富硒玉米好吗（富硒玉米真有这么神奇吗）

本发明属于农业用植物营养液技术领域，尤其涉及一种富硒玉米种植的营养液及其制备方法。

背景技术：

硒是人和动物生长发育必须的一种微量元素，参与机体许多重要的生理生化活动。研究证实，硒是甲状腺激素代谢、抗氧化防御系统和免疫系统等重要代谢途径的基本成分，在增强免疫力、增进健康和预防衰老等方面具有重要意义；硒对重金属有拮抗作用，是抵抗有毒物质的保护剂，能与毒性强的重金属如汞、镉、铅等结合形成金属硒蛋白复合物而解毒，将重金属排出体外，从而保护肝细胞，被誉为“生命的奇效元素”、“21世纪的第21种氨基酸”。因此，硒被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，硒可作为动物饲料微量添加剂，同时也可在植物肥料中添加微量元素肥。

玉米是世界上最重要的粮食作物之一。研究表明，在所有主食中，玉米的营养价值和保健作用是最高的。玉米素有长寿食品的美称，含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素及多糖等，具有开发高营养、高生物学功能食品的巨大潜力。玉米近些年来也逐渐成为畜牧养殖业主要的饲料来源，其含硒量高低与人体硒营养状况密切相关，开展富硒玉米的研究对于提高缺硒地区、缺硒居民群体的健康水平具有重要的现实意义。虽然全国有大量的富硒耕地，但是由于玉米对于天然硒的吸收量无法达到富硒产品的要求，需要额外补加一定量的硒添加剂来提高玉米的硒含量。因此，在天然富硒土壤的基础上，再通过添加一定量的富硒肥产品是生产富硒甜玉米的必要手段。

硒肥的施用方式有基施、浸种、拌种和叶面喷施。由于富硒农产品有严格的含硒量标准，采用土壤施硒需要对土壤进行监测，施硒量大、投资高；而浸种和拌种由于浓度不好掌控、富硒效果不显著等原因不被看好，并且土壤施硒和拌种都有可能对环境造成污染。因此，在富硒农产品开发中多采用叶面施硒的方法，富硒效果比较明显，是作物补硒的一条操作简单、经济有效、安全无污染的途径。

目前农作物主要是通过喷施含亚硒酸钠的叶片肥，以增加农产品中硒元素含量，比如富硒苹果、富硒茶，不足的是仅仅喷施亚硒酸钠溶液，若植物营养供给跟不上，影响吸收率；此外，对人体有益的是有机硒，无机硒过量反而会危害人体的健康。国家对农产品中无机硒含量有严格的限量标准，如谷物类中无机硒含量不能超过0.3mg/kg。作物叶片能吸收的有机硒为硒代氨基酸，而现有的有机硒作物叶片喷施剂产品不能保证硒元素以硒代氨基酸的形式存在。以上两方面不仅造成了对作物施硒过程中硒元素的流失，还使作物有机硒含量不高，不能满足人们对美好生活的营养摄入需求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的缺点和不足，提供一种硒元素利用率高、有机硒含量高、易吸收的玉米种植营养液及其制备方法，其原料易得，制备简单，经济环保，循环利用率高。

本发明通过以下技术方案实现，具体如下：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存24-72h，加入亚硒酸钠溶液，通风培养3-7天，使无机硒结合成有机硒，得溶液a；

(2)将有机肥施入土壤，并追施亚硒酸钠，放养蚯蚓，按周期收取个体大的蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，向浆液添加亚硒酸钠，静置反应5-10h，得溶液b；

(3)将溶液a和浆液b混合，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，过滤，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液。

进一步地，步骤(1)中所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为20-30：1-3：3-6。

进一步地，步骤(1)中所述通风培养的温度是30-35℃。

进一步地，步骤(2)中所述的有机肥是动物粪便和粉碎的富硒玉米秸杆。

进一步地，步骤(2)土壤中的亚硒酸钠的含量为200-400mg/kg，蚯蚓与水的质量比为1：4-6。

进一步地，步骤(2)中所述的静置反应温度为30-45℃。

进一步地，步骤(3)中所述过滤所得滤渣返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤。

进一步地，步骤(3)中所述透析所得透析外液用于浇灌蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤。

进一步地，步骤(3)中所述超声的功率为200-400w，时间为20-40s。

一种富硒玉米种植的营养液，由上述方法制备得到。

进一步地，所述富硒玉米种植的营养液中有机硒的含量为0.31-0.43g/l。

本发明使用新鲜椰汁作为有机硒的植物培养基，椰汁中含有蛋白质、脂肪、维生素c及钙、磷、铁、钾、镁、钠等矿物质，富含多种氨基酸，再添加磷酸二铵以补充酵母菌种生长繁殖所需的氮、磷元素，在加入亚硒酸钠的条件下，酵母生长时吸收利用了硒，使硒与酵母体内的蛋白质和多糖有机结合转化为生物有机硒。

蚯蚓俗称地龙，是一种高蛋白动物，富含多种氨基酸，以腐败的有机物为食，是营腐生生活动物，生活环境内充满了大量的微生物却极少得病，这与蚯蚓体内独特的免疫系统有关。蚯蚓在农田生态系统物质循环中起着重要作用，它对金属离子具有很强的富集作用。亚硒酸钠属于一种毒性物质，对动物致死量较高，但蚯蚓能承受一定的亚硒酸钠浓度，在500mg/kg的饵料土壤中能存活一个月以上，主要是其自身系统在高浓度的无机硒环境下，能产生大量拮抗硒的蛋白，可将体内的有毒的无机硒转化为无毒的有机硒。将在亚硒酸钠培肥土壤中生长的蚯蚓加水打浆，一方面可以得到蚯蚓自身较高浓度的有机硒蛋白，另一方面，由于受外部环境刺激增多，蚯蚓自身系统可与硒螯合的有机蛋白增加，再将其打浆加入亚硒酸钠后，能反应产生较高浓度的有机硒。

将用椰汁培养的富硒酵母和蚯蚓富硒提取液经大功率超声处理，可以使富硒酵母蛋白和富硒动物蛋白在蛋白酶作用下充分裂解，转化为营养均衡的各种硒代氨基酸，能够满足玉米生长所需的营养需求，并且易被吸收。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明充分利用含氨基酸丰富的椰汁和蚯蚓提取液，将无机硒亚硒酸钠转化为有机硒代氨基酸，对玉米无毒，且容易被玉米叶片吸收，避免了无机硒叶施肥难以吸收以及转化所导致的硒损耗。

2.将椰汁培养的富硒酵母蛋白与蚯蚓降解的富硒生物蛋白混合，首先增加了混合液的氨基酸种类，满足了玉米生长的营养需求，其次植物提取液和动物提取液中富含的不同蛋白酶混合，可以促进对方有机硒蛋白的水解，提高硒代氨基酸的浓度。

3.本发明利用富含亚硒酸钠的有机土壤繁育蚯蚓，使其在自身免疫系统的拮抗作用下，产生了更多的固硒动物蛋白，对于提高硒代氨基酸的浓度起到了很好的作用。

4.本发明的富硒营养液在玉米灌浆前期对其叶面进行喷施，可以显著提高玉米籽粒中的硒含量，降低玉米籽粒中的有害重金属含量。

5.本发明将亚硒酸钠转化为有机硒的过程中，产生了富含无机硒的废液和废渣，可以将其返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，实现硒源的循环利用，减少流失。

6.本发明公开的有机富硒营养液，其原料易得，制备简单，经济环保，循环利用率高。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

实施例1：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存24h，加入亚硒酸钠溶液，所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为20：1：3，在30℃下通风培养3天，使无机硒结合成有机硒，得溶液a；

(2)将牛粪和粉碎的富硒玉米秸杆施入土壤，并追施亚硒酸钠，使土壤中的亚硒酸钠的含量为200mg/kg，放养蚯蚓，按周期收取个体大的蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，蚯蚓与水的质量比为1：4，向浆液添加亚硒酸钠，在30℃下静置反应5h，得溶液b；

(3)将溶液a和浆液b混合，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为200w，超声时间为20s，然后过滤，滤渣返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.31g/l。

实施例2：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存48h，加入亚硒酸钠溶液，所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为25：2：5，在33℃下通风培养5天，使无机硒结合成有机硒，得溶液a；

(2)将牛粪和粉碎的富硒玉米秸杆施入土壤，并追施亚硒酸钠，使土壤中的亚硒酸钠的含量为300mg/kg，放养蚯蚓，按周期收取个体大的蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，蚯蚓与水的质量比为1：5，向浆液添加亚硒酸钠，在37℃下静置反应8h，得溶液b；

(3)将溶液a和浆液b混合，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为300w，超声时间为30s，然后过滤，滤渣返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.38g/l。

实施例3：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存72h，加入亚硒酸钠溶液，所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为10：1：2，在35℃下通风培养7天，使无机硒结合成有机硒，得溶液a；

(2)将牛粪和粉碎的富硒玉米秸杆施入土壤，并追施亚硒酸钠，使土壤中的亚硒酸钠的含量为400mg/kg，放养蚯蚓，按周期收取个体大的蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，蚯蚓与水的质量比为1：6，向浆液添加亚硒酸钠，在45℃下静置反应10h，得溶液b；

(3)将溶液a和浆液b混合，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为400w，超声时间为40s，然后过滤，滤渣返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.43g/l。

对比例1：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存48h，加入亚硒酸钠溶液，所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为25：2：5，在33℃下通风培养5天，使无机硒结合成有机硒，得溶液，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为300w，超声时间为30s，然后过滤，滤渣返回施入玉米种植土壤中，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.41g/l。

对比例2：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

将牛粪和粉碎的富硒玉米秸杆施入土壤，并追施亚硒酸钠，使土壤中的亚硒酸钠的含量为300mg/kg，放养蚯蚓，按周期收取个体大的蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，蚯蚓与水的质量比为1：5，向浆液添加亚硒酸钠，在37℃下静置反应8h，得溶液，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为300w，超声时间为30s，然后过滤，滤渣返回施入玉米种植土壤中，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.34g/l。

对比例3：

一种富硒玉米种植的营养液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取新鲜椰汁，加入磷酸二铵，杀菌后接入酵母菌种，好氧保存48h，加入亚硒酸钠溶液，所述椰汁、磷酸二铵和亚硒酸钠的质量比为25：2：5，在33℃下通风培养5天，使无机硒结合成有机硒，得溶液a；

(2)取个体大的普通蚯蚓，置入匀浆机中，加水匀浆，蚯蚓与水的质量比为1：5，向浆液添加亚硒酸钠，在37℃下静置反应8h，得溶液b；

(3)将溶液a和浆液b混合，加入蛋白酶，然后对溶液进行超声处理，超声功率为300w，超声时间为30s，然后过滤，滤渣返回施入蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，将滤液置于蒸馏水中透析，不断换水使无机硒通过透析膜，透析外液用于浇灌蚯蚓养殖土壤或玉米种植土壤，收集透析内液即为富硒玉米种植的营养液，其中有机硒的含量为0.36g/l。

效果验证：

选择郑单958育种，在同一片试验田划分不同区块，期间施肥、浇水、病虫害防治等一系列的管理方式相同，在玉米灌浆前期，将营养液稀释30倍速，分两次喷施到玉米叶面，中间间隔5天，在下午5点喷施。待玉米成熟后，按gb5009.93-2017的方法对玉米籽粒中的硒含量进行测量，具体结果如表1所示。

表1玉米产量指数和硒含量

由表1可以看出，成熟玉米籽粒中的硒含量基本随喷施的营养液中有机硒的浓度增加而增加，但并非绝对。也就是说，富硒营养液的浓度高，并不意味着最终玉米籽粒中的硒含量就一定高，例如实施例2的硒含量大于对比1的硒含量就充分说明了富硒含量还与有机硒的种类有关。

采用原子吸收分光光度法对玉米粒中的重金属元素进行测量，具体结果如表2所示。

表2玉米粒的重金属含量

从表2可以看出，成熟玉米籽粒中的两种主要的重金属含量也并非是硒含量越高其越低，可能硒与其它重金属的拮抗关系还取决于玉米籽粒中有机硒的类型和含量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

技术总结

本发明提供了一种富硒玉米种植的营养液及其制备方法，用新鲜椰汁、磷酸二铵、酵母菌种培养制备富硒酵母，用富硒培肥生长的蚯蚓制备富硒动物蛋白，将二者混合后，加入蛋白酶，经超声处理、过滤、透析得到富硒玉米种植的有机营养液。本发明充分利用含氨基酸丰富的椰汁和蚯蚓提取液，将无机硒亚硒酸钠转化为有机硒代氨基酸，浓度高，对玉米无毒，且容易被玉米叶片吸收，避免了施用无机硒难以被吸收和转化所导致的硒损耗；在玉米灌浆前期对其叶面进行喷施，可以显著提高玉米籽粒中的硒含量，降低玉米籽粒中的有害重金属含量。本发明制备工艺简单，且实现了硒源的循环利用，经济环保。