一种含硅富硒的功能有机肥及开发工艺

1.本发明涉及肥料技术领域，特别是涉及一种含硅富硒的功能有机肥及开发工艺。


背景技术：

2.枸杞(学名:lycium chinense miller)是茄科枸杞属植物。枸杞是商品枸杞子、植物宁夏枸杞、中华枸杞等枸杞属物种的统称。人们日常食用和药用的枸杞子多为宁夏枸杞的果实“枸杞子”，且宁夏枸杞是唯一载入《2010年版中国药典》的品种。
3.宁夏枸杞有“红宝”之称，居“宁夏五宝”之首。浆里呈鲜红色，形似纺锤，更似红玛瑙坠，是宁夏的传统名牌出口商品，以皮薄、肉厚、籽少、品质优良驰名中外。宁夏枸杞昼夜温差大、空气清新、土壤肥沃、适宜枸杞生长种植。得益于宁夏地区独特的地理气候条件，宁夏枸杞的品质远胜过其他地区所产。然而，虽然宁夏枸杞与其他地区所产的枸杞相比，黄酮以及硒含量较高，但是其甜菜碱和类胡萝卜素的含量较低。
4.目前并没有公开针对提高枸杞子中甜菜碱和类胡萝卜素含量的功能性肥料的相关报道。


技术实现要素：

5.基于上述内容，本发明提供一种含硅富硒的功能有机肥及开发工艺，通过施用本发明含硅富硒的功能有机肥，来提高枸杞子中甜菜碱和类胡萝卜素的含量。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明技术方案之一，一种含硅富硒的功能有机肥，按质量份数计，原料包括：
8.鸡粪80-90份、猪粪80-90份、玉米芯40-60份、菌渣50-60份、中药渣2-3份、单硅酸离子水溶液5-8份和亚硒酸钠3-5份。
9.进一步地，所述玉米芯为不含玉米籽粒的玉米芯。
10.进一步地，所述菌渣为食用菌的菌渣。
11.进一步地，所述食用菌为杏鲍菇、平菇和金针菇中的一种或多种。
12.进一步地，所述中药渣为黄芪中药渣。
13.进一步地，所述单硅酸离子水溶液中si(oh)4的浓度≥290g/l。
14.本发明技术方案之二，上述的含硅富硒的功能有机肥的制备方法，包括以下步骤：
15.步骤1，按质量份数将原料混合均匀后覆盖薄膜进行腐熟发酵，当混合原料表面出现白色菌丝时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
16.出现白色菌丝这个过程需要5-6天。
17.步骤2，当混合原料表面出现白色气体时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
18.出现白色气体这个过程需要3-4天，即在混合原料表面出现白色菌丝进行翻堆后再腐熟发酵3-4天出现白色气体。
19.步骤3，当混合原料形成粉末状，基本无臭味时进行翻堆，之后继续腐熟发酵2-3天至完全无臭味，表面有光泽，得到所述含硅富硒的功能有机肥。
20.混合原料形成粉末状、基本无臭味的状态约需要2-3天，即在混合原料表面出现白色气体继续翻堆后腐熟发酵2-3天混合原料形成粉末状。
21.整个腐熟发酵过程需要14-16天。
22.进一步地，步骤1、2控制混合原料的湿度为50％左右。
23.进一步地，所述玉米芯在混合前进行粉碎处理。
24.本发明技术方案之三，上述的含硅富硒的功能有机肥在枸杞种植中的应用。
25.本发明公开了以下技术效果：
26.(1)菌渣中除含有大量的菌丝体蛋白、多糖、纤维素和氨基酸外，还含有氮、磷、钾、钙、铁、镁、维生素等多种微量元素，本发明以菌渣作为原料与动物粪便共同进行腐熟发酵，能够提高菌渣中有效营养成分的利用效率，为枸杞植株补充多种营养成分，提高枸杞子的品质。
27.(2)本发明含硅富硒的功能有机肥中的硒元素能够促进枸杞植株的光合作用和营养成分的有效利用，同时硒元素与肥料中的氨基酸结合以有机硒的形式被吸收利用，并进一步富集在枸杞子中，提高所产的枸杞子中硒的含量。
28.(3)本发明含硅富硒的功能有机肥中含有单硅酸，有利于被枸杞植株根系吸收，减轻重金属的毒害，增强枸杞植株对高温、干旱的抗逆性，促进枸杞植株对营养元素的吸收，提高所产的枸杞子的品质。
29.(4)黄芪中药渣中含有大量的粗蛋白质、粗脂肪、纤维素、木质素、半纤维素、矿物质、氨基酸外，还含有油脂、糖类、维生素以及氮、磷、铁、钾以及各种微量元素。此外，还含有生物碱、多糖、萜类和挥发油、香豆素类、木质素类、醌类、黄酮类、甾体及其苷类和鞣质等生物活性物质和一些未知的促生长物质。本发明将黄芪中药渣作为原料与动物粪便共同进行腐熟发酵，使有机肥中的营养物质成分更为全面均衡，一方面能够提高枸杞植株对肥料中营养成分的吸收利用率，促进枸杞植株的生长，另一方面能够提高枸杞植株生长过程中的甜菜碱和类胡萝卜素合成效率，从而提高枸杞子中甜菜碱和类胡萝卜素的含量。
30.(5)本发明含硅富硒的功能有机肥将农业废弃物和亚硒酸钠、单硅酸以及黄芪中药渣进行混合发酵，发酵过程中各物质原料之间产生协同作用，促进枸杞植株在生长过程中甜菜碱和类胡萝卜素的合成效率，使得枸杞子中甜菜碱和类胡萝卜素含量显著提高。
31.(6)本发明原材料主要采用动物粪便以及废弃物中药渣、玉米芯等，成本低廉，易于被种植者接受；并且工艺步骤简单，无污染物产生，利于实现工业化生产。
具体实施方式
32.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
33.应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
34.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规
技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
35.在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本技术说明书和实施例仅是示例性的。
36.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
37.本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。
38.本发明提供一种含硅富硒的功能有机肥，按质量份数计，原料包括：
39.鸡粪80-90份、猪粪80-90份、玉米芯40-60份、菌渣50-60份、中药渣2-3份、单硅酸离子水溶液5-8份和亚硒酸钠3-5份。
40.进一步地，所述玉米芯为不含玉米籽粒的玉米芯。
41.进一步地，所述菌渣为食用菌的菌渣。
42.进一步地，所述食用菌为杏鲍菇、平菇和金针菇中的一种或多种。
43.进一步地，所述中药渣为黄芪中药渣。
44.进一步地，所述单硅酸离子水溶液中si(oh)4的浓度≥290g/l。
45.本发明还提供上述的含硅富硒的功能有机肥的制备方法，包括以下步骤：
46.步骤1，按质量份数将原料混合均匀后覆盖薄膜进行腐熟发酵，当混合原料表面出现白色菌丝时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
47.出现白色菌丝这个过程需要5-6天。
48.步骤2，当混合原料表面出现白色气体时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
49.出现白色气体这个过程需要3-4天，即在混合原料表面出现白色菌丝进行翻堆后再腐熟发酵3-4天出现白色气体。
50.步骤3，当混合原料形成粉末状，基本无臭味时进行翻堆，之后继续腐熟发酵2-3天至完全无臭味，表面有光泽，得到所述含硅富硒的功能有机肥。
51.混合原料形成粉末状、基本无臭味的状态约需要2-3天，即在混合原料表面出现白色气体继续翻堆后腐熟发酵2-3天混合原料形成粉末状。
52.整个腐熟发酵过程需要14-16天。
53.进一步地，步骤1、2控制混合原料的湿度为50％左右。
54.进一步地，所述玉米芯在混合前进行粉碎处理。
55.本发明还提供上述的含硅富硒的功能有机肥在枸杞种植中的应用。
56.本发明实施例中所用单硅酸离子水溶液中si(oh)4的浓度≥290g/l。
57.本发明实施例中所用黄芪中药渣是制药工厂对黄芪进行水提或者醇沉后的黄芪中药废弃物。
58.本发明实施例中所用的原材料如无特殊说明均自购买途径获得。
59.实施例1
60.准确称取原材料：鸡粪(含水率15％)85份、猪粪(含水率40％)85份、玉米芯50份、
平菇菌渣55份、黄芪中药渣3份、单硅酸离子水溶液8份和亚硒酸钠5份。
61.按以下步骤制备肥料：
62.步骤1，将全部原材料混合均匀后覆盖塑料薄膜进行腐熟发酵，在发酵第5天时混合原料表面出现白色菌丝，此时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
63.步骤2，在腐熟发酵第9天时，混合原料表面出现白色气体，此时进行翻堆，之后继续腐熟发酵；
64.步骤3，在腐熟发酵第12天时，混合原料形成粉末状，基本无臭味，此时进行翻堆继续进行腐熟发酵，在发酵第15天时完全无臭味，表面有光泽，得到含硅富硒的功能有机肥。
65.其中步骤1、2中控制混合原材料的含水率为45％，环境湿度50％，环境温度30-35℃。
66.实施例2
67.与实施例1不同之处仅在于，将黄芪中药渣替换为甘草中药渣。
68.实施例3
69.与实施例1不同之处仅在于，省略单硅酸离子水溶液的添加。
70.实施例4
71.与实施例1不同之处仅在于，省略亚硒酸钠的添加。
72.对实施例1-4制备的肥料进行效果验证，以史丹利复合肥(n:p:k＝15:15:15)作为对照，具体如下：
73.选取银川市某枸杞种植成龄园(5年生枸杞，宁杞1号)，划分为5个处理区，每个处理区20m2，分别标记为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对照组。五个处理区分别对应施用实施例1-4以及对照组的肥料，施用方式为：在3月下旬沿树冠外缘开深30cm的平行沟，每株枸杞施肥1kg，其他管理方式采用相同的枸杞种植常规管理方式。在施肥当年枸杞第一次采收后比较每个处理区的产量，并分析每个处理区枸杞的成分(具体分析方法为本领域技术人员常规技术手段，不作为本发明保护的重点，此处不再赘述)。结果：每个处理区的产量相当，每个处理区的枸杞成分如表1所示。
74.表1
[0075][0076]
由表1能够看出，本发明所提供的含硅富硒的功能有机肥能够提高枸杞子中的甜菜碱和类胡萝卜素含量。而甜菜碱能够抗击肝脏类的疾病，对于肝硬化、肝脏小叶增生、酒精性肝硬化和脂肪性肝脏改变，都有一定的作用效果；甜菜碱还可以清除血液内的氧自由基，因此可以起到消炎并且解毒的作用；甜菜碱有轻度的降压作用，对于中度或者轻度高血
压，有一定的辅助用药效果；甜菜碱与抗坏血栓配伍用药时，具有一定的抗肿瘤和抑制肿瘤细胞生长的效果。类胡萝卜素中的α-胡萝卜素和β-胡萝卜素等可降解为维生素a，促进视觉细胞中感光物质的合成，有助于暗视力的维持；类胡萝卜素中的β-胡萝卜素可调节人体免疫系统，有助于维持免疫细胞的活性，从而有利于抵抗外来致病菌的侵袭，同时抵抗促炎细胞因子的分泌，因此对抵抗感染引发的炎症也有一定帮助；类胡萝卜素还具有较强的抗氧化能力，部分类胡萝卜素可保护皮肤不受紫外线的侵害，减轻皮肤红斑等，并且平时服用类胡萝卜素混合物还有增加皮肤弹性的效果。也就是说，施用本发明所提供的含硅富硒的功能有机肥，能够提高枸杞子的药用效果，提高枸杞子的品质。
[0077]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。