CN113080208A - 一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农作物种植技术领域，特别涉及一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法。该抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：芡实10‑13份、甘草15‑16份、木贼草10‑12份、枇杷叶17‑18份、五加皮8‑10份、玄参10‑12份、冬虫夏草0.15‑0.2份、贯众10‑11份、连翘5‑7份、盐角草4‑6份、椿根白皮2‑5份、桑根白皮3‑4份、芦根4‑6份、地龙素0.2‑0.3份、甲壳素0.3‑0.5份、硒酵母0.2‑0.3份。本发明原料易得，制备工艺稳定，有效抑制农作物吸收土壤中的重金属，降低农作物的重金属含量，改良土壤结构，促进农作物生长，提升农作物营养价值，适合广泛推广应用。

Description

一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法
技术领域
本发明属于农作物种植技术领域，特别涉及一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法。
背景技术
自工业革命以来，人类向环境中排放了大量重金属污染物，其中部分重金属渗入土壤后又被农作物吸收，最终通过食物链进入人体，危害人体健康。我国农作物的重金属含量呈逐年上升趋势，虽然总体还处在一个相对安全的范围内，但仍需采取措施降低农作物的重金属含量。
常用的降低农作物重金属含量的措施是向土壤中施用石灰、硫粉等无机吸附剂，无机吸附剂可以与重金属反应形成难溶物，从而抑制农作物吸收重金属；但是这些无机吸附剂会破坏土壤结构，不利农作物生长。
发明内容
本发明为了弥补现有技术中无机吸附剂会破坏土壤结构的问题，提供了一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：芡实10-13份、甘草15-16份、木贼草10-12份、枇杷叶17-18份、五加皮8-10份、玄参10-12份、冬虫夏草0.15-0.2份、贯众10-11份、连翘5-7份、盐角草4-6份、椿根白皮2-5份、桑根白皮3-4份、芦根4-6份、地龙素0.2-0.3份、甲壳素0.3-0.5份、硒酵母0.2-0.3份。
上述原料的优选重量配比为：
芡实11.5份、甘草15.5份、木贼草11份、枇杷叶17.5份、五加皮9份、玄参11份、冬虫夏草0.17份、贯众10.5份、连翘6份、盐角草5份、椿根白皮3.5份、桑根白皮3.5份、芦根5份、地龙素0.25份、甲壳素0.4份、硒酵母0.25份。
本发明根据农作物种植土壤中常见的重金属污染物，针对性地选用上述原料并经提取后对土壤中的重金属进行螯合，从而抑制农作物吸收土壤中的重金属，而且不会破坏土壤结构，为农作物生长提供有利环境。
本发明中，芡实又名鸡头米，具有益肾固精，补脾止泻，除湿止带的功效；研究表明，芡实还可以增强小肠吸收功能，提高尿木糖排泄率，增加血清胡萝卜素浓度；血清胡萝卜素水平的提高，可使肺癌、胃癌的发病机率下降。
甘草用于清热解毒、祛痰止咳、脘腹等，具有抗炎、抗过敏、抗氧化、调和诸药的作用。
木贼草为木贼科植物木贼的全草，味甘、苦，性平；归肺、肝经，具有疏散风热、明目退翳、止血的功效。
枇杷叶具有清肺止咳，和胃降逆，止渴之功效；主治肺热痰嗽，阴虚劳嗽，咳血，衄血，吐血，胃热呕哕，妊娠恶阻，小儿吐乳，消渴及肺风面疮。
五加皮，味辛、苦，性温，具有祛风湿，补益肝肾，强筋壮骨，利水消肿的作用。
玄参为玄参科植物玄参及北玄参的根，味甘、苦、咸，性微寒，具有清热凉血，滋阴降火，解毒散结的功效。
冬虫夏草主要活性成分是虫草素，冬虫夏草功效主要有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳、补肺益肾、止血化痰、秘精益气、美白祛黑等。
贯众主要含绵马素、三叉蕨酚、黄三叉蕨酸、绵马次酸、挥发油、绵马鞣质等，其中所含绵马酸、黄绵马酸有较强的驱虫作用，对绦虫有强烈毒性，可使绦虫麻痹而排出，也有驱除钩虫、蛔虫等寄生虫的作用。入药具有清热解毒，凉血止血，杀虫的功效。
连翘富含易被人体吸收、消化的油酸和亚油酸，油味芳香，精炼后是良好的食用油；连翘具有清热，解毒，散结，消肿的作用，主治温热，丹毒，斑疹，痈疡肿毒，瘰疬，小便淋闭。
盐角草是藜科盐角草属一年生草本植物，其干草含粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等成分；施用于土壤中，可以为土壤补充大量的有机质，改善土壤肥力，促进农作物生长。
椿根白皮为苦木科植物臭椿的干燥根皮或干皮，性寒，味苦、涩，具有清热燥湿，收敛止带，止泻，止血的功效。
桑根白皮是桑白皮的处方别名，具有泻肺平喘，利水消肿的作用；用于肺热咳喘，面目浮肿，小便不利等症。
芦根中含多量的维生素B1、B2、C及蛋白质、脂肪、碳水化合物、天冬酰胺等，还含有氨基酸、脂肪酸、甾醇、生育酚、多元醇如咖啡酸和龙胆酸等；入药具有清热生津、除烦、止呕、利尿的功效。
地龙素，又名蚯蚓素（英文名为Lumbricin），是从蚯蚓体内分离得到的一种抗菌肽；研究表明，地龙素在体外表现出广谱的抗微生物活性。
甲壳素是一种从海洋甲壳类动物的壳中提取出来的多糖物质，可诱导植物产生抗病性，同时对土壤中的多种有害微生物具有抑制作用。
硒酵母是一种有机态硒制剂，具生物利用度高、毒性低、疗效确切等优点，具有保护细胞膜完整性、清除自由基、加快脂质过氧化物分解、抗氧化、增强机体免疫功能与心肌功能等药理作用。
上述抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：（1）对各原料进行择优选取；（2）将各原料混合粉碎，置于发酵罐；（3）向发酵罐中加水搅拌均匀，于37-43℃下发酵陈化21-25天；（4）往发酵罐中加水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5-2.0Pa·S，之后降温静置，过滤并水洗滤渣；（5）合并过滤液和洗涤液，研磨后喷雾制粉，得到产品。
本发明采用中温发酵、低温萃取、中温制粉的提取工艺，对各原料中有效成分进行提取组合，用于抑制农作物吸收土壤中的重金属，降低农作物的重金属含量，改良土壤结构，促进农作物生长，提升农作物营养价值。
优选的，步骤（2）中，各原料混合粉碎后过30-40目筛，其中，硒酵母用去离子水溶解后随水加入。
优选的，步骤（3）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5-3.5倍。
优选的，步骤（4）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，之后降温至13-17℃并静置36h，后经80-100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2-3次。
优选的，步骤（5）中，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为120-150目的糊状流体，之后在70-80℃下喷雾制粉。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明所述植物发酵提取物以芡实、甘草、木贼草、枇杷叶、五加皮、玄参和贯众为主要原料，并配合硒酵母，经中温发酵、低温萃取、中温制粉后施用于土壤中，植物发酵提取物中的有机质可有效螯合土壤中的重金属，从而抑制农作物吸收土壤中的重金属；植物发酵提取物中的酵母作为有益微生物，具有疏松土壤的作用，可防止土壤板结，改良土壤结构；植物发酵提取物中的地龙素、甲壳素等成分还可以诱导农作物产生抗病性，抑制土壤中有害微生物的增殖，改善土壤菌群环境，促进农作物生长；植物发酵提取物各原料含有的有益人体的成分经发酵提取后，更易被农作物吸收，从而提升农作物的营养价值。
本发明原料易得，制备工艺稳定，有效抑制农作物吸收土壤中的重金属，降低农作物的重金属含量，改良土壤结构，促进农作物生长，提升农作物营养价值，适合广泛推广应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，以便于对本发明的理解，但并不是对本发明的限制。
实施例1：一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实10kg、甘草15kg、木贼草10kg、枇杷叶17kg、五加皮8kg、玄参10kg、冬虫夏草0.15kg、贯众10kg、连翘5kg、盐角草4kg、椿根白皮2kg、桑根白皮3kg、芦根4kg、地龙素0.2kg、甲壳素0.3kg、硒酵母0.2kg。
具体制备方法如下：
（1）对各原料进行择优选取；
（2）将各原料混合粉碎，过30目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；
（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的2.5倍，于37℃下发酵陈化21天，物料呈泥糊状；
（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5Pa·S，之后降温至13℃并静置36h，后经80目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2次；
（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为120目的糊状流体，之后在70℃下喷雾制粉，得到产品。
应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加10kg水溶解，对一亩水稻试验田进行滴灌，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩水稻田。
试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。
Figure 748074DEST_PATH_IMAGE001
如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。
实施例2：一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实13kg、甘草16kg、木贼草12kg、枇杷叶18kg、五加皮10kg、玄参12kg、冬虫夏草0.2kg、贯众11kg、连翘7kg、盐角草6kg、椿根白皮5kg、桑根白皮4kg、芦根6kg、地龙素0.3kg、甲壳素0.5kg、硒酵母0.3kg。
具体制备方法如下：
（1）对各原料进行择优选取；
（2）将各原料混合粉碎，过40目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；
（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的3.5倍，于43℃下发酵陈化25天，物料呈泥糊状；
（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为2.0Pa·S，之后降温至17℃并静置36h，后经100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；
（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150目的糊状流体，之后在80℃下喷雾制粉，得到产品。
应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加10kg水溶解，置于喷雾器中，对一亩水稻试验田土壤直接喷施，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩水稻田。
试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。
Figure 212684DEST_PATH_IMAGE002
如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。
实施例3：一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实11.5kg、甘草15.5kg、木贼草11kg、枇杷叶17.5kg、五加皮9kg、玄参11kg、冬虫夏草0.17kg、贯众10.5kg、连翘6kg、盐角草5kg、椿根白皮3.5kg、桑根白皮3.5kg、芦根5kg、地龙素0.25kg、甲壳素0.4kg、硒酵母0.25kg。
具体制备方法如下：
（1）对各原料进行择优选取；
（2）将各原料混合粉碎，过35目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；
（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的3倍，于40℃下发酵陈化23天，物料呈泥糊状；
（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.8Pa·S，之后降温至15℃并静置36h，后经90目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；
（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为140目的糊状流体，之后在75℃下喷雾制粉，得到产品。
应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加3kg水溶解，拌种于4kg水稻种子上，拌种后水稻种子通过常规方式育苗并插秧于一亩水稻试验田中，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩未拌种本实施例植物发酵提取物产品的水稻田。
试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。
Figure 461263DEST_PATH_IMAGE003
如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。
在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，其特征为，主要由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：芡实10-13份、甘草15-16份、木贼草10-12份、枇杷叶17-18份、五加皮8-10份、玄参10-12份、冬虫夏草0.15-0.2份、贯众10-11份、连翘5-7份、盐角草4-6份、椿根白皮2-5份、桑根白皮3-4份、芦根4-6份、地龙素0.2-0.3份、甲壳素0.3-0.5份、硒酵母0.2-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物，其特征为，主要由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：芡实11.5份、甘草15.5份、木贼草11份、枇杷叶17.5份、五加皮9份、玄参11份、冬虫夏草0.17份、贯众10.5份、连翘6份、盐角草5份、椿根白皮3.5份、桑根白皮3.5份、芦根5份、地龙素0.25份、甲壳素0.4份、硒酵母0.25份。
3.根据权利要求1所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，其特征为，包括如下步骤：（1）对各原料进行择优选取；（2）将各原料混合粉碎，置于发酵罐；（3）向发酵罐中加水搅拌均匀，于37-43℃下发酵陈化21-25天；（4）往发酵罐中加水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5-2.0 Pa·S，之后降温静置，过滤并水洗滤渣；（5）合并过滤液和洗涤液，研磨后喷雾制粉，得到产品。
4.根据权利要求3所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，各原料混合粉碎后过30-40目筛，其中，硒酵母用去离子水溶解后随水加入。
5.根据权利要求3所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5-3.5倍。
6.根据权利要求3所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，之后降温至13-17℃并静置36h，后经80-100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2-3次。
7.根据权利要求3所述的一种抑制农作物吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为120-150目的糊状流体，之后在70-80℃下喷雾制粉。
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