CN113929523A - 一种富硒有机水溶肥及其制备方法和富硒白菜的栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种富硒有机水溶肥及其制备方法和富硒白菜的栽培方法，属于白菜栽培技术领域。本发明的富硒有机水溶肥的制备方法，包括如下步骤：(1)将腐熟秸秆与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液；(2)将腐熟秸秆液、亚硒酸钠和分解酶混合，进行酶解；(3)酶解后过滤，浓缩滤液，得到富硒有机水溶肥。本发明富硒白菜的栽培方法，包括如下步骤：(1)整地施入基肥，起垄；(2)育苗至四叶一心，移栽定植；(3)在白菜的莲座期和结球期追肥，并喷施富硒有机水溶肥。采用本发明的栽培方法栽培大白菜，单产可达10000kg/亩，白菜硒含量达到0.0199mg/kg。

Description

一种富硒有机水溶肥及其制备方法和富硒白菜的栽培方法
技术领域
本发明涉及白菜栽培技术领域，尤其涉及一种富硒有机水溶肥及其制备方法和富硒白菜的栽培方法。
背景技术
硒是人和动物生长所必需的微量元素之一。适当补硒是增强人体健康、预防疾病、延长寿命的有效措施，植物是人类和动物体内硒的主要来源，生产富硒植物是人类补充硒的有效途径。
白菜是人们日常生活中的重要蔬菜之一，是城乡居民秋冬餐桌上不可缺少的食物。白菜不仅具有较高的干物质量、维生素C、可溶性蛋白和可溶性糖含量，而且粗纤维含量和酸度较低。白菜在中国也有着悠久的栽培历史，种植面积较大。已有研究表明，外源硒对白菜的生长发育有一定的促进作用。
目前，栽培富硒白菜的技术主要有：1、利用富硒土壤栽培富硒白菜；2、直接施用无机硒肥，增加白菜中的硒含量；3、利用富硒植物制备有机硒肥，施用于白菜，提高硒含量。方法1的富硒土壤栽培富硒白菜具有天然的绿色无污染、白菜硒含量高的优势，但是受土地限制，在富硒土壤本就匮乏的情况下，难以实施；方法2经验证富硒效果明显，但是不可避免的带来了无机肥污染；方法3施用有机肥不会带来二次污染，但是富硒效果有限，难以得到符合条件的富硒白菜。因此，如何在不对土地和白菜造成二次污染的情况下，得到富硒效果明显的富硒白菜是目前面临的主要问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的白菜富硒效果差的技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种富硒有机水溶肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将腐熟秸秆与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液；
(2)将腐熟秸秆液、亚硒酸钠和分解酶混合，进行酶解；
(3)酶解后经过滤，浓缩滤液，得到富硒有机水溶肥。
优选的，步骤(1)中所述碱液的pH值为9～10。
优选的，所述去木质化的温度为53～63℃，所述去木质化的时间为4.5～5.5h。
优选的，所述腐熟秸秆液的固液比为1:28～32。
优选的，所述分解酶包括纤维素酶、果胶酶和植物水解蛋白酶。
优选的，所述纤维素酶在腐熟秸秆液中的终浓度为15～20FPU/g，所述果胶酶在腐熟秸秆液中的终浓度为15～17FPU/g，所述植物水解蛋白酶在腐熟秸秆液中的终浓度为4～6FPU/g。
优选的，步骤(2)中所述酶解的温度为50～60℃，所述酶解的时间为60～70h。
优选的，所述亚硒酸钠的添加量为腐熟秸秆液质量的4～6％。
本发明还提供了一种按照上述制备方法制备的富硒有机水溶肥。
本发明还提供了一种利用所述的富硒有机水溶肥栽培富硒白菜的方法，包括如下步骤：
(1)整地施入基肥，起垄；
(2)育苗至四叶一心，移栽定植；
(3)在白菜的莲座期和结球期追肥，并喷施富硒有机水溶肥。
优选的，所述基肥包括有机肥250～350kg/亩、15-5-30复合肥55～65kg/亩、过磷酸钙25～35kg/亩、硼砂1～3kg/亩、硫酸锌0.5～1.5kg/亩。
优选的，步骤(1)中所述起垄的行距为60～70cm，垄的宽为30～40cm，垄的高为12～18cm。
优选的，所述育苗采用营养钵育苗，8月上旬播种。
优选的，步骤(2)中所述移栽定植的密度为2000～2200株/亩。
优选的，，所述莲座期追施20-10-10复合肥20～30kg/亩，所述结球期追施25-10-5复合肥12～18kg/亩。
优选的，在白菜的生长期浇水3～4次，每次间隔10～12天，每次的浇水量保证浇水2.5～3.5h后土壤无积水。
优选的，所述富硒有机水溶肥在白菜的莲座期和结球期的喷施量独立的为180～220ml/亩。
按照本发明提供的栽培方法栽培富硒白菜，大白菜单产可达10000kg/亩，并且富硒水溶有机肥中含有的多种活性成分能够有效减少施用农药的残留量，降低了硝酸盐含量，提高了大白菜硒的含量。经检测，本发明栽培的富硒白菜的硒含量可达0.0199mg/kg，是对照喷施清水含硒量0.00681mg/kg的3倍，比喷施同等含硒量无机硒肥0.0124mg/kg提高59.8％。因此，按照本发明的方法栽培的富硒白菜将提高居民吸收有机硒的量，这对改善人体硒元素营养水平是非常有益的。
具体实施方式
本发明提供了一种富硒有机水溶肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将腐熟秸秆与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液；
(2)将腐熟秸秆液、亚硒酸钠和分解酶混合，进行酶解；
(3)酶解后经过滤，浓缩滤液，收集滤液得到富硒有机水溶肥。
本发明的富硒有机水溶肥先将腐熟秸秆与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液。
本发明对所述腐熟秸秆的制备方法没有特殊限定，采用本领域常规的腐熟秸秆制备方法即可。在本发明具体实施过程中，所述腐熟秸秆优选的通过以下步骤制备获得：
先将秸秆原料用粉碎机粉碎至长度＜2cm，该长度可以较好地保证发酵效果，加足量水湿透，同时加入2.3％的磷酸二铵(以秸秆干质量计)，与粉碎后的秸秆混合均匀，秸秆水含量控制在65％左右。按比例将复合发酵菌剂(包括酵素菌和纳豆菌两种，每吨秸秆添加酵素菌5kg、纳豆菌100g)加入粉碎后的秸秆中，为保证混合均匀，先将复合发酵菌剂与麸皮或豆饼粉按质量比1∶10混合均匀，再与粉碎后的秸秆混合。秸秆与发酵菌剂混匀后置于发酵池中发酵，可用塑料薄膜封严，以防止水分蒸发影响发酵效果，还可以避免养分损失。发酵至秸秆充分腐熟，即得到腐熟秸秆。
在本发明中，所述秸秆原料优选包括大豆秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆。
在本发明中，所述大豆秸秆：玉米秸秆：小麦秸秆的质量比优选为50～60:15～25:15～25，进一步优选为50:25:25。
在本发明中，所述大豆秸秆中蛋白质的含量优选为10～12％。
制备得到腐熟秸秆后，优选将腐熟秸秆粉碎，过60～80目筛，进一步优选过80目筛。然后再与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液。
在本发明中，所述碱液的pH值优选为9～10，进一步优选为9.5。
在本发明中，所述碱液优选为氢氧化钾溶液。
在本发明中，所述去木质化的温度优选为53～63℃，进一步优选为55～60℃，再进一步优选为58℃；所述去木质化的时间优选为4.5～5.5h，进一步优选为5h。
本发明在所述去木质化后，优选采用盐酸溶液调节pH至5～7，进一步优选将pH调节至6.0。
在本发明中，用盐酸溶液调整pH之后，得到腐熟秸秆液，所述腐熟秸秆液的固液比优选为1:28～32，进一步优选为1:30。
制备得到腐熟秸秆液后，将腐熟秸秆液、亚硒酸钠和分解酶混合，进行酶解。
在本发明中，所述亚硒酸钠的添加量优选为腐熟秸秆液质量的4～6％，进一步优选为腐熟秸秆液质量的5％。
在本发明中，所述分解酶优选包括纤维素酶、果胶酶和植物水解蛋白酶。
在本发明中，所述纤维素酶在腐熟秸秆液中的终浓度优选为15～20FPU/g，进一步优选为18FPU/g；所述果胶酶在腐熟秸秆液中的终浓度优选为15～17FPU/g，进一步优选为16FPU/g；所述植物水解蛋白酶在腐熟秸秆液中的终浓度优选为4～6FPU/g，进一步优选为5FPU/g。
在本发明中，所述酶解的温度优选为50～60℃，进一步优选为55℃；所述酶解的时间优选为60～70h，进一步优选为65h。
酶解后过滤，收集滤液，浓缩滤液，即得到富硒有机水溶肥。过滤后的不溶物可用于生产有机肥。
在本发明中，所述过滤优选采用过滤器过滤。
在本发明中，所述浓缩优选为低温浓缩。
在本发明中，所述低温浓缩的温度优选为≤45℃；所述低温浓缩的浓缩倍数为所述滤液的1/2～1/3。
本发明还提供了一种利用所述的富硒有机水溶肥栽培富硒白菜的方法，包括如下步骤：
(1)整地施入基肥，起垄；
(2)育苗至四叶一心，移栽定植；
(3)在白菜的莲座期和结球期追肥，并喷施富硒有机水溶肥。
在本发明中，栽培的白菜品种优选为抗病性强，丰产性好，结球时质嫩味佳，耐高温的适宜菏泽市及周边栽培的品种，进一步优选为菏泽小包、铁头将军、秦白二号两两杂交的杂一代白菜种子。
本发明在栽培富硒白菜时，进行整地起垄，并结合整地施入基肥。
在本发明中，所述整地时，选择土壤肥沃，排灌方便的地块，所述整地优选为旋耕整地至土碎无坷垃；所述整地优选在前茬作物收获后进行。
在本发明中，所述起垄的行距优选为60～70cm，进一步优选为65cm；所述垄的宽度优选为30～40cm，进一步优选为35cm；所述垄的高度优选为12～18cm，进一步优选为15cm。
在本发明中，所述基肥优选为有机肥、15-5-30复合肥(高钾)、过磷酸钙、硼砂和硫酸锌。
在本发明中，所述有机肥优选为菏泽开发区曹州农用化学有限公司生产的曹州牌商品有机肥；
在本发明中，所述有机肥的施用量优选为250～350kg/亩，进一步优选为300kg/亩；所述15-5-30复合肥的施用量优选为55～65kg/亩，进一步优选为60kg/亩；所述过磷酸钙的施用量优选为25～35kg/亩，进一步优选为30kg/亩；所述硼砂的施用量优选为1～3kg/亩，进一步优选为2kg/亩；所述硫酸锌的施用量优选为0.5～0.5kg/亩，进一步优选为1kg/亩。
将白菜种子育苗至四叶一心，移栽定植。
在本发明中，所述育苗优选采用营养钵育苗。
在本发明中，所述营养钵优选采用50孔的PVC穴盘。
在本发明中，于8月上旬播种，将育苗基质装入穴盘中，每穴播种1粒种子，种子上覆土。
在本发明中，所述覆土的厚度优选为0.6～1.0cm，进一步优选为0.8cm。
在本发明中，所述移栽定植的密度优选为2000～2200株/亩，进一步优选为2100株/亩。移栽定植后浇缓苗水，加强苗期田间管理，注意土壤墒情，适时中耕，防止地干无法锄地。
白菜苗定植后，进行水肥管理。本发明选择在白菜的莲座期和结球期追肥，并喷施富硒有机水溶肥。
在本发明中，在所述莲座期优选追施20-10-10复合肥，所述20-10-10复合肥的施用量优选为20～30kg/亩，进一步优选为25kg/亩。
在本发明中，在所述结球期优选追施25-10-5复合肥，所述25-10-5复合肥的施用量优选为12～18kg/亩，进一步优选为15kg/亩。
在本发明中，在白菜的莲座期和结球期分别喷施富硒水溶有机肥，喷适量独立的优选为180～220ml/亩，进一步优选为200ml/亩。
在本发明中，结合追肥，在白菜的生长期浇水3～4次。
在本发明中，每次浇水的间隔优选为10～12天，进一步优选为12天。
在本发明中，浇水时要浅浇快浇，每次的浇水量优选保证浇水2.5～3.5h后土壤无积水，进一步优选保证在浇水3h后土壤无积水，防止软腐病的发生。
在本发明中，防治大白菜病虫害优选采用高效、低毒、低残留的农药。优选用霉威盐酸盐或甲霜恶霉灵防治大白菜猝倒病；用苯醚甲环唑、噻菌铜防治大白菜黑腐病；用噻霉酮、春雷霉素防治大白菜软腐病；用氯虫苯甲酰胺防治菜青虫；用螺虫乙酯防治白粉虱、蚜虫。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种富硒有机水溶肥。按照质量比50:25:25取大豆秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆，其中，所取大豆秸秆的蛋白质含量在10～12wt％的范围内。将大豆秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆切成小于2cm的小段，加水湿透，同时加入秸秆干质量2.3％的磷酸二铵，与粉碎后的秸秆混合均匀，秸秆水含量控制在65％左右。按比例将复合发酵菌剂(包括酵素菌和纳豆菌两种，每吨秸秆添加酵素菌5kg、纳豆菌100g)加入粉碎后的秸秆中，为保证混合均匀，先将复合发酵菌剂与麸皮按质量比1∶10混合均匀，再与粉碎后的秸秆混合。秸秆与发酵菌剂混匀后置于发酵池中，用塑料薄膜封严，以防止水分蒸发影响发酵效果，还可以避免养分损失，在常温(20℃)下发酵8天，得到腐熟秸秆。
将腐熟秸秆粉碎过80目筛，然后用氢氧化钾溶液调整pH值至9.5，在58℃下反应5h，去木质化；去木质化处理结束后，用盐酸溶液将去木质化后的腐熟秸秆的pH调整为6.0，调整之后得到固液比为1:30的腐熟秸秆液。在腐熟秸秆液中加入其总质量5％的亚硒酸钠和三种分解酶在55℃下酶解65h。其中，三种分解酶的加入量为：纤维素酶在腐熟秸秆液中的终浓度为18FPU/g，果胶酶在腐熟秸秆液中的终浓度为16FPU/g，植物水解蛋白酶在腐熟秸秆液中的终浓度优为5FPU/g。酶解结束后经过滤，得到滤液，将过滤液在30℃下浓缩至原滤液体积的1/3，即得到富硒有机水溶肥。
经检测，本实施例制备的富硒有机水溶肥中的主要成分为多糖、多肽、黄腐酸、氨基酸等小分子有机质。本实施例制备得到的富硒有机水溶肥中有机质含量为20wt％，氮磷钾总含量为8wt％，游离氨基酸含量为1.5wt％，生化黄腐酸含量为18wt％，硒含量为2.0wt％。
实施例2
本实施例提供一种富硒白菜的栽培方法。本实施例选择菏泽小包和铁头将军的杂交子一代作为种子。选择菏泽市一块土壤肥沃，排灌方便的地块进行试验。在前茬作物收获后，每亩施入有机肥300kg、15-5-30高钾复合肥60kg、过磷酸钙30kg、硼砂2kg和硫酸锌1kg作为基肥，旋耕整地，保证土碎无坷垃；按照行距65cm起垄，垄宽为35cm，垄高为15cm。
采用50孔的PVC穴盘作为营养钵育苗，将育苗基质装入穴盘中，于8月8日播种，每穴播种1粒种子，种子上覆0.8cm的土层，将白菜子育苗至四叶一心，按照2100株/亩移栽定植。移栽定植后浇缓苗水，加强苗期田间管理，注意土壤墒情，适时中耕，防止地干无法锄地。
白菜苗定植后，进行水肥管理。在白菜的莲座期，每亩追施20-10-10复合肥25kg，喷施富硒有机水溶肥200ml；在白菜的结球期，每亩追施25-10-5复合肥15kg，喷施富硒有机水溶肥200ml。结合追肥，在白菜的生长期浇水3次，每次间隔12天，浇水时要浅浇快浇，保证浇水3h后土壤无积水，以防止软腐病的发生。本实施例中，用霉威盐酸盐防治大白菜猝倒病；用苯醚甲环唑防治大白菜黑腐病；用噻霉酮防治大白菜软腐病；用氯虫苯甲酰胺防治菜青虫；用螺虫乙酯防治白粉虱、蚜虫，各种农药的喷施剂量按照说明书施用。
经统计，按照本实施例的方法严格管理大白菜，大白菜单产可达10000kg/亩，大白菜硒含量达到0.0199mg/kg。相比于喷施清水的对照组(白菜硒含量为0.00681mg/kg)提升3倍，相比于喷施同等含硒量的亚硒酸钠水溶液的对照组(白菜硒含量为0.0124mg/kg)提高59.8％。并且试验还发现，富硒有机水溶肥中的生化黄腐酸等活性成分还能有效减少施用农药的残留量，降低硝酸盐含量。
由此可见，本发明提供的白菜的栽培方法能够显著提高白菜产量，并且配合本发明提供的富硒有机水溶肥使用能够显著提高白菜的含硒量，还有助于降低农药残留量和硝酸盐含量。因此，本发明提供的白菜将提高居民吸收有机硒的量，这对改善人体硒素营养水平是非常有益的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种富硒有机水溶肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将腐熟秸秆与碱液混合去木质化，调节pH至5～7，得到腐熟秸秆液；
(2)将腐熟秸秆液、亚硒酸钠和分解酶混合，进行酶解；
(3)酶解后经过滤、浓缩滤液，得到富硒有机水溶肥。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱液的pH值为9～10，所述去木质化的温度为53～63℃，所述去木质化的时间为4.5～5.5h。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述腐熟秸秆液的固液比为1:28～32。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述分解酶包括纤维素酶、果胶酶和植物水解蛋白酶；所述纤维素酶在腐熟秸秆液中的终浓度为15～20FPU/g，所述果胶酶在腐熟秸秆液中的终浓度为15～17FPU/g，所述植物水解蛋白酶在腐熟秸秆液中的终浓度为4～6FPU/g；所述酶解的温度为50～60℃，所述酶解的时间为60～70h；所述亚硒酸钠的添加量为腐熟秸秆液质量的4～6％。
5.一种权利要求1～4任一项所述的制备方法制备的富硒有机水溶肥。
6.一种利用权利要求5所述的富硒有机水溶肥栽培富硒白菜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)整地施入基肥，起垄；
(2)育苗至四叶一心，移栽定植；
(3)在白菜的莲座期和结球期追肥，并喷施富硒有机水溶肥。
7.如权利要求6所述的栽培富硒白菜的方法，其特征在于，所述基肥包括有机肥250～350kg/亩、15-5-30复合肥55～65kg/亩、过磷酸钙25～35kg/亩、硼砂1～3kg/亩、硫酸锌0.5～1.5kg/亩；所述起垄的行距为60～70cm，垄的宽为30～40cm，垄的高为12～18cm。
8.如权利要求7所述的栽培富硒白菜的方法，其特征在于，所述育苗采用营养钵育苗，8月上旬播种；所述移栽定植的密度为2000～2200株/亩。
9.如权利要求8所述的栽培富硒白菜的方法，其特征在于，所述莲座期追施20-10-10复合肥20～30kg/亩，所述结球期追施25-10-5复合肥12～18kg/亩；白菜的生长期浇水3～4次，每次间隔10～12天，每次的浇水量保证浇水2.5～3.5h后土壤无积水。
10.如权利要求6～9任一项所述的栽培富硒白菜的方法，其特征在于，所述富硒有机水溶肥在白菜的莲座期和结球期的喷施量独立的为180～220ml/亩。
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