CN108184585A - 一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法，包括如下步骤：在水稻的生育周期内按常规方法施肥后，分别在水稻的分蘖期、抽穗扬花期以及灌浆成熟期向水稻叶面喷施氨基酸营养剂。本发明的方法科学，操作简单易行，成本低，是其他施肥方式的补充，具有针对性，既能提高稻米中的必需氨基酸含量和营养品质，又能提高水稻产量，具有良好的经济效益，而且对大多数水稻产品有作用，不需要通过选择水稻品种来提高稻米中氨基酸的含量，也不需要改变栽培方式来提高稻米氨基酸的含量，通过此方法，大大提高稻米品质，同时提高水稻产量，为人类提供大量必需氨基酸，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法

技术领域

本发明属于水稻种植领域，尤其涉及一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法。

背景技术

必需氨基酸是人体自身不能合成或合成的速度不能满足机体需要，必需从食物中获得的一类氨基酸，是食物蛋白营养价值的关键成份。人们摄取必需氨基酸的主要途径是动物蛋白和植物蛋白，但过分依赖肉食品会带来高血压、高血脂、冠心病等伴随性疾病。通过改变植物蛋白的构成成分以提高必需氨基酸的含量，是解决这一问题的重要手段。世界人口一半以上以大米为主食，将外源必需氨基酸转移入稻米，提高稻米必需氨基酸的含量，改变人们的膳食结构，对强化人体营养与保健具有十分重要的意义。

目前，提高稻米必需氨基酸含量的方法通常是品种的选择、提高栽培技术、控制自然环境条件等，但是市面上选育出来的优质高必需氨基酸品种较少，从栽培技术和自然环境上提高稻米中必需氨基酸含量的过程较为复杂，很难掌控，技术要求要，耗费劳力，而且受到人为和自然因素影响较大，技术难以推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法，包括如下步骤：在水稻的生育周期内按常规方法施肥后，分别在水稻的分蘖期、抽穗扬花期以及灌浆成熟期向水稻叶面喷施氨基酸营养剂。

本发明选定的喷施时期为分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期，三个时期都喷施比单独喷施或在其他时期喷施的效果要好，氨基酸的含量及产量要显著高于其他喷施方法。采用的氨基酸营养剂原料成分简单，不含动物粪便和重金属，不会对农田造成二次污染，是一种绿色环保的叶面肥，比市面上的其它用鸡粪等成分制成的植物营养剂的效果要好。

上述的方法，优选的，所述氨基酸营养剂中至少包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸在内的必需氨基酸，所述氨基酸营养剂中必需氨基酸总含量至少为800mg/100mL。

优选的，所述氨基酸营养剂的制备方法包括如下步骤：先将大豆粉经过辐照预处理后，再与枯草芽孢杆菌YS-45发酵剂混合搅拌，加入红糖、米醋、尿素和水组成的混合液，充分搅拌混合，得到待发酵混合料，自然发酵12-14h后进行堆积发酵，堆积高度不超过60cm，其上盖上纱布或塑料布，每发酵8-12天翻动一次，共发酵25-30天后，得到的发酵料成块且臭味消失时停止发酵，将发酵料用质量浓度为4-6％的红糖水浸泡15-20天，过滤后即得到所述的氨基酸营养剂。

更优选的，所述辐照预处理的辐照剂量为3-6kGy；所述大豆粉与枯草芽孢杆菌YS-45发酵剂的质量比为90-110:1，所述大豆粉与混合液的质量比为90-110:50，所述混合液按质量分数包括红糖3-6％、米醋2-5％、尿素3-6％和水，所述待发酵混合料的含水量为60-65％，所述发酵料与红糖水的质量比为1:4-6。

优选的，所述分蘖期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.2％-0.4％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为80-90kg/亩。

优选的，所述穗扬花期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.3％-0.5％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为60-70kg/亩。

优选的，所述灌浆成熟期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.4％-0.6％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为45-60kg/亩。

优选的，所述分蘖期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.3％的氨基酸营养剂水溶液；所述穗扬花期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.4％的氨基酸营养剂水溶液；所述灌浆成熟期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.5％的氨基酸营养剂水溶液。

在不同时期喷施，对浓度的要求不一样，浓度过低，效果不明显，浓度过高，对作物有损害作用，导致产量降低。在不同时期喷施采用最佳喷施浓度，可保证必需氨基酸及水稻产量增加效果达到最佳。

优选的，所述喷施氨基酸营养剂选择无风阴天或湿度较大蒸发量小的上午7点至10点和/或下午4点至8点进行。

优选的，所述喷施时将喷头斜着朝上喷施水稻叶子背面，喷至叶面滴水为止，喷施的量以水稻的上部叶多于中部叶，中部叶多于下部叶。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明的方法科学，操作简单易行，成本低，是其他施肥方式的补充，具有针对性，既能提高稻米中的必需氨基酸含量和营养品质，又能提高水稻产量，具有良好的经济效益。

2、本发明的方法对大多数水稻产品有作用，不需要通过选择水稻品种来提高稻米中氨基酸的含量，也不需要改变栽培方式来提高稻米氨基酸的含量，通过此方法，大大提高稻米品质，同时提高水稻产量，为人类提供大量必需氨基酸，具有良好的经济效益和社会效益。

3、本发明的针对性强，用量小，残留小，吸收快，利用率高，可与其他喷施物(如微量元素肥料、农药及其他肥料等)配合一起喷施，在保证了效果的情况下大大节约了喷施用量。

4、本发明采用的氨基酸营养剂，以大豆粉为基本原料，蛋白质含量高，经过辐照预处理，降低了大豆粉中高分子有机物的分子量，同时杀灭大豆粉中的微生物，这为下一步YS-45发酵创造了有利环境条件，能充分分解大豆粉中的有机物，从而原材料利用率高，通过此工艺生产出来的氨基酸营养剂浓度高、安全、绿色、环保，其氨基酸种类及小分子有机物丰富，含量高，容易被叶面直接吸收，对提高水稻产量及稻米中必需氨基酸的含量效果明显。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

一种本发明的提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法，包括如下步骤：在水稻的生育周期内按常规方法施肥后，分别在水稻的分蘖期、抽穗扬花期以及灌浆成熟期向水稻叶面喷施氨基酸营养剂。

分蘖期：用氨基酸营养剂与水配制成0.2％-0.4％质量浓度的溶液，配制溶液要均匀，80-90kg/亩；

抽穗扬花期：用氨基酸营养剂与水配制成0.3％-0.5％质量浓度的溶液，配制溶液要均匀，60-70kg/亩；

灌浆成熟期：用氨基酸营养剂与水配制成0.4％-0.6％质量浓度的溶液，配制溶液要均匀，45-60kg/亩。

喷施效果的好坏与温度、湿度、风力等均有直接关系，选择无风阴天或湿度较大、蒸发量小的上午7点至10点，4点至8点之间进行，喷至叶面滴水为止，如遇喷后3-4h下雨，则需进行补喷。喷雾器材要选择干净的无残留药液的，而且压力适中雾化效果好，喷洒雾点要匀细。喷施时将喷头斜着朝上以作物叶子背面为主，喷施的量水稻上部的叶多于中部的叶，中部的叶多于下部的叶，提高吸收。

所述氨基酸营养剂的制备方法包括如下步骤：先将大豆粉经过3-6kGy辐照剂量的辐照预处理后，再与枯草芽孢杆菌YS-45发酵剂按90-110:1的质量比混合搅拌，按质量百分数加入红糖3-6％、米醋2-5％、尿素3-6％和水组成的混合液，按大豆粉与混合液的质量比90-110:50充分搅拌混合，得到含水量为60-65％的待发酵混合料，自然发酵12-14h后进行堆积发酵，堆积高度不超过60cm，其上盖上纱布或塑料布，每发酵8-12天翻动一次，共发酵25-30天后，得到的发酵料成块且臭味消失时停止发酵，将发酵料用质量浓度为4-6％的红糖水浸泡15-20天，发酵料与红糖水的质量比为1:4-6，过滤后即得到所述的氨基酸营养剂。

经检测，制备得到的氨基酸营养剂中包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸在内的八种必需氨基酸，所述氨基酸营养剂中必需氨基酸总含量至少为800mg/100mL。

传统方法采用的营养剂(以下称“传统营养剂”)制备过程中需要添加鸡粪等物质，成分复杂，且鸡粪含重金属丰富，对农田造成第二污染，喷施后整个农田充满臭味，几天都难以消失，影响周围环境。相较之下，发明采用的氨基酸营养剂是通过大豆粉发酵而成，重金属含量低，而且几乎没有臭味，是一种绿色环保的叶面肥。

近年市场上出现的一种植物营养剂(以下称“植物营养剂”)，以豆粕和白糖为原料，通过发酵工艺制成，虽然也克服了臭味的问题，但是枯草芽孢杆菌YS-45对豆粕中蛋白质降解不充分，原材料利用率不高，豆粕中其他高分子有机物降解更少，造成一定浪费，即植物营养剂的氨基酸及有机养分的含量不是很高，而且豆粕没有经过消毒处理，里面含有丰富的微生物，甚至有害的微生物，这对工艺及产品质量产生一定影响。氨基酸营养剂以大豆粉为基本原料，蛋白质含量高，经过辐照预处理，降低了大豆粉中高分子有机物的分子量，同时杀灭大豆粉中的微生物，这为下一步YS-45发酵创造了有利环境条件，能充分分解大豆粉中的有机物，因此原材料利用率高，通过此工艺生产出来的氨基酸营养剂浓度高、安全、绿色、环保，其氨基酸种类及小分子有机物丰富，含量高，容易被叶面直接吸收，对提高水稻产量及稻米中必需氨基酸的含量效果明显。

传统营养剂、植物营养剂和氨基酸营养剂三种不同叶面肥的养分含量如表1所示，可见本发明采用的氨基酸营养剂的各养分含量更高。

表1：传统营养剂、植物营养剂和氨基酸营养剂的养分含量对比

以C两优266为实验材料，以清水为对照，在分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期喷施传统营养剂、植物营养剂和氨基酸营养剂，其他条件与上述实施例的条件相同，且各处理间其他条件保持一致，检测水稻稻米中的氨基酸含量，如表2所示。结果表明，本发明采用的氨基酸营养剂能显著提高稻米中必需氨基酸含量及水稻产量，且效果比传统营养剂及植物营养剂效果更好。

表2：不同叶面肥对稻米中氨基酸含量及水稻产量的影响(单位：mg/100g)

以C两优266为实验材料，在不同的生育时期喷施氨基酸营养剂，其他条件与上述实施例的条件相同，且各处理间其他条件保持一致，检测稻米中的氨基酸含量，如表3所示。结果表明，选择在分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期喷施氨基酸营养剂能显著提高稻米中必需氨基酸含量及水稻产量，且效果比单独在分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期喷施，以及在孕穗末期、抽穗初期及齐穗期喷施的效果要更好。

表3：在不同生育时期喷施氨基酸营养剂对稻米中氨基酸含量的影响(单位：mg/100g)

如表4所示，以不同水稻品种为实验材料，以清水为对照，在分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期喷施氨基酸营养剂、植物营养剂、传统营养剂、复合肥、尿素和润农668，其他条件与上述实施例的条件相同，且各处理间其他条件保持一致。结果表明，本发明采用的氨基酸营养剂能显著提高各种水稻稻米中必需氨基酸含量，且效果比植物营养剂的效果更好。

表4：不同叶面肥对各水稻品种稻米中必需氨基酸含量的影响

以不同水稻品种为实验材料，在分蘖期、抽穗扬花期及灌浆成熟期喷施不同质量浓度的氨基酸营养剂，其他条件与上述实施例的条件相同，且各处理间其他条件保持一致，稻米中必需氨基酸含量和水稻产量如表5-7所示。结果表明，分蘖期的最佳浓度为0.3％，抽穗扬花期的最佳浓度为0.4％，灌浆成熟期的最佳浓度为0.5％。

表5：分蘖期喷施不同浓度的氨基酸营养剂对稻米中必需氨基酸和水稻产量的影响

单位：必需氨基酸(mg/100g)/水稻产量(kg/亩)

喷施浓度	0.2％	0.3％	0.4％
				C两优266	2757.6/525.1	2998.7/536.5	2781.5/527.6
湘早143	2685.6/418.5	2858.7/436.8	2701.5/421.2
				湘辐994	2984.2/475.9	3254.8/498.5	3068.5/485.2
株两优124	3012.2/524.1	3264.1/536.8	3025.8/528.7

表6：抽穗扬花期喷施不同浓度的氨基酸营养剂对稻米中必需氨基酸和水稻产量的影响

单位：必需氨基酸(mg/100g)/水稻产量(kg/亩)

喷施浓度	0.3％	0.4％	0.5％
				C两优266	2651.6/522.3	2845.7/532.5	2664/520.7
湘早143	2624.1/413.8	2765.8/425.1	2658.3/415.9
				湘辐994	2886.5/464.2	3124.2/481.5	2956.1/471.8
株两优124	2934.1/512.1	3145.6/522.4	2945.7/515.6

表7：灌浆成熟期喷施不同浓度的氨基酸营养剂对稻米中必需氨基酸和水稻产量的影响

单位：必需氨基酸(mg/100g)/水稻产量(kg/亩)

Claims (10)

1.一种提高水稻稻米中必需氨基酸含量的方法，包括如下步骤：在水稻的生育周期内按常规方法施肥后，分别在水稻的分蘖期、抽穗扬花期以及灌浆成熟期向水稻叶面喷施氨基酸营养剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨基酸营养剂中至少包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸在内的必需氨基酸，所述氨基酸营养剂中必需氨基酸总含量至少为800mg/100mL。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述氨基酸营养剂的制备方法包括如下步骤：先将大豆粉经过辐照预处理后，再与枯草芽孢杆菌YS-45发酵剂混合搅拌，加入红糖、米醋、尿素和水组成的混合液，充分搅拌混合，得到待发酵混合料，自然发酵12-14h后进行堆积发酵，堆积高度不超过60cm，其上盖上纱布或塑料布，每发酵8-12天翻动一次，共发酵25-30天后，得到的发酵料成块且臭味消失时停止发酵，将发酵料用质量浓度为4-6％的红糖水浸泡15-20天，过滤后即得到所述的氨基酸营养剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述辐照预处理的辐照剂量为3-6kGy；所述大豆粉与枯草芽孢杆菌YS-45发酵剂的质量比为90-110:1，所述大豆粉与混合液的质量比为90-110:50，所述混合液按质量分数包括红糖3-6％、米醋2-5％、尿素3-6％和水，所述待发酵混合料的含水量为60-65％，所述发酵料与红糖水的质量比为1:4-6。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述分蘖期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.2％-0.4％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为80-90kg/亩。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述穗扬花期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.3％-0.5％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为60-70kg/亩。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述灌浆成熟期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.4％-0.6％的氨基酸营养剂水溶液，喷施量为45-60kg/亩。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述分蘖期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.3％的氨基酸营养剂水溶液；所述穗扬花期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.4％的氨基酸营养剂水溶液；所述灌浆成熟期喷施的氨基酸营养剂为质量浓度为0.5％的氨基酸营养剂水溶液。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷施氨基酸营养剂选择无风阴天或湿度较大蒸发量小的上午7点至10点和/或下午4点至8点进行。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述喷施时将喷头斜着朝上喷施水稻叶子背面，喷至叶面滴水为止，喷施的量以水稻的上部叶多于中部叶，中部叶多于下部叶。