CN109503237A - 一种有机富硒复合生物菌液肥及其在生产富硒雪莲果中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机富硒复合生物菌液肥及其在生产富硒雪莲果中的应用。本发明提供的有机富硒复合生物菌液肥包括破壁的富硒酵母、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锌、复合氨基酸、尿素和光合细菌，优点如下：1、破壁富硒酵母避免了无机硒残留在雪莲果表面。2、光合细菌具有的独特生理学特性，使作物植株表面生态层中有益微生物的含量巨增，最终实现植物叶面对硒元素的多元吸收和内化，将硒进行有机化，达到富硒的目的。3、含有氮磷钾和多种氨基酸，营养素全面且均衡。4、施用方法简单、易行。5、本发明获得的富硒雪莲果综合了硒元素和雪莲果双重功能，不仅可以有效补充人体硒元素，还具有很多药用功能。
Description
技术领域
本发明涉及农业微生物技术领域，具体涉及一种有机富硒复合生物菌液肥及其在生产富硒雪莲果中的应用。
背景技术
人体生命元素硒是人体必需的微量元素，但人体自身不能合成，必须从外界摄取。目前全世界共有40多个国家缺硒或低硒，我国有三分之二地区不同程度的缺硒，生活在这些地区的居民有数亿人之多。科学界研究发现缺硒就会引起多种疾病，如克山病、大骨节病、癌症、心脑血管病、衰老、不孕不育等40多种疾病。美国亚利圣那大学癌症中心Clark教授对1312例癌症患者进行13年对照试验发现：每日补硒200μg，癌症死亡率下降50％，癌症总发病率下降37％，硒被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”。2003年美国食品药品管理局(FDA)明示：“硒能降低患癌风险”和“硒可在人体内产生抗癌变作用”。因此，为了身体健康，科学补硒刻不容缓。富硒功能产品就是补充人体内硒元素的一种有效途径。
雪莲果是一种多年生草本植物，块根含有丰富的果寡糖和生物活性物质。科学研究发现雪莲果有很多药用价值，可以降低血糖、血脂和胆固醇，预防和治疗高血压和糖尿病，对老年人的心脑血管病有明显保健作用。雪莲果含有的果寡糖是所有植物中最高的，可以调节肠胃，使排便通畅，消炎利尿，清肝解毒，美容养颜等多种保健功能的果品。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种富硒生物菌肥。
本发明提供的富硒生物菌肥包括富硒酵母、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锌、氨基酸、尿素和光合细菌。
上述菌肥中，所述富硒酵母为破壁的富硒酵母；所述破壁的富硒酵母的制备方法包括如下步骤：将富硒酵母与水混匀，搅拌，使酵母细胞肿胀而发生破裂，得到破壁的富硒酵母。
进一步的，所述富硒酵母与所述水的质量比可为1:(15-20)；具体可为1:20。
所述搅拌的时间可为(1.5-2.5)h，具体可为2h。
所述水可为去离子水。
更进一步的，所述富硒酵母可为富硒的酿酒酒母、富硒的面包酵母等。所述富硒酵母中有机硒含量可为2000-5000ppm。在本发明的一个具体实施例中，所述富硒酵母为富硒酵母粉(酿酒酵母)，有机硒含量为2000ppm、3000ppm或5000ppm。
为了增加破壁效果，使未破壁的酵母细胞破裂，所述破壁的富硒酵母还包括先在低温下冷冻，然后迅速加热并保温，再降温的步骤。
进一步的，所述破壁的富硒酵母先在(-20)-(-30)℃下冷冻(0.5-1)小时，然后迅速加热至(80-85)℃并保温(0.5-1)小时，再降温至(60-65)℃。
更进一步的，所述破壁的富硒酵母先在(-20)℃下冷冻0.5小时，然后迅速加热至80℃并保温0.5小时，再降温至60℃。
上述菌肥中，所述氨基酸为由如下任意几种氨基酸组成的复合氨基酸：谷氨酸、赖氨酸、色氨酸、半胱氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苯丙胺氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和甘氨酸。所述复合氨基酸中的氨基酸种类数量越多越好。在本发明的一个具体实施例中，所述复合氨基酸中的氨基酸种类具体如下：谷氨酸、赖氨酸、色氨酸、半胱氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和甘氨酸组成。
所述尿素可为现有技术中常见的尿素，如晶体尿素。
所述光和细菌(Photosynthetic Bacteria，简称PSB)可为现有技术中常见的以光为能源而生长的细菌，如外硫红螺菌、着色杆菌、紫色非硫细菌、绿色硫细菌等。在实际应用中，所述光合细菌可为上述任意一种或两种或两种以上的光合细菌。在本发明的一个具体实施例中，所述光合细菌具体为外硫红螺菌，是上海光语生物科技有限公司的产品(货号为GY-D100)。该产品中的外硫红螺菌的含菌量为2.0×1012CFU/g。
进一步的，所述破壁的富硒酵母、所述磷酸二氢钾、所述硫酸镁、所述硫酸锌、所述复合氨基酸、所述尿素和所述光合细菌的配比可为(8-10)g：(140-160)g：(0.3-0.5)g：(0.4-0.6)g：(10-20)mg：(2-3)g：4×1012CFU；具体为10g：160g：0.5g：0.6g：20mg：3g：4×1012CFU。
更进一步的，所述富硒生物菌肥由破壁的富硒酵母、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锌、复合氨基酸、尿素、光合细菌和水组成；
其中，所述破壁的富硒酵母在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.8-1)g/100mL；具体为1g/100mL。
所述尿素在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.2-0.3)g/100mL；具体为0.3g/100mL。
所述光和细菌在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0-0.4)×1012CFU/100mL(不包括0)；具体为0.4×1012CFU/100mL。
所述磷酸二氢钾在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(14-16)g/100mL；具体为16g/100mL。
所述硫酸镁在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.05-0.07)g/100mL；具体为0.05g/100mL。
所述硫酸锌在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.04-0.06)g/100mL；具体为0.06g/100mL。
所述谷氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.05-0.08)mg/100mL；具体为0.06mg/100mL。
所述赖氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.03-0.13)mg/100mL；具体为0.08mg/100mL。
所述色氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.01-0.03)mg/100mL；具体为0.02mg/100mL。
所述半胱氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.02-0.05)mg/100mL；具体为0.03mg/100mL。
所述羟脯氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.02-0.05)mg/100mL；具体为0.03mg/100mL。
所述脯氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.03-0.06)mg/100mL；具体为0.04mg/100mL。
所述丝氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.04-0.15)mg/100mL；具体为0.09mg/100mL。
所述苯丙胺氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.1-0.3)mg/100mL；具体为0.2mg/100mL。
所述异亮氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.05-0.15)mg/100mL；具体为0.1mg/100mL。
所述亮氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.03-0.06)mg/100mL；具体为0.04mg/100mL。
所述缬氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.1-0.3)mg/100mL；具体为0.2mg/100mL。
所述苏氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.2-0.4)mg/100mL；具体为0.3mg/100mL。
所述甘氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度可为(0.2-0.5)mg/100mL；具体为0.3mg/100mL。
上述富硒生物菌肥在生产富硒雪莲果中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明的另一个目的是提供一种富硒雪莲果的生产方法。
本发明提供的富硒雪莲果的生产方法包括对雪莲果施用上述富硒生物菌肥的步骤。
上述方法中，所述施用的方法为对雪莲果叶面进行喷洒。
进一步的，所述富硒生物菌肥在喷洒前还包括稀释的步骤，所述稀释倍数可为100倍。
更进一步的，所述喷洒的次数为两次，待雪莲果进入成熟期后第15-20天时进行第一次喷洒，间隔5天后再进行第二次喷洒。
本发明的优点如下：1、本发明的有机富硒复合生物菌液肥中使用的破壁富硒酵母不仅避免了无机硒残留在雪莲果表面，而且还提高了有机硒元素的吸收率。2、本发明的有机富硒复合生物菌液肥中使用的光合细菌(PSB)具有的独特生理学特性，可刺激植物叶面分泌氨基乙酰丙酸物质，促进叶绿素的合成，增强光合强度，提高光合效率，而且其活体菌株能迅速在作物植株表面的生态层中大量繁殖，使作物植株表面生态层中有益微生物的含量巨增，最终实现植物叶面对硒元素的多元吸收和内化，将硒进行有机化，达到富硒的目的。3、本发明的有机富硒复合生物菌液肥含有氮磷钾和多种氨基酸，营养素全面且均衡。4、本发明的有机富硒复合生物菌液肥施用方法简单、易行。5、本发明获得的富硒雪莲果综合了硒元素和雪莲果双重功能，不仅可以有效补充人体硒元素，还具有很多药用功能。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
下述实施例中的复合氨基酸是西安浩天生物工程有限公司的产品，货号为6456789。
下述实施例中的晶体尿素是山东临沂科达化肥有限公司的产品，货号为7648679。
下述实施例中的光合细菌是上海光语生物科技有限公司的产品，货号为GY-D100。此产品中的光合细菌为外硫红螺菌，含菌量为2.0×1012CFU/g。
实施例1、有机富硒复合生物菌液肥的制备及其使用方法
一、有机富硒复合生物菌液肥(一)的制备
有机富硒复合生物菌液肥的制备方法如下：将破壁的富硒酵母10g(有机硒含量为2000ppm)、磷酸二氢钾160g、硫酸镁0.5g、硫酸锌0.6g、复合氨基酸20mg、晶体尿素3.0g和光合细菌2.0g(含菌量为4.0×1012CFU)加入三角瓶中，然后向三角瓶中加无菌水使总体积为1000毫升，搅拌均匀，得到有机富硒复合生物菌液肥，室温下存储。
上述破壁的富硒酵母的制备方法如下：
1、将150kg的富硒酵母粉(购自安琪酵母股份有限公司，符合国家标准产品，有机硒含量为2000ppm)与3000kg去离子水混匀，制成酵母水清液，在室温下搅拌2小时，目的是通过去离子水使酵母细胞肿胀而发生破裂(在去离子水环境下，细胞内的离子离开胞内，引起细胞肿胀破裂)。
2、为了使未破壁的酵母细胞破裂，进一步增加破壁效果，将酵母水清液在搅拌2小时后先置于-20℃的冰柜中冷冻0.5小时，然后在反应罐中迅速加热到80℃，保持0.5小时，再降温到60℃，得到破壁的富硒酵母。
上述复合氨基酸中含有的氨基酸种类如下：谷氨酸、赖氨酸、色氨酸、半胱氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、甘氨酸。各个氨基酸在有机富硒复合生物菌液肥中的终浓度分别如下：谷氨酸0.06mg/100mL、赖氨酸0.08mg/100mL、色氨酸0.02mg/100mL、半胱氨酸0.03mg/100mL、羟脯氨酸0.03mg/100mL、脯氨酸0.04mg/100mL、丝氨酸0.09mg/100mL、苯丙氨酸0.2mg/100mL、异亮氨酸0.1mg/100mL、亮氨酸0.04mg/100mL、缬氨酸0.2mg/100mL、苏氨酸0.3mg/100mL、甘氨酸0.3mg/100mL。
二、有机富硒复合生物菌液肥(二)的制备
有机富硒复合生物菌液肥的制备方法如下：将破壁的富硒酵母10g(有机硒含量为3000ppm)、磷酸二氢钾160g、硫酸镁0.5g、硫酸锌0.6g、复合氨基酸10g、晶体尿素3.0g和光合细菌2.0g(含菌量为4.0×1012CFU)加入三角瓶中，然后向三角瓶中加无菌水使总体积为1000毫升，搅拌均匀，得到有机富硒复合生物菌液肥，室温下存储。
上述破壁的富硒酵母的制备方法同步骤一。
上述复合氨基酸中含有的氨基酸种类及浓度同步骤一。
三、有机富硒复合生物菌液肥(三)的制备
有机富硒复合生物菌液肥的制备方法如下：将破壁的富硒酵母10g(有机硒含量为5000ppm)、磷酸二氢钾160g、硫酸镁0.5g、硫酸锌0.6g、复合氨基酸10g、晶体尿素3.0g和光合细菌2.0g(含菌量为4.0×1012CFU)加入三角瓶中，然后向三角瓶中加无菌水使总体积为1000毫升，搅拌均匀，得到有机富硒复合生物菌液肥，室温下存储。
上述破壁的富硒酵母的制备方法同步骤一。
上述复合氨基酸中含有的氨基酸种类及浓度同步骤一。
上述步骤一、二和三制备得到的有机富硒复合生物菌液肥均为浓缩液，在使用前均需加水进行100倍稀释，得到工作液后再施用。
实施例2、有机富硒复合生物菌液肥(一)在生产富硒雪莲果中的应用
一、富硒雪莲果的种植
于2-3月份在恩施自治州海拔1200m的沙地乡花被镇种植雪莲果。具体步骤如下：
1、整地起垄
选择排灌方便的沙壤地(不宜选低洼的沙壤地)按0.8～1米行距开沟，每亩均匀施入充分腐熟的人畜禽粪2000公斤和20公斤复合肥，一次施入。随后起垄(也叫起墒)，以后中耕时再培土壅高，目的是加大土壤的日温差，促进果实膨大。
2、挖穴定植
起垄后立即挖穴定植雪莲果种球(雪莲果种球切割后栽植，切割后种球留3～4个芽子)。株距为50～60米左右，行距为0.8～1米左右，栽植深度为10～15厘米左右。定植后施基肥，施基肥离种球10厘米距离，避免伤害种球发芽，如有地下害虫蛴螬等，应每穴施入适量生石灰进行预防。栽植后要浇透水，保持土壤湿度。
3、种植管理
雪莲果栽植后，当苗高20厘米时主要是浇水保墒，结合锄草壅蔸把垄逐次培高到30厘米左右，施过基肥后不需施追肥。经2年来栽培观察，雪莲果没有发生病虫害，如不施石灰，块根仅有少量被虫咬成孔洞。雪莲果为无公害绿色食品，栽培禁忌用农药和除草剂
待雪莲果进入成熟期后第15-20天时将步骤一制备的有机富硒复合生物菌液肥(一)工作液均匀喷洒在雪莲果叶面上，间隔5天后再喷洒第二次，15天后待雪莲果成熟时，收获雪莲果果实。
二、雪莲果硒元素含量测定
按照国标分光光度法(国标法GB 5009.93-2017)测定步骤一收获的雪莲果果实中的有机硒含量。
结果表明：采用实施例1中雪莲果的果实中的有机硒含量为0.4mg/kg。
实施例3、有机富硒复合生物菌液肥(二)在生产富硒雪莲果中的应用
一、富硒雪莲果的种植
于2-3月份在恩施自治州海拔1200m的沙地乡花被镇种植雪莲果。具体步骤同实施例1中的步骤一，区别在于将有机富硒复合生物菌液肥(一)替换为有机富硒复合生物菌液肥(二)，其余步骤均相同。
二、雪莲果硒元素含量测定
按照国标分光光度法(国标法GB 5009.93-2017)测定步骤一收获的雪莲果果实中的有机硒含量。
结果表明：雪莲果的果实中的有机硒含量为0.7mg/kg。
实施例4、有机富硒复合生物菌液肥(三)在生产富硒雪莲果中的应用
一、富硒雪莲果的种植
于2-3月份在恩施自治州海拔1200m的沙地乡花被镇种植雪莲果。具体步骤同实施例1中的步骤一，区别在于将有机富硒复合生物菌液肥(一)替换为有机富硒复合生物菌液肥(三)，其余步骤均相同。
二、雪莲果硒元素含量测定
按照国标分光光度法(国标法GB 5009.93-2017)测定步骤一收获的雪莲果果实中的有机硒含量。
结果表明：雪莲果的果实中的有机硒含量为1.1mg/kg。
Claims (10)
1.一种富硒生物菌肥，其包括富硒酵母、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锌、氨基酸、尿素和光合细菌。
2.根据权利要求1所述的菌肥，其特征在于：所述富硒酵母为破壁的富硒酵母；
或，所述破壁的富硒酵母的制备方法包括如下步骤：将富硒酵母与水混匀，搅拌，使酵母细胞肿胀而发生破裂，得到破壁的富硒酵母。
3.根据权利要求2所述的菌肥，其特征在于：所述破壁的富硒酵母还包括先在低温下冷冻，然后迅速加热并保温，再降温的步骤；
或，所述破壁的富硒酵母还包括先在(-20)℃-(-30)℃下冷冻(20-60)min，然后迅速加热至(80-95)℃并保温(10-90)min，再降温至(20-60)℃。
4.根据权利要求1-3任一所述的菌肥，其特征在于：所述氨基酸为由如下任意几种氨基酸组成的复合氨基酸：谷氨酸、赖氨酸、色氨酸、半胱氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苯丙胺氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和甘氨酸。
5.根据权利要求1-4任一所述的菌肥，其特征在于：所述破壁的富硒酵母、所述磷酸二氢钾、所述硫酸镁、所述硫酸锌、所述复合氨基酸、所述尿素和所述光合细菌的配比为(8-10)g：(140-160)g：(0.3-0.5)g：(0.4-0.6)g：(10-20)mg：(2-3)g：4×1012CFU。
6.根据权利要求1-5所述的菌肥，其特征在于：
所述破壁的富硒酵母在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.8-1)g/100mL；
所述尿素在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.2-0.3)g/100mL；
所述光和细菌在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0-0.4)×1012CFU/100mL。
7.根据权利要求1-6所述的菌肥，其特征在于：
所述磷酸二氢钾在所述富硒生物菌肥中的浓度为(14-16)g/100mL；
所述硫酸镁在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.05-0.07)g/100mL；
所述硫酸锌在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.04-0.06)g/100mL；
所述谷氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.05-0.08)mg/100mL；
所述赖氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.03-0.13)mg/100mL；
所述色氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.01-0.03)mg/100mL；
所述半胱氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.02-0.05)mg/100mL；
所述羟脯氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.02-0.05)mg/100mL；
所述脯氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.03-0.06)mg/100mL；
所述丝氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.04-0.15)mg/100mL；
所述苯丙胺氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.1-0.3)mg/100mL；
所述异亮氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.05-0.15)mg/100mL；
所述亮氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.03-0.06)mg/100mL；
所述缬氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.1-0.3)mg/100mL；
所述苏氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.2-0.4)mg/100mL；
所述甘氨酸在所述富硒生物菌肥中的浓度为(0.2-0.5)mg/100mL。
8.权利要求1-7任一所述的富硒生物菌肥在生产富硒产品中的应用；
或，权利要求1-7任一所述的富硒生物菌肥在生产富硒雪莲果中的应用。
9.一种富硒雪莲果的生产方法，包括对雪莲果施用权利要求1-7任一所述的富硒生物菌肥的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述施用的方法为对雪莲果叶面进行喷洒；
或，所述施用的次数为两次，待雪莲果进入成熟期后第15-20天时进行第一次施用，间隔5天后再进行第二次施用。
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