CN113582739A - 一种水稻秸秆田间处理制剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水稻秸秆田间处理制剂及其应用，所述处理制剂包括纳米二氧化硒、聚赖氨酸和枯草芽孢杆菌。本发明水稻秸秆田间处理制剂，通过枯草芽孢杆菌和聚赖氨酸的组合，有助于将无机硒转化为有机硒，使得水稻秸秆无需进行预处理，直接在田间地头进行发酵处理成有机肥，并有效的提高了土壤中无机硒的含量，节省了劳动力成本，提高了土壤质量，具有重要的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，具体涉及一种有机富硒大米的种植方法。
背景技术
硒是人和动物重要的微量元素，是构成高等动物体生物代谢不可缺少的谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分。人体缺硒会导致克山病、大骨节病等，而补硒有益于运动机体提高免疫力。国际硒学会推荐成人硒日摄入量60-400μg，中国营养学会推荐日摄入量50-200μg。硒是人和动物必需的微量元素，是一种抗氧化剂，具有缓解衰老的作用，能消除多种有害自由基，与维生素E协同作用被称为抗氧化的“黄金搭档”。缺硒会导致人体免疫力下降，和克山病、大骨节病的发生，严重缺硒会发生如冠心病、溶血性贫血及肝癌等多种病症。目前，全世界范围内缺硒的人群数估计在5000万到1亿。
虽然对于贫硒地带可以采取多种途径进行补硒，但普遍认为，人体的硒主要来源于食物，食物补硒更加合适。相对于无机硒，生物源有机硒具有吸收利用率高、毒副反应小等优点，且植物硒优于动物硒。一般土壤中的矿物质硒是无机硒，必须在土壤经过复合微生物分解为小分子，通过生物转化与氨基酸结合，形成硒蛋氨酸(甲硫氨酸)形式存在，有机硒的生物活性比无机硒高上百倍，更有利吸收对人体机能更安全有益，而无机硒化合物毒性大对人体有害。
水稻是我国的主要粮食作物，以稻米为主食的人口约占全国总人口的50％。但据对我国30个省市地区调查，除湖北恩施地区大米含硒量较高外，其余地区的大米含量均低于食物硒含量低限临界值0.06mg/kg，属低硒大米。因此，通过合适途径，提高稻米中硒含量，对于改善我国居民的硒营养具有重要意义。
长期以来，人们习惯于大量施用化肥，土壤有机质严重缺乏，导致土壤板结、贫瘠、难以保水保肥、酸化或碱化，土壤结构、性能严重下降，已形成恶性循环，急需添加充足有机质。水稻秸秆产量大，有机质丰富，转化为优质高效有机肥，对改善土壤结构、提高肥力和性能，有重要意义。
中国专利申请CN105967804A公开了一种水稻秸秆富硒高效有机肥，将水稻秸秆富硒发酵料，添加1030％的菌肥辅料，调节含水量至30％以下，即为本发明产品水稻秸秆富硒高效有机肥。优点1、变废为宝。2、保水保肥，改善土壤结构，延长养分作用时间、提高养分利用效率，提高土壤性能；3、通过微生物作用将无机态硒转变为有机态硒，作物吸收好、吸收持久，增强了作物的保健功能；4、本产品富含有机质，有利于修复土壤生态，减轻和防治病虫害，可明显提高农产品品质，尤其适合有机绿色农业领域广泛推广施用。
中国专利申请CN105948959A公开了一种水稻秸秆固氮解磷解钾抗虫富硒有机微生物液肥，是将水稻秸秆发酵熬煮浓缩液、蛹虫草菌丝发酵熬煮浓缩液、水稻秸秆固氮菌液、水稻秸秆解磷解钾菌液、水稻秸秆抗虫菌液等量或不等量混匀配制而成。优点：变废为宝，满足作物对各种养分需求的同时，富含大量功能微生物及有机态硒，促进作物生长、代谢及抗虫害能力，增强土壤养分自我积累及提高作物品质。
然而，现有技术中都需要将水稻秸秆收获之后进行预处理，导致人工成本较高，另外，通过微生物将无机硒转化为有机硒的比例较低，因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种水稻秸秆田间处理制剂及其应用，该处理剂能够在不收获水稻秸秆的情况下，直接在田间利用水稻秸秆的发酵有效地将无机硒转化为有机硒。
发明内容
基于上述背景技术，本发明所要解决的技术问题在于提供一种水稻秸秆田间处理制剂及其应用。为了实现本发明的发明目的，拟采用如下技术方案：
本发明一方面涉及一种水稻秸秆田间处理制剂，其包括纳米二氧化硒、聚赖氨酸和枯草芽孢杆菌。
在本发明的一个优选实施方式中，所述二氧化硒、聚赖氨酸和枯草芽孢杆菌的重量比为1-2：1-2：1-2。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述纳米二氧化硒的平均粒径为5-20nm。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水稻秸秆田间处理制剂还包括其它微量元素。
在本发明的一个优选实施方式中，所述水稻秸秆田间处理制剂不包括其它微生物。
本发明另一方面还涉及上述水稻秸秆田间处理制剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)取聚赖氨酸，加水溶解，然后将纳米二氧化硒分批次加入，搅拌分散；
(2)另取枯草芽孢杆菌，加水分散；
(3)将上述两种分散液混合即得水稻秸秆田间处理制剂。
本发明另一方面还涉及上述水稻秸秆田间处理制剂的应用，其特征在于将所述处理剂均匀喷洒到已收获水稻的水稻秸秆上，水稻秸秆位于田间。
在本发明的一个优选实施方式中，所述应用还包括如下步骤：用机械将水稻根部翻到地上，秸秆翻到地下；抽水至稻田见明水；发酵1个月以上。
在本发明的一个优选实施方式中，将50重量％以上的无机硒转化为有机硒；优选将60重量％以上的无机硒转化为有机硒。
有益效果
本发明水稻秸秆田间处理制剂，通过枯草芽孢杆菌和聚赖氨酸的组合，有助于将无机硒转化为有机硒，使得水稻秸秆无需进行预处理，直接在田间地头进行发酵处理成有机肥，并有效的提高了土壤中无机硒的含量，节省了劳动力成本，提高了土壤质量，具有重要的经济效益。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。
将已收获水稻的稻田中，保留水稻秸秆，并将其平均分为4块面积相同的四块稻田，分别按照下述实施例1、2和比较例1、2的方式进行处理。
实施例1：
一种水稻秸秆田间处理剂，其制备方法如下：
(1)取100g聚赖氨酸，加5000g水溶解，然后将100g纳米二氧化硒(平均粒径为10nm)分批次加入，搅拌分散；
(2)另取100g枯草芽孢杆菌(1.0×109个/g)，加1000g水分散；
(3)将上述两种分散液混合。
该处理剂的使用方法如下：
(1)将上述新制备的处理剂均匀喷洒到已收获水稻的水稻秸秆上；
(2)用机械将水稻根部翻到地上，秸秆翻到地下；
(3)抽水至稻田见明水；
(4)一个月之后检测土壤中硒含量，检测结果表明土壤中硒含量为56微克/kg土壤，其中有机硒为37微克/kg土壤，占总硒含量66.1％。
其中，硒含量参照《GB 5009.93-2017食品安全国家标准食品中硒的测定》所公开的测定方法，通过氢化物原子荧光光谱法进行测定。有机硒的含量参照“食品中有机硒的测定方法的研究”，《陕西农业科学》2014，60(2)：35-37所公开的方法，以乙醇作为浸提有机硒的溶剂进行测定。
实施例2：
按照实施例1的方式制备处理剂，区别在于处理剂中聚赖氨酸的量为50g。一个月之后检测土壤中硒含量，检测结果表明土壤中硒含量为55微克/kg土壤，其中有机硒为27微克/kg土壤，占总硒含量49.1％。
比较例1：
按照实施例1的方式制备处理剂，区别在于处理剂中不加入枯草芽孢杆菌。一个月之后检测土壤中硒含量，检测结果表明土壤中硒含量为56微克/kg土壤，其中有机硒为7微克/kg土壤，占总硒含量12.5％。
比较例2：
按照实施例1的方式种植水稻，区别在于处理剂中采用同等重量赖氨酸代替聚赖氨酸。一个月之后检测土壤中硒含量，检测结果表明土壤中硒含量为57微克/kg土壤，其中有机硒为12微克/kg土壤，占总硒含量21.1％。
上述实验结果表明，枯草芽孢杆菌和聚赖氨酸的组合有助于将无机硒转化为有机硒，该转化对于聚赖氨酸的含量具有剂量依赖性。据推测，是由于聚赖氨酸与无机的纳米二氧化硒之间存在一定的络合作用从而形成生物兼容性更好的结构，该结构有助于枯草芽孢杆菌以及土壤中微生物将无机的二氧化硒转化为有机硒，而赖氨酸单体的络合作用较低，难以让枯草芽孢杆菌以及土壤中微生物充分的利用二氧化硒。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (9)
1.一种水稻秸秆田间处理制剂，其包括纳米二氧化硒、聚赖氨酸和枯草芽孢杆菌。
2.根据权利要求1所述的处理制剂，所述二氧化硒、聚赖氨酸和枯草芽孢杆菌的重量比为1-2：1-2：1-2。
3.根据权利要求1所述的处理制剂，所述纳米二氧化硒的平均粒径为5-20nm。
4.根据权利要求1所述的处理制剂，，所述水稻秸秆田间处理制剂还包括其它微量元素。
5.根据权利要求1所述的处理制剂，所述水稻秸秆田间处理制剂不包括其它微生物。
6.权利要求1-5任意一项所述水稻秸秆田间处理制剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)取聚赖氨酸，加水溶解，然后将纳米二氧化硒分批次加入，搅拌分散；
(2)另取枯草芽孢杆菌，加水分散；
(3)将上述两种分散液混合即得水稻秸秆田间处理制剂。
7.权利要求1-5任意一项所述水稻秸秆田间处理制剂的应用，其特征在于将所述处理剂均匀喷洒到已收获水稻的水稻秸秆上，水稻秸秆位于田间。
8.根据权利要求7所述的应用，所述应用还包括如下步骤：用机械将水稻根部翻到地上，秸秆翻到地下；抽水至稻田见明水；发酵1个月以上。
9.根据权利要求8所述的应用，所述发酵将50重量％以上的无机硒转化为有机硒；优选将60重量％以上的无机硒转化为有机硒。
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