一種復(fù)混生物有機(jī)硒肥及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于肥料技術(shù)及農(nóng)作物種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)混生物有機(jī)硒肥、 制備方法及其用途，特別涉及一種應(yīng)用于水稻種植中的復(fù)混生物有機(jī)硒肥、制備方法及其 用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 硒是生態(tài)環(huán)境中一個(gè)十分重要的微量元素，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織確定的人體必需的 營(yíng)養(yǎng)元素之一，被科學(xué)界稱為"人體微量元素中的原子彈"，目前研究顯示包括癌癥、心臟 病、糖尿病在內(nèi)的人體40多種疾病與體內(nèi)缺硒有直接關(guān)系。
[0003] 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)及FA0/WH0/IAEA聯(lián)合專家委員會(huì)確定膳食硒供給量為50微克/ 天，適宜范圍為50~250微克/天（相當(dāng)于全血硒量為0. 1X10 6~0.44X10 6)。但現(xiàn)在 我國(guó)成人的硒攝入量?jī)H有26-32微克/天，硒營(yíng)養(yǎng)不良情況在我國(guó)普遍存在，我國(guó)有72%的 縣（市）低硒或缺硒，一些嚴(yán)重缺硒地區(qū)的克山病、大骨節(jié)病發(fā)病率顯著高于其他地區(qū)，更 值得注意的是，調(diào)查顯示一些缺硒地區(qū)同時(shí)也是癌癥高發(fā)區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)研究 的深入，人們對(duì)食品不僅要求吃的好還要吃的營(yíng)養(yǎng)，而大米是我國(guó)的主食，通過(guò)食用大米補(bǔ) 充日常所需的硒元素是最有效也是最安全的，因此，開(kāi)發(fā)富硒大米是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要 領(lǐng)域。
[0004] 富硒大米的生產(chǎn)主要有兩種途徑，第一種是天然富硒，即在天然富硒區(qū)種植水稻， 此方法可以生產(chǎn)富硒大米，但是我國(guó)天然富硒區(qū)較少，且天然富硒區(qū)土壤中硒的分布是呈 塊狀或帶狀分布的，很難找到大面積的均勻富硒土壤。且研究顯示稻米中硒含量并不一定 與土壤中硒含量成正比，因此不利于大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0005] 第二種是人工富硒，即通過(guò)施用硒肥生產(chǎn)富硒大米，目前的硒肥主要為無(wú)機(jī)硒，雖 然在之前的一些專利中有提及到有機(jī)硒肥，但主要是有機(jī)肥和無(wú)機(jī)硒混合制得，其中硒還 是以無(wú)機(jī)硒的形態(tài)大量存在，而無(wú)機(jī)硒毒性較高，存在一定的安全隱患；也有一些方法通過(guò) 酵母菌將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如專利（申請(qǐng)?zhí)朇N104108962A)通過(guò)水解富 硒酵母制備有機(jī)硒肥，但單純的酵母硒在植物中富集轉(zhuǎn)化效率低，造成一定程度的資源浪 費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中大部分有機(jī)硒肥主要是通過(guò)有機(jī)肥和無(wú)機(jī)硒混合制得，以及 單純的酵母硒在植物中富集轉(zhuǎn)化效率低等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于水稻種植中的復(fù) 混生物有機(jī)硒肥、制備方法及其用途。本發(fā)明在篩選酵母菌的基礎(chǔ)上，通過(guò)高密度發(fā)酵及高 效的破壁技術(shù)以實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)硒向有機(jī)硒的生物轉(zhuǎn)化，然后添加助劑復(fù)混得到硒肥，最后優(yōu)化 了其在稻米種植過(guò)程中的使用方法，用于富硒稻米的生產(chǎn)。
[0007] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種復(fù)混生物有機(jī)硒肥，所述生物復(fù)混有機(jī)硒肥中硒元素的含量為：按質(zhì)量百分 比計(jì)包括以下元素：Se2. 0~3. 0%，N彡2. 0%，P彡3. 0%，K彡2. 0%，B彡0? 5%。
[0009] 其中，Se含量可為 2. 0%、2. 01%、2. 2%、2. 4%、2. 6%、2. 8%、2. 99%或 3. 0%等， P主要以P2〇5的形式存在，K主要以K20的形式存在。
[0010] 本申請(qǐng)中所述的復(fù)混生物有機(jī)硒肥中硒元素主要是以有機(jī)硒的形態(tài)存在，該有機(jī) 硒是在篩選酵母菌的基礎(chǔ)上，通過(guò)高密度發(fā)酵及高效的破壁技術(shù)以實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)硒向有機(jī)硒的 生物轉(zhuǎn)化而制備得到的。硒元素含量在2~3%可以有效的滿足水稻生產(chǎn)中對(duì)硒元素的需 求，又不會(huì)造成原料的浪費(fèi)，同時(shí)復(fù)混得到的生物有機(jī)硒肥中所含的氮、磷、鉀和硼等元素 能更好的刺激水稻生產(chǎn)，促早熟，使大米增產(chǎn)。
[0011] 上述復(fù)混生物有機(jī)硒肥的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：菌株篩選、制備 富硒酵母、富硒酵母的破壁和有機(jī)硒肥的復(fù)配。
[0012] 優(yōu)選地，所述菌株篩選包括：對(duì)酵母進(jìn)行誘變，篩選出對(duì)亞硒酸鹽和乙硫氨酸具有 抗性的突變株，再進(jìn)行3~4輪誘變和篩選獲得酵母突變株，例如3輪或4輪誘變。
[0013] 優(yōu)選地，所述對(duì)酵母進(jìn)行誘變采用等離子體誘變技術(shù)。
[0014] 優(yōu)選地，所述亞硒酸鹽為亞硒酸鈉和/或亞硒酸鈣，例如亞硒酸鈉、亞硒酸鈣或亞 硒酸鈉和亞硒酸鈣的組合物，其中亞硒酸鈉和亞硒酸鈣可以以任何比例進(jìn)行組合。
[0015] 優(yōu)選地，獲得的酵母突變株對(duì)亞硒酸鹽的抗性< 5mg/mL，例如5mg/mL、4mg/mL、 3mg/mL、2mg/mL或lmg/mL等；對(duì)乙硫氨酸的抗性< 10mg/mL，例如 10mg/mL、8mg/mL、6mg/ mL、4mg/mL、2mg/mL或lmg/mL等。
[0016] 其中，所述酵母為市面所售常規(guī)的酵母菌，對(duì)酵母進(jìn)行誘變后選出菌落較大，顏色 較淺的酵母菌進(jìn)行下一輪誘變，獲得的酵母突變株對(duì)亞硒酸鹽的最高抗性為5mg/mL，對(duì)乙 硫氨酸最高抗性為10mg/mL。
[0017] 優(yōu)選地，所述制備富硒酵母包括：將經(jīng)菌株篩選得到的酵母突變株與無(wú)機(jī)硒接種 于培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)得到富硒酵母。
[0018] 優(yōu)選地，所述培養(yǎng)基為酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基（Yro培養(yǎng)基）。
[0019] 其中，酵母浸出粉胨葡萄糖培養(yǎng)基（Yro培養(yǎng)基）是經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的培養(yǎng)基，其優(yōu)化 方法為本領(lǐng)域常規(guī)方法，此處不再贅述。
[0020] 優(yōu)選地，制備富硒酵母過(guò)程中培養(yǎng)溫度為26~32°C，例如26°C、26. 1°C、28°C、 30°C、31. 9°C或 32°C等。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述培養(yǎng)在震動(dòng)條件下進(jìn)行。
[0022] 優(yōu)選地，所述震動(dòng)頻率為 120 ~150r/min，例如 120r/min、120.lr/min、125r/min、 130r/min、135r/min、140r/min、145r/min、149. 9r/min或 150r/min等。
[0023] 優(yōu)選地，所述培養(yǎng)的時(shí)間為40~48h，例如40h、40. 9h、42h、44h、46h、47. 9h或48h 等。
[0024] 優(yōu)選地，制備富硒酵母過(guò)程中測(cè)定培養(yǎng)基中發(fā)酵液的0D值。
[0025] 優(yōu)選地，制備富硒酵母過(guò)程中根據(jù)測(cè)定的0D值添加無(wú)機(jī)硒。
[0026] 優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)硒的添加量為使最終得到的富硒酵母中無(wú)機(jī)硒濃度為500~ 800ug/mL，例如 500ug/mL、500.lug/mL、510ug/mL、530ug/mL、550ug/mL、570ug/mL、600ug/ mL、630ug/mL、650ug/mL、670ug/mL、700ug/mL、730ug/mL、750ug/mL、770ug/mL、799. 9ug/mL 或 800ug/mL等。
[0027] 其中添加無(wú)機(jī)硒是根據(jù)測(cè)定得到的0D值進(jìn)行分次、定量的添加，至菌體生長(zhǎng)至對(duì) 數(shù)生長(zhǎng)期后，停止添加無(wú)機(jī)硒至終濃度為500-800ug/ml，其中0D值為發(fā)酵液的光密度。
[0028] 優(yōu)選地，所述富硒酵母的破壁為：將制得的富硒酵母在無(wú)菌條件下進(jìn)行酶解和超 聲破壁處理，得到有機(jī)硒溶液。
[0029] 其中，酶解所用酶為常規(guī)的蛋白酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶或耐高溫淀粉酶中的任 意一種或至少兩種的組合。
[0030] 優(yōu)選地，所述將制得的富硒酵母在無(wú)菌條件下進(jìn)行酶解和超聲破壁處理是在溫度 20~30°(：下進(jìn)行，例如20°(：、22°(：、24°(：、26°(：、28°(：或30°(：等。
[0031] 優(yōu)選地，所述超聲破壁處理的超聲時(shí)間為40~50min，例如40min、42min、44min、 46min、48min或 50min等。
[0032] 優(yōu)選地，所述生物有機(jī)硒肥的復(fù)混為：向制得的有機(jī)硒溶液中添加氮肥、磷肥、螯 合劑、鉀肥、硼肥和有機(jī)硒，制得生物有機(jī)硒肥。
[0033] 優(yōu)選地，所述氮肥為尿素、硝酸銨、硝酸銨鈣、碳酸氫銨、碳酸銨或氯化銨中任意一 種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實(shí)例有：尿素和硝酸銨的組合，硝酸銨鈣和 碳酸氫銨的組合，碳酸氫銨和碳酸銨的組合，碳酸銨和氯化銨的組合，尿素、硝