一种富硒营养土的制备方法与流程

1.本发明涉及一种富硒营养土的制备方法，属于营养土领域。


背景技术：

2.硒是人类和动物生命活动中必须的微量元素，硒具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等多种生物学功能，人和动物体缺硒会导致人类克山病、大骨节病等疾病的产生，植物对硒的吸收主要来源于土壤，土壤的缺硒导致农作物硒含量偏低，根据我国生态景观硒界限的分类，我国有70%的地区属于缺硒地区，自东北至西南横跨我国22个省份，存在一个天然的缺硒地带。
3.作物中硒的来源主要是通过根部吸收土壤中的硒，如果要种植出含硒量高的作物，除了在天然的富硒土中进行种植外，还可以使用人造的富硒营养土进行种植，目前人造的富硒营养土都是直接添加无机形态的硒盐，来提高营养土中硒含量，容易被植物吸收的无机形态的硒盐是水溶性的，比如各种硒酸盐、亚硒酸盐，添加硒酸盐的营养土很容易发生硒的淋失，亚硒酸盐可以与土壤中氧化铁或者氢氧化铁结合，进一步降低生物有效性，这两种对种植富硒作物的效果都不好。cn108707014a公开了一种富硒西瓜营养土的制备方法，使用预处理污泥掺杂亚硒酸盐，该营养土中的硒很容易淋失，而且亚硒酸盐可以与土壤中氧化铁或者氢氧化铁结合，进一步降低生物有效性，种植出的作物含硒量并不高。
4.研究表明，植物对有机硒的吸收速率明显高于无机硒，所以利用植物废弃物和动物内脏制备含有有机硒的富硒营养土，是生产富硒作物的有效方法，但是制备的富硒土有机硒含量较低，可以通过增加植物废弃物和动物内脏在营养土中的比重，会提高有机硒含量，但是与田间土壤混合后，会降低土壤的持水量。
5.综上所述，现有技术中，使用植物废弃物和动物内脏制备的富硒营养土，增加植物废弃物和动物内脏在营养土中的比重，可以增加有机硒含量，但是与田间土壤混合应用于种植后，会降低土壤的持水量。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过对花生壳、海藻、鱼虾废弃物、动物内脏进行处理，进一步制备营养土，实现营养土在与田间土壤混合应用于种植后，提高土壤的持水量。
7.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种富硒营养土的制备方法，所述制备方法包括花生壳处理、制备废弃物混合料、制备营养土。
8.以下是对上述技术方案的进一步改进：所述花生壳处理的步骤包括干燥粉碎、后处理；所述干燥粉碎的方法为，将花生壳粉碎则至长度不超过0.8-1.2mm的碎片，然后烘干至含水率为3.2-3.8wt%，得到花生壳碎片。
9.所述后处理的方法为，将花生壳碎片与去离子水混合，控制温度为75-85℃，控制搅拌速度为150-250r/min，进行搅拌，搅拌时间为45-60min，搅拌后得到花生壳浆液，使用醋酸将花生壳浆液的ph调节至4.5-4.9，加入过氧化氢、七水合硫酸亚铁，保持温度不变，调节搅拌速度为120-150r/min，进行搅拌，搅拌时间为45-60min，搅拌后经过滤、水洗，并烘干至含水率为3.2-3.8wt%，得到后处理花生壳碎片。
10.所述花生壳碎片与去离子水的质量比为1:6-8；所述花生壳浆液、过氧化氢、七水合硫酸亚铁的质量比为800-1200:20-30:1.8-2.2；所述醋酸的质量浓度为8-12%；所述过氧化氢的质量浓度为8-12%。
11.所述制备废弃物混合料的步骤包括碱处理、共混；所述碱处理的方法为，将海藻、鱼虾废弃物、动物内脏混合送入粉碎机，粉碎至粒径不超过0.8-1.5mm，然后烘干至含水率为3.2-3.8wt%，得到废弃物湿颗粒，将荤料湿颗粒与氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水混合，搅拌均匀后加入1,2－环氧丙烷，控制温度为35-45℃，控制搅拌速度为110-130r/min，进行搅拌，搅拌时间为220-250min，搅拌后冷冻干燥得到废弃物初混物。
12.所述海藻、鱼虾废弃物、动物内脏的质量比为7-9:11-13:4.5-5.5；所述废弃物湿颗粒、氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水、1,2－环氧丙烷的质量比为4.5-5.5:18-22:2.5-3.5:80-120:2.5-3.5；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为25-35%。
13.所述共混的方法为，向废弃物初混物加入n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水，控制温度为70-80℃，控制搅拌速度为60-90r/min，进行搅拌，搅拌时间为350-390min，搅拌后过滤、冻干，然后粉碎至80-150目得到废弃物混合料。
14.所述废弃物初混物、n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水的质量比为45-55:6-8:2.5-3.5:1.8-2.2:130-170。
15.所述制备营养土的方法为，将后处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭混合并进行腐熟，腐熟后与土壤混合，投入搅拌机，搅拌均匀得到富硒营养土。
16.所述处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭、土壤的质量比为50-60:42-48:0.8-1.2:4.5-5.5:2.5-3.5:72-88。
17.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：本发明制备的富硒营养土硒含量高，与田间土壤按照质量比1:5混合后测试全硒含量，全硒含量为0.451-0.473mg/kg；本发明制备的富硒营养土能够有效降低土壤干容重，增加土壤持水量，与田间土壤按照质量比1:5混合后，测试土壤容重和土壤持水量，土壤干容重为1.20-1.24 g/cm3，土壤持水量为41.2-43.4%；本发明制备的富硒营养土能够有效提高作物硒含量，与田间土壤按照质量比1:5混合后应用于沙姜种植，沙姜收获后，分别检测沙姜根部、茎部、叶部的硒含量，根部硒含量为0.228-0.237 mg/kg，茎部硒含量为0.071-0.075 mg/kg，叶部硒含量为0.042-0.045 mg/kg。
具体实施方式
18.实施例1（1）花生壳处理a、干燥粉碎将花生壳粉碎则至长度不超过1mm的碎片，然后烘干至含水率为3.5wt%，得到花生壳碎片；b、后处理将花生壳碎片与去离子水混合，控制温度为80℃，控制搅拌速度为200r/min，进行搅拌，搅拌时间为50min，搅拌后得到花生壳浆液，使用醋酸将花生壳浆液的ph调节至4.8，加入过氧化氢、七水合硫酸亚铁，保持温度不变，调节搅拌速度为130r/min，进行搅拌，搅拌时间为50min，搅拌后经过滤、水洗，并烘干至含水率为3.5wt%，得到后处理花生壳碎片；所述花生壳碎片与去离子水的质量比为1:7；所述花生壳浆液、过氧化氢、七水合硫酸亚铁的质量比为1000:25:2；所述醋酸的质量浓度为10%；所述过氧化氢的质量浓度为10%。
19.（2）制备废弃物混合料a、碱处理将海藻、鱼虾废弃物、动物内脏混合送入粉碎机，粉碎至粒径不超过1mm，然后烘干至含水率为3.5wt%，得到废弃物湿颗粒，将荤料湿颗粒与氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水混合，搅拌均匀后加入1,2－环氧丙烷，控制温度为40℃，控制搅拌速度为120r/min，进行搅拌，搅拌时间为240min，搅拌后冷冻干燥得到废弃物初混物；所述海藻、鱼虾废弃物、动物内脏的质量比为8:12:5；所述废弃物湿颗粒、氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水、1,2－环氧丙烷的质量比为5:20:3:100:3；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为30%；b、共混向废弃物初混物加入n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水，控制温度为75℃，控制搅拌速度为80r/min，进行搅拌，搅拌时间为360min，搅拌后过滤、冻干，然后粉碎至100目得到废弃物混合料；所述废弃物初混物、n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水的质量比为50:7:3:2:150；（3）制备营养土将后处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭混合并进行腐熟，腐熟后与土壤混合，投入搅拌机，搅拌均匀得到富硒营养土；所述处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭、土壤的质量比为55:45:1:5:3:80。
20.实施例2（1）花生壳处理a、干燥粉碎
将花生壳粉碎则至长度不超过0.8mm的碎片，然后烘干至含水率为3.8wt%，得到花生壳碎片；b、后处理将花生壳碎片与去离子水混合，控制温度为75℃，控制搅拌速度为150r/min，进行搅拌，搅拌时间为60min，搅拌后得到花生壳浆液，使用醋酸将花生壳浆液的ph调节至4.5，加入过氧化氢、七水合硫酸亚铁，保持温度不变，调节搅拌速度为120r/min，进行搅拌，搅拌时间为60min，搅拌后经过滤、水洗，并烘干至含水率为3.8wt%，得到后处理花生壳碎片；所述花生壳碎片与去离子水的质量比为1:6；所述花生壳浆液、过氧化氢、七水合硫酸亚铁的质量比为800:20:1.8；所述醋酸的质量浓度为8%；所述过氧化氢的质量浓度为8%。
21.（2）制备废弃物混合料a、碱处理将海藻、鱼虾废弃物、动物内脏混合送入粉碎机，粉碎至粒径不超过0.8mm，然后烘干至含水率为3.8wt%，得到废弃物湿颗粒，将荤料湿颗粒与氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水混合，搅拌均匀后加入1,2－环氧丙烷，控制温度为35℃，控制搅拌速度为110r/min，进行搅拌，搅拌时间为250min，搅拌后冷冻干燥得到废弃物初混物；所述海藻、鱼虾废弃物、动物内脏的质量比为7:11:4.5；所述废弃物湿颗粒、氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水、1,2－环氧丙烷的质量比为4.5:18:2.5:80:2.5；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为25%；b、共混向废弃物初混物加入n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水，控制温度为70℃，控制搅拌速度为60r/min，进行搅拌，搅拌时间为390min，搅拌后过滤、冻干，然后粉碎至80目得到废弃物混合料；所述废弃物初混物、n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水的质量比为45:6:2.5:1.8:130；（3）制备营养土将后处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭混合并进行腐熟，腐熟后与土壤混合，投入搅拌机，搅拌均匀得到富硒营养土；所述处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭、土壤的质量比为50:42:0.8:4.5:2.5:72。
22.实施例3（1）花生壳处理a、干燥粉碎将花生壳粉碎则至长度不超过1.5mm的碎片，然后烘干至含水率为3.2wt%，得到花生壳碎片；b、后处理将花生壳碎片与去离子水混合，控制温度为85℃，控制搅拌速度为250r/min，进行
搅拌，搅拌时间为45min，搅拌后得到花生壳浆液，使用醋酸将花生壳浆液的ph调节至4.9，加入过氧化氢、七水合硫酸亚铁，保持温度不变，调节搅拌速度为150r/min，进行搅拌，搅拌时间为45min，搅拌后经过滤、水洗，并烘干至含水率为3.2wt%，得到后处理花生壳碎片；所述花生壳碎片与去离子水的质量比为1:8；所述花生壳浆液、过氧化氢、七水合硫酸亚铁的质量比为1200:30:2.2；所述醋酸的质量浓度为12%；所述过氧化氢的质量浓度为12%。
23.（2）制备废弃物混合料a、碱处理将海藻、鱼虾废弃物、动物内脏混合送入粉碎机，粉碎至粒径不超过1.5mm，然后烘干至含水率为3.2wt%，得到废弃物湿颗粒，将荤料湿颗粒与氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水混合，搅拌均匀后加入1,2－环氧丙烷，控制温度为45℃，控制搅拌速度为130r/min，进行搅拌，搅拌时间为220min，搅拌后冷冻干燥得到废弃物初混物；所述海藻、鱼虾废弃物、动物内脏的质量比为9:13:5.5；所述废弃物湿颗粒、氢氧化钠水溶液、尿素、去离子水、1,2－环氧丙烷的质量比为5.5:22:3.5:120:3.5；所述氢氧化钠水溶液的质量浓度为35%；b、共混向废弃物初混物加入n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水，控制温度为80℃，控制搅拌速度为90r/min，进行搅拌，搅拌时间为350min，搅拌后过滤、冻干，然后粉碎至150目得到废弃物混合料；所述废弃物初混物、n-羟甲基蛋氨酸钙、碳化二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、去离子水的质量比为55:8:3.5:2.2:170；（3）制备营养土将后处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭混合并进行腐熟，腐熟后与土壤混合，投入搅拌机，搅拌均匀得到富硒营养土；所述处理花生壳碎片、废弃物混合料、em菌剂、腐殖酸、草炭、土壤的质量比为60:48:1.2:5.5:3.55:88。
24.对比例1在实施例1的基础上，花生壳处理步骤中，省去后处理步骤，在制备营养土步骤中，使用花生壳碎片代替后处理花生壳碎片，其余步骤相同，制备营养土。
25.对比例2在实施例1的基础上，制备废弃物混合料步骤中，省去共混步骤，在制备营养土步骤中，使用废弃物初混物代替废弃物混合料，其余步骤相同，制备营养土。
26.实施例4营养土中硒含量测试将实施例1-3、对比例1-2制备的营养土，与田间土壤按照质量比1:5混合，然后使用ny/t 1104-2006中的方法检测全硒含量，结果见表1；所述田间土壤的全硒含量为0.232 mg/kg。
27.实施例5营养土物理物理指标测试将实施例1-3、对比例1-2制备的营养土, 与田间土壤按照质量比1:5混合后得到种植土壤，检测种植土壤的干容重，即一定容积的土壤（包括土粒及粒间的孔隙）烘干后质量与烘干前体积的比值，并利用环刀法测试种植土壤的持水量，结果见表2。
28.实施例6营养土对作物硒含量影响测试将实施例1-3、对比例1-2制备的营养土与田间土壤按照质量比1:5混合后得到种植土壤，应用于沙姜种植，种植所用的种植土壤厚度为30cm，沙姜进行正常水肥管理，待沙姜收获后，分别检测沙姜根部、茎部、叶部的硒含量，结果见表3。