CN113892410A - 营养sod甘薯及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种营养SOD甘薯及其生产方法，由以下步骤组成：在种植田中施甘薯生长肥，深翻地，混合均匀；将土地耕出地垄；用浮土将薄膜的两侧压实，挖出育苗坑；将甘薯苗的根部埋入育苗坑，用土将根部压实，用浮土支撑甘薯苗的上部竖直，浇水；定植后，定时浇水和喷洒生长肥喷洒液；收获。本发明的营养SOD甘薯具有产量高、SOD和维生素C含量高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及甘薯种植技术领域，具体涉及一种营养SOD甘薯及其生产方法。
背景技术
除了具有普通红薯的营养成分之外，甘薯富含SOD、维生素C和花青素等多种营养成分。甘薯中的花青素不仅具有较强的色素功能，替代合成色素，在源头上规避了合成色素制品的使用，可以降低人体累积性致畸和致癌率。SOD、维生素C是效果卓越的有机活性抗氧化剂，能够保护人体免受自由基的侵害，具有防衰老、防癌、增强血管弹性、活血养颜、改善循环系统、改善皮肤的光滑度、消炎、减少过敏现象发生、改善关节的柔韧性等诸多优点。甘薯，作为一种常见的食材具有预防和治疗便秘的作用。经过蒸煮后的甘薯纤维，能有效刺激肠道的蠕动，促进排便。甘薯含有SOD、维生素C以及紫茉莉甙，对于习惯性便秘具有非常有效的效果。不仅如此，甘薯中丰富的淀粉、膳食纤维、胡萝卜素、维生素A、B、C、E以及钾、铁、铜、硒、钙等10余种微量元素和亚油酸等使得它具有非常高的营养价值，营养学家们广泛地称其为营养最均衡的保健食品之一。甘薯含有的SOD、维生素C和黏液蛋白能够有效防止肝脏和肾脏结缔组织萎缩，有效提高机体免疫力，预防胶原病等健康问题的发生。甘薯中所含有的丰富矿物质对于维持和调节人体功能，起着十分重要的作用。目前的现有技术中，甘薯的育苗率和生产方法还是采用传统的方法进行育苗，导致出苗率不高，抗病性不强，同时产量也提升不上去，并且得到的甘薯中的SOD和维生素C含量未能满足日益增长的市场需求。
专利CN108432583B提供了一种富含SOD甘薯及其种植方法，采用了鸡粪、菜籽饼、豆粕、发酵促进剂、纤维素酶、混合菌液、红糖水作为种植肥料，但是它获得的甘薯亩产量和SOD含量较低，并且也没有解决增加维生素C含量的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种营养SOD甘薯及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
营养SOD甘薯的生产方法由以下步骤组成：
F1在安徽省马鞍山市和县的种植田中，给土地施甘薯生长肥，深翻地，将翻上来的土敲碎与所述甘薯生长肥混合均匀；将土地耕出地垄；在所述地垄上用浮土将聚氯乙烯薄膜的两侧压实，同时在所述地垄上挖出一排育苗坑；
F2将甘薯苗的根部埋入所述育苗坑，用土将根部压实，将所述甘薯苗的中部轻压在地面上并用浮土压住，用浮土支撑所述甘薯苗的上部并保证所述甘薯苗上部竖直；
F3甘薯苗定植后，浇水，对甘薯苗喷洒生长肥喷洒液；
F4甘薯苗在自然环境下生长，收获，得到所述营养SOD甘薯。
优选的，营养SOD甘薯的生产方法由以下步骤组成：
F1在安徽省马鞍山市和县的种植田中，每亩土地施甘薯生长肥210-240kg，深翻地20-25厘米，将翻上来的土敲碎与所述甘薯生长肥混合均匀；将土地每隔8-12cm耕出一条高为8-12cm、宽为8-15cm的地垄；在所述地垄上用浮土将聚氯乙烯薄膜的两侧压实，同时在所述地垄上挖出一排深度为5-10cm、间距为20-30cm的育苗坑；
F2在3月20日至4月10日将甘薯苗的根部埋入所述育苗坑，用土将根部压实，将所述甘薯苗的中部轻压在地面上并用浮土压住，用浮土支撑所述甘薯苗的上部并保证所述甘薯苗上部竖直，浇水量为每亩580-650t，每亩地中所述甘薯苗的种植量为3300-3600株；
F3甘薯苗定植后，每隔6-8天、在早上七至八点浇一次水，浇水量为每亩280-320t；定植后每隔3-5天、在早上九至十点对甘薯苗喷洒一次生长肥喷洒液，所述生长肥喷洒液的喷洒量为110-140kg/亩；
F4甘薯苗在自然环境下生长直至9月20日至10月10日收获，得到所述营养SOD甘薯。
最优选的，营养SOD甘薯的生产方法由以下步骤组成：
F1在安徽省马鞍山市和县的种植田中，每亩土地施甘薯生长肥220kg，深翻地22厘米，将翻上来的土敲碎与所述甘薯生长肥混合均匀；将土地每隔10cm耕出一条高为10cm、宽为10cm的地垄；在所述地垄上用浮土将聚氯乙烯薄膜的两侧压实，同时在所述地垄上挖出一排深度为8cm、间距为25cm的育苗坑；
F2在4月1日将甘薯苗的根部埋入所述育苗坑，用土将根部压实，将所述甘薯苗的中部轻压在地面上并用浮土压住，用浮土支撑所述甘薯苗的上部并保证所述甘薯苗上部竖直，浇水量为每亩600t，每亩地中所述甘薯苗的种植量为3500株；
F3甘薯苗定植后，每隔7天、在早上八点浇一次水，浇水量为每亩300t；定植后每隔4天、在早上十点对甘薯苗喷洒一次生长肥喷洒液，所述生长肥喷洒液的喷洒量为120kg/亩；
F4甘薯苗在自然环境下生长直至9月30日收获，得到所述营养SOD甘薯。
所述生长肥喷洒液由甘薯生长肥和水混合后得到。
优选的，所述生长肥喷洒液由甘薯生长肥和水按质量比(0.5-1.2):1混合后得到。
最优选的，所述生长肥喷洒液由甘薯生长肥和水按质量比1:1混合后得到。
所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、沤肥菌剂、水混合并发酵，得到所述甘薯生长肥。
优选的，所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、沤肥菌剂、水按质量比(110-130):(60-80):(20-25):(20-30):(30-60)混合并在32-38℃避光发酵15-28d，得到所述甘薯生长肥。
最优选的，所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、沤肥菌剂、水按质量比120:70:23:26:40混合并在38℃避光发酵21d，得到所述甘薯生长肥。
所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪、人粪、鸭粪、羊粪中的至少两种。
优选的，所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪按质量比(1-5):(1-5):(1-5)的混合物。
最优选的，所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪按质量比1:1:1的混合物。
所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳混合后粉碎过筛后得到作物残渣。
优选的，所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳按质量比(1-5):(1-5):(1-5)混合后粉碎过5-20目筛后得到作物残渣。
最优选的，所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳按质量比3:3:2混合后粉碎过10目筛后得到作物残渣。
所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾中的至少两种。
优选的，所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾按质量比(1-3):(4-6):(1-5):(1-3):(2-4)的混合物。
最优选的，所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾按质量比2:5:3:2:3的混合物。
所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1将改性海泡石、葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐混合并搅拌得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，搅拌，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，得到所述沤肥菌剂。
优选的，所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1在20-30℃将改性海泡石、浓度为4-7wt.％的葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐按质量比(0.7-1.3):(2-4):(0.05-0.08)混合并以100-300rpm的转速搅拌5-30min得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，在30-38℃、湿度为80-88％、避光条件下以5-20rpm的转速搅拌20-25h，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，其中真空度为0.8-1.3kPa，得到所述沤肥菌剂；所述复合菌种的加入量为108-109CFU/g悬浊液。
最优选的，所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1在25℃将改性海泡石、浓度为6.8wt.％的葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐按质量比1:2.5:0.07混合并以300rpm的转速搅拌10min得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，在37℃、湿度为85％、避光条件下以10rpm的转速搅拌24h，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，其中真空度为1kPa，得到所述沤肥菌剂；所述复合菌种的加入量为109CFU/g悬浊液。
所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌中的至少两种。
优选的，所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比(1-4):(1-4):(1-4):(1-4):(1-4)的混合物。
最优选的，所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比2:3:3:1:2的混合物。
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过筛，然后和偏磷酸钠的乙醇水溶液混合并搅拌，离心，烘干，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂混合并均质处理，然后以高频交变磁场/超声波联合处理，离心，取沉淀用氯化钾水溶液冲洗，过滤，再将滤渣干燥，得到所述改性海泡石。
优选的，所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过8-15目筛，然后和浓度为10-14wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:(5-7)混合并在70-75℃以150-250rpm的转速搅拌1.5-3h，离心，在84-88℃、气压为85-90kPa的条件下烘干6-9h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比(0.8-1):1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比(0.8-1.1):(3-3.6):(4.8-5.6):(0.07-0.12)混合并在72-77℃以11000-13000rpm的转速均质处理3-5min，然后升温至85-92℃并以高频交变磁场/超声波联合处理3-5h，离心，取沉淀在42-46℃用浓度为22-27wt.％的氯化钾水溶液以120-170mL/min的流速冲洗20-40min，过滤，再将滤渣在42-47℃环境中干燥10-15h，得到所述改性海泡石。
最优选的，所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场/超声波联合处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯中的至少一种。
优选的，所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比(1-4):(1-4)的混合物。
最优选的，所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为22-27kHz，功率为32-36kW，磁场强度为1.7-1.9T；所述超声波的频率为31-36kHz、功率为360-420W。
优选的，所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T；所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
现有技术中的甘薯生产方法往往存在着亩产量过低的问题，并且得到的甘薯中的SOD含量和维生素C含量往往也不能满足市场日益增长的需求；现有技术中用于甘薯种植的肥料往往也存在着肥力不足的问题；现有技术中对于针对甘薯种植的菌剂的保存载体常常无法在沤肥过程中均匀分布并使得菌体能够快速扩散到整个发酵池中的问题；现有技术中对于将海泡石作为菌剂载体的技术所取得的效果中，菌体的保藏稳定性较差，不能满足市场需求。因此本发明旨在提供一种能增大甘薯中SOD和维生素C含量以及甘薯亩产量的甘薯生产方法、一种用于甘薯的沤肥菌剂和一种作为所述菌剂的载体的改性海泡石。
本发明采用L-赖氨酸-L-谷氨酸盐作为激活剂促进了所述复合菌种的扩散能力、芽孢产生率和芽孢在所述改性海泡石空腔中的附着持久力。本发明采用蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合物作为所述复合菌种来发酵获得所述甘薯生长肥，促进甘薯中产生更多的SOD和维生素C：蜡样芽孢杆菌可以降解粪便、作物残渣以及土壤中的营养成分，改善生态环境的同时提供甘薯生长所需的生长因子、无机盐、有机质等营养成分；荧光假单胞菌是一种重要的植物根际促生细菌，是已知植物根际有益微生物中种群数量较多的细菌种类之一，该菌能够利用根系分泌物中大部分营养迅速在植物根围定殖并且具有促进甘薯生长和防治病害的作用，使甘薯中产生更多的SOD和维生素C，可以对甘薯常见疾病起到防治的作用，并且荧光假单胞菌与各种所述各种芽孢杆菌的相容性很好能够彼此促进生理活动提高如纤维素酶、固氮酶的产量和活性；贝莱斯芽孢杆菌能分泌产生包括脂肽类抗生素、聚酮类抗生素酶、抗菌蛋白、植物激素、IAA、ACC脱氨酶在内的多种生物活性物质，能够促进甘薯根系和茎叶的生长发育，使得甘薯获得更多有机质，而且还能有效抑制多种植物病原菌减少不必要的损失；解淀粉芽孢杆菌对于各种会引起甘薯染病的病毒具有良好的拮抗效果；侧孢芽孢杆菌可以促进植物根系生长，增强根系吸收能力，从而提高作物产量，抑制植物体内外病原菌繁殖，减轻病虫害，降低农药残留，疏松土壤，解决土壤板结现象，从而提高土壤肥力，还能提高肥料的利用率，促进甘薯的新陈代谢作用，促进甘薯的光合作用，使甘薯产生更多的SOD和维生素C。
本发明采用偏磷酸钠的醇水溶液修饰了海泡石颗粒表面的电荷分布状况，调整了所述颗粒表面的表面张力，使其在接下来的乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯改性过程增大接枝速率；乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的“三硅二氧”和中间位置的碳碳双键的对称位向关系可以改善海泡石在有机物含量高的水体中的分散性，这有利于以海泡石为载体的菌剂中的菌体快速分布于发酵底物中，增大发酵效率，减小时间成本，同时也不会削弱海泡石特有的高比表面积特性；乳酸正丁酯中的酯基和四碳烷烃链结构可以增强经过乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷接枝的海泡石在发酵底物中的分散度以及持效强度。经过本发明特定方法制得的改性海泡石，作为所述沤肥菌剂的载体，具有高度吸附所述复合菌种的能力，同时其在所述以粪便和作物残渣为主体的发酵底物中拥有良好的快速扩散能力和均匀分布的特性，使得菌剂中的菌体可以快速弥散从而开始发酵进程；不仅如此，所述改性海泡石中采用了乳酸正丁酯作为接枝改性的助剂，提高了所述改性海泡石的生物相容度，使得所用的复合菌种的生存状况得到改善，从而保证了所述沤肥菌剂的效力和可靠性，也保证了运输、存放时的稳定性。本发明采用高频交变磁场/超声波联合处理的方式来使乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯改性海泡石，高频交变磁场活化了经过偏磷酸醇水溶液处理的海泡石表面和内部空腔中的电荷并改变了乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷中硅氧键的相对键角，超声波为乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的扩散和接枝提供了足够的反应动力，该两种处理方式联用后可大大增强所述方案中对于所述改性海泡石的生成效率；此外，高频交变磁场/超声波联合处理激活乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的使得乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷在海泡石表面接枝的均匀程度和接枝牢固度提高，并且还使得乳酸正丁酯与乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的纠缠度增大，以此保证了所述改性海泡石的持效能力。甘油单椰油酸酯硫酸钠盐中的两个硫氧键与羟基的相对位向关系可以增强乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷在海泡石表面的接种进程；丁酰柠檬酸三正己酯中四个酯基的相对位向关系可以促进乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷和乳酸正丁酯之间的纠缠度，进一步增强所述改性海泡石的持效强度。
本发明的有益效果：提供了一种营养SOD甘薯及其生产方法，由本发明特定方法所得到的营养SOD甘薯，具有产量高、SOD含量高、抗坏血酸含量高的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本申请中部分原料的介绍：
甘薯苗，购于河北铁人农业科技有限公司，品种：西农431，茎粗平均为0.7cm，苗高平均为25cm。
聚氯乙烯薄膜，购于德州南林土工材料有限公司，货号：001，厚度：0.5mm。
鸡粪，购于石家庄市正定县恒旺农业科技有限公司，有机质含量≥50％，含水量：12％。作用：制备所述甘薯生长肥。
牛粪，购于石家庄市正定县恒旺农业科技有限公司，有机质含量≥50％，含水量：12％。作用：制备所述甘薯生长肥。
猪粪，购于石家庄市正定县恒旺农业科技有限公司，有机质含量≥50％，含水量：12％。作用：制备所述甘薯生长肥。
玉米秸秆，购于驻马店市正阳县新兴草业场，含水量：15％，含杂率≤5％。作用：制备所述甘薯生长肥。
花生壳，购于石家庄五二农业种植有限公司，含水量：7％，含杂率≤5％。作用：制备所述甘薯生长肥。
稻谷壳，购于石家庄五二农业种植有限公司，含水量：4％，含杂率≤5％。作用：制备所述甘薯生长肥。
磷酸二氢钾，CAS：7778-77-0，购于济南众杰生物科技有限公司，级别：一等品，纯度：99％，水分≤0.2％，水不溶物≤0.1％，分子量：136.09。作用：制备所述甘薯生长肥。
尿素，CAS：57-13-6，购于济南睦宸环保科技有限公司，总氮≥46.0％，级别：优等品，粒径：2mm，分子量：60.06。作用：制备所述甘薯生长肥。
过磷酸钙，CAS：10031-30-8，购于济南夜青生物科技有限公司，有效磷(P2O5)含量≥16.0％，分子量：234.05。作用：制备所述甘薯生长肥。
硫酸钾，CAS：7778-80-5，购于济南云佰汇生物科技有限公司，钾含量：50～52％，硫含量为18％，分子量：174.26。作用：制备所述甘薯生长肥。
葡萄糖，CAS：34620-77-4，购于苏州顶呈化工科技有限公司，货号：006，纯度：99％，分子量：990.86。作用：制备所述沤肥菌剂。
L-赖氨酸-L-谷氨酸盐，CAS：45234-02-4，购于张家港市华昌药业有限公司，规格：AR，分子量：275.30。作用：制备所述沤肥菌剂。
蜡样芽孢杆菌，拉丁名称：Bacillus cereus，菌株保藏编号：CICC 10317，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。作用：制备所述沤肥菌剂。
荧光假单胞菌，拉丁名称：Pseudomonas fluorescens，菌株保藏编号：CICC20225，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。作用：制备所述沤肥菌剂。
贝莱斯芽孢杆菌，拉丁名称：Bacillus velezensis，菌株保藏编号：CICC 20025，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。作用：制备所述沤肥菌剂。
解淀粉芽孢杆菌，拉丁名称：Bacillus amyloliquefaciens，菌株保藏编号：CICC10063，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。作用：制备所述沤肥菌剂。
侧孢芽孢杆菌，拉丁名称：Brevibacillus lacterospore，菌株保藏编号：CICC22331，购于中国工业微生物菌种保藏管理中心。作用：制备所述沤肥菌剂。
海泡石，CAS：63800-37-3，购于河南南阳内乡县宏阳海泡石有限公司，产品编号：943898，矿物密度：2～2.5g/cm3，吸水率：160～200％。作用：制备所述改性海泡石。
偏磷酸钠，CAS：10361-03-2，购于石家庄骏赛化工科技有限公司，含量≥98.0％，分子量：101.96。作用：制备所述改性海泡石。
乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷，CAS：5356-85-4，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，编号：446343，品牌：Sigma-Aldrich，纯度：98.0％，分子量：248.54。作用：制备所述改性海泡石。
乳酸正丁酯，CAS：138-22-7，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A021958-500ml，品牌：Sigma-Aldrich，纯度：98.0％，分子量：146.19。作用：制备所述改性海泡石。
氯化钾，CAS：7447-40-7，购于萨恩化学技术(上海)有限公司，货号：A67636-250g，品牌：Sigma-Aldrich，纯度：99.5％，分子量：74.55。作用：制备所述改性海泡石。
甘油单椰油酸酯硫酸钠盐，CAS：61789-04-6，购于金锦乐化学有限公司，纯度：98％。作用：制备所述改性海泡石。
丁酰柠檬酸三正己酯，CAS：82469-79-2，购于北京百灵威科技有限公司，纯度：97％，分子量：514.69。作用：制备所述改性海泡石。
实施例1
营养SOD甘薯的生产方法由以下步骤组成：
F1在安徽省马鞍山市和县的种植田中，每亩土地施甘薯生长肥220kg，深翻地22厘米，将翻上来的土敲碎与所述甘薯生长肥混合均匀；将土地每隔10cm耕出一条高为10cm、宽为10cm的地垄；在所述地垄上用浮土将聚氯乙烯薄膜的两侧压实，同时在所述地垄上挖出一排深度为8cm、间距为25cm的育苗坑；
F2在4月1日将甘薯苗的根部埋入所述育苗坑，用土将根部压实，将所述甘薯苗的中部轻压在地面上并用浮土压住，用浮土支撑所述甘薯苗的上部并保证所述甘薯苗上部竖直，浇水量为每亩600t，每亩地中所述甘薯苗的种植量为3500株；
F3甘薯苗定植后，每隔7天、在早上八点浇一次水，浇水量为每亩300t；定植后每隔4天、在早上十点对甘薯苗喷洒一次生长肥喷洒液，所述生长肥喷洒液的喷洒量为120kg/亩；
F4甘薯苗在自然环境下生长直至9月30日收获，得到所述营养SOD甘薯。
所述生长肥喷洒液由甘薯生长肥和水按质量比1:1混合后得到。
所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、沤肥菌剂、水按质量比120:70:23:26:40混合并在38℃避光发酵21d，得到所述甘薯生长肥。
所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪按质量比1:1:1的混合物。
所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳按质量比3:3:2混合后粉碎过10目筛后得到作物残渣。
所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾按质量比2:5:3:2:3的混合物。
所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1在25℃将改性海泡石、浓度为6.8wt.％的葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐按质量比1:2.5:0.07混合并以300rpm的转速搅拌10min得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，在37℃、湿度为85％、避光条件下以10rpm的转速搅拌24h，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，其中真空度为1kPa，得到所述沤肥菌剂；所述复合菌种的加入量为109CFU/g悬浊液。
所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比2:3:3:1:2的混合物。
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场/超声波联合处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T；所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述增效剂为丁酰柠檬酸三正己酯。
对比例1
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯按质量比1:3.5:5混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场/超声波联合处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T；所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
对比例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以超声波处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述超声波处理中：所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
对比例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述高频交变磁场处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T。
对比例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1在25℃将海泡石、浓度为6.8wt.％的葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐按质量比1:2.5:0.07混合并以300rpm的转速搅拌10min得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，在37℃、湿度为85％、避光条件下以10rpm的转速搅拌24h，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，其中真空度为1kPa，得到所述沤肥菌剂；所述复合菌种的加入量为109CFU/g悬浊液。
所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比2:3:3:1:2的混合物。
对比例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、醋酸乙酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场/超声波联合处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T；所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
对比例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1在25℃将改性海泡石、浓度为6.8wt.％的葡萄糖水溶液按质量比1:2.5混合并以300rpm的转速搅拌10min得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，在37℃、湿度为85％、避光条件下以10rpm的转速搅拌24h，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，其中真空度为1kPa，得到所述沤肥菌剂；所述复合菌种的加入量为109CFU/g悬浊液。
所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比2:3:3:1:2的混合物。
所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过12目筛，然后和浓度为13wt.％的偏磷酸钠的乙醇水溶液按质量比1:6混合并在72℃以250rpm的转速搅拌2h，离心，在86℃、气压为88kPa的条件下烘干7h，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水以质量比1:1的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂按质量比1:3.5:5:0.1混合并在75℃以13000rpm的转速均质处理4min，然后升温至90℃并以高频交变磁场/超声波联合处理4h，离心，取沉淀在45℃用浓度为25wt.％的氯化钾水溶液以150mL/min的流速冲洗30min，过滤，再将滤渣在45℃环境中干燥12h，得到所述改性海泡石。
所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯按质量比2:3的混合物。
所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为25kHz，功率为35kW，磁场强度为1.8T；所述超声波的频率为35kHz、功率为400W。
对比例7
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌按质量比2:3:1:2的混合物。
对比例8
与实施例1基本相同，区别仅在于：
所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、水按质量比120:70:23:40混合并在38℃避光发酵21d，得到所述甘薯生长肥。
所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪按质量比1:1:1的混合物。
所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳按质量比3:3:2混合后粉碎过10目筛后得到作物残渣。
所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾按质量比2:5:3:2:3的混合物。
测试例1
亩产量测试：分别采用本发明各例营养SOD甘薯的生产方法种植甘薯，以4月1日至当年9月30日为一个周期，统计一个周期内实施例及对比例中营养SOD甘薯的亩产量。亩产量越高说明所采用的生产方法的产率和效果越好。结果如表1所示。
表1营养SOD甘薯的亩产量
| 亩产(kg/亩) | |
| 实施例1 | 3998 |
| 实施例2 | 3927 |
| 实施例3 | 3899 |
| 对比例1 | 3850 |
| 对比例2 | 3901 |
| 对比例3 | 3972 |
| 对比例4 | 3810 |
| 对比例5 | 3874 |
| 对比例6 | 3720 |
| 对比例7 | 3565 |
| 对比例8 | 3152 |
测试例2
SOD活性测试：根据GB/T 5009.171-2003《保健食品中超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定》中的第一法修改的Marklund法测定由本发明各例的营养SOD甘薯中超氧化物歧化酶(SOD)的活性。结果如表2所示。
表2营养SOD甘薯的SOD活性
测试例3
抗坏血酸含量测试：根据GB 5009.86-2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中的第一法高效液相色谱法测定本发明营养SOD甘薯中抗坏血酸的含量。称取相对于1g样品混合均匀的固体试样于50mL烧杯中，用20g/L的偏磷酸溶液将试样转移到50mL容量瓶中，震摇溶解并定容。吸取20mL离心后的上清液于50mL离心管中，加入10mL40g/L的L-半胱氨酸溶液，用100g/L磷酸三钠溶液调节pH至7.0，以200次/min振荡5min，再用磷酸调节pH至2.6，用水将试液全部转移至50mL容量瓶中并定容至刻度。结果如表3所示。
表3营养SOD甘薯的抗坏血酸含量
显然地，实施例1的亩产、SOD活性、抗坏血酸含量优于其他例。
本发明采用偏磷酸钠的醇水溶液修饰了海泡石颗粒表面的电荷分布状况，调整了所述颗粒表面的表面张力，使其在接下来的乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯改性过程增大接枝速率；乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的“三硅二氧”和中间位置的碳碳双键的对称位向关系可以改善海泡石在有机物含量高的水体中的分散性，这有利于以海泡石为载体的菌剂中的菌体快速分布于发酵底物中，增大发酵效率，减小时间成本，同时也不会削弱海泡石特有的高比表面积特性；乳酸正丁酯中的酯基和四碳烷烃链结构可以增强经过乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷接枝的海泡石在发酵底物中的分散度以及持效强度。经过本发明特定方法制得的改性海泡石，作为所述沤肥菌剂的载体，具有高度吸附所述复合菌种的能力，同时其在所述以粪便和作物残渣为主体的发酵底物中拥有良好的快速扩散能力和均匀分布的特性，使得菌剂中的菌体可以快速弥散从而开始发酵进程；不仅如此，所述改性海泡石中采用了乳酸正丁酯作为接枝改性的助剂，提高了所述改性海泡石的生物相容度，使得所用的复合菌种的生存状况得到改善，从而保证了所述沤肥菌剂的效力和可靠性，也保证了运输、存放时的稳定性。本发明采用高频交变磁场/超声波联合处理的方式来使乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯改性海泡石，高频交变磁场活化了经过偏磷酸醇水溶液处理的海泡石表面和内部空腔中的电荷并改变了乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷中硅氧键的相对键角，超声波为乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的扩散和接枝提供了足够的反应动力，该两种处理方式联用后可大大增强所述方案中对于所述改性海泡石的生成效率；此外，高频交变磁场/超声波联合处理激活乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的使得乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷在海泡石表面接枝的均匀程度和接枝牢固度提高，并且还使得乳酸正丁酯与乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷的纠缠度增大，以此保证了所述改性海泡石的持效能力。甘油单椰油酸酯硫酸钠盐中的两个硫氧键与羟基的相对位向关系可以增强乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷在海泡石表面的接种进程；丁酰柠檬酸三正己酯中四个酯基的相对位向关系可以促进乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷和乳酸正丁酯之间的纠缠度，进一步增强所述改性海泡石的持效强度。
本发明采用L-赖氨酸-L-谷氨酸盐作为激活剂促进了所述复合菌种的扩散能力、芽孢产生率和芽孢在所述改性海泡石空腔中的附着持久力。本发明采用蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌的混合物作为所述复合菌种来发酵获得所述甘薯生长肥：蜡样芽孢杆菌可以降解粪便、作物残渣以及土壤中的营养成分，改善生态环境的同时提供甘薯生长所需的生长因子、无机盐、有机质等营养成分，使甘薯产生更多的SOD和维生素C；荧光假单胞菌是一种重要的植物根际促生细菌，是已知植物根际有益微生物中种群数量较多的细菌种类之一，该菌能够利用根系分泌物中大部分营养迅速在植物根围定殖并且具有促进植物生长和防治病害的作用，可以对甘薯常见疾病起到防治的作用，并且荧光假单胞菌与各种所述各种芽孢杆菌的相容性很好能够彼此促进生理活动提高如纤维素酶、固氮酶的产量和活性；贝莱斯芽孢杆菌能分泌产生包括脂肽类抗生素、聚酮类抗生素酶、抗菌蛋白、植物激素、IAA、ACC脱氨酶在内的多种生物活性物质，能够促进甘薯根系和茎叶的生长发育，使得甘薯产生更多SOD和维生素C，而且还能有效抑制多种植物病原菌减少不必要的损失；解淀粉芽孢杆菌对于各种会引起甘薯染病的病毒具有良好的拮抗效果；侧孢芽孢杆菌可以促进植物根系生长，增强根系吸收能力，从而提高作物产量，抑制植物体内外病原菌繁殖，减轻病虫害，降低农药残留，疏松土壤，解决土壤板结现象，从而提高土壤肥力，还能提高肥料的利用率，促进甘薯的新陈代谢作用，促进甘薯的光合作用，使甘薯合成出更多SOD和维生素C，使甘薯能够抵抗病原菌，还能降低甘薯体内重金属含量。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制或限定。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换而不脱离本发明技术方案的范围均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于，由以下步骤组成：
F1在安徽省马鞍山市和县的种植田中，给土地施甘薯生长肥，深翻地，将翻上来的土敲碎与所述甘薯生长肥混合均匀；将土地耕出地垄；在所述地垄上用浮土将聚氯乙烯薄膜的两侧压实，同时在所述地垄上挖出一排育苗坑；
F2将甘薯苗的根部埋入所述育苗坑，用土将根部压实，将所述甘薯苗的中部轻压在地面上并用浮土压住，用浮土支撑所述甘薯苗的上部并保证所述甘薯苗上部竖直；
F3甘薯苗定植后，浇水，对甘薯苗喷洒生长肥喷洒液；
F4甘薯苗在自然环境下生长，收获，得到所述营养SOD甘薯。
2.如权利要求1所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于，所述甘薯生长肥的制备方法为：
将复合粪、作物残渣、无机肥、沤肥菌剂、水混合并发酵，得到所述甘薯生长肥；
所述生长肥喷洒液由甘薯生长肥和水混合后得到；
所述复合粪为鸡粪、牛粪、猪粪、人粪、鸭粪、羊粪中的至少两种。
3.如权利要求2所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于，所述作物残渣的制备方法为：将玉米秸秆、花生壳、稻谷壳混合后粉碎过筛后得到作物残渣。
4.如权利要求2所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于：所述无机肥为磷酸二氢钾、尿素、硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾中的至少两种。
5.如权利要求2所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于，所述沤肥菌剂的制备方法为：
Q1将改性海泡石、葡萄糖水溶液、L-赖氨酸-L-谷氨酸盐混合并搅拌得到悬浊液；
Q2在Q1所得悬浊液中加入复合菌种，搅拌，离心、取沉淀干燥，再进行真空包装，得到所述沤肥菌剂。
6.如权利要求5所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于：所述复合菌种为蜡样芽孢杆菌、荧光假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌中的至少两种。
7.如权利要求5所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于，所述改性海泡石的制备方法为：
H1将海泡石粉碎过筛，然后和偏磷酸钠的乙醇水溶液混合并搅拌，离心，烘干，得到预处理海泡石；所述乙醇水溶液为无水乙醇、水的混合物；
H2将H1所得预处理海泡石、乙烯基甲基双(三甲基硅氧基)硅烷、乳酸正丁酯、增效剂混合并均质处理，然后以高频交变磁场/超声波联合处理，离心，取沉淀用氯化钾水溶液冲洗，过滤，再将滤渣干燥，得到所述改性海泡石。
8.如权利要求7所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于：所述增效剂为甘油单椰油酸酯硫酸钠盐、丁酰柠檬酸三正己酯中的至少一种。
9.如权利要求7所述营养SOD甘薯的生产方法，其特征在于：所述高频交变磁场/超声波联合处理中：所述高频交变磁场的频率为22-27kHz，功率为32-36kW，磁场强度为1.7-1.9T；所述超声波的频率为31-36kHz、功率为360-420W。
10.营养SOD甘薯，其特征在于：由权利要求1-9任一项所述生产方法得到。
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