CN107980541A - 一种种植富硒土壤及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤50~60份、有机富硒肥3~10份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，本发明的种植富硒土壤，将蛋白原料、硒矿粉、氧化石墨烯制备得到的富硒肥与传统的植物秸秆有机肥相结合，作为一种新型种植土壤，既能有效增强土壤中的富硒含量，又能增大土壤的肥力，有利于农作物的吸收，使农作物对硒元素的吸收率大大提高，有利于植物各阶段的生长，增强农作物的营养。
Description
技术领域
本发明涉及作物栽培技术领域，更具体地，涉及一种种植富硒土壤及其制备方法和应用。
背景技术
硒元素是人体必需的微量元素之一,我国是大面积缺硒的国家，约有15个省市区1亿人口处于缺硒地带。缺硒成年人每日食物外补硒50微克以上具有提高机体免疫力功能,尤其是防癌、抑癌方面有显著效果。硒在自然界是稀有元素，我们主要通过食物和饮水补充所需要的硒，需要在食物和饮水中有较高含硒量。于是，富硒食品成了我们的健康食品。农作物使用富硒肥料，也会提高其产品的含硒量。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料，特别是具有超大的理论比表面积2630m2/g。
现有的富硒产品中，一般都是使用富硒肥料让农作物中含有硒元素，且单位施用量较多，农作物的吸收率并不高，造成极大的浪费；经检索，土壤中进行富硒改良中加入石墨烯原料的并不多见，将传统的土壤肥力与富硒二者改良结合，属于农业领域的空白。
发明内容
本发明的要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，将石墨烯、硒矿粉和有机肥引入到土壤中，并且对土壤配方进行改进，提供一种种植富硒土壤。
本发明还提供一种种植富硒土壤的制备方法和应用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
提供一种种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤50~60份、有机富硒肥3~10份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:5~10；
所述富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95~ 100份、硒矿粉1~5份、氧化石墨烯0.5~1份；
所述有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料35~40份、畜禽的粪尿60~65份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆30~50份、玉米秸秆10~20份和小麦秸秆10~20份。
本发明的种植富硒土壤，将蛋白原料、硒矿粉、氧化石墨烯制备得到的富硒肥与传统的植物秸秆有机肥相结合，作为一种新型种植土壤，既能有效增强土壤中的富硒含量，又能增大土壤的肥力，有利于农作物的吸收，使农作物对硒元素的吸收率大大提高，有利于植物各阶段的生长，增强农作物的营养。
进一步优选地，种植富硒土壤，由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤55份、有机富硒肥8份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:6；富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95份、硒矿粉5份、氧化石墨烯1份；有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料40份、畜禽的粪尿60份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆40份、玉米秸秆15份和小麦秸秆15份。
本发明还提供一种种植富硒土壤的制备方法，包括以下步骤：
S1.土壤选择：选择普通耕地土壤为砂壤土；
S2. 富硒肥：
S21.将蛋白原料直接备用或经除杂、烘干后备用；蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯按相应比例混合后，同时添加蛋白水解酶，对蛋白原料进行粉碎酶解，
S22.将酶解得到的物料依次进行初步粉碎和超声粉碎；
S3.先将大豆秸秆和小麦秸秆粉碎后与畜禽的粪便混合，再将玉米秸秆切成小段加入，堆积在发酵池中在淹水条件下沤制20~30天，沤制好后待用；
S4.将步骤S1、步骤S2和步骤S3所得的物料混合均匀，均匀撒在耕地表面即可，然后对土壤进行深耕翻土，再使用旋耕机将土壤打碎并将耕地整平，田中的耕地土壤与富硒有机肥混合后就形成种植富硒土壤。
进一步地，将步骤S2所述粉碎酶解在纳米粉碎乳化系统中进行，所述系统的主机转速5000~8000r/min，控制温度60~70℃，酶解反应液pH为5～9，酶解时间0.5～0.小时。
进一步地，步骤S21添加蛋白水解酶，蛋白原料与水按重量比 1：3 混合，蛋白水解酶与蛋白原料按重量比1：300添加，其中蛋白水解酶的酶活力以10万U/g计。
进一步地，步骤S22在压力100~200Mpa下进行初步粉碎，超声粉碎的超声频率为20~25KHz，超声功率为500~600W。
更进一步地，步骤S22超声粉碎的时间为20~30min。
本发明的另一目的在于公开一种所述植富硒土壤用于种植署类作物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的种植富硒土壤，将蛋白原料、硒矿粉、氧化石墨烯制备得到的富硒肥与传统的植物秸秆有机肥相结合，作为一种新型种植土壤，既能有效增强土壤中的富硒含量，又能增大土壤的肥力，有利于农作物的吸收，使农作物对硒元素的吸收率大大提高，有利于植物各阶段的生长，增强农作物的营养。
使用本发明的种植富硒土壤种植的农作物的成活率高，可以降低农作物施肥次数，较少农作物种植成本，并且生产出的农作物含有丰富的营养，富含硒元素，更利于人体健康。
本发明的种植富硒土壤原料简单易得，生产工艺简单可控，易于大规模生产，便于推广使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明。以下实施例仅为示意性实施例，并不构成对本发明的不当限定，本发明可以由发明内容限定和覆盖的多种不同方式实施。除非特别说明，本发明采用的试剂、化合物和设备为本技术领域常规试剂、化合物和设备。
本发明提供一种种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤50~60份、有机富硒肥3~10份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:5~10；富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95~ 100份、硒矿粉1~5份、氧化石墨烯0.5~1份；有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料35~40份、畜禽的粪尿60~65份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆30~50份、玉米秸秆10~20份和小麦秸秆10~20份。
本发明的种植富硒土壤，将蛋白原料、硒矿粉、氧化石墨烯制备得到的富硒肥与传统的植物秸秆有机肥相结合，作为一种新型种植土壤，既能有效增强土壤中的富硒含量，又能增大土壤的肥力，有利于农作物的吸收，使农作物对硒元素的吸收率大大提高，有利于植物各阶段的生长，增强农作物的营养。
本发明选用植物吸收的蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯结合，由于蛋白原料、 硒矿粉形成的富硒蛋白含有丰富的羧基，可与氧化石墨烯上的氨基结合形成肽键。而氧化石墨烯因经氧化后，其含氧官能团增多而使其性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质，让蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯更易结合，使得氧化石墨烯可富集大量的硒蛋白，在单位体积中可达其它产品数千倍的效果，这样用少量的石墨烯就能达到预其效果，使得产品的富硒效果就更好。
本发明的有机肥选用常见的大豆秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆与畜禽的粪尿沤制，既能有效增强土壤肥力，又能变废为宝，环保健康，一举多得。
将普通耕地土壤、富硒肥和有机肥三者经过科学配比，将土壤的肥力达到最佳，且不浪费原料，三者结合能有效增加土壤的营养，保证农作物的生长。
实施例1
本实施例提供的种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤50份、有机富硒肥10份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:5；
其中，富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95份、硒矿粉1份、氧化石墨烯0.5份；
有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料35份、畜禽的粪尿60份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆30份、玉米秸秆10份和小麦秸秆10份。
本实施例还提供上述种植富硒土壤的制备方法，包括以下步骤：
S1.土壤选择：选择普通耕地土壤为砂壤土；
S2. 富硒肥：
S21.将蛋白原料直接备用或经除杂、烘干后备用；蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯按相应比例混合后，同时添加蛋白水解酶，对蛋白原料进行粉碎酶解，其中，粉碎酶解在纳米粉碎乳化系统中进行，所述系统的主机转速5000r/min，控制温度70℃，酶解反应液pH为9，酶解时间0.5小时；
蛋白原料选用市购的成品蛋白粉，蛋白原料与水按重量比 1：3 混合，蛋白水解酶与蛋白原料按重量比1：300添加，其中蛋白水解酶的酶活力以10万U/g计；
S22.将酶解得到的物料在压力100Mpa下进行初步粉碎，超声粉碎的超声频率为20KHz，超声功率为600W；
S3.先将大豆秸秆和小麦秸秆粉碎后与畜禽的粪便混合，再将玉米秸秆切成小段加入，堆积在发酵池中在淹水条件下沤制20天，沤制好后待用；
S4.将步骤S1、步骤S2和步骤S3所得的物料混合均匀，均匀撒在耕地表面即可，然后对土壤进行深耕翻土，再使用旋耕机将土壤打碎并将耕地整平，田中的耕地土壤与富硒有机肥混合后就形成种植富硒土壤。
实施例2
本实施例提供的种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤60份、有机富硒肥3份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:10；
其中，富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料100份、硒矿粉5份、氧化石墨烯1份；
有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料40份、畜禽的粪尿65份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆50份、玉米秸秆20份和小麦秸秆20份。
本实施例还提供上述种植富硒土壤的制备方法，包括以下步骤：
S1.土壤选择：选择普通耕地土壤为砂壤土；
S2. 富硒肥：
S21.将蛋白原料直接备用或经除杂、烘干后备用；蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯按相应比例混合后，同时添加蛋白水解酶，对蛋白原料进行粉碎酶解，其中，粉碎酶解在纳米粉碎乳化系统中进行，所述系统的主机转速8000r/min，控制温度60℃，酶解反应液pH为5，酶解时间1.0小时；
蛋白原料选用市购的成品蛋白粉，蛋白原料与水按重量比 1：3 混合，蛋白水解酶与蛋白原料按重量比1：300添加，其中蛋白水解酶的酶活力以10万U/g计；
S22.将酶解得到的物料在压力200Mpa下进行初步粉碎，超声粉碎的超声频率为25KHz，超声功率为500W；
S3.先将大豆秸秆和小麦秸秆粉碎后与畜禽的粪便混合，再将玉米秸秆切成小段加入，堆积在发酵池中在淹水条件下沤制30天，沤制好后待用；
S4.将步骤S1、步骤S2和步骤S3所得的物料混合均匀，均匀撒在耕地表面即可，然后对土壤进行深耕翻土，再使用旋耕机将土壤打碎并将耕地整平，田中的耕地土壤与富硒有机肥混合后就形成种植富硒土壤。
实施例3
本实施例提供的种植富硒土壤，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤55份、有机富硒肥8份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:6；
其中，富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95份、硒矿粉5份、氧化石墨烯1份；
有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料40份、畜禽的粪尿60份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆40份、玉米秸秆15份和小麦秸秆15份。
本实施例还提供上述种植富硒土壤的制备方法，包括以下步骤：
S1.土壤选择：选择普通耕地土壤为砂壤土；
S2. 富硒肥：
S21.将蛋白原料直接备用或经除杂、烘干后备用；蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯按相应比例混合后，同时添加蛋白水解酶，对蛋白原料进行粉碎酶解，其中，粉碎酶解在纳米粉碎乳化系统中进行，所述系统的主机转速6000r/min，控制温度70℃，酶解反应液pH为7，酶解时间0.8小时；
蛋白原料选用市购的成品蛋白粉，蛋白原料与水按重量比 1：3 混合，蛋白水解酶与蛋白原料按重量比1：300添加，其中蛋白水解酶的酶活力以10万U/g计；
S22.将酶解得到的物料在压力150Mpa下进行初步粉碎，超声粉碎的超声频率为20KHz，超声功率为600W；
S3.先将大豆秸秆和小麦秸秆粉碎后与畜禽的粪便混合，再将玉米秸秆切成小段加入，堆积在发酵池中在淹水条件下沤制25天，沤制好后待用；
S4.将步骤S1、步骤S2和步骤S3所得的物料混合均匀，均匀撒在耕地表面即可，然后对土壤进行深耕翻土，再使用旋耕机将土壤打碎并将耕地整平，田中的耕地土壤与富硒有机肥混合后就形成种植富硒土壤。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，不添加氧化石墨烯。其制备方法与实施例1相同。
本实施例1~3和对比例1制备的种植富硒土壤可用于种植署类植物。
为了进一步检验实施例1~3和对比例1的种植富硒土壤的使用效果，分别将上述土壤中种植白薯，将同一地区的田地，其海拔、土质相近，选用实施例1~3和对比例1及空白对照组，从种植到采收，得到的实验结果如下。
| 1. | 2. 产量（Kg/亩） | 3. 硒含量(μg/kg） |
| 4. 实施例1 | 5. 4650 | 6. 23.4 |
| 7. 实施例2 | 8. 5375 | 9. 22.6 |
| 10. 实施例3 | 11. 5463 | 12. 24.9 |
| 13. 对比例1 | 14. 4260 | 15. 16.5 |
| 16. 对照组 | 17. 1320 | 18. 2.3 |
Claims (8)
1.一种种植富硒土壤，其特征在于，将传统土地的土壤改良成适合栽培的栽培基质，栽培基质由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤50~60份、有机富硒肥3~10份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:5~10；
所述富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95~ 100份、硒矿粉1~5份、氧化石墨烯0.5~1份；
所述有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料35~40份、畜禽的粪尿60~65份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆30~50份、玉米秸秆10~20份和小麦秸秆10~20份。
2.根据权利要求1所述种植富硒土壤，其特征在于，由如下重量份的原料混合而成：普通耕地土壤55份、有机富硒肥8份；其中，有机富硒肥由两部分组成：包括富硒肥和有机肥，富硒肥与有机肥的用量按重量份数为1:6；富硒肥由以下重量份的原料制成：蛋白原料95份、硒矿粉5份、氧化石墨烯1份；有机肥是由重量比为农作物秸秆垫料40份、畜禽的粪尿60份沤制而成，所述秸秆按重量份数比由大豆秸秆40份、玉米秸秆15份和小麦秸秆15份。
3.一种根据权利要求1~2任意一项所述种植富硒土壤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.土壤选择：选择普通耕地土壤为砂壤土；
S2. 富硒肥：
S21.将蛋白原料直接备用或经除杂、烘干后备用；蛋白原料、硒矿粉与氧化石墨烯按相应比例混合后，同时添加蛋白水解酶，对蛋白原料进行粉碎酶解，
S22.将酶解得到的物料依次进行初步粉碎和超声粉碎；
S3.先将大豆秸秆和小麦秸秆粉碎后与畜禽的粪便混合，再将玉米秸秆切成小段加入，堆积在发酵池中在淹水条件下沤制20~30天，沤制好后待用；
S4.将步骤S1、步骤S2和步骤S3所得的物料混合均匀，均匀撒在耕地表面即可，然后对土壤进行深耕翻土，再使用旋耕机将土壤打碎并将耕地整平，田中的耕地土壤与富硒有机肥混合后就形成种植富硒土壤。
4.根据权利要求3所述种植富硒土壤的制备方法，其特征在于，将步骤S2所述粉碎酶解在纳米粉碎乳化系统中进行，所述系统的主机转速5000~8000r/min，控制温度60~70℃，酶解反应液pH为5～9，酶解时间0.5～1.0小时。
5.根据权利要求3所述种植富硒土壤的制备方法，其特征在于，步骤S21添加蛋白水解酶，蛋白原料与水按重量比 1：3 混合，蛋白水解酶与蛋白原料按重量比1：300添加，其中蛋白水解酶的酶活力以10万U/g计。
6.根据权利要求3所述种植富硒土壤的制备方法，其特征在于，步骤S22在压力100~200Mpa下进行初步粉碎，超声粉碎的超声频率为20~25KHz，超声功率为500~600W。
7.根据权利要求4所述种植富硒土壤的制备方法，其特征在于，步骤S22超声粉碎的时间为20~30min。
8.一种根据权利要求1~7任意一项所述植富硒土壤用于种植署类作物。
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| CN113748943A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-07 | 宁夏农林科学院农作物研究所（宁夏回族自治区农作物育种中心） | 一种防病抗倒伏水稻的种植方法 |
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