CN110028369A - 一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水稻专用富硒有机肥，具体的说是一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥及其制备方法。有机肥按重量组成分数计，酸性物料10～20％、植物促蛋白物料10～20％、富硒混合物料15～25％、土壤质地改良物料10～25％、生物菌剂1～5％和有机物料20～45％。本发明制造的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥在改良盐碱地的同时可以提高土壤中硒的含量并促进植物对硒的吸收，且所用富硒原料为天然矿物活化而来，摒弃了传统富硒原料亚硒酸钠，避免了对土壤碱化度的影响，土壤环境得以改善，水稻产量品质均得到提升，所产大米为优质富硒大米。

Description

一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及水稻专用富硒有机肥，具体的说是一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥及其制备方法。
背景技术
水稻作为我国最重要的粮食作物之一，其播种面积占全国粮食作物的1/4，而产量则占一半以上。世界上公认的水稻黄金种植带为北纬40°～45°，而我国在这一纬度带有着面积达380万hm2的世界上三大苏打盐碱地集中分布区之一的松嫩平原，如此多的土地难以利用是资源极大的浪费，更让人担忧的是其面积仍在不断扩大，盐碱地改良已刻不容缓。
我国水稻优质种植带同时又是我国缺硒最严重的地区之一。硒是人体必需的微量元素之一，越来越多的研究表明合理的硒摄入量可以提高人体的免疫力。而摄入量不足，则会患上克山病和大骨节病。我国72％的地区缺硒，国人硒的人均日摄入量仅26-32μg，低于中国营养学会推荐值50-250μg。因此，如何提高缺硒地区人群的硒摄入量亦是目前最急迫的问题之一。
目前，水稻富硒肥中多以亚硒酸钠作为富硒原料，相关专利有CN102659466A：“一种水稻富硒叶面肥”、CN108002915A：“高抗病水稻富硒肥及其制备方法和应用”等。上述水稻富硒肥，在肥料施用过程中会导致土壤中钠离子含量提高，进而增加土壤碱化度，所以在盐碱地中并不适用。
因此，开发新型肥料，同时解决我国水稻优质生长带的土壤盐碱和贫硒问题，提升水稻品质与产量，必将是我国72％的缺硒地区人民的福音。
发明内容
本发明的目的在于，同时解决我国水稻优质种植带土壤盐碱及贫硒问题，提升水稻产量与品质，提供一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，有机肥按重量组成分数计，酸性物料10～20％、植物促蛋白物料10～20％、富硒混合物料15～25％、土壤质地改良物料10～25％、生物菌剂1～5％和有机物料20～45％。
所述酸性物料为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种组合。
所述植物促蛋白物料为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰中的一种或几种组合。
所述富硒混合物料为经焙烧后的黄铁矿和氧化钙；其中，黄铁矿量为富硒混合物料重量的60～70％，氧化钙量为富硒混合物料重量的30～40％。
所述将富硒混合物料粉碎均匀后于600-650℃条件下焙烧4～8小时，冷却后待用。
所述土壤质地改良物料为脱硫石膏和河沙；其中，脱硫石膏量为土壤质地改良物料重量的30～75％，河沙量为土壤质地改良物料重量的25～70％。
所述生物菌剂为按质量比为1:0.5～2:1～3的解硒菌、酵母菌和乳酸菌。
所述有机物料为酒糟、醋糟和腐植酸；其中，酒糟量为有机物料重量的20～25％、醋糟量为有机物料重量的20～35％、腐植酸量为有机物料重量的40～60％。
盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的制备方法：
(1)按上述比例，将有机物料和生物菌剂混合，搅拌均匀后堆置发酵15～30天，待用；
(2)将富硒混合物料粉碎均匀后于600-650℃条件下焙烧4～8小时，冷却后与步骤1所得物料掺混均匀；
(3)将步骤2所得掺混物料与植物促蛋白物料、土壤质地改良物料和酸性物料混合均匀即可。
盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的应用，所述有机肥按照150kg/亩的施加量，添加至碱性贫硒(土壤硒含量<0.175μg/g)土壤中。
本发明盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，由于硫酸的加入，可以迅速中和土壤中的碱，达到快速降低盐碱度的效果；通过脱硫石膏、氧化钙、黄铁矿、河沙的加入可以改良土壤结构；脱硫石膏还可以置换土壤中的钠离子，降低盐害；并且添加酒糟，醋糟、腐植酸等可以给菌类提供良好的生存环境，黄铁矿和氧化钙通过焙烧可以活化其所含的硒，同时，菌类的活动在改良土壤同时亦可释放黄铁矿中的硒，而硒在水稻中主要以硒蛋白的形式存在，施加硫酸锌则可以刺激水稻粗蛋白的形成。此外，用黄铁矿代替亚硒酸钠可以降低土壤中钠的积累，同时盐碱地天然的碱性环境可以提升硒的有效性，辅以酵母菌、乳酸菌、黄腐酸可以更好的被植物利用，并且，黄铁矿中的硫也可以起到中和土壤中碱的作用。
与现有技术相比，本发明有如下有益效果：
本发明有机肥解决我国优质水稻生长带土壤盐碱和贫硒问题；具体：
1.本发明有机肥中采用菌株均可通过市售途径获得，脱硫石膏为燃煤锅炉替换下来的废弃物，所采用的酒糟、醋糟为酿酒酿醋过程中产生的副产品，所采用的黄铁矿为黄铁矿尾矿，本发明有机肥采用的原料均是综合利用了生活生产中的废物，可以减少对环境的污染。
2.本发明盐碱地改良水稻专用富硒有机肥在改良盐碱地的同时可以提高土壤中硒的含量并促进植物对硒的吸收，且所用富硒原料为天然矿物活化而来，摒弃了传统富硒原料亚硒酸钠，避免了对土壤碱化度的影响，土壤环境得以改善，水稻产量品质均得到提升，所产大米为优质富硒大米。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
本发明改良剂是由酸性物料、植物促蛋白物料、富硒混合物料、土壤质地改良物料、生物菌剂和有机物料组成，按照研磨、焙烧、掺混等步骤生产后，即可得到盐碱地改良水稻专用富硒有机肥。本发明适用于硒含量<0.175μg/g的碱性土壤当中，施用于田间试验，结果表明土壤pH值下降了1.7-2.1，水稻插秧存活率达到90％以上，水稻硒含量达到国家富硒大米标准且产量增产幅度达到10倍。
实施例1：
1、生产100kg产品所需原料：
浓度10％硫酸10kg、硫酸锌15kg、脱硫石膏5kg、氧化钙6kg、黄铁矿10kg、河沙10kg、生物菌剂2kg(解硒菌：酵母菌：乳酸菌的质量比为1:1:1)、酒糟10kg、醋糟10kg、腐植酸22kg。
2、盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的制备方法，按上述的用量：
(1)将酒糟、醋糟、腐植酸、酵母菌、乳酸菌混合搅拌均匀堆置发酵，发酵时间为18天。
(2)将氧化钙、黄铁矿研磨粉碎混合均匀后于600℃条件下焙烧4小时，完全冷却后，加入解硒菌并掺混均匀。
(3)将硫酸、硫酸锌、河沙及步骤(1)、(2)处理后物质混合均匀即可。
实施例2：
1、生产100kg产品所需原料：
10％硫酸15kg、硫酸锌10kg、脱硫石膏10kg、氧化钙8kg、黄铁矿13kg、河沙7kg、生物菌剂3kg(解硒菌：酵母菌：乳酸菌的质量比为1:2:1)、酒糟7kg、醋糟8kg、腐植酸19kg。
2、盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的制备方法
(1)将酒糟、醋糟、腐植酸、酵母菌、乳酸菌混合搅拌均匀堆置发酵，发酵时间为22天。
(2)将氧化钙、黄铁矿研磨粉碎混合均匀后于600℃条件下焙烧6小时，完全冷却后，加入解硒菌并掺混均匀。
(3)将硫酸、硫酸锌、河沙及步骤(1)、(2)处理后物质混合均匀即可。
实施例3：
1、生产100kg产品所需原料：
10％硫酸20kg、硫酸锌8kg、脱硫石膏12kg、氧化钙7kg、黄铁矿12kg、河沙5kg、生物菌剂4kg(解硒菌：酵母菌：乳酸菌的质量比为1:1:2)、酒糟8kg、醋糟10kg、腐植酸14kg。
2、盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的制备方法
(1)将酒糟、醋糟、腐植酸、酵母菌、乳酸菌混合搅拌均匀堆置发酵，发酵时间为28天。
(2)将氧化钙、黄铁矿研磨粉碎混合均匀后于600℃条件下焙烧8小时，完全冷却后，加入解硒菌并掺混均匀。
(3)将硫酸、硫酸锌、河沙及步骤(1)、(2)处理后物质混合均匀即可。
对比例1：
1、生产100kg产品所需原料及方法：
分别将10％硫酸20kg、硫酸锌8kg、脱硫石膏12kg、氧化钙7kg、亚硒酸钠2kg、河沙15kg、生物菌剂4kg(解硒菌：酵母菌：乳酸菌的质量比为1:0.5:3)、酒糟8kg、醋糟10kg、腐植酸14kg，即可得到盐碱地改良水稻专用富硒有机肥。
2、有机肥的制备方法
(1)将酒糟、醋糟、腐植酸、酵母菌、乳酸菌混合搅拌均匀堆置发酵，发酵时间为28天。
(2)将氧化钙、亚硒酸钠研磨粉碎混合均匀后于600℃条件下焙烧8小时，完全冷却后，加入解硒菌并掺混均匀。
应用例：盐碱地改良水稻专用富硒有机肥田间效果验证
将上述制备获得的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥施用于黑龙江省肇源县盐碱地进行田间对比试验，试验作物为水稻。施用方法为将上述实施例获得有机肥在水稻种植前按照150kg/亩的施加量与其他肥料一起撒施，翻耕平整土地后灌水泡田。
结果见下表：
表1黑龙江省龙江县盐碱地区田间试验数据
注：ESP(％)代表土壤碱化度，计算公式为：ESP(％)＝交换性钠含量/阳离子交换量*100％。
由上表所示内容可以看出，与未添加肥料相比，对比例1中，虽然土壤的pH显著降低，大米硒含量显著增加，但土壤碱化度降低不明显，水稻成活率和产量不高，可见当土壤改良剂采用亚硒酸钠作为富硒原料时，虽然大米硒含量得到一定程度的提升，但是由于亚硒酸钠的使用，使土壤中钠离子含量增加，导致土壤碱化度增加，土壤环境未得到明显改善，对水稻的提质增产效果一般；相比于对比例1，实施例1、实施例2和实施例3中，有机肥的其他组分不变，富硒原料采用经焙烧后的黄铁矿和氧化钙，由于没有引进钠离子，且肥料中脱硫石膏对土壤钠离子有置换作用，土壤除pH显著降低外，碱化度也明显降低，土壤环境改善明显，水稻成活率均达90％以上，水稻产量是未添加肥料的11倍以上，水稻硒含量可达对比例1的2倍，未添加肥料的18倍，对比国家标准为富硒大米(国家标准中规定硒含量在0.04～0.3mg/kg为富硒米)。
需要说明的是，本专利实施例中的酸性物料和植物促蛋白物料均为优选物料，其中酸性物料硫酸采用硝酸或盐酸或三者任意组合，植物促蛋白物料硫酸锌采用硫酸锰或硫酸亚铁或三者任意组合均可产生相同的效果。

Claims (10)

1.一种盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：有机肥按重量组成分数计，酸性物料10～20％、植物促蛋白物料10～20％、富硒混合物料15～25％、土壤质地改良物料10～25％、生物菌剂1～5％和有机物料20～45％。
2.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述酸性物料为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种组合。
3.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述植物促蛋白物料为硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰中的一种或几种组合。
4.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述富硒混合物料为经焙烧后的黄铁矿和氧化钙；其中，黄铁矿量为富硒混合物料重量的60～70％，氧化钙量为富硒混合物料重量的30～40％。
5.根据权利4要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述将富硒混合物料粉碎均匀后于600-650℃条件下焙烧4～8小时，冷却后待用。
6.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述土壤质地改良物料为脱硫石膏和河沙；其中，脱硫石膏量为土壤质地改良物料重量的30～75％，河沙量为土壤质地改良物料重量的25～70％。
7.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述生物菌剂为按质量比为1:0.5～2:1～3的解硒菌、酵母菌和乳酸菌。
8.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥，其特征在于：所述有机物料为酒糟、醋糟和腐植酸；其中，酒糟量为有机物料重量的20～25％、醋糟量为有机物料重量的20～35％、腐植酸量为有机物料重量的40～60％。
9.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的制备方法，其制备方法为：
(1)按上述比例，将有机物料和生物菌剂混合，搅拌均匀后堆置发酵15～30天，待用；
(2)将富硒混合物料粉碎均匀后于600-650℃条件下焙烧4～8小时，冷却后与步骤1所得物料掺混均匀；
(3)将步骤2所得掺混物料与植物促蛋白物料、土壤质地改良物料和酸性物料混合均匀即可。
10.根据权利1要求所述的盐碱地改良水稻专用富硒有机肥的应用，其特征为所述有机肥按照150kg/亩的施加量，添加至碱性贫硒(土壤硒含量<0.175μg/g)土壤中。
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