一種沼液沼渣為原料發(fā)酵制備的富硒生物制劑及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種富硒營養(yǎng)型微生物制劑，具體是一種沼液沼渣為原料發(fā)酵制備的 富硒生物制劑及制備方法，屬于生物肥料技術領域。
【背景技術】
[0002] 我國是一個缺硒大國。普查證明，我國70%以上的地區(qū)土壤中嚴重缺硒，我國 95%以上的糧食和畜禽肉類中硒含量低于50μg/kg，屬于貧硒大國。我國人均每天硒攝入 量僅有39μg左右，不足成年人勝利需要最小量50μg/天的80%，距離健康需要量100~ 200yg/天相差更大；距離安全上線800μg更遠。在我國，除少數地區(qū)外，90%的人口需要 采用生物工程技術補充硒。不僅人要補充硒，畜禽也要補充硒。
[0003] 我國是農業(yè)大國，化肥在我國農業(yè)生產中起到了重要的作用。但是，隨著單位面積 化肥的用量越來越高，出現了嚴重的土地"越喂越瘦"的情景。與之相伴的不僅僅是土壤的 退化、農藥施用量的增加與農產品品質的下降，還有近40%的地下水因為硝酸鹽含量太高 不能直接飲用。因此，開發(fā)環(huán)境友好型肥料是我國的發(fā)展戰(zhàn)略。富硒微生物菌肥因其具有 土壤性能改良、農作物增產、農產品品質改善、肥力持久及環(huán)境友好等優(yōu)點，而受到廣泛關 注。微生物肥料迄今已有一百多年的歷史，己在亞洲、美洲、歐洲和非洲等世界上60多個國 家推廣應用。近年來美、英、法、日等發(fā)達國家，加大了微生物菌肥的研發(fā)投入，得到了種類 更加豐富，性能更加優(yōu)良的功能化微生物菌肥，替代了大約40%的化肥使用量。我國也高度 重視綠色肥料的開發(fā)與應用，微生物肥料產業(yè)取得了一定發(fā)展，生產企業(yè)超過800家，年產 量近千萬噸，年產值過百億元，但是與同期化肥的產量和用量相比，僅占不足5 %。但是隨著 人們對生活品質要求的提高，開發(fā)綠色無污染食品的呼吁越來越高，這種社會需求將導致 微生物肥料的市場需求量越來越大。
[0004] 硒為人體所必需的營養(yǎng)微量元素之一。人或動物缺少或攝入過量的硒，則會引起 某些疾病，如缺硒地區(qū)的克山病、大骨節(jié)病、心肌病、癌癥等發(fā)病率很高。研究和實踐證明， 硒元素對人體健康發(fā)揮著內在的關鍵作用，它是谷胱甘肽過氧化酶、硫氧還蛋白還原酶和 減碘酶等內源性抗氧化劑的關鍵成分一一激活劑。它對于調節(jié)人體免疫系統(tǒng)、抵御疾病、延 緩衰老、預防和輔助治療癌癥等多種疾病發(fā)揮著重要作用，特別是在清除脂質自由基方面 是其他抗氧化劑不可比擬和替代的。
[0005] 硒是近幾十年來才被發(fā)現的對人體健康極為重要的、不可缺少的、具有全局作用 的內源性強抗氧化物質和自由基清除劑。聯合國世界衛(wèi)生組織WHO宣布：硒是人生命中必 須的微量元素，硒被國內外醫(yī)藥界尊稱為"生命的火種"，享有"長壽元素"、"抗癌之王"、"心 臟守護神"、"天然解毒劑"等美譽。硒已被科技界公認為"有助于人類免除各種病痛的折 磨，如不良情緒、胰臟疾病、糖尿病、生殖系統(tǒng)疾病、病毒感染和癌癥等。"有報道，血液中含 硒量最低的人死于心臟病的概率是含量高者的3倍。硒能使人體的免疫系統(tǒng)重新恢復活 力。硒可排出體內重金屬毒素，硒在體內是以硒氨酸的形式組成硒蛋白，硒蛋白遇到鉛、汞、 鎘、蛇等有害金屬灰迅速結合變成無害化合物而排出體外。硒是體內碘的調節(jié)劑，它在甲狀 腺激素代謝過程中對碘起著非常重要的調節(jié)作用。與硒結合的還有一種非常重要的抗氧化 酶一一硫氧還蛋白還原酶，具有很多生物學功能，影響著核酸的合成。硒預防不孕不育，特 別是預防男性死精、精子減少等癥狀，不少資料顯示，今天不孕不育癥與缺硒有直接關系。 人與動物攝入硒的途經主要靠含硒的食物來保證，因此，富硒微生物制劑的制備以及富硒 產品的種植是極為重要的。
[0006] 可以被人體所吸收的硒分為元素硒、無機硒和有機硒三種。硒的特點是生物活性 和毒性之間范圍極端狹窄，為此，各國科學家研究了許多硒化合物，試圖尋找活性高、毒性 低的硒形式。隨著納米技術的成熟，科學家采用先進的納米技術，將零價硒（元素硒的一 種）制成納米顆粒硒一納米硒。納米硒與一般零價硒相比，發(fā)生了生物性質的突變。具 體以下特點：1)具有抗氧化性；2)由于高活性的特性，因而對人體的危害性大大減少，可以 補充低劑量硒相當于以前高劑量的營養(yǎng)含量，從而避免了給人體帶來的副作用。所以納米 硒使硒的物質結構由原來分子態(tài)的化合物變成了納米態(tài)的零價物質，不僅使人體充分吸收 硒、降低了其毒性，而且還具備較好的生物活性。
[0007] 近年來沼氣在農村迅速推廣，研究表明：沼液沼渣具有肥田、改良土壤、防治病蟲， 提高產量等多種功效。沼液和沼渣總稱為沼肥，是生物質經過沼氣池厭氧發(fā)酵的產物。沼 液中含有豐富的氮、磷、鉀、鈉、等營養(yǎng)元素。沼渣是由部分未分解的原料和新生的微生物菌 體組成，分為三部分：一是有機質、腐殖酸，對改良土壤起著主要作用。二是氯、磷、鉀等元 素，滿足作物生長需要；三是未腐熟原料，施人農田繼續(xù)發(fā)酵，釋放肥分。經檢測，沼液含有 賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸等17種氨基酸和銅、鐵、鎂、錳、鋅等14種微量和常量礦物質元素等 活性物質，具有一定的營養(yǎng)價值。研究表明，經過厭氧發(fā)酵的沼液和沼渣不含寄生蟲及有害 物質，喂養(yǎng)畜禽安全可靠。
[0008] 厭氧發(fā)酵過程是沼氣發(fā)酵微生物將發(fā)酵原料逐步降解的過程。沼氣發(fā)酵微生物的 生命活動需要一定的碳素和氨素。一般認為沼氣發(fā)酵微生物的生命活動所需碳氮比以25:1 為宜。厭氧發(fā)酵所產生的沼氣是一種清潔高效的優(yōu)質燃料。其熱值較高，熱效率較穩(wěn)定，使 用方便，技術經濟性僅次于液化石油氣。
[0009] 實踐證明，沼氣發(fā)酵產物不僅可以解決生活能源，改善農村生活環(huán)境。最重要的是 沼液、沼渣還可以當成一種農業(yè)生產資料代替部分化肥和農藥。由有機物質經厭氧發(fā)酵所 得到沼肥不僅氨、磷、鉀等營養(yǎng)成分保存完好，而且還含有大量的有機質及多種生物活性物 質，是一種速緩肥效兼?zhèn)涞膬?yōu)質有機肥。每百千克沼渣相當予6kg硫酸銨、10kg普通過磷酸 鈣和2. 5kg硫酸鉀。
[0010] 沼液不但可以明顯地提高作物產量，改善農產品品質，而且可以增強作物的抗病 蟲害的能力。沼氣發(fā)酵殘余物對農田普遍發(fā)生的30種病害具有防治效果，至少對20多種 病害的防治效果達到或超過了現行使用的農藥效果；在蟲害方面，沼氣發(fā)酵殘余物對19種 蟲害具有明顯的防治效果：在抑制病原菌的研究方面，沼氣發(fā)酵殘余物對大腸桿菌、副傷寒 桿菌和豬丹毒桿菌等致病菌有顯著抑制作用，對十株青霉和曲霉有不同的抑制效果，對17 種農作物病原菌有不同程度的抑制效果。因而利用沼氣發(fā)酵殘余物是發(fā)展綠色農業(yè)，減少 農藥污染的理想方法。長期使用沼氣發(fā)酵液不會對環(huán)境造成污染，也不會產生病蟲害的抗 性問題。沼液中含有多種抗生物質，對蚜蟲、紅蜘蛛、白粉虱等害蟲及白粉病、霜霉病、灰霉 病等病害均有良好的防治效果。此外，沼液還可作為無土栽培的營養(yǎng)液。沼液為弱堿性溶 液，富含有多種氨基酸、維生索及復合消化酶，能促進生物體的新陳代謝和提高飼料的利用 率。
[0011] 沼渣中有機質含量為28 % -50%，腐殖酸含量為10% -20%，半纖維素為 25% -34%，纖維素為11% -15%，全氮為0.8 % -2.0%，全磷為0.4 % -1.2%，全鉀為 0.6%-2.0%，另外含有少量的微量元素和其它礦質營養(yǎng)。因此，用沼渣作基肥，可以改善土 壤的理化性質，明顯提高土壤的有機質含量，增強土壤肥力.改善土壤的生態(tài)環(huán)境，有利于 作物生長。據四川省渠縣沼肥科研所資料顯示，連續(xù)6年使用沼渣的土壤有機質含量增長 58. 4%，密度下降16. 1%，孔隙度