CN105175101A - 一种富硒叶面肥及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富硒叶面肥及其制备方法与应用，属于农作物肥料技术领域。本发明所提供的肥料，含有有机硒发酵液均质液30-50％，有机硒含量为1％-5％。其中，有机硒发酵液是利用酿酒酵母(Saccharomyces？cerevisiae)G1发酵获得；所述酿酒酵母G1，于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC？NO：11044。同时，本发明还提供了制备该肥料的方法。本发明所提供的肥料具有毒性小、生物活性高、易吸收、环境污染小等优点。喷洒本发明肥料的水稻，硒元素的含量比不喷洒富硒肥的水稻提高106.25％，比喷洒普通富硒肥的水稻提高57.1％。同时，本发明的肥料还可增加水稻和大豆等农作物的产量，有利于增加农民的收入。

Description

一种富硒叶面肥及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种富硒叶面肥及其制备方法与应用，属于农作物肥料技术领域。

背景技术

硒是人体所必需的微量元素之一，具有营养、毒性和解毒三重生物学功能，对人体正常的代谢起着重要的调节作用。研究显示癌症、心脏病、糖尿病等人体40多种疾病与体内缺硒有直接关系。中国医学科学院肿瘤研究所的专家收集了8个省24个城市1458份血样，测定其中的硒含量，结果发现低硒地区的胃癌、食管癌、肝癌的死亡率显著高于高、中硒地区。而我国是世界上严重缺硒国家之一，多数地区土壤中硒总量低于0.1mg/kg，严重的地区不足0.05mg/kg，有72％的县(市)存在不同程度缺硒现象，特别是从东北到西南的15个省市自治区构成的“贫硒地带”，其中1/3属于严重缺硒区。在食物链中，硒主要来源于植物，因此，提高农产品中硒含量，以饮食方式增加人体摄硒量是一种比较理想的补硒途径。

目前人们主要借助叶面喷施亚硒酸盐或硒酸盐的方式来提高稻米、谷物中硒含量，然而无机硒存在毒性大、生物活性差、易中毒并带来重金属毒害风险等问题。与无机硒相比，有机硒正逐渐发展成为贫硒地区食品和饲料补硒的主要添加剂，具有毒性小、生物活性高、易吸收、环境污染小等优点。但由于我国市场经济的复杂性，现有有机硒产品存在产品鱼目混杂、质量差、效果低、成本较高等特点，如申请号01113654.5以植物饼粕或植物蛋白质为原料，在高温和酸性条件下进行水解，再添加硒化物制成含硒氨基酸。实质是氨基酸和无机硒的混合物，非有机硒，使用的效果有限，同时也存在一定的安全风险。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种富含有机硒的肥料，所采取的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种富硒叶面肥，该富硒叶面肥中含有有机硒发酵液均质液30-50％，有机硒含量为1％-5％。

优选地，所述有机硒发酵液是利用酿酒酵母发酵获得；所述酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏编号为CGMCCNO：11044。

本发明的另一目的在于提供一种所述富硒叶面肥的制备方法。该方法是先活化酿酒酵母CGMCC11044，进行高密度发酵，分离菌体后进行破壁均质处理，获得有机硒发酵均质液，再补充络合剂、表面活性剂以及目标作物生长所需的大量营养元素和微量营养元素后，获得富硒叶面肥。

所述制备方法的步骤如下：

1)三级活化酿酒酵母CGMCC11044，获得种子培养液；

2)将步骤1)所得的种子培养液接种到培养基中进行高密度发酵；

3)离心分离步骤2)所得的发酵液，获取富硒酵母菌体，利用高压均质仪进行破壁均质处理，获得有机硒发酵均质液；

4)向步骤3)所得的有机硒发酵液中补加络合剂、表面活性剂以及目标作物生长所需的大量营养元素和微量营养元素后，获得富硒叶面肥。

优选地，步骤1)所述三级活化酿酒酵母，是依次用含有终浓度0.1mg/mL，0.5mg/mL，1mg/mL亚硒酸钠的活化培养基进行活化。

优选地，步骤2)所述高密度发酵，接种量为1％，所用发酵培养基含有22％葡萄糖，1.4％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.04％(NH4)₂SO₄，0.008％NaCl，0.15％亚硒酸钠；发酵条件为：发酵温度28-32℃，转速220-250rpm，pH5.6-6.0，发酵时间36-48h。

优选地，步骤3)所述离心分离，是在2500-3000rpm下离心20-30min，所述高压均质破壁处理是在140-150MPa下处理20-30min。

优选地，步骤4)所述大量营养元素，包括氮、磷和钾；所述微量营养元素包括硼、钼、锌、硅。

所述方法的具体步骤如下：

1)三级活化酿酒酵母CGMCC11044，在活化过程中培养基添加亚硒酸钠分别至终浓度为0.1mg/mL，0.5mg/mL，1mg/mL，最终获得种子培养液；

2)按照1％的接种量将步骤1)所得的种子培养液接种到发酵培养基中，在于30℃，250rpm的条件下培养36h，培养结束后获得有机硒发酵液；所述发酵培养基含有22％葡萄糖，1.4％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.04％(NH4)₂SO₄，0.008％NaCl，0.15％亚硒酸钠；

3)在3000rpm下离心步骤2)所得的有机硒发酵液30min，将所得的沉淀在150MPa下处理20min，获得有机硒发酵均质液；

4)向步骤3)所得的有机硒发酵均质液中添加1-5％的尿素，磷酸二氢钾2-5％、氯化钾0.5-2％，硼砂0.2％、钼酸铵0.1％或硫酸锌0.5％、硅酸钠0.3％及络合剂1％、表面活性剂2％，混合均匀后获得富硒叶面肥。

以上所述任一方法用于制备富含有机硒的肥料。

本发明获得的有益效果如下：

本发明所提供的肥料富含硒元素，并且硒元素使用有机硒的形式存在，克服了现有富硒肥中硒元素以无机硒形式存在所带来的缺陷，具有毒性小、生物活性高、易吸收、环境污染小等优点。喷施本发明肥料的水稻，硒元素的含量比不喷施富硒肥的水稻提高106.25％，比喷施普通富硒肥的水稻提高57.1％。同时，本发明所提供的富硒肥还可提供水稻的产量，增加农民的收入。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

以下实施例所用的材料、试剂、仪器和方法，未经特殊声明，均为本领域常规材料、试剂、仪器和方法，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。

实施例1酿酒酵母的发酵

1.酿酒酵母的活化

采用三级活化对酿酒酵母进行活化处理，逐级扩大菌种，同时增加培养基中亚硒酸钠含量，使菌种适应发酵中的高硒浓度，达到最高富集转化有机硒的目的。首先制备种子液体培养基,挑取一环斜面菌种于培养基中,30℃振荡培养24h,作为种子液；再次制备液体培养基,将活化菌种以1％的菌种量接种,逐级加入亚硒酸钠至浓度1mg/mL，30℃往复摇床振荡培养36h,收集活化后的菌体。三级活化过程中亚硒酸钠的终浓度分别为0.1mg/mL，0.5mg/mL，1mg/mL。

2.酿酒酵母高密度发酵条件的优化

在5L发酵罐中按照培养基成分一次加入22％葡萄糖，1.4％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.04％(NH4)₂SO₄，0.008％NaCl，0.15％亚硒酸钠。设定最优发酵条件：发酵温度28-32℃，转速220-250rpm，pH5.6-6.0，发酵时间36-48h，收集发酵产物，即得到富硒酵母。

实施例2有机硒发酵液均质液的获得

发酵好的培养液通过高速离心机在3000rpm下离心30min后，获得有机硒发酵固形沉淀物，将所得的固形沉淀物稀释至20-30％，在150Mpa，低温下通过均质机处理20min，获得有机硒发酵液均质液。

实施例3富含有机硒肥料的配制

按照制备100kg的水稻叶面肥，分别称取尿素2kg，磷酸二氢钾5kg，氯化钾0.5kg，硫酸锌0.5kg、硅酸钠0.3kg，络合剂1kg，在反应釜内充分络合后，加入有机硒发酵液均质液50kg，经测定有机硒含量为3.47％，最后加入表面活性剂2kg，其余部分用水补齐，获得富含有机硒的水稻叶面肥。

按照制备100kg的大豆叶面肥，分别称取尿素0.5kg，磷酸二氢钾2kg，氯化钾0.5kg，硼砂0.2kg、钼酸铵0.1kg，络合剂1kg，在反应釜内充分络合后，加入有机硒发酵均质液30kg，经测定有机硒含量为1.33％，最后加入表面活性剂2kg，其余部分用水补齐，获得富含有机硒的水稻叶面肥。

实施例4富含有机硒肥料在水稻种植中的应用

选择黑龙江垦区856农场水稻种植基地，设置3个处理，分别为对照(不喷硒)、有机硒肥、市售有机硒肥，每处理3次重复，每处理面积为667m²，均采取单排单灌。其中有机硒肥为实施例3中所制备的水稻叶面肥。收获期取样后测定大米中硒含量。结果表明，对照未喷硒处理大米中硒含量为0.080mg/kg，喷有机硒处理为0.165mg/kg，市售有机硒肥处理为0.105mg/kg。市售有机硒肥处理大米中硒含量达到规定标准范围，但明显低于本发明提供的有机硒肥处理。同时，施用本发明提供的有机硒叶面肥后，水稻产量增加5.72％，以每亩地增产40kg计算，按照富硒大米市售价格8-10元计算，亩收入可增加320-400元，每公顷收入可增加4800元，效益可观。

实施例5富含有机硒肥料在大豆种植中的应用

选择黑龙江垦饶河农场大豆种植基地，设置2个处理，分别为对照(不喷硒)、有机硒叶面肥，每处理3次重复，每处理面积为667m²。其中，有机硒叶面肥为实施例3所制备的大豆叶面肥。收获期取样后测定大豆中硒含量。结果表明，对照未喷硒处理大豆中硒含量为0.0670mg/kg，喷硒处理为0.106mg/kg，符合国家规定的标准范围。

从以上实施例可以看出，利用本发明提供的有机富硒肥生产出的大米、大豆等，其硒含量≥0.10mg/kg以上，符合国家规定的0.10-0.30mg/kg标准。这种生物硒可通过植物吸收和生物机能转化，在植物体内生成大量有机硒蛋白，后者经人体食用后，能增强机体的抗氧化能力，提高免疫功能，起到防病健身的功效。因此，利用有机富硒肥生产高富硒产品具有广阔的应用前景，对改善我国居民硒营养不足，发展功能农业具有重要的意义。

本发明未进行详细说明的部分为本领域技术常规技术或常规选择，如具体如何进行活化培养，具体采用何种络合剂和表面活化剂，本领域技术人员可根据公知常识进行常规选择获得。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种富硒叶面肥，其特征在于，含有有机硒发酵液均质液30-50％，有机硒含量为1％-5％。

2.权利要求1所述一种富硒叶面肥，其特征在于，所述有机硒发酵液是利用酿酒酵母发酵获得；所述酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)G1，于2015年7月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNO：11044。

3.一种权利要求1所述富硒叶面肥的制备方法，其特征在于，活化酿酒酵母CGMCC11044，进行高密度发酵，分离菌体后进行破壁均质处理，获得有机硒发酵均质液，再补充络合剂、表面活性剂以及目标作物生长所需的大量营养元素和微量营养元素后，获得富硒叶面肥。

4.权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)三级活化酿酒酵母CGMCC11044，获得种子培养液；

2)将步骤1)所得的种子培养液接种到培养基中进行高密度发酵；

3)离心分离步骤2)所得的发酵液，获取富硒酵母菌体，利用高压均质仪进行破壁均质处理，获得有机硒发酵均质液；

4)向步骤3)所得的有机硒发酵液均质液中添加络合剂、表面活性剂以及目标作物生长所需的大量营养元素和微量营养元素后，获得富硒叶面肥。

5.权利要求4所述方法，其特征在于，步骤1)所述三级活化酿酒酵母，是依次用含有终浓度0.1mg/mL，0.5mg/mL，1mg/mL亚硒酸钠的活化培养基进行活化培养。

6.权利要求4所述方法，其特征在于，步骤2)所述高密度发酵，接种量为1％，所用发酵培养基含有22％葡萄糖，1.4％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.04％(NH4)₂SO₄，0.008％NaCl，0.15％亚硒酸钠；发酵条件为：发酵温度28-32℃，转速220-250rpm，pH5.6-6.0，发酵时间36-48h。

7.权利要求4所述方法，其特征在于，步骤3)所述离心分离，是在2500-3000rpm下离心20-30min，所述高压均质破壁处理是在140-150MPa下处理20-30min。

8.权利要求4所述方法，其特征在于，步骤4)所述大量营养元素，包括氮、磷和钾；所述微量营养元素包括硼、钼、锌、硅。

9.权利要求4所述方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)三级活化酿酒酵母CGMCC11044，在活化过程中培养基添加亚硒酸钠分别至终浓度为0.1mg/mL，0.5mg/mL，1mg/mL，最终获得种子培养液；

2)按照1％的接种量将步骤1)所得的种子培养液接种到发酵培养基中，在于30℃，250rpm的条件下培养36h，培养结束后获得有机硒发酵液；所述发酵培养基含有22％葡萄糖，1.4％蛋白胨，0.5％酵母粉，0.04％(NH4)₂SO₄，0.008％NaCl，0.15％亚硒酸钠；

3)在3000rpm下离心步骤2)所得的有机硒发酵液30min，将所得的沉淀在150MPa下处理20min，获得有机硒发酵均质液；

4)向步骤3)所得的有机硒发酵均质液中添加1-5％的尿素，磷酸二氢钾2-5％、氯化钾0.5-2％，硼砂0.2％、钼酸铵0.1％或硫酸锌0.5％、硅酸钠0.3％及络合剂1％、表面活性剂2％，混合均匀后获得富硒叶面肥。

10.权利要求3-9所述任一方法，其特征在于，用于制备富含有机硒的肥料。