本发明涉及农业领域,尤其是农业用肥料领域,具体为一种富硒茶叶种植用肥。
背景技术:
硒,化学符号为se,在化学元素周期表中位于第四周期via族,其作为一种人体不可缺少的微量元素,具有抗氧化、抗衰老、抗菌解毒、防癌等诸多生理活性。同时,已有的研究结果表明,人体缺硒会引起一些器官的功能失调,导致克山病、心血管病和生长发育迟缓等病症。然而,硒无法在人体内自身合成,必须依靠摄入富硒食品进行补充。为此,通过对农作物施用硒肥,提高农作物中的含硒量,开发系列富硒食品,是解决缺硒问题的有效途径。
目前,现有的富硒食品主要包括大米、苹果、西兰花、木耳、茶叶、桃子、樱桃等。针对这些富硒食品,人们对相应的肥料进行了研究。例如,中国公开专利cn106631490b公开了一种农作物降镉富硒有机肥及其制备方法与应用,其独特的采用油茶籽粕和山茶科植物残体内含有的茶多酚和腐殖酸上官能团对镉的化学吸附作用和油脂废白土和麦饭石对镉的物理吸附作用相结合的方式大大降低了土壤中有效态镉的含量,以及采用含硒化合物尤其是硒化蛋白能与镉元素形成镉—硒—蛋白质复合物等手段,达到降镉作用效果明显;同时利用硒对镉具有竞争性拮抗作用,通过提供大量的硒元素抑制植物对镉的吸收,制止镉元素向植物迁移和富集。
中国公开专利cn106631520b公开了一种水稻富硒降镉叶面肥,该叶面肥由一水合柠檬酸、小果皂角、亚硒酸钠、尿素、氯化钾、磷酸二氢钾、可溶性微量元素化合物、大豆多肽、酒石酸组成。所述叶面肥大大提高了水稻对硒的吸收转化率,并具有良好的抑镉性能,且养分充足,容易被吸收,水稻喷施后,叶面肥的富硒降镉效率高、效果稳定,水稻的产量好。
中国公开专利cn105693389b公开了一种冬枣专用富硒叶面肥及其制备方法与施用方法,该肥料由以下重量百分比的组分组成:亚硒酸钠:质量分数0.8%-1.0%,焦磷酸钾:质量分数5.0%-10.0%,十二烷基苯磺酸钠:质量分数0.5%-1.0%,曲拉通x-100:质量分数1.0%-2.0%,十二烷基甜菜碱:质量分数1.0%-2.0%,水:质量分数85.0%-90.0%。采用本发明提供的叶面肥,可使冬枣果实硒含量达到50-100μg/kg,只要每天食用量不超过2.5kg就不会导致过量摄硒,食用量不超过1.0kg就处于适宜补硒范围。
中国公开专利cn106242764b公开了一种富硒缓释性颗粒基质肥料的制备方法,其将废玻璃与富硒矿粘结成一个整体,肥效丰富且具有很好的缓释效果弥补了现有肥料肥效单一、易使土壤结块、组成复杂的缺点;本发明所制备的富硒缓释性颗粒基质肥料肥效好、原料价格低廉,来源丰富,制备工艺简单,且对环境无污染,有利于工业化生产。
中国公开专利cn106116746b公开了一种富硒功能性脐橙专用叶面肥及其生产方法和应用,该叶面肥的原料包括腐殖酸螯合态硒肥和纳米硒肥;腐殖酸螯合态硒肥包括质量比为(1.5~3):1的无机硒盐和腐殖酸肥料;所述腐殖酸肥料包括腐殖酸﹑玉米浆粉﹑硫酸铵﹑磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸锌、硫酸亚铁和硼酸;所述纳米硒肥包括无机硒盐、盐酸、十二烷基硫酸钠和抗坏血酸;所述腐殖酸螯合态硒肥中无机硒盐的质量是所述纳米硒肥中无机硒盐质量的5~12倍。该叶面肥除了增加脐橙总硒及有机硒含量外,还可以促进果实膨大,提高果实品质。
茶树作为一种富硒能力较强的植物,在富硒地区生产天然富硒茶,是一种理想的补硒饮品。同时,在缺硒或低硒地区大力推广富硒茶品,有利于提高当地居民含硒水平,起到提高人体抵抗力的保健作用。天然的富硒茶叶来自于我国天然高硒地区,例如湖北恩施、陕西紫阳和四川万源等。其中,四川万源的天然富硒茶已成为当地推广的富硒经济作物之一,对于当地农民脱贫增收奔小康具有重要的作用。现有研究证明,硒作为茶树非必需元素,它们与茶叶中的色素、酚类物质、果胶和和核酸等结合,对提高整个采摘期内的茶叶香气的形成非常有利。而茶叶品质的改善,尤其是茶叶中硒含量的增加,显然能增加茶叶的经济附加值,具有较好的市场经济价值。
为此,本申请提供一种富硒茶叶种植用肥,以解决上述问题。
技术实现要素:
本申请的发明目的在于,提供一种富硒茶叶种植用肥。本申请基于茶树富硒能力较强的特点,通过外源补充与茶树富硒能力强化的相互配合,能提高茶树嫩叶和老叶中硒的含量,改善茶叶的品质,提升茶叶的经济附加值。进一步,基于本申请,茶叶中的隔含量能得到有效控制,保证茶叶的引用安全。测试结果表明,本申请能显著改善茶叶的品质,有效增加茶叶产量,提升茶叶中硒含量,降低镉含量,具有较好的应用价值。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种富硒茶叶种植用肥,采用包括如下重量份数比的原料制备而成:
糖醇20~60份;
硒肥5~55份;
甜菜碱5~18份;
富里酸20~40份;
焦磷酸钾80~200份。
采用包括如下步骤的方法制备而成:
(1)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在45~65℃下反应1~2h,得到糖醇螯合液;
(2)制备液态肥
向步骤1所得糖醇螯合液中加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥;
以步骤1加入的水溶液质量计,每1l水溶液中,加入20~60g糖醇、5~55g硒肥、5~18g甜菜碱、20~40g富里酸、80~200g焦磷酸钾。
所述硒肥为无机硒、有机硒中的一种或多种。
所述硒肥为亚硒酸盐、硒酸盐、元素硒、硒化物中的一种或多种。
所述硒肥为亚硒酸钠、硒酸钠中的一种或两种。
所述步骤1中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇混合所得的混合糖醇。
所述丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合比为1~3:2~5:1~3:1~3。
所述甜菜碱为无水甜菜碱、一水甜菜碱、盐酸盐甜菜碱、磺酸盐甜菜碱、磷酸盐甜菜碱中的一种或几种的混合物及其衍生物。
还包括:1~5份的酸性调节剂、3~5份海藻糖。
所述酸性调节剂为柠檬酸、酒石酸中的一种或两种。
所述步骤2中,向步骤1所得糖醇螯合液中加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾、酸性调节剂、海藻糖,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥;
以步骤1加入的水溶液质量计,每1l水溶液中,加入的1~5g酸性调节剂、3~5g海藻糖。
该富硒茶叶种植用肥中,以硒肥中硒的含量计,硒的浓度为0.05~0.35mol/l。
前述富硒茶叶种植用肥在茶叶生长中的应用。
将该富硒茶叶种植用肥用作叶面喷施肥或根植用肥。
将该富硒茶叶种植用肥作为叶面肥,喷施在茶叶的叶面上。
将该富硒茶叶种植用肥作为叶面肥,在茶叶的生殖器,喷施在茶树的树尖位置。
在茶叶种植区,通过施加外在硒肥,有利于提升茶叶中的硒含量,相关专利文献也有公开报道。例如,中国公开专利cn108651119b公开了一种富硒茶叶种植方法,中国公开专利cn106069456b公开了一种有机富硒白茶的健康生态种植方法,中国公开专利cn105594450b公开了一种富硒绿茶的高产种植方法,中国公开专利cn105815176b公开了一种富硒保健茶叶的生产方法,中国公开专利cn104686161b公开了一种富硒茶叶在农田中栽培的方法,中国公开专利cn104686165b公开了一种改良种植富硒茶叶的新方法,中国公开专利cn104686163b公开了一种能够防虫病灾的富硒茶叶栽培方法。
然而,现有用于茶叶种植的肥料主要是以外源补充为主。如前所述,茶树自身具有较强的富硒能力,为此,发明人希望利用茶树自身的特点,提升茶叶中的硒含量,不仅能有效降低硒肥的用量,还有利于提升茶叶的品质。尤其是在四川省万源市,土壤中含有丰富的硒,利用本申请,能够显著提升硒在茶叶中的含量,改善茶叶的品质,具有显著的经济效益。
本申请中,以硒肥、糖醇、甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾为原料。在制备时,先将糖醇与硒肥在45~65℃下反应1~2h,得到糖醇螯合液;而后,再将糖醇螯合液与其他组分按特定比例混合,形成富硒茶叶植物用肥。
本申请中,硒肥为主要的硒来源,其可以选用亚硒酸盐、硒酸盐、元素硒、硒化物;优选,采用亚硒酸钠,其成本低廉、使用效果好。同时,糖醇与硒肥形成糖醇螯合液(例如,糖醇与亚硒酸钠形成糖醇亚硒酸钠螯合液),促进无机硒转变成有机态的硒。本申请的糖醇螯合液是一种有机硒肥,其能实现硒的外源补充,明显提高茶叶的富硒效果。
植物韧皮部内是碱性环境,大部分金属类矿物质在碱性环境下的溶解性和移动性较差。为此,本申请的富硒茶叶植物用肥以糖醇螯合液为载体,糖醇螯合液在韧皮部移动优势明显,有利于茶树内的硒向茶叶嫩叶和老叶的富集,促进茶树树干、根部内的硒向茶叶富集,又反向促进茶树根茎对土壤中的吸收和利用,实现茶叶富硒能力的强化。同时,其中含有富里酸。富里酸结构中含有大量酚羟基、羰基等基团,因而可与氧化物、金属离子和包括有毒有害物质在内的有机物发生相互作用,从而影响这些物质的环境化学行为,包括有机物的化学降解、光解、生物吸收、迁移及挥发等方面。在本申请中,以糖醇螯合液为载体,富里酸与硒之间能形成配位络合物,达到对金属离子的吸附和吸收作用,催化酶反应进行,促进硒向嫩叶的富集,提升茶叶的硒含量。更具体地,富里酸能含有大量的官能团,而官能团能与金属离子形成配位络合物,使得本申请肥料的有机硒能够更好地稳定存在,进而被茶树所吸收;富里酸本身作为一种富营养基质,其内含有大量的n、p、k等营养元素,能够为植物的生长和发育提供充足的养分,进而促进茶叶的生长。
本申请中,还含有甜菜碱、焦磷酸钾。其中,甜菜碱作为离子型的表面活性剂,具有很好的水溶性,能降低水的表面张力,使肥料中各组分更加均匀、稳定的存在;而焦磷酸钾除提供茶叶生长所需的钾外,其自身能起到润湿作用。通过糖醇螯合液与甜菜碱、焦磷酸钾之间的相互配合,不仅能增加茶树叶片对硒的吸收,提高茶树自身的抗逆性,且基于组分间的复配,能够延长叶面渗透润湿时间,及在叶面的滞留时间,增加茶树对硒的吸收,实现茶叶高效富硒。
研究表明,若茶树的土壤被重金属镉污染,镉容易在茶树的根、枝、叶中富集,这可能影响茶叶的安全。采用本申请,通过向茶树补充硒肥,利用硒的拮抗作用,竞争性抑制植物对镉元素的吸收,阻止镉元素在茶树内的迁移和富集,最终达到减少或消除茶叶的含镉量。基于改进后的富硒茶叶种植用肥,使得种植在含镉土壤上的茶树的茶叶也能符合质量安全要求。
进一步,本申请的富硒茶叶种植用肥还含有酸性调节剂、海藻糖。优选地,酸性调节剂为柠檬酸,柠檬酸与硒之间具有较好的络合作用,有利于保持肥料中有机硒的稳定存在,且柠檬酸能调节肥料的酸碱性,为茶树提供适于生长的酸性环境,起到调节茶树生长的目的,促进茶树对硒的吸收和利用。同时,所添加的海藻糖自身具有极强的水合能力,能强力的束缚水分子,防止液态肥中水分的流失。另外,海藻糖与甜菜碱共同作用,能极大增强液态肥的保水性能,使液态肥处于稳定的混溶状态,使得茶树能更好地吸收硒。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
(1)本申请以硒肥为基础,通过硒肥与糖醇的螯合,形成含有机硒的糖醇螯合液,并通过富里酸、柠檬酸的络合作用,使肥效稳定,提高微量元素的吸收利用率,促进茶树健康快速生长,提高茶树自身对硒的富集能力,尤其是茶叶嫩叶和老叶对硒的富集能力;
(2)本申请通过糖醇螯合液与富里酸的配合,利用糖醇螯合液在韧皮部的移动优势,加快硒在茶树内的移动,促进硒向嫩叶和老叶的富集,提升茶叶的硒含量;
(3)本申请采用的富里酸自身含有丰富的营养物质,其通过糖醇螯合液的载体作用,能实现茶树对营养物质的高效吸收;
(4)本申请基于糖醇螯合液、富里酸对茶树的调节,能促进茶树自身对土壤中硒的吸收、转移和富集,实现茶叶富硒的内源性强化,配合硒肥的外源补充,有效提高茶树嫩叶和老叶中硒的含量;
(5)采用本申请向茶树补充硒,利用硒对镉的竞争性拮抗作用,降低茶树嫩叶和老叶中镉含量,保证茶叶的食品安全,也进一步扩大了能种植安全茶叶的土壤范围;
(6)本申请采用柠檬酸、海藻糖,有利于保持肥料的稳定性,防止液态肥中水分的流失,延长液态肥与茶树之间的作用时间,提高茶树对液态肥的吸收和利用率;
(7)本申请还能提升茶树的抗逆性,为茶树生长提供所需的营养组分,促进茶树健康快速生长,提升茶叶品质;
(8)本申请富硒茶叶种植用肥的制备方法简单,对环境友好,能够满足工业化规模化生产的需要;
(9)采用本申请,不仅能提高茶树对硒肥的利用效率,增加茶叶的硒含量,而且能提升茶叶的产量,提升茶叶的品质,达到生产富硒茶叶的目的;
(10)本申请通过外源补充与茶树富硒能力强化的相互配合,在提高茶树嫩叶和老叶中硒含量的同时,能减少液态肥的施用量,降低茶叶的生产成本,具有明显的经济效益和环保效益,有利于种植户早日脱贫增收。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
(一)富硒茶叶种植用肥制备
实施例1
本实施例富硒茶叶种植用肥的制备步骤如下。
(1)称取原料
分别取1kg水、22g糖醇、10g亚硒酸钠、6g甜菜碱、22g富里酸、120g焦磷酸钾,备用。本实施例中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合物,丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的质量比为2:3:1.5:1.5;甜菜碱选用无水甜菜碱。
(2)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在50~55℃下反应1.5h,得到糖醇螯合液。
(3)制备液态肥
向步骤2所得糖醇螯合液中称取的加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥。
实施例2
本实施例富硒茶叶种植用肥的制备步骤如下。
(1)称取原料
分别取1kg水、40g糖醇、35g硒酸钠、10g甜菜碱、25g富里酸、100g焦磷酸钾,备用。本实施例中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合物,丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的质量比为1.5:2:1.5:1.5;甜菜碱选用盐酸盐甜菜碱。
(2)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在45~55℃下反应2h,得到糖醇螯合液。
(3)制备液态肥
向步骤2所得糖醇螯合液中称取的加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥。
实施例3
本实施例富硒茶叶种植用肥的制备步骤如下。
(1)称取原料
分别取1kg水、55g糖醇、30g亚硒酸钾、16g甜菜碱、35g富里酸、150g焦磷酸钾,备用。本实施例中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合物,丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的质量比为3:4:3:3;甜菜碱选用一水甜菜碱。
(2)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在45~55℃下反应2h,得到糖醇螯合液。
(3)制备液态肥
向步骤2所得糖醇螯合液中称取的加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥。
实施例4
本实施例富硒茶叶种植用肥的制备步骤如下。
(1)称取原料
分别取1kg水、35g糖醇、50g亚硒酸钾、12g甜菜碱、35g富里酸、200g焦磷酸钾,备用。本实施例中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合物,丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的质量比为3:3:2:2.5;甜菜碱选用磺酸盐甜菜碱。
(2)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在50~60℃下反应1.5h,得到糖醇螯合液。
(3)制备液态肥
向步骤2所得糖醇螯合液中称取的加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥。
实施例5
本实施例富硒茶叶种植用肥的制备步骤如下。
(1)称取原料
分别取1kg水、40g糖醇、40g亚硒酸钠、15g甜菜碱、30g富里酸、160g焦磷酸钾、2g柠檬酸、5g海藻糖,备用。本实施例中,糖醇为丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的混合物,丙三糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇的质量比为1:2.5:1.5:1;甜菜碱选用一水甜菜碱。
(2)制备糖醇螯合液
向水溶液中分别加入糖醇、硒肥,在45~55℃下反应2h,得到糖醇螯合液。
(3)制备液态肥
向步骤2所得糖醇螯合液中称取的加入甜菜碱、富里酸、焦磷酸钾、柠檬酸、海藻糖,在室温下混合均匀,即得富硒茶叶植物用肥。
(二)实验测定
2.1以万源旧院片区某茶园试验项目基地作为实验地,试验对象选择实验地内树龄为6年的茶树;试验土壤ph平均值为6.3,硒含量均值为0.55mg/kg,镉含量均值为0.81mg/kg,砷含量为15.32mg/kg,汞含量为0.27mg/kg,铅含量为21.82mg/kg。
2.2实验方法
于某年2~5月间进行测试。试验期间,受亚热带湿润季风气候影响,平均高温18℃,平均低温9℃,天气以阴天为主,气候条件优越。取实施例1~5制备液态肥,分别用清水稀释成0.6g/l五个不同的处理组(分别记为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5),另取一个清水对照组(记为ck,其中的液态肥含量为0g/l);每组设3个重复,分为18个实验区域,每个实验区域面积为50m2,所有的实验区域都位于同一项目田中,相邻两个实验区域之间采用大行距加以区分,18个实验区域随机排列,其余田间管理相同。不同处理组叶面施肥均在开春茶树芽初展时,在连续2天以上晴天的下午五点喷施,喷施时,叶面正背面均要喷施,隔10天再喷施一次。各试验组分别随机摘取施肥前(0d)、第一次施肥10天后(10d1)和第二次施肥10天后(10d2)的嫩叶,每个实验区域随机取10个样品,并对样品中的硒、镉元素含量进行分析测定,测定结果取平均值。
2.3测定数据
施肥前(0d),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的硒含量均值依次为0.236mg/kg、0.232mg/kg、0.240mg/kg、0.232mg/kg、0.238mg/kg、0.230mg/kg。第一次施肥10天后(10d1),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的硒含量均值依次为0.285mg/kg、0.614mg/kg、0.682mg/kg、0.720mg/kg、0.665mg/kg、0.739mg/kg。第二次施肥10天后(10d2),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的硒含量均值依次为0.302mg/kg、0.717mg/kg、0.820mg/kg、0.842mg/kg、0.787mg/kg、0.881mg/kg。
施肥前(0d),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的镉含量均值依次为0.030mg/kg、0.029mg/kg、0.025mg/kg、0.031mg/kg、0.027mg/kg、0.029mg/kg。第一次施肥10天后(10d1),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的硒含量均值依次为0.037mg/kg、0.018mg/kg、0.016mg/kg、0.014mg/kg、0.018mg/kg、0.015mg/kg。第二次施肥10天后(10d2),清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5选取茶叶样品的硒含量均值依次为0.051mg/kg、0.013mg/kg、0.010mg/kg、0.811mg/kg、0.014mg/kg、0.008mg/kg。
进一步,分别对清水对照组、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5的茶叶产量进行测定,测定结果如下:相对于清水对照组,实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5的茶叶产量增加值分别为10.27%、10.30%、14.15%、12.83%、13.59%。
2.4结果分析
对茶叶中硒、镉含量的测试结果表明,采用本申请富硒茶叶种植用肥的富硒效果明显,对镉的消减能力突出。对茶叶的产量测试结果表明,采用本申请,能增加茶叶的产量。进一步,与对照组相比,实施例得到的茶叶样品口感甘甜、香气浓郁、更有光泽,品质更加优异。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。