CN113099975A - 一种富硒草莓的种植方法 - Google Patents
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Abstract
一种富硒草莓的种植方法,属于农业、园艺技术领域。在草莓收获前48~96小时先后喷施硒代糖水溶液和氯化铵水溶液,本发明采用氯化铵使富硒肥达到微酸性,该微酸性环境最有利于硒吸收,较无氯化铵的富硒肥可提高硒吸收率三倍以上。本发明方法广泛适用于各种草莓,如红颜草莓、牛奶草莓(章姬)、丰香、妙香七号、白草莓等品种的种植。采用本发明方法,在喷施富硒肥后48~96小时采摘的草莓即为富含硒元素的草莓。
Description
技术领域
本发明属于农业、园艺技术领域。
背景技术
以糖为载体开发含硒材料有着原料廉价易得、生物兼容等优点。经过长期的研究,发展出硒代葡萄糖,相关技术如ZL201610899676.8公开的一种合成纳米硒材料的方法,且硒代葡萄糖已实现公斤级生产(Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 10763),并作为富硒叶面肥被广泛使用(今年试用面积已达1000亩,主要用于种植富硒大米)。与其它无机硒化合物相比,硒代葡萄糖更加安全,例如,硒代葡萄糖对大鼠口服半数致死量(LD50)为246mg/kg(Chin. Chem. Lett. 2020, 31, 3276),远比硒酸钠(LD50 = 1.6 mg/kg)安全。此外,硒代葡萄糖还可作为动物饲料添加剂,改善动物健康,这部分工作被《中国科学报》报导(2021年2月19日第四版)。因此,可围绕硒代糖的应用展开工作,以开发这种新材料更多的用途。
草莓是一种高附加值的水果,价格昂贵。随着人民生活水平的提高,人们对草莓的喜爱有增无减。另一方面,硒是人体必需的微量元素,而大部分地区都缺硒。开发富硒食品,一方面能够改善人们的健康水平,另一方面,也能显著提高产品经济附加值,实现农民增收。
目前也有富硒草莓的种植技术,但大多是在其生长全过程不间断地施用含有硒元素的肥料,如201510720985.X公开的技术方案,该方案使用亚硒酸钠做硒肥,毒性较高,大鼠口服半数致死量(LD50)为4.5mg/kg,此外,该方案需要反复喷施,硒肥用量大,不够精准。
发明内容
针对以上现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种富硒草莓的种植方法。
本发明提供的技术方案是:在草莓收获前48~96小时先后喷施硒代糖水溶液和氯化铵水溶液,所述硒代糖水溶液中硒的浓度为0.5~2.5μg/ml,所述氯化铵水溶液中氯化铵的浓度为0.5~2.5μg/ml。
本发明方法所使用的硒代糖类是安全的硒化合物,其已有成熟制备经验并有商品可购,对动植物无伤害,是培植富硒草莓的一种高效简便方法,对动植物无伤害。本发明方法广泛适用于各种草莓,如红颜草莓、牛奶草莓(章姬)、丰香、妙香七号、白草莓等品种的种植。采用本发明方法,在喷施富硒肥后48~96小时采摘的草莓即为富含硒元素的草莓,否则采摘的草莓硒元素含量太低。
本发明的富硒肥以硒代糖为硒肥,佐以氯化铵活化。经试验证明:本发明采用氯化铵使富硒肥达到微酸性,该微酸性环境最有利于硒吸收,较无氯化铵的富硒肥可提高硒吸收率三倍以上。
本发明采用先喷施硒代糖水溶液,紧接着再喷施氯化铵水溶液的方式,既有利于硒吸收,又不至于喷施过早导致硒流失,而如将硒代糖和氯化铵混合喷施会导致硒代葡萄糖分解,导致肥效下降。将硒代葡萄糖与氯化铵水溶液混合后喷施,种植的草莓中硒含量会下降30.2 %。
本发明中硒代糖水溶液的浓度为0.5~2.5μg/ml,使用这个浓度喷施时水量不至于过多冲淋脱离植物导致硒损失,也不至于过少而导致分布不均而硒吸收不佳;而浓度为0.5~2.5μg/ml的氯化铵水溶液则是与上述硒代糖的浓度相配合,以营造富硒肥的微酸性。
更优选地,本发明所述硒代糖为硒代葡萄糖、硒代果糖、硒代蔗糖或硒代麦芽糖。
更优选地,硒代糖为硒代葡萄糖。经反复试验对比证明:采用硒代葡萄糖与硒代果糖效果都较好。甚至硒代果糖略微好一点。但是,硒代果糖是粘稠的液体,产品运输包装及使用时转移都较困难,故本发明优选硒代葡萄糖为最佳硒肥,该物质可以制成干燥粉末,便于保存运输。分子量较大的硒代糖,如硒代蔗糖和麦芽糖,效果较差。
另外,本发明还优选在草莓收获前72小时先后喷施硒代糖水溶液和氯化铵水溶液。通过反复试验证明在这个时间段喷施富硒效果最佳。,过早喷施硒会随着植物代谢而流失,过晚喷施则硒来不及吸收,浮于表面,清水洗涤后会褪去。
所述硒代糖水溶液中硒的浓度为1.5μg/ml,所述氯化铵水溶液中氯化铵的浓度为1.5μg/ml。研究表明使用该浓度是有利于硒吸收,高于这个浓度则水量较少,不利于均匀喷施和吸收,低于这个浓度则水量太大,养分会被水冲离叶面,从而导致硒吸收下降。
为了提高喷肥肥的有效利用率,在喷施时,每株喷施50~250μg硒元素和20~80μg氯化铵。
更优选地,每株喷施150μg硒元素和50μg氯化铵。在这个用量下,种植富硒草莓硒利用率最佳。
具体实施方式
一、硒代葡萄糖的合成:
硒代葡萄糖的合成方法已有文献报导,并实现公斤级制备。是一种成熟的合成方法。可以按照文献Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59, 10763中的方法来进行公斤级制备。
具体合成方法见下:
将99.17g硒粉(1.256 mol)加入到20L不锈钢釜中,随后注入12kg无水乙醇,并将体系冷却到-25℃。将反应釜送入到手套箱中,置换箱内的空气,充氮气保护,并往反应体系中加入57.04g硼氢化钠(1.507 mol)。反应开始时控制温度为0℃,反应体系pH为8~9。激烈反应后,体系温度升高到15~17℃,补充剩下的16.00g硼氢化钠(0.423 mol)。这时候体系内硒粉消耗殆尽,得到浅色透明液体。反应过程中产生的氢气要即时排空到室外,或通过燃烧法除去。 往体系中加入2262.7g葡萄糖,搅拌12小时后,蒸去乙醇溶剂,获得的固体在60~75℃下干燥80小时后磨碎,即得白色的硒代葡萄糖固体约2.1kg。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析其中含硒量为0.59%(质量含量)。
其它硒代糖类可用类似方法制备,所不同在于采用其它糖类代替葡萄糖。
二、种植富硒草莓:
例1:
草莓采取常规方法种植,在牛奶草莓收获前72小时先喷施含硒浓度为1.5μg/ml的硒代葡萄糖水溶液,紧接着再喷施浓度为1.5μg/ml的氯化铵水溶液,按照每株喷施150μg硒(折合后)和50μg氯化铵的量喷施,收获后即可获得富硒草莓。
用清水将草莓洗净,再用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析测定所收获草莓中硒含量。
测得硒含量为132.1μg/kg,高于不施加硒肥的空白对比样中硒含量(5.2μg/kg)。
此外,硒代糖与氯化铵溶液,需要先后喷施,如混合后一次性喷施,会直接导致肥效下降。对比实验证明:将硒代葡萄糖与氯化铵水溶液混合后喷施,种植的草莓中硒含量会下降到92.2μg/kg。
例2:
其它条件同例1,研究使用不同硒代糖种植的草莓中硒含量,结果如表1所示:
表1 不同硒糖效果检验对比表
编号 | 硒代糖 | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 硒代葡萄糖(例1) | 132.1 |
2 | 硒代果糖 | 133.4 |
3 | 硒代蔗糖 | 112.5 |
4 | 硒代麦芽糖 | 104.2 |
上述结果说明,采用硒代葡萄糖与硒代果糖效果都较好。甚至硒代果糖略微好一点。但是,考虑到硒代果糖是粘稠的液体,产品运输包装及使用时转移都较困难,还是选择硒代葡萄糖为最佳硒肥。该物质可以制成干燥粉末,便于保存运输。分子量较大的硒代糖,如硒代蔗糖和麦芽糖,效果较差。
例3:
其它条件同例1,研究不同硒肥喷施时间种植的草莓中硒含量,结果如表1所示。
表2不同硒肥喷施时间效果检验对比表
编号 | 喷施时间(距离收获前) | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 48小时 | 63.0 |
2 | 60小时 | 98.6 |
3 | 72小时(例1) | 132.1 |
4 | 84小时 | 125.2 |
5 | 96小时 | 100.5 |
上述结果说明,采用例1的方案,即收获前72小时喷施效果最佳。
例4:
其它条件同例1,研究使用不同硒浓度的富硒肥种植的草莓中硒含量,结果如表3所示。
表3不同富硒肥中硒浓度效果检验对比表
编号 | 富硒肥中硒浓度(μg/ml) | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 0.5 | 90.3 |
2 | 1.0 | 102.3 |
3 | 1.5(例1) | 132.1 |
4 | 2.0 | 97.4 |
5 | 2.5 | 65.0 |
上述结果说明,采用例1的方案,即富硒肥中硒代糖浓度为1.5μg/ml时,效果最佳。
例5:
其它条件同例1,研究喷施不同硒代糖中硒用量种植的草莓中硒含量,结果如表4所示。
表4 不同硒用量效果对比表
编号 | 硒肥用量(μg /株) | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 50 | 60.7 |
2 | 100 | 96.3 |
3 | 150(例1) | 132.1 |
4 | 200 | 129.3 |
5 | 250 | 130.6 |
上述结果说明,采用例1的方案,即用硒量150μg /株,效果最佳。
例6:
其它条件同例1,研究使用不同浓度氯化铵种植的草莓中硒含量,结果如表5所示。
表5 不同氯化铵浓度效果对比表
编号 | 氯化铵浓度(μg/ml) | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 0.5 | 86.1 |
2 | 1.0 | 100.8 |
3 | 1.5(例1) | 132.1 |
4 | 2.0 | 119.0 |
5 | 2.5 | 98.5 |
上述结果说明,采用例1的技术方案,即采用浓度为1.5μg/ml氯化铵溶液,效果最佳。
例7:
其它条件同例1,研究使用不同氯化铵用量种植的草莓中硒含量,结果如表6所示。
表6 不同氯化铵用量效果对比表
编号 | 氯化铵用量(μg /株) | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 0 | 38.3 |
2 | 20 | 96.6 |
3 | 30 | 103.5 |
4 | 40 | 123.0 |
5 | 50(例1) | 132.1 |
6 | 60 | 117.2 |
7 | 70 | 102.1 |
8 | 80 | 87.2 |
上述结果说明,采用实施例1的方案,即按照50微克/株施加氯化铵,效果最佳。同时,通过试验还发现,氯化铵可以显著促进硒吸收,这是本发明的关键要点。在不喷施氯化铵的条件下,产品中硒含量急剧下降(如表6中编号1)。
例8:
其它条件同例1,研究使用各种常见草莓品种种植,结果如表8所示。
表7 不同草莓品种效果对比表
编号 | 草莓品种 | 草莓中硒含量(μg/kg) |
1 | 红颜草莓 | 112.3 |
2 | 牛奶草莓(章姬)(例1) | 132.1 |
3 | 丰香 | 136.8.0 |
4 | 妙香七号 | 128.6 |
5 | 白草莓 | 102.6 |
上述结果说明,该方法对各种草莓都有效,使得硒含量在100μg/kg以上。
Claims (7)
1.一种富硒草莓的种植方法,其特征在于:在草莓收获前48~96小时先后喷施硒代糖水溶液和氯化铵水溶液,所述硒代糖水溶液中硒的浓度为0.5~2.5μg/ml,所述氯化铵水溶液中氯化铵的浓度为0.5~2.5μg/ml。
2.根据权利要求1所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:所述硒代糖为硒代葡萄糖、硒代果糖、硒代蔗糖或硒代麦芽糖。
3.根据权利要求2所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:所述硒代糖为硒代葡萄糖。
4.根据权利要求1所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:在草莓收获前72小时先后喷施硒代糖水溶液和氯化铵水溶液。
5.根据权利要求1所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:所述硒代糖水溶液中硒的浓度为1.5μg/ml,所述氯化铵水溶液中氯化铵的浓度为1.5μg/ml。
6.根据权利要求1所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:每株喷施50~250μg硒元素和20~80μg氯化铵。
7.根据权利要求6所述富硒草莓的种植方法,其特征在于:每株喷施150μg硒元素和50μg氯化铵。
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