CN112384488A - 包含氮和富硒酵母的组合物以及通过将该组合物施用于土壤来增加植物中硒含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通过土壤施用富硒酵母和至少一种氮源来增加植物的硒含量的新方法。

Description

包含氮和富硒酵母的组合物以及通过将该组合物施用于土壤 来增加植物中硒含量的方法
技术领域
本公开涉及通过用富硒酵母与至少一种氮源组合处理土壤环境来增加植物的硒含量的方法。
背景技术
硒是动物和人类生活中的必需元素。体内所有细胞含有浓度随组织不同而变化的硒，并且与摄取的食物中的含量有关。食物中硒的摄入不足导致世界上某些地区非常频繁的缺乏，这导致人类疾病如心血管疾病和癌症的发展。尽管硒具有多种功能，但其抗氧化、免疫刺激作用和抗癌特性是主要的兴趣点。由于健康益处和硒缺乏的副作用，食品和膳食补充剂通常补充硒。
存在各种形式的或多或少有毒的硒。无机形式，主要是硒盐(亚硒酸盐或硒酸盐，例如亚硒酸钠或硒酸钠)，由于它们的毒性，必须小心处理。有机形式毒性低得多，例如硒代甲硫氨酸，其对应于酵母中的天然存在形式，这可能与甲硫氨酸也提供硒解毒所必需的甲基的事实有关。亚硒酸盐和硒酸盐用于医药目的和用于食品配给的补充。现今，硒代甲硫氨酸和富硒酵母也用于补充饮食配给。
在农业中，为了允许富硒畜群的饲料比例，已经销售了几种富硒肥料。肥料含有在施用后被植物吸收和代谢的硒盐(亚硒酸盐或硒酸盐)。植物富含硒，因此，食品可以间接地富含高度可同化的有机形式的硒。
D1描述了一种培育富硒青钱柳(Cyclocarya paliurus)植物的方法，包括使用富硒有机肥，所述富硒有机肥包括富硒酵母、腐植酸、氨基酸、植物生长调节剂和叶面渗透促进剂。
D2公开了一种生物有机复合包膜肥料，包括蹄角粉、骨粉、猪皮粉、钼酸铵、硼砂、硫酸锌、硅肥、木质素磺酸盐、氧化铁、尿素甲醛树脂(水溶性)、淀粉、牛脂胺、聚氧乙烯醚、磷酸二铵、过硫酸钾、有效微生物菌剂、土壤改良剂和水。
D3描述了处理蔬菜和/或水果作物以使其富含硒的方法，其特征在于通过叶面施用失活酵母和/或酵母衍生物的形式进行硒的供应。
迄今为止，人们对通过叶面施用使用无毒肥料(例如富硒酵母)使水果和蔬菜富硒越来越感兴趣。实际上，硒盐对于叶面施用毒性太大。然而，已知硒的叶面施用比在土壤中施用硒肥是更好和有效的硒生物强化手段，因为避免了硒的从根至芽的迁移(Winkel etal.,2015)。已经证明，在土壤中使用硒肥在植物的可食用部分中具有低的硒富集率，此外，长期使用可能对附近的生态系统有毒，因此应当小心地使用硒肥以避免有毒的方面(Winkel et al.,2015)。因此，需要提供用于改变植物的性能和本质以便产生富硒植物，同时保持土壤环境抵抗硒毒性的另外的方法和组合。
发明内容
本公开涉及一种降低环境中硒含量同时保持对植物硒富集的类似效果的新方法。
在第一方面，本公开涉及用于增加植物的硒含量的方法，所述方法包括同时、依次或分别地用有效量的以下物质灌输土壤环境：
(a)由富硒酵母提供的硒；以及
(b)至少一种氮源；
其中(a)/(b)重量比为1:1000至1:70000；
从而产生与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比具有提高的硒内部浓度的富硒植物。在一个实施方案中，所述富硒植物含有的硒内部浓度类似于或高于当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时所产生的富硒植物。在另一个实施方案中，与当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时获得所述植物的相同硒含量所需的量相比，提高所述植物的硒含量所需的由富硒酵母供应的硒的量，少至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％。在另一个实施方案中，所述富硒酵母可以是活性富硒酵母、失活的富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。在又一个实施方案中，富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。在一个实施方案中，富硒酵母可以是酵母属(Saccharomyces)，并且可以属于酿酒酵母(S.cerevisiae)或酿酒酵母boulardii变种(S.cerevisiaevar.boulardii)。在另一个实施方案中，富硒酵母可以是非酵母属酵母，并且可以属于假丝酵母属(Candida)、圆酵母属(Torula)、有孢汉逊酵母属(Hanseniaspora)、汉逊酵母属(Hansenula)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、梅奇酵母属(Metschnikowia)、毕赤酵母属(Pichia)、Starmerella、有孢圆酵母属(Torulaspora)或其混合物。在又一个实施方案中，由富硒酵母供应的硒的量可为500至10000ppm之间，并且由富硒酵母供应的硒的量可以是，例如，至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。在又一个实施方案中，所述至少一种氮源可以是尿素、液体尿素、硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。(a)/(b)重量比将根据具体的富硒酵母(例如根据富集水平)和所用的具体氮源而变化。(a)/(b)重量比可以是至少约1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:10500；1:11000；1:11500；1:12000；1至12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500，1:25000，1:30000；1:35000；1:40000；或1:50000。优选地、(a)/(b)重量比在约1:5000至约1:20000的范围内。(a)/(b)比率可以在约1:3000至约1:50000、约1:5000至约1:50000、约1:7500至约50000、约1:9000至约50000、约1:5000至约1:30000、约1:10000至约1:30000、或约1:10000至约1:20000的范围内。还描述了(a)/(b)重量比至少约1:20；1:25；1:50；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；或1:9500。在另一个实施方案中，由富硒酵母提供的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。“由富硒酵母提供硒”是指在将酵母提供到土壤环境之前，所提供的硒包含在酵母中，因此酵母是富硒的。富硒酵母的富集水平代表硒含量，并因此代表可由富硒酵母供应的硒的量。“至少一种氮源”是指提供氮的化合物或化合物的混合物，例如尿素形式的氮、硝酸根离子和/或氨离子，(a)与(b)的重量比是指由富硒酵母提供的硒与由氮源提供的氮的比例。
在第二方面，本公开涉及用于增加植物的硒含量的组合物，其包含：
(a)由富硒酵母提供的硒；以及
(b)至少一种氮源
其中(a)/(b)重量比在1:1000至1:70000范围内；
其中所述组合物有效产生，与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比，具有增加的硒内部浓度的富硒植物。在一个实施方案中，所述富硒酵母可以是活性富硒酵母、失活的富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。在另一个实施方案中，富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。在另一个实施方案中，富硒酵母可以是酵母属(Saccharomyces)，并且可以属于酿酒酵母(S.cerevisiae)或酿酒酵母boulardii变种(S.cerevisiae var.boulardii)。在另一个实施方案中，富硒酵母可以是非酵母属酵母，并且可以属于假丝酵母属(Candida)、圆酵母属(Torula)、有孢汉逊酵母属(Hanseniaspora)、汉逊酵母(Hansenula)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、梅奇酵母属(Metschnikowia)、毕赤酵母属(Pichia)、Starmerella、有孢圆酵母属(Torulaspora)或其混合物。在另一个实施方案中，由富硒酵母提供的硒的量为500至10000ppm之间，并且可以为，例如，至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。在另一个实施方案中，氮源可以是尿素、液体尿素硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体聚磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。由富硒酵母供应的硒的量和用于组合物的氮源的选择如上文关于本公开内容的用于增加植物的硒含量的方法所述。因此，例如(a)/(b)重量比可以是至少约1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:10500；1:11000；1:11500；1:12000；1至12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500，1:25000，1:30000；1:35000；1:40000；或1:50000。优选地，(a)/(b)重量比在约1:5000至约1:20000的范围内。(a)/(b)比率可以在约1:3000至约1:50000、约1:5000至约1:50000、约1:7500至约50000、约1:9000至约50000、约1:5000至约1:30000、约1:10000至约1:30000、或约1:10000至约1:20000的范围内。还描述了(a)/(b)重量比至少为约1:20；1:25；1:50；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500。在另一个实施方案中，由富硒酵母提供的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。
本公开还提供了一种对土壤环境施肥的方法，包括用本公开的组合物灌输所述土壤环境，或同时、依次或分别地用有效量的(a)由富硒酵母供应的硒；和(b)至少一种氮源，其中(a)/(b)重量比为1:1000至1:70000，灌输土壤环境；其中所述有效量能够产生与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比具有提高的硒内部浓度的富硒植物。
本公开还提供至少一种用于增加植物或种子来自富硒酵母的硒摄取的氮源的用途。
在对土壤环境施肥的方法或用于增加硒摄取(及其比率)的用途中使用的富硒酵母和氮源，如上文关于本公开内容的用于增加植物的硒含量的方法一般性描述的那样。
附图说明
因此，已经大致描述了本发明的本质，现在将参考附图，附图通过图示示出了本发明的优选实施例，并且其中：
图1显示了每种处理的植物地上部分中硒的总量(ppm)。T1：未处理；T2：氮气；T3：氮+硒酸钠；T4：氮+富硒酵母；T5：富硒酵母；T6：硒酸钠。在列项和在行项之间进行双向(twoway)方差分析(ANOVA)。灰色：在5％的α阈值处的显著差异；虚线框：在10％的α阈值处的显著差异；白色：在10％的α阈值处没有显著差异。
具体实施方式
已经令人惊讶地发现，富硒酵母与至少一种氮源组合，同时、依次或彼此分开的土壤施用，产生与单独用富硒酵母处理的植物相比硒的内部浓度增加的富硒植物。结果已经证明氮源对富硒酵母的效力具有协同效应。富硒酵母与至少一种氮源的组合允许富硒酵母中所含的硒从根有效迁移至芽。此外，由所用的富硒酵母提供的硒金属的量低于当使用无机硒盐时实现相同植物富集所需的硒金属的量。实际上，所得富硒植物含有的硒内部浓度类似于或高于当无机硒盐单独使用或与至少一种氮源以较高浓度的硒金属组合使用时所产生的富硒植物。换句话说，使用富硒酵母与至少一种氮源的组合使得硒金属的剂量可以减少，同时保持等同的富集效果。因此，由于为了获得一定的富集效果而施加到土壤中的硒浓度的总量降低了，所以有利于环境。因此，富硒酵母与至少一种氮源的组合允许减少所施用的活性化合物(即硒)的总量，这导致土壤环境中的残留物的量减少。
为此，本公开提供了通过用富硒酵母与至少一种氮源组合同时、依次或彼此分开处理或灌输土壤环境来增加植物硒含量的方法。将富硒酵母和至少一种氮源的组合递送至土壤环境提供了富硒作物，所述作物旨在用于人或动物食物。本发明的另一个实施方案是提供用于人类或动物食品的富硒食品补充剂。
因此，所述植物可以是豆科植物、草、谷类、蔬菜、水果作物或粮食作物。所述植物可以是动物食物作物，例如饲料作物、谷类、玉米、豆科植物或富含油和/或蛋白质的植物或蔬菜作物。在一些实施方案中，所述植物不是树，不是产生水果作物的树，或者不是青钱柳的树。
本公开还提供了用于增加植物的硒含量的组分的组合，其包含富硒酵母和/或富硒酵母衍生物和至少一种氮源，其中所述富硒酵母和/或富硒酵母衍生物或至少一种氮源以可以同时、依次或彼此分开递送至植物的土壤环境的形式存在。本文所用的术语“组合”是指两种或多种物质彼此接近和/或一起使用，而不管是否包含载体。富硒酵母和/或富硒酵母衍生物和所述至少一种氮源的组合物可以被认为是组合。在一些实施方案中，这样的组合物不包括腐殖酸、氨基酸、植物生长调节剂和叶面渗透促进剂的所有，或不包括叶面渗透促进剂。根据本发明使用的氮源通常是无机氮源或可以是有机形式如尿素。
在另一个实施方案中，本公开提供了用于增加植物的硒含量的组合物，所述组合物包含富硒酵母(即由富硒酵母供应的硒)和/或富硒酵母衍生物和至少一种氮源。
如前所述，可以使用如本文所述的富硒酵母与至少一种氮源的生物刺激剂组合，不仅增加植物的硒含量，而且实现更有效的营养物利用。
如本文所用，术语“同时递送”是指通过相同的施用模式将富硒酵母和至少一种氮源同时或基本上同时递送至植物的土壤环境。
如本文所用，术语“分开递送”是指通过不同的施用模式将富硒酵母和至少一种氮源同时或基本同时递送到植物的土壤环境中。
如本文所用，术语“顺序递送”是指将富硒酵母和至少一种氮源在不同时间递送至植物的土壤环境，施用模式相同或不同。
富硒酵母的生产是本领域技术人员熟知的，他们知道如何通过这些技术之一来制备它。通过在高度浓缩硒的培养基上培养酵母来生产富硒酵母。活酵母吸收并代谢硒为硒代甲硫氨酸和其它硒代蛋白质。酵母细胞内硒金属含量在500至10000ppm范围内。例如，硒金属含量可以大于500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm、1000ppm、1100ppm、1200ppm、1300ppm、1400ppm、1500ppm、1600ppm、1700ppm、1800ppm、1900ppm、2000ppm、2100ppm、2200ppm、2300ppm、2400ppm、2500ppm、2600ppm、2700ppm、2800ppm、2900ppm、3000、3100ppm、3200ppm、3300ppm、3400ppm、3500ppm、3600ppm、3700ppm、3800ppm、3900ppm、4000ppm、4100ppm、4200ppm、4300ppm、4400ppm、4500ppm、4600ppm、4700ppm、4800ppm、4900ppm、5000ppm、5100ppm、5200ppm、830ppm、5400ppm、5500ppm、5600ppm、5700ppm、5800ppm、5900ppm、6000ppm、6100ppm、6300ppm、7000ppm、6500ppm、6700ppm、7200ppm、8400ppm、7200ppm、8500ppm、7600ppm、8400ppm、7600ppm、7500ppm、8400ppm、7600ppm，8800ppm、8900ppm、9000ppm、9100ppm、9200ppm、9300ppm、9400ppm、9500ppm、9600ppm、9700ppm、9800ppm、9900ppm或10000ppm。在未富含硒的酵母(非硒酵母)中，硒含量非常低，为几个ppm的量级。在根据本公开的方法中，所述富硒酵母含有相对于酵母固体重量的按重量计超过0.05％的硒金属。有利地，所述富硒酵母含有相对于酵母固体重量按重量计至少0.01％的硒金属、至少0.1％的硒、至少0.2％的硒、至少0.3％的硒、至少0.4％的硒、至少0.5％的硒、至少0.6％的硒、至少0.7％的硒、至少0.8％的硒、至少0.9％的硒或至少1％的硒。作为一个实例，富硒酵母可以以商标
Figure BDA0002891472740000041
(可从Lallemand获得)商购。
富硒酵母可以以失活干酵母的形式施用于土壤环境，也可以活性干酵母的形式施用于土壤环境。事实上，没有什么可以阻止使用者对不同形式的富集酵母进行多次引入。或者，富硒酵母可以以失活液体酵母或活性液体酵母的形式施用到土壤环境中。施用于土壤环境的酵母组合物可以包含至少一种活酵母、灭活酵母、酵母提取物、酵母自溶物、酵母细胞壁、通过物理化学和/或酶处理获得的任何其他完整酵母衍生物或上述物质的任何组合。物理化学处理可以包括温度和/或pH处理。在一个实施方案中，酵母组合物包含酵母提取物。用于制备不同酵母组合物的各种方法和合适条件是本领域技术人员已知的。优选地，所述富硒酵母是含有高水平的有机硒微量元素的灭活酵母，所述有机硒微量元素为天然L-(+)硒代甲硫氨酸形式。
酵母可以是任何合适的酵母属或非酵母属酵母，例如来自假丝酵母属(Candida)、圆酵母属(Torula)、有孢汉逊酵母属(Hanseniaspora)、汉逊酵母(Hansenula)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、梅奇酵母属(Metschnikowia)、毕赤酵母属(Pichia)、Starmerella、有孢圆酵母属(Torulaspora)。在一个实施方案中，酵母属包括但不限于酿酒酵母或酿酒酵母boulardii变种。在一个实施方案中，可以使用单一酵母菌株。或者，可以组合使用两种或更多种不同的酵母菌株(strains)或物种(species)。
可与富硒酵母同时、依次或彼此分开使用的氮源或含氮组分可以来自任何形式。氮源可以包括有机氮源、无机氮源或其混合物。合适的有机氮源可以包括但不限于尿素。“无机氮源”是基于矿物的和/或离子化合物，其含有例如硝酸根离子和/或氨离子，二者都以可被植物吸收或转化为被土壤微生物相容形式的吸收的形式提供氮。在一个实施方案中，氮源是含硝酸盐的、含尿素的、含铵的化合物或其混合物。在进一步的实施方案中，氮源可以是，例如，尿素(例如，尿素46％氮)、液体尿素硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、相关化合物或其任意组合。根据作物特定的推荐施用氮源/氮肥，所述推荐取决于施用方法、施用时间、施用率和产品配方。计算肥料施用率的方法是本领域技术人员公知的。例如，可以使用至少约1、2、5、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95和大于100kg/ha的氮。
本公开的组合物可以包含合适的载体和/或稀释剂，并且可以以固体、粉末、溶液、分散体、悬浮液、糊剂、气溶胶或喷雾剂的形式提供，其中本公开的活性成分(即，富硒酵母和至少一种氮源)以适合特定应用的方式配制。合适的制剂的非限制性实例是：乳剂浓缩物、悬浮浓缩物、水分散粒剂、可湿性粉剂。作为农业上可接受的载体或稀释剂的载体或稀释剂，可以是赋予多种性质如增加的稳定性、润湿性、分散性等的许多载体中的任何一种或多种。合适的载体可包括但不限于水或其它水溶液、浆液、固体(例如泥炭、小麦、麸皮、蛭石、巴氏灭菌土壤等)或干粉。组合物或制剂可以包括另外的添加剂，包括但不限于缓冲剂、表面活性剂、佐剂或包衣剂。所述组合物还可以包含例如富硒酵母和载体或稀释剂以及另外的生物控制剂，例如抗真菌剂或杀虫剂(杀昆虫剂、杀真菌剂、杀线虫剂、杀细菌剂或除草剂)。
本公开的富硒酵母和至少一种氮源可以直接施用、递送或混合至土壤或基质，其中植物正在或将要生长、或已经播种或将要播种种子。施用可以通过任何合适的方式进行，例如，撒施、喷洒或倾倒土壤或基质。土壤或基质可以根据需要处理多次，施用次数可以根据例如施肥程序、植物种类、环境和/或气候条件以及植物生长的目的来确定。优选地，将富硒酵母和氮源同时递送至土壤或基质，即通过相同的施用模式同时或基本上同时递送。
因此，可以在播种种子之前、播种种子之后、或植物生长之前、或在幼苗上进行富硒酵母和至少一种氮源向土壤或基质的递送(土壤环境的灌输)。灌输可以在种子建立之前进行。灌输可以在植物的早期发育中进行，例如在植物的可见生长之前，或在幼苗之前。灌输可以在种子播种后长达一周、两周、三周或一个月进行。
在一个实施方案中，本公开的富硒酵母与至少一种氮源的组合可以应用于任何类型的植物。植物的实例包括但不限于，谷类(例如小麦、大麦、燕麦、黑麦、黑小麦)、玉米、稻、豆科植物(例如苜蓿、三叶草、红豆草)、饲料作物(例如黑麦草、羊茅、鸭茅、羊茅黑麦草、野豌豆、饲料芜菁、饲料萝卜)、富含油和蛋白质的植物(例如大豆、油菜、豌豆、蚕豆、白羽扁豆、向日葵)、蔬菜作物、果树、葡萄栽培和观赏作物(例如花卉生产、草坪草、苗圃)。
与未处理的对照相比，由施用到土壤环境的富硒酵母提供的硒的量是增加植物中硒的含量或浓度的有效量。由本公开的富硒酵母或组合物供应的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。在一个实施方案中，施用率为至少4g/ha。
本公开的富硒酵母和至少一种氮源以协同重量比使用或采用。本文所用的“协同有效量”是指与仅富硒酵母相比，对增加植物中硒的内部浓度更有效(统计学上显著更有效)的富硒酵母和至少一种氮源的组合的量。本领域技术人员能够通过常规方法找出本公开的重量比。技术人员理解，这些比率是指组合物内的比率以及当将本文所述的富硒酵母提供的硒的量和所述至少一种氮源提供的氮的量的组合施用于待处理的土壤环境时，由所述两种组分提供的硒的量和由所述至少一种氮源提供的氮的量的计算比率。技术人员可以通过简单的数学计算该比率，因为分别由富硒酵母提供的硒的体积和/或量以及由至少一种氮源提供的氮的量的组合对于技术人员是已知的。
由富硒酵母提供的硒的量与由至少一种氮源供应的氮的量(即氮施用量)的重量比通常在1:1000至1:70000的范围内。因此，重量比可以是1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:10500；1:11000；1:11500；1:12000；1至12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500，1:25000，1:30000；1:35000；1:40000；或1:50000。在本文所述的一些其它实施方案中，重量比可大于或等于1:20；1:25；1:50；1:75；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1500；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:10500；1:11000；1:11500；1:12000；1:12500；1:13000；1:13500、1:14000；1:14500；1:15000；1:15500；1:16000；1:16500；1:17000；1:17500；1:18000；1:18500；1:19000；1:19500；1:20000；1:20500；1:21000；1:21500；1:22000；1:22500；1:23000；1:23500，1:24000；1:24500；1:25000；1:25500；1:26000；1:26500；1:27000；1:27500；1:28000；1:28500；1:29000；1:29500；1:30000；1:30500；1:31000；1:31500；1:32000；1:32500；1:33000；1:33500，1:34000；1:34500；1:35000；1:35500；1:36000；1:36500；1:37000；1:37500；1:38000；1:38500；1:39000；1:39500；1:40000；1:40000；1:40500；1:41000；1:41500；1:42000；1:42500；1:43000；1:43500，1:44000；1:44500；1:45000；1:45500；1:46000；1:46500；1:47000；1:47500；1:48000；1:48500；1:49000；1:49500；1:50000；1:55000；1:60000；1:65000；1:70000；1:75000；1:80000；1:85000；1:90000，1:90500；1:95000；1:95500；1:100000。
本公开的富硒酵母和至少一种氮源的组合使得能够使用相对较低量的硒，特别是与使用无机硒实现相同效果所需的硒的量相比。与当无机硒(硒盐)单独使用或与至少一种氮源组合使用时，由所述富硒酵母提供的增加所述植物的硒含量所需的硒的量相比，达到所述植物的相同硒含量所需的硒的量少至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％。在一个实施方案中，与当无机硒(硒盐)单独使用或与至少一种氮源组合使用时获得所述植物的相同硒含量所需的量相比，由所述富硒酵母提供的增加所述植物的硒含量所需的硒的量小至少40％。
根据专利法中的标准实践，权利要求中的词语“包括”可以被“基本上由组成”或“由……组成”代替。
以下实施例用于进一步描述和限定本发明，而不是以任何方式限制本发明。
实施例1：
富硒酵母与含氮组分组合对植物中硒的内部含量的影响
评估了用富硒酵母与含氮组分组合处理后植物中硒含量的增加。本研究是通过灭活富含硒的酿酒酵母菌株(硒含量为2000ppm，相当于2g硒金属/kg干酵母)完成的(
Figure BDA0002891472740000061
Lallemand)。以2.4kg/ha的浓度加入富硒酵母，并以4.8g/ha的浓度提供硒。在研究中使用了Ray Grass的种子(Italien Alternatif变种，Végénov)。硫酸铵(Végénov)用作氮源并以50kg/ha的浓度供应氮。亚硒酸钠(矿物/无机硒)以8g/ha的浓度使用。
处理和实验设计：
三百个种子在含有等量土壤(7.5L)的单个塑料罐或小室中生长，以便在研究结束时获得100g生物量。处理T1至T6(参见表1)成行随机分布，每行包括所有处理。所有处理重复十次。
表1：处理
处理 提供的硒浓度 提供的氮浓度
T1 未处理 0 0
T2 硫酸铵(50kg/ha) 0 50kg/ha
T3 硫酸铵(50kg/ha)+硒酸钠(8g/ha) 8g/ha 50kg/ha
T4 硫酸铵(50kg/ha)+由富硒酵母提供的硒(4.8g/ha) 4.8g/ha 50kg/ha
T5 由富硒酵母提供的硒(4.8g/ha) 4.8g/ha 0
T6 硒酸钠(8g/ha) 8g/ha 0
处理T1至T6以液体形式直接施加(通常在幼苗后三周)在种子周围的土壤中。将处理物与水混合，施用量为1L/m2。种子在控制条件下生长35天。生长条件为20℃和16小时光周期。为了测量地上生物量，在基部切割植物并测量鲜重。通过原子吸收光谱测定植物地上部分的硒含量，同时使用等离子体炬(plasma torche)测量氮、磷、钾、硫和干物质的含量。
结果：
结果列于表2。
表2：富硒酵母与硫酸铵结合对Ray Grass地上部分硒内部浓度的影响
处理 提供的硒浓度 提供的氮浓度 硒的平均浓度(ppm)
T1：未处理 0 0 0.157B*
T2：硫酸铵 0 50kg/ha 0.166AB
T3：硫酸铵+硒酸钠 8g/ha 50kg/ha 0.186A
T4：硫酸铵+富硒酵母 4.8g/ha 50kg/ha 0.188A
T5：富硒酵母 4.8g/ha 0 0.175AB
T6：硒酸钠 8g/ha 0 0.184A
*：具有相同字母的均值彼此之间无显著差异(Tukey-Kramer检验，P>0.05)。
表2显示了根据不同处理方法测定的植物地上部分中硒的量。三种处理中，剂量最重要的是单独提供的硒酸钠(或矿物/无机硒)(T6)、硒酸钠与氮源组合(T3)和富硒酵母与氮源组合(T4)。这三种处理与未处理的对照在5％阈值处显著不同。在较低程度上，富硒酵母摄入(T5)也允许植物中硒的增加。该处理与未处理的对照在10％阈值处显著不同。
如上所述，观察到未处理对照与含有矿物硒的氮源之间，以及未处理对照与含有富硒酵母的氮供应之间的显着差异。此外，如图1所示，处理T3(硒酸钠与氮源组合)和T4(富硒酵母与氮源组合)可认为是相同的(相似性概率为90％)。还观察到，硒酸钠与氮源组合处理(T3)和硒酸钠单独提供(或矿物/无机硒)(T6)在有或没有氮源的情况下均产生相同的富硒水平。
已经证明，与硒酸钠和氮源组合达到相同效果所需的量(8g/ha硒金属)相比，富硒酵母和至少一种氮源的组合能使用相对较低量的硒(4.8g/ha硒金属)。这一特征是特别有利的，因为由使用无机硒引起的任何不良副作用都显著减少。
虽然已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但是应当理解，权利要求的范围不应当由在示例中阐述的优选实施例限制，而是应当给予与作为整体的描述一致的最宽泛的解释。
参考文献
Winkel et al.2015.Selenium Cycling Across Soil-Plant-AtmosphereInterfaces:A Critical Review.Nutrients:7(6),4199–4239.
本发明的其它方面：
1、一种用于增加植物的硒含量的方法，所述方法包括同时、依次或分别地用有效量的以下物质灌输土壤环境：
(a)由富硒酵母提供的硒；以及
(b)至少一种氮源
其中(a)/(b)重量比为1:20至1:50000；
从而产生与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比具有提高的硒内部浓度的富硒植物。
2、段1的方法，其中所述富硒植物含有的硒内部浓度相似于或高于当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时所产生的富硒植物。
3、段2的方法，其中与当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时获得所述植物的相同硒含量所需的量相比，提高所述植物的硒含量所需的由富硒酵母供应的硒的量，少至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％。
4、段1至3中任一段的方法，其中所述富硒酵母是活性富硒酵母、失活的富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。
5、段4的方法，其中所述富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。
6、段1至5中任一段的方法，其中：
(a)所述富硒酵母是酵母属；任选地，其中酵母属于酿酒酵母或酿酒酵母boulardii变种；或
(b)所述富硒酵母是非酵母属酵母；任选地，其中非酵母属酵母属于假丝酵母属、圆酵母属、有孢汉逊酵母属、汉逊酵母、克鲁维酵母属、梅奇酵母属、毕赤酵母属、Starmerella、有孢圆酵母属或其混合物。
7、段1至6中任一段的方法，其中由富硒酵母提供的硒的量为500至10000ppm；优选地，其中所述由富硒酵母提供的硒的量为至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。
8、段1至7中任一段的方法，其中所述至少一种氮源是尿素、液体尿素、硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。
9、段1至8中任一段的方法，其中所述(a)/(b)重量比至少为约1:20；1:25；1:50；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500或1:25000。
10、段1至9中任一项的方法，其中由富硒酵母供应的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。
11、一种用于增加植物硒含量的组合物，包含：
(a)富硒酵母；以及
(b)至少一种氮源
其中(a)/(b)重量比在1:20至1:50000范围内；
其中所述组合物有效产生，与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比，具有增加的硒内部浓度的富硒植物。
12、段11的组合物，其中所述富硒酵母是活性富硒酵母、失活的富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。
13、段12的组合物，其中所述富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。
14、段11至13中任一段的组合物，其中：
(a)所述富硒酵母是酵母属；任选地，其中酵母属于酿酒酵母或酿酒酵母boulardii变种；或
(b)所述富硒酵母是非酵母属酵母；任选地，其中非酵母属酵母属于假丝酵母属、圆酵母属、有孢汉逊酵母属、汉逊酵母、克鲁维酵母属、梅奇酵母属、毕赤酵母属、Starmerella、有孢圆酵母属或其混合物。
15、段11至13中任一段的组合物，其中由富硒酵母提供的硒的量为500至10000ppm；优选地，其中所述由富硒酵母提供的硒的量为至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。
16、段11至15中任一段的组合物，其中所述至少一种氮源为尿素、液体尿素、硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。
17、段11至16中任一段的组合物，其中所述(a)/(b)重量比至少为约1:20；1:25；1:50；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500或1:25000。
18、段11至17中任一段的组合物，其中由富硒酵母供应的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。

Claims (30)

1.一种用于增加植物的硒含量的方法，所述方法包括同时、依次或分别地用有效量的以下物质灌输土壤环境：
(a)由富硒酵母提供的硒；以及
(b)至少一种氮源；
其中(a)/(b)重量比为1:1000至1:70000；
从而产生与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比具有提高的硒内部浓度的富硒植物。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述富硒植物含有与当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时所产生的富硒植物相似或更高的硒内部浓度。
3.如权利要求2所述的方法，其中与当无机硒单独使用或与至少一种氮源组合使用时获得所述植物的相同硒含量所需的量相比，由所述富硒酵母提供的增加所述植物的硒含量所需的硒的量少至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述富硒酵母是活性富硒酵母、失活的富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：
(a)所述富硒酵母是酵母属；任选地，其中酵母属于酿酒酵母或酿酒酵母boulardii变种；或
(b)所述富硒酵母是非酵母属酵母；任选地，其中非酵母属酵母属于假丝酵母属、圆酵母属、有孢汉逊酵母属、汉逊酵母、克鲁维酵母属、梅奇酵母属、毕赤酵母属、Starmerella、有孢圆酵母属或其混合物。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中由所述富硒酵母提供的硒的量为500至10000ppm；优选地，其中由所述富硒酵母提供的硒的量为至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述至少一种氮源是尿素、液体尿素、硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述(a)/(b)重量比至少为约1:20；1:25；1:50；1:100；1:150；1:200；1:250；1:300；1:350；1:400；1:450；1:500；1:550；1:600；1:650；1:700；1:750；1:800；1:850；1:900；1:950；1:1000；1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500；1:25000；1:30000；1:35000；1:40000；或1:50000。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述(a)/(b)重量比为约1:5000至约1:20000。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中由所述富硒酵母提供的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于所述土壤环境。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述灌输是同时的。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中土壤环境的灌输在所述植物种子建立之前进行。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中土壤环境的灌输在所述植物生长之前进行。
15.如权利要求13或14所述的方法，其中所述土壤环境包括所述植物的种子。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述植物是豆科植物、草、谷类、蔬菜、水果作物或粮食作物。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述植物是动物食物作物，例如饲料作物、谷类、玉米、豆科植物或富含油和/或蛋白质的植物或蔬菜作物。
18.一种用于增加植物硒含量的组合物，其包含：
(a)富硒酵母提供的硒；以及
(b)至少一种氮源
其中(a)/(b)重量比在1:1000至1:70000范围内；
其中所述组合物有效产生，与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比，具有增加的硒内部浓度的富硒植物。
19.如权利要求18所述的组合物，其中所述富硒酵母是活性富硒酵母、失活富硒酵母、富硒酵母提取物、富硒酵母自溶物、富硒酵母细胞壁、富硒酵母衍生物或其组合。
20.如权利要求19所述的组合物，其中所述富硒酵母是失活的富硒酵母和/或富硒酵母衍生物。
21.如权利要求18至20中任一项所述的组合物，其中：
(a)所述富硒酵母是酵母属；任选地，其中酵母属于酿酒酵母或酿酒酵母boulardii变种；或
(b)所述富硒酵母是非酵母属酵母；任选地，其中非酵母属酵母属于假丝酵母属、圆酵母属、有孢汉逊酵母属、汉逊酵母、克鲁维酵母属、梅奇酵母属、毕赤酵母属、Starmerella、有孢圆酵母属或其混合物。
22.如权利要求18至21中任一项所述的组合物，其中由所述富硒酵母提供的硒的量为500至10000ppm；优选地，其中由所述富硒酵母提供的硒的量为至少约2000ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、7000ppm、8000ppm、9000ppm或10000ppm。
23.如权利要求18至22中任一项所述的组合物，其中所述至少一种氮源是尿素、液体尿素、硝酸铵、无水铵、硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、硫代硫酸铵、磷酸铵、液体多磷酸铵、硝酸铵、或其混合物。
24.如权利要求18至23中任一项所述的组合物，其中所述(a)/(b)重量比至少为约1:1250；1:1500；1:1750；1:2000；1:2500；1:3000；1:3500；1:4000；1:4500；1:5000；1:5500；1:6000；1:6500；1:7000；1:7500；1:8000；1:8500；1:9000；1:9500；1:10000；1:12500；1:15000；1:17500；1:20000；1:22500；1:25000；1:30000；1:35000；1:40000；或1:50000。
25.如权利要求18至24中任一项所述的组合物，其中所述(a)/(b)重量比为约1:5000至约1:20000。
26.如权利要求18至25中任一项所述的组合物，其中由所述富硒酵母供应的硒以约0.05至20g/ha、0.1至20g/ha、0.5至20g/ha、1至15g/ha、1至10g/ha、2至10g/ha或2至5g/ha的比率施用于土壤环境。
27.一种对土壤环境施肥的方法，包括用权利要求18至25中任一项所定义的组合物灌输所述土壤环境，或同时、依次或分别地用有效量的(a)富硒酵母提供的硒；和(b)至少一种氮源，其中(a)/(b)重量比为1:1000至1:70000；其中所述有效量能够产生与单独用富硒酵母处理的富硒植物的硒含量相比具有提高的硒内部浓度的富硒植物，任选地其中所述同时、依次或分别灌输如权利要求2–17中任一项所定义的所述富硒酵母和/或所述氮源。
28.至少一种氮源用于增加植物或种子中来自富硒酵母的硒摄取的用途。
29.如权利要求28所述的用途，其中(a)由富硒酵母提供的硒；和(b)所述至少一种氮源，以(a)/(b)重量比为1:1000至1:70000。
30.如权利要求28或29所述的用途，其中所述富硒酵母、所述氮源和/或所述植物或种子如权利要求2–17中任一项所定义。
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