專利名稱：一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，屬于農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大米是我國(guó)的主要糧食作物，全國(guó)以大米為主食的人口約占總?cè)丝跀?shù)的50%。我國(guó)水稻種植面積達(dá)2996萬(wàn)公頃，分布區(qū)域遼闊。由于糧食壓力等歷史原因，我國(guó)水稻生產(chǎn)過(guò)去以高產(chǎn)為目標(biāo)，對(duì)稻米量元素含量的重視程度較低，隨著居民生活水平的日益提高及對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展，人們愈發(fā)重視水稻的富微量元素技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。硒，元素符號(hào)Se，是一種人體必需微量元素，是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)的活性中心。具有防癌抗癌、抗氧化防衰老和提高人體免疫力、拮抗重金屬等生物學(xué)特性。食 物鏈中的硒主要來(lái)源于土壤。不同地區(qū)土壤中硒含量分布不均勻的，依據(jù)局部貧硒土壤線索實(shí)施和開(kāi)展針對(duì)性的富硒工作，優(yōu)化食物鏈中的硒含量水平是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究的一個(gè)重要方向。我國(guó)有72%的縣(市)低硒或缺硒，黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、青海、四川等嚴(yán)重缺硒地區(qū)有克山病、大骨節(jié)病發(fā)生，一些癌癥高發(fā)區(qū)(如江蘇啟東市)也屬低硒區(qū)。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦人均每日硒攝入量為50-200微克。但現(xiàn)在我國(guó)成人的日硒攝入量?jī)H有26-32微克，因此，硒營(yíng)養(yǎng)不良的情況在我國(guó)普遍存在。富硒農(nóng)產(chǎn)品是人體補(bǔ)充硒元素有效途徑，因此，富硒技術(shù)是科學(xué)家們研究開(kāi)發(fā)并付諸實(shí)際生產(chǎn)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。水稻在居民飲食結(jié)構(gòu)中的重要地位，決定了其硒含量水平對(duì)全民硒營(yíng)養(yǎng)狀況有很大的影響。目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的富硒大米生產(chǎn)方式是通過(guò)土壤施加硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，通過(guò)水稻根系吸收，在植株內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)化最終以有機(jī)硒的形式積累到稻谷中，生產(chǎn)出含量穩(wěn)定富含有機(jī)硒的大米。如發(fā)明專利CN 101791081 A，公布了一種富硒水稻生產(chǎn)方法，在水稻插秧前，通過(guò)基肥實(shí)施富硒水稻營(yíng)養(yǎng)劑，最終收獲了富硒稻谷。但上述方法的缺陷在于，納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑投放量大，水稻最終吸收利用率低。換算到稻谷中，硒的總利用率為
O.459Γ0. 5%。存在資源浪費(fèi)和富硒成本較高的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用率較低的現(xiàn)狀，可提高硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用率50%以上。本發(fā)明的技術(shù)方案是在施用硒營(yíng)養(yǎng)劑時(shí)混合硒生物活性保持劑，再向土壤中施入硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑和硒吸收促進(jìn)劑。其中硒生物活性保持劑是指為了避免生物有效硒在水生還原條件下失去生物活性而加入的氧化性物質(zhì)；硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑是指能促進(jìn)含硒化合物向硒酸鹽或亞硒酸鹽轉(zhuǎn)化的農(nóng)用化肥或其他化學(xué)物質(zhì)；硒吸收促進(jìn)劑是指可吸附或結(jié)合作物根系釋放的，用以交換陽(yáng)離子的過(guò)量H+的農(nóng)用化肥或其他物質(zhì)。上述的硒營(yíng)養(yǎng)劑可以是亞硒酸鹽、硒酸鹽、含硒礦物及其加工物中的一種或幾種以任意比例的混合，還可以是納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑(蘇州硒谷科技有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品型號(hào)XGPOOΙΑ)ο作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的硒營(yíng)養(yǎng)劑是納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑(蘇州硒谷科技有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為XGP001A)。硒生物活性保持劑可以是常用的氧化劑，如高錳酸鉀。硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑是通過(guò)改變硒營(yíng)養(yǎng)劑在土壤中的微環(huán)境，使硒營(yíng)養(yǎng)劑中的硒形態(tài)向利于水稻根系吸收的化學(xué)形態(tài)轉(zhuǎn)化。并改變水稻根際微環(huán)境，避免土壤中已有的植物有效態(tài)硒(水稻根系可直接吸收利用的化學(xué)形態(tài))轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)?？梢允撬軌A性化肥或生理堿性化肥，如碳酸鉀、硝酸鈣、硝酸鈉等，也可以是各種常用堿性化合物，如氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣等。硒吸收促進(jìn)劑通過(guò)吸附或結(jié)合過(guò)量的H+，促進(jìn)生物有效性的離子交換作用，從而促進(jìn)吸收?？梢允巧韷A性化肥，如硝酸鈣、硝酸鈉等。本發(fā)明中作用原理在于水稻根系可直接吸收的硒形態(tài)，主要是亞硒酸根和硒酸 根離子。水稻大田一般被水淹沒(méi)處于厭氧環(huán)境，硒生物活性保持劑利用其氧化性可以減緩硒被還原而失去活性；硒氧化物在堿性水溶液中，并結(jié)合土壤中的陽(yáng)離子可形成亞硒酸鹽，亞硒酸鹽可進(jìn)一步氧化為硒酸鹽，兩者都是水稻根系可直接吸收利用的硒形態(tài)。因此，堿性溶液的微環(huán)境，可促進(jìn)硒營(yíng)養(yǎng)劑中其他形態(tài)的硒，向水稻根系可利用態(tài)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而提高水稻對(duì)硒營(yíng)養(yǎng)劑的吸收利用率。土壤中其他形態(tài)硒向水稻易吸收的形態(tài)轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)機(jī)制
SeO2 +H2O + 20Η — SeO^ + IH2 O
2&0廣 +O2 'ISeOi2'
水稻根系在土壤中吸收礦質(zhì)離子是通過(guò)陽(yáng)離子交換實(shí)現(xiàn)的。因此，水稻根系會(huì)釋放大量的H+進(jìn)入到根際土壤環(huán)境中，大量的H+會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的亞硒酸根離子被還原成單質(zhì)硒，進(jìn)而降低土壤中可利用態(tài)硒的含量，進(jìn)一步降低水稻對(duì)硒的吸收利用效率。土壤中過(guò)量H+導(dǎo)致可利用態(tài)硒被還原的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制
SsO32'+H* ^Se+ H2O
因此，在土壤中加入一定量的可吸收或結(jié)合H+的物質(zhì)，將水稻根系釋放的過(guò)量的H+中和，可降低水稻可吸收利用態(tài)的硒形態(tài)向其他形態(tài)轉(zhuǎn)化的速率，進(jìn)而維持水稻根際土壤中可利用態(tài)硒的含量，對(duì)水稻根系吸收硒起到正方向推動(dòng)的作用，從而提高硒營(yíng)養(yǎng)劑的吸收利用率。本發(fā)明的有益效果在于在施用硒營(yíng)養(yǎng)劑時(shí)混合硒生物活性保持劑，并在土壤中施用硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑和硒吸收促進(jìn)劑，可以大大增加水稻對(duì)硒的吸收利用率，在原有營(yíng)養(yǎng)劑基礎(chǔ)上提高硒利用率50%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例具體說(shuō)明本發(fā)明，但所述實(shí)施例不用來(lái)限制本發(fā)明范圍。實(shí)施例I
在某水稻種植地，將納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑、高錳酸鉀、復(fù)合肥配制成硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg的水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4 26的比例與氮磷鉀復(fù)合肥混合均勻，作為基肥，按照30 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日大田灌水，6月18日插秧。水稻收獲后抽樣檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為0.070 mg/kg^0. 088 mg/kg，平均79mg/kg，畝產(chǎn)量為489 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為0.48%。實(shí)施例2
在某水稻種植地，配制含硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg (高錳酸鉀)的亞硒酸鈉與土壤的混合物作為硒營(yíng)養(yǎng)劑。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4 26 2的比例與氮磷鉀復(fù)合肥和碳酸鉀混合均勻，作為基肥，按照32 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日大田灌水，6月18日插秧?；旌鲜┯锰妓徕浻靡愿淖兺寥牢h(huán)境，促進(jìn)硒肥向有效形態(tài)轉(zhuǎn)化。水稻收獲后檢測(cè)大米中硒含量。
經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為O. 112 mg/kg^0. 129 mg/kg，平均0. 120mg/kg，畝產(chǎn)量為493 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為0.74%。實(shí)施例3
在某水稻種植地，配制硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg的硒酸鈉與土壤的混合物作為硒營(yíng)養(yǎng)劑。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4 26 2的比例與氮磷鉀復(fù)合肥和硝酸鉀混合均勻，作為基肥，按照32 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日大田灌水，6月18日插秧?；旌鲜┯孟跛徕浻靡愿淖兺寥牢h(huán)境，促進(jìn)硒肥向有效形態(tài)轉(zhuǎn)化。水稻收獲后檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為0. 137 mg/kg^0. 162 mg/kg，平均0. 150mg/kg，畝產(chǎn)量為501 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為0.93%。實(shí)施例4
在某水稻種植地，配制重量比為納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑0. I :復(fù)合肥I的水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑，并復(fù)配高錳酸鉀，使其所含硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4:26的比例與氮磷鉀復(fù)合肥混合均勻，作為基肥，按照30 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日大田灌水時(shí)按照2 kg/畝撒施氧化鈣，6月18日插秧。施用氧化鈣用以改變水稻根際微環(huán)境，使土壤硒肥維持在有效形態(tài)。水稻收獲后抽樣檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè),施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后,大米中硒含量為0. 121 mg/kg、. 146 mg/kg,平均0. 130mg/kg，畝產(chǎn)量為495 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為0.80%。實(shí)施例5
在某水稻種植地，配制重量比為納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑0. I :復(fù)合肥I的水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑，并復(fù)配高錳酸鉀，使其所含硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4:26的比例與氮磷鉀復(fù)合肥混合均勻，作為基肥，按照30 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日，按照2 kg/畝撒施氧化鈣翻耕后灌水，6月18日插秧。施用氧化鈣用以改變水稻根際微環(huán)境，使土壤硒肥維持在有效形態(tài)。水稻收獲后抽樣檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為0. 143 mg/kg^0. 167 mg/kg，平均0. 155mg/kg，畝產(chǎn)量為493 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為0.95%。實(shí)施例6在某水稻種植地，配制重量比為納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑O. I :復(fù)合肥I的水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑，并復(fù)配高錳酸鉀，使其所含硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4 :26 :1的比例與氮磷鉀復(fù)合肥和碳酸鉀混合均勻，作為基肥，按照31 kg/畝的用量在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日，按照Ikg/畝撒施氧化鈣翻耕后灌水，6月18日插秧?；旌鲜┯锰妓徕浻靡愿淖兺寥牢h(huán)境，促進(jìn)硒肥向有效形態(tài)轉(zhuǎn)化。施用氧化鈣用以改變水稻根際微環(huán)境，使土壤硒肥維持在有效形態(tài)。水稻收獲后檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為O. 167 mg/kg^0. 184 mg/kg，平均O. 176mg/kg，畝產(chǎn)量為488 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為1.07%。實(shí)施例7
在某水稻種植地，配制重量比為納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑O. I :復(fù)合肥I的水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑，并復(fù)配高錳酸鉀，使其所含硒濃度為2000 mg/kg、錳濃度為1000mg/kg。將上述水稻富硒營(yíng)養(yǎng)劑以4 26 :1的比例與氮磷鉀復(fù)合肥和硝酸鉀混合均勻，作為基肥，按照31 kg/畝的用量 在6月12日施入大田，即以硒計(jì)8 g/畝施入硒營(yíng)養(yǎng)劑。6月15日，按照Ikg/畝撒施氧化鈣翻耕后灌水，6月18日插秧?；旌鲜┯孟跛徕浻靡愿淖兺寥牢h(huán)境，促進(jìn)硒肥向有效形態(tài)轉(zhuǎn)化。施用氧化鈣用以改變水稻根際微環(huán)境，使土壤硒肥維持在有效形態(tài)。水稻收獲后檢測(cè)大米中硒含量。經(jīng)檢測(cè)，施用硒營(yíng)養(yǎng)劑后，大米中硒含量為0. 184 mg/kg^0. 214 mg/kg，平均0. 200mg/kg，畝產(chǎn)量為510 kg。硒營(yíng)養(yǎng)劑吸收利用效率約為1.28%。
權(quán)利要求
1.一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于在土壤中施用硒營(yíng)養(yǎng)劑和硒生物活性保持劑后，再向土壤中施入硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑和硒吸收促進(jìn)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒營(yíng)養(yǎng)劑可以是亞硒酸鹽、硒酸鹽、含硒礦物及其加工物中的一種或幾種以任意比例的混合，還可以是納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒營(yíng)養(yǎng)劑是納米硒植物營(yíng)養(yǎng)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒生物活性保持劑是指能減少田間硒酸根或亞硒酸根被還原的氧化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒生物活性保持劑是高錳酸鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑是指能促進(jìn)含硒化合物向硒酸鹽或亞硒酸鹽轉(zhuǎn)化的農(nóng)用化肥或其他化學(xué)物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑是碳酸鉀、硝酸鈣、硝酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鈣的一種或幾種以任意比例混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒吸收促進(jìn)劑是指可吸附或結(jié)合作物根系釋放的，用以交換陽(yáng)離子的過(guò)量H+的農(nóng)用化肥或其他物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，其特征在于所述硒吸收促進(jìn)劑是水溶堿性化肥的硝酸鈣或硝酸鈉。
10.權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法在富硒水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高水稻對(duì)含硒肥料吸收利用率的方法，在土壤中施用硒營(yíng)養(yǎng)劑和硒效果保持劑后，再向土壤中施入硒轉(zhuǎn)化促進(jìn)劑和硒吸收促進(jìn)劑。一方面保持并促進(jìn)促進(jìn)含硒化合物向硒酸鹽或亞硒酸鹽轉(zhuǎn)化；另一方面吸附或結(jié)合作物根系釋放的，用以交換陽(yáng)離子的過(guò)量H+，促進(jìn)硒的吸收，從而使硒營(yíng)養(yǎng)劑的利用率提高50%以上，能節(jié)省成本，有效富硒。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102771296SQ201210288299
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者李偉 申請(qǐng)人:蘇州硒谷科技有限公司