本發(fā)明涉及水稻種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液。
背景技術(shù)：
水稻，原產(chǎn)中國，水稻所結(jié)子實(shí)即稻谷，去殼后稱大米或米，是世界主要糧食作物之一。七千年前中國長(zhǎng)江流域就種植水稻。中國水稻播種面占全國糧食作物的1/4，而產(chǎn)量則占一半以上。按照不同的方法，水稻可以分為秈稻和粳稻、早稻和中晚稻，糯稻和非糯稻。水稻所結(jié)子實(shí)即稻谷，稻谷(粒)去殼后稱大米、香米、稻米。世界上近一半人口，都以大米為食。栽培歷史已有14000-18000年。為重要糧食作物，可制淀粉、釀酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工業(yè)及醫(yī)藥用；稻稈為良好飼料及造紙?jiān)虾途幙棽牧希妊亢偷靖晒┧幱?。大米的食用方法多種多樣，有米飯、米粥、米餅、米糕，米酒等。水稻除可食用外，還可以釀酒、制糖作工業(yè)原料，稻殼、稻稈，可以作為飼料。我國水稻主產(chǎn)區(qū)主要是東北地區(qū)、長(zhǎng)江流域，珠江流域。屬于直接經(jīng)濟(jì)作物。還是世界上三分之一人類的主食。
硒是人體必需的微量元素。硒參與合成人體內(nèi)多種含硒酶和含硒蛋白。其中谷胱甘肽過氧化物酶，在生物體內(nèi)催化氫過氧化物或脂質(zhì)過氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚋鞣N醇類，消除自由基對(duì)生物膜的攻擊，保護(hù)生物膜免受氧化損傷；硒參與構(gòu)成碘化甲狀腺胺酸脫碘酶。在體內(nèi)硒和維生素E協(xié)同，能夠保護(hù)細(xì)胞膜，防止不飽和脂肪酸的氧化。微量硒具有防癌作用及保護(hù)肝臟的作用。硒能提高人體免疫，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖及抗體和免疫球蛋白的合成。硒對(duì)結(jié)腸癌、皮膚癌、肝癌、乳腺癌等多種癌癥具有明顯的抑制和防護(hù)的作用，其在機(jī)體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物甲基烯醇具有較強(qiáng)的抗癌活性。硒與維生素E、大蒜素、亞油酸、鍺、鋅等營(yíng)養(yǎng)素具有協(xié)同抗氧化的功效，增加抗氧化活性。同時(shí)，硒具有減輕和緩解重金屬毒性的作用。
科學(xué)界研究發(fā)現(xiàn)，血硒水平的高低與癌的發(fā)生息息相關(guān)。大量的調(diào)查資料說明，一個(gè)地區(qū)食物和土壤中硒含量的高低與癌癥的發(fā)病率有直接關(guān)系，例如：此地區(qū)的食物和土壤中的硒含量高，癌癥的發(fā)病率和死亡率就低，反之，這個(gè)地區(qū)的癌癥發(fā)病率和死亡率就高，事實(shí)說明硒與癌癥的發(fā)生有著密切關(guān)系。同時(shí)科學(xué)界也認(rèn)識(shí)到硒具有預(yù)防癌癥作用，是人體微量元素的“防癌之王”。由于無機(jī)硒鹽毒性較大，在日本1993年已禁止在食品和飼料中添加，支持采用安全性更高的含硒蛋白、氨基酸等有機(jī)形態(tài)硒，或富硒農(nóng)產(chǎn)品。
目前已有對(duì)富硒水稻、富硒米的研究，例如中國專利CN1608435A，一種富硒水稻的栽培方法，公開了一種通過葉面噴施由含硒無機(jī)化合物和磷酸鹽組成的富硒劑培育富硒水稻的方法；CN101228834A，一種生物富硒營(yíng)養(yǎng)大米的生產(chǎn)方法，公開了一種在水稻生長(zhǎng)的不同時(shí)期，噴施由稀土微肥、亞硒酸鈉和硼酸溶液混合制成的混合液，以生產(chǎn)富硒營(yíng)養(yǎng)大米的方法；CN1844062A一種噴施于葉子的富硒肥料及其制備方法，公開了一種含硒并與不同比例的氮、磷、鉀及鋅、鎂、銅等多種有益中微量元素等組成的葉面肥配方及其制備方法。
上述現(xiàn)有技術(shù)都是以無機(jī)硒(硒酸鹽或亞硒酸鹽)作為肥料的硒來源，無機(jī)硒殘留量大，而無機(jī)硒對(duì)機(jī)體有明顯的毒害作用，安全性較低；采用葉面噴施無機(jī)硒的方法，其優(yōu)點(diǎn)是作物吸收快，但是其缺點(diǎn)也很明顯，首先葉面噴施要求硒肥含量比較高，如CN1382374A，富硒植物營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑中的硒酸或亞硒酸的鹽的含量為4-25％，高濃度的硒肥增加了用肥成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過在水稻分蘗末期葉面噴施該營(yíng)養(yǎng)液，達(dá)到實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)增收、硒元素含量穩(wěn)定的效果。
本發(fā)明所述的用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過以下制備方法得到：
1)原料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備純凈水100份、L-硒蛋氨酸1.5-2.5份、羥乙基纖維素0.5-1.0份；
2)將步驟1)的原料混合后，放入蒸汽爆破罐，壓力4MPa，加熱至150℃，保持2min，然后在1-3s內(nèi)快速釋放壓力得到漿液，在25℃按體積百分比為5-10％接入培養(yǎng)成熟的枯草芽孢桿菌液體菌種，放入發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐中通入無菌空氣，進(jìn)行攪拌發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后，迅速將溫度升至70℃保持0.5-1.0h滅活，得到。
本發(fā)明步驟1)所述的原料，優(yōu)選純凈水100份、L-硒蛋氨酸2.0份、羥乙基纖維素0.8份，所述的L-硒蛋氨酸，即L-硒代蛋氨酸，又稱為硒蛋氨酸。
步驟2)所述的攪拌轉(zhuǎn)速優(yōu)選250r/min，所述發(fā)酵，優(yōu)選溫度保持35-37℃，發(fā)酵時(shí)間為3-4h。
所述枯草芽孢桿菌液體菌種的培養(yǎng)方法為：采用三角瓶液體菌種培養(yǎng)，以下為重量百分?jǐn)?shù)，將處理過的蛋白粉漿30.0-35.0％，KH2PO4 1.0％,MgSO4 2.0％，NaCl0.5％放入三角瓶中，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH至5.6，125℃滅菌10min，冷卻至25℃，接入經(jīng)過斜面培養(yǎng)的枯草芽孢桿菌菌種，28℃搖床培養(yǎng)60-100h，用于發(fā)酵罐接種。
本發(fā)明營(yíng)養(yǎng)液用于富硒米水稻種植，在水稻分蘗末期噴施該營(yíng)養(yǎng)液1-2次，優(yōu)選將營(yíng)養(yǎng)液稀釋3-5倍后噴施，以將葉面均勻覆蓋為準(zhǔn)。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、現(xiàn)有技術(shù)中的富硒營(yíng)養(yǎng)液，一般是使用無機(jī)硒，特別是亞硒酸鈉和硒酸鈉、亞硒酸鉀和硒酸鉀等，從金屬礦藏的副產(chǎn)品中獲得，無機(jī)硒有較大的毒性，且不易被吸收，作為營(yíng)養(yǎng)液，吸收效果不好。本發(fā)明使用的硒蛋氨酸，是一種有機(jī)硒源，與無機(jī)硒相比，硒代蛋氨酸具有安全、高效的優(yōu)點(diǎn)，它能夠替代部分蛋氨酸結(jié)合到體蛋白上形成一個(gè)可逆的硒貯存庫，而不存在中毒危險(xiǎn)。
2、硒蛋氨酸是自然界中硒以有機(jī)形式存在于植物和飼料谷物中的一種硒代氨基酸，谷類及飼料作物等植物生長(zhǎng)不一定需要硒蛋氨酸，但隨著蛋氨酸的合成它們能利用環(huán)境中特別是土壤中的亞硒酸鹽和硒酸鹽合成硒蛋氨酸。土壤中的可利用硒越多，植物中的硒蛋氨酸含量越高。目前，硒蛋氨酸主要來源于天然硒酵母，是硒酵母中有機(jī)硒的主要存在形式，但是硒蛋氨酸具有濃厚的酵母味道，直接水溶后噴灑，吸收效率低且會(huì)影響到最終產(chǎn)品的口感和風(fēng)味?？莶菅堪麠U菌，是芽胞桿菌屬的一種，枯草芽孢桿菌菌體自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等酶類，相當(dāng)于復(fù)合酶，本發(fā)明通過硒蛋氨酸混合枯草芽胞桿菌后發(fā)酵，利用硒蛋氨酸產(chǎn)品帶有的酵母成分發(fā)酵，一方面利于硒元素進(jìn)入水稻，另一方面隨著蛋氨酸的合成它們能利用環(huán)境中特別是土壤中的亞硒酸鹽和硒酸鹽合成硒蛋氨酸，還可以有效改善、化解酵母風(fēng)味。
3、蒸汽爆破是利用高溫高壓水蒸氣處理生物質(zhì)原料，并通過瞬間泄壓過程實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的表面結(jié)構(gòu)改變、組分分離和半纖維素降解，一般用于玉米秸稈、麥稈和木質(zhì)生物質(zhì)等原料的預(yù)處理。本發(fā)明通過“放入蒸汽爆破罐，壓力4MPa，加熱至150℃，保持2min，然后在1-3s內(nèi)快速釋放壓力”，一方面可以通過壓力的瞬間改變來滅菌，另一方面可以有效細(xì)化、分散硒蛋氨酸，更加有利于水稻的吸收。
4、本發(fā)明在營(yíng)養(yǎng)液中添加了羥乙基纖維素，具有良好的增稠、懸浮、分散、乳化、粘合、成膜、保護(hù)水分和提供保護(hù)膠體等特性，在營(yíng)養(yǎng)液中使用可以使得硒蛋氨酸充分粘附在葉面、枝條上，利于葉面對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收，采用本發(fā)明技術(shù)得到的大米，按照GB/T 22499-2008《富硒稻谷的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定》稻米中硒的含量為0.27-0.38mg/kg。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1：
用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過以下制備方法得到：
1)原料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備純凈水100份、L-硒蛋氨酸1.5份、羥乙基纖維素1.0份；
2)將步驟1)的原料混合后，放入蒸汽爆破罐，壓力4MPa，加熱至150℃，保持2min，然后在1-3s內(nèi)快速釋放壓力得到漿液，在25℃按體積百分比為5％接入培養(yǎng)成熟的枯草芽孢桿菌液體菌種，放入發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐中通入無菌空氣，進(jìn)行攪拌發(fā)酵，攪拌轉(zhuǎn)速250r/min，發(fā)酵時(shí)間為3h，溫度保持35-37℃，發(fā)酵結(jié)束后，迅速將溫度升至70℃保持0.5h滅活，得到。
實(shí)施例2：
用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過以下制備方法得到：
1)原料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備純凈水100份、L-硒蛋氨酸2.5份、羥乙基纖維素0.5份；
2)將步驟1)的原料混合后，放入蒸汽爆破罐，壓力4MPa，加熱至150℃，保持2min，然后在1-3s內(nèi)快速釋放壓力得到漿液，在25℃按體積百分比為10％接入培養(yǎng)成熟的枯草芽孢桿菌液體菌種，放入發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐中通入無菌空氣，進(jìn)行攪拌發(fā)酵，攪拌轉(zhuǎn)速250r/min，發(fā)酵時(shí)間為4h，溫度保持35-37℃，發(fā)酵結(jié)束后，迅速將溫度升至70℃保持1.0h滅活，得到。
實(shí)施例3：
用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過以下制備方法得到：
1)原料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備純凈水100份、L-硒蛋氨酸2.0份、羥乙基纖維素0.8份；
2)將步驟1)的原料混合后，放入蒸汽爆破罐，壓力4MPa，加熱至150℃，保持2min，然后在1-3s內(nèi)快速釋放壓力得到漿液，在25℃按體積百分比為8％接入培養(yǎng)成熟的枯草芽孢桿菌液體菌種，放入發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐中通入無菌空氣，進(jìn)行攪拌發(fā)酵，攪拌轉(zhuǎn)速250r/min，發(fā)酵時(shí)間為3h，溫度保持35-37℃，發(fā)酵結(jié)束后，迅速將溫度升至70℃保持0.5h滅活，得到。
對(duì)比例：
用于富硒米水稻種植的營(yíng)養(yǎng)液，通過以下制備方法得到：
1)原料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備純凈水100份、L-硒蛋氨酸2.0份、羥乙基纖維素0.8份；
2)將步驟1)的原料混合后得到。
實(shí)驗(yàn)例：
采用本發(fā)明實(shí)施例3得到的三批次大米，經(jīng)檢測(cè)大米的硒元素含量分別是0.27mg/kg、0.30mg/kg、0.38mg/kg；
采用對(duì)比例得到的三批次大米，經(jīng)檢測(cè)大米的硒元素含量分別是0.08mg/kg、0.07mg/kg、0.06mg/kg。