一种富碘菠菜专用肥料及其栽培菠菜的方法

摘要

本发明公开了一种富碘菠菜专用肥料，富碘菠菜专用肥料为碘源及符合菠菜生长养分需求特点的具有肥力的物质经过充分混合而制成的肥料，包括如下重量份数的成分：碘源，以碘的重量计1~5；有机肥3000~5000；氮磷钾复合肥20~30；含锌化合物，以锌的重量计0.34~0.45；含铁化合物，以铁的重量计0.094~0.2；含硼化合物，以硼的重量计0.1~0.168。本发明还公开上述的富碘菠菜专用肥料用于栽培菠菜的方法，包括以下步骤：肥料的制备、整地与肥料的施加、种子准备、播种、管理和收获。本发明的肥料制备方法简单，能够有效培养出富碘菠菜；本发明所栽培的菠菜具有高的生物碘含量，具有极高的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种富碘菠菜专用肥料及其栽培菠菜的方法，属于肥料技术领 域。

背景技术

碘是人体必需的一种微量元素，有“智力元素”之称。它参与甲状腺激素的 合成，对于人类的营养具有相当重要的作用。WHO建议成年人应摄入150μ g/d的碘，孕乳妇稍高，为200μg/d，儿童则相应减少摄碘量。

人体缺碘会引发一系列的疾病，如甲状腺肿、早产、死胎、先天畸形、聋、 哑、痴呆等都可以因为缺碘而引起。碘缺乏病是世界上分布最广、发病人数最 多的地方病，我国是世界上严重缺碘的地区之一。碘的缺乏将会引起甲状腺肿 大症，这已经成为全球范围的一大公共卫生问题。据报道，人体对不同种类食 物中碘的生物利用率最高可达99%。因此，提高食品中碘的含量对碘缺乏症的 防治具有重大意义。

上世纪80年代以前，人们对于缺碘的危害已经有所了解，为解决这种广泛 存在的碘缺乏问题，世界卫生组织呼吁全民食盐加碘。我国是碘缺乏大国，从 1995年起，我国开始实施全民食盐加碘，食盐中添加的碘为碘酸钾或碘化钾， 是一种无机形态的碘，这种无机碘具有易于挥发损失、碘的利用率低等缺点。 十年后，我国7-14岁学生的甲状腺肿大率大幅下降，在占人口90%以上的合格 加碘食盐覆盖地区，完全消灭了克汀病的发生，过去隐性缺碘地区新出生儿童 的平均智商提高了约11-12个智商点。

对于碘缺乏地区的人群，通过食盐加碘，使得碘缺乏引起的疾病的发生率 大幅下降，但是国内一些沿海地区的甲状腺疾病发病却呈上升趋势。2009年5 月，卫生部牵头进行了一项“沿海地区居民碘营养状况”调查，发现这一现象 的原因是与补碘过量有关。碘过量也容易引起碘致甲状腺功能亢进症、自身免 疫甲状腺病、甲状腺功能减退症、高碘甲状腺肿以及甲状腺癌等。

根据这一现象，卫生部于2011年发布新修订的《食用盐碘含量》标准，部 分地区下调了食盐中的碘含量标准，大部分地区的食盐碘含量标准调整为25 mg/kg左右。针对这一参考标准，我们可做一计算：世界卫生组织推荐每人每 天的食盐摄入量是6g，但中国国民普遍超过20g/d，其碘的摄入量约500μg/d， 远远超过150μg/d（成年人）的标准，这种过量的无机形态的碘的摄入危险性 极大。

以无机形式存在的碘不易被人体吸收，在一些情况下（诸如，无机碘浓度 太高等）还会产生毒副作用，因此只有当无机形式的碘转化成具有生物活性的 碘时，才具有普遍的食用价值。生物碘是指在各种生命体系中存在的不同状态 的碘，具有很高的性能高：安全性高、稳定性高、耐高温等特点。

生物营养强化技术是指在生物的生长过程中进行营养和健康促进因子的强 化过程的一门新型技术，属于功能农业范畴。功能农业是指农产品的营养化、 功能化，它是通过生物营养强化或其他生物技术手段使农产品具备保健功能性， 是赵其国院士领衔的中国科学院农业领域战略研究组编纂《中国至2050年农业 科技发展路线图》中明确提出的未来40年发展重要方向。功能农业的农产品具 有食用和保健两重功能，一般具有比普通农产品高1倍的价格，是生态高值农 业的具体代表，发展功能农业是推动农民致富、农业发展、农村稳定的重要抓 手。

碘的生物营养强化是指在生物的生长过程中进行碘营养和健康促进因子的 强化过程。人们已经开始通过生物营养强化技术的方法研发富碘食品，以增加 人体碘的来源。一些大型海藻、海产品可作为人体碘的丰富来源：干海带中的 碘含量可达3000mg/kg，此外含碘量高的海产品还有紫菜、海鱼、贝类、蛤、 蚶等；在富含碘土壤中培育出的富碘蔬菜可作为人体碘的良好来源：富碘西红 柿碘含量15mg/kg，富碘萝卜26mg/kg；动物生产的乳制品和蛋类也可作为良 好来源：蛋、奶含碘量约40～70mg/kg；一些谷类、豆类、根茎类和果实类食 品则作为人体碘的微量来源，其碘含量大多在lmg/kg以下。

迟玉森教授关于无机碘化钾以及海带中提取的有机碘的安全性进行了动物 实验研究（迟玉森，2002）。调研报告指出，高剂量的无机碘使小鼠产生高碘甲 肿，但高剂量的海带有机碘却并不会使小鼠产生高碘甲肿，而且海带有机碘对 于高碘甲肿的消除具有积极作用，海带被认为是一种具有高安全性的补碘材料。 然而，不少人并不能适应海带的特殊腥味，因此海带作为富碘材料也有一定的 局限性，因此还应开发出适合不同人群的富碘材料。

CN99120407.7的专利报道了一种用于果蔬作物的含碘肥料及其制造方法， 该方法制备了含碘量0.8~20%的碘肥，用于蔬果作物的碘补充剂，并取得了一 定的效果，然而该方法制作碘肥的工艺复杂，在肥料的制备过程中能源消耗极 高，使得这种肥料使用成本极高，而且利用这种肥料所获得的果蔬作物中的碘 含量均低于20mg/kg，其碘的转化产出与投入比过低，不具备物料节省的原则， 因此，有必要研究出制备过程更加节能、制作方法更为简便、使用方法更为简 易、成本更低的蔬果肥料。

CN200710070628.9的专利报道了一种富碘菠菜的栽培方法，采用干海带作 为碘肥中碘的来源，同时通过提取海带中的碘制得液体碘肥，这种方法也取得 了一定的成功，然而，使用海带作为碘肥，这需要消耗大量的海带，是对粮食 作物的不恰当使用，而且其投入成本也是很高，不适合推广使用。菠菜是一种 速生蔬菜，其营养成分丰富，深受广大人民的喜爱，如果能够生产出高碘含量 的菠菜，那么利用菠菜作为补碘材料将具有十分广阔的前景，因此，目前亟须 研究出肥料制备方法简便、使用方法简易、成本更低、碘含量更加高的富碘菠 菜的栽培方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种富碘菠菜专用肥料，其为碘源及 符合菠菜生长养分需求特点的具有肥力的物质经过充分混合而制成的肥料。

作为优选，该富碘菠菜专用肥料包括如下重量份数的成分：

优选地，上述碘源含有含碘物质，所述含碘物质为碘单质、氢化碘、碘化 物、碘酸、碘酸盐、高碘酸、高碘酸盐、碘代物、海藻碘、海带碘或含碘生物 体的一种或其两种以上任意组合。

优选地，上述含锌化合物为水溶性锌盐；所述含铁化合物为水溶性二价铁 盐；所述含硼化合物为水溶性硼酸盐。

作为优选技术方案，上述碘源为缓释碘源，含有含碘物质和缓释载体，所 述缓释载体的重量为所述碘源中碘重量的1~10倍。

优选地，上述缓释载体为天然纳米材料凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纤维 素、秸秆、膨润土、高岭土、硅藻土、改性沸石、几丁质的一种或两种以上任 意组合。所述缓释载体更优选为天然纳米材料凹凸棒土经过100~200℃加热处 理形成的改性凹凸棒土。

该缓释碘源的制备方法为：1）将所述缓释载体经过超微粉碎，至粒径小于 50μm，且其中纳米级别所占的重量比例为3~25%；2）将步骤1）所得缓释载 体与所述含碘物质混合均匀；3）将步骤2）所得混合物经过制粒机形成粒径为 2~5mm的颗粒。

上述富碘菠菜专用肥料的制备方法为按照所述量取各成分混合均匀，即得。

上述富碘菠菜专用肥料用于栽培菠菜的方法，所述富碘菠菜专用肥料作为 基肥撒入菠菜田地表层，其后翻土细耙。该富碘菠菜专用肥料的撒入量，以碘 的重量计，为每亩1~5kg。

本发明能够达到以下技术效果：本发明提供的富碘菠菜专用肥料制备方法 简单，能够有效培养出富碘菠菜，该肥料具有一定的缓释功能，肥料的利用率 高；本发明所提供的富碘菠菜的栽培方法，使用此方法栽培的菠菜具有高的生 物碘含量，而且这种菠菜生物碘具有极高的安全性，用此肥料生产出的菠菜可 以广泛应用于各种保健食品、调味品、饮料、动物饲料、植物肥料添加剂中。

利用这种生物营养强化技术生产出的菠菜碘含量极高，相比于同一片栽培 区中不施加碘肥的菠菜，菠菜的生物碘含量提高可达100倍以上，可作为非常 好的富碘材料；本方法所使用的肥料具有价格便宜，生产及使用方便等优点； 生产出的菠菜中的生物碘具有极高的安全性，特别适用于孕妇、哺育期妇女、 婴幼儿、儿童等特需人群；利用这种高碘含量的菠菜提取生物碘或制备高浓度 生物碘液时，可以达到比普通菠菜好的提取效果，同时具有高度安全、节省物 料、节能环保等效果；将其用作食品添加剂时，其添加量相比于一般菠菜的用 量大大减少；本发明菠菜产品的用途范围极广，可以广泛应用于各种保健食品、 调味品、饮料、动物饲料、植物肥料添加剂中，特别适用于孕妇、哺育期妇女、 婴幼儿、儿童等特需人群。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例中，除了肥料不同之外，其余的操作与管理方式均按照下述方法执 行：选择保水、保肥力强的土壤作为菠菜田，划分成2m×3.33m的小块菠菜 田，每块分别标记为0、1、2…9、10……等实验地，将所制备的菠菜专用富 碘肥料均匀施加至各块田地表层，撒入量为每亩（实际栽培面积，即不计入田 块之间的管理通道等）1~5kg（以碘的重量计）。碘的用量越高，其作物碘含量 越高，但是，碘施加得越多，其对作物的生长抑制作用越强，在超过5kg/亩时 的烧苗情况十分严重，菠菜生长受到极大的抑制，选择每亩1~5kg（以碘的重 量计）的撒入量是保证作物能较好生长，同时保证能够使得作物中碘含量更高。

撒完肥料后，翻土细耙，平整造畦，随后浇水或灌水。选择耐寒耐热性强、 抗病、优质、丰产的菠菜品种，催芽：播种前一天用凉水泡种子6~24h，搓去 粘液，捞出沥干，在15℃~20℃的条件下放置，至种子露出胚根后，备用。然 后将菠菜种撒播入各块田地中，每块地用种30g，然后覆盖一层细沙土，除日 常的除草以及防虫工作外，在菠菜长出2~3片真叶后应追施氮肥，每亩随浇水 施用速效性氮肥（如硝酸钾、硫酸铵、碳酸氢铵等）5~10kg，待菠菜长度达到 15~25cm时即可收获。

实施例中缓释碘源的制备方法：

1）称取缓释载体（凹凸棒土、活性炭、腐植酸、纤维素、秸秆、膨润土、 高岭土、硅藻土、改性沸石、几丁质的一种或两种以上任意组合）粉碎为粒径 小于50μm的细小粉末，直至其中纳米级别所占的比例为3~25%，备用。

2）称取步骤1）得到的缓释载体粉末及含碘物质（缓释载体种类、含碘物 质种类及用量见下表中各个实施例，其中缓释载体粉末与含碘物质中碘的重量 比为1~10:1），将此缓释载体及含碘物质在混合机中充分混合均匀，然后转移至 造粒机中挤压造粒，装袋并贴上成分标签。

本发明中优选的缓释载体为改性凹凸棒土，其制备缓释碘源的方法为：

将购买的天然纳米材料凹凸棒土放入马弗炉中，炉中温度由100℃逐步升 温至200℃，温度每分钟上升1℃，以此方法将天然纳米材料凹凸棒土进行改性 处理，以脱去凹凸棒土中的部分水、改变其比表面积及孔隙度等结构特性，得 改性凹凸棒土。再将改性凹凸棒土放入气流超微粉碎机中粉碎，使其为粒径小 于50μm的细小粉末，直至其中纳米级别所占的比例为3~25%，备用。

称取改性凹凸棒土粉末及含碘物质（改性凹凸棒土粉末、含碘物质种类及 用量见下表中各个实施例，其中改性凹凸棒土粉末与含碘物质的重量比以碘的 量计为5:1），将此缓释载体及含碘物质在混合机中充分混合均匀，然后转移至 造粒机中挤压造粒，装袋并贴上成分标签。

实施例0（对照）：

称取50kg有机肥、200g氮磷钾复合肥、20g七水硫酸锌（含锌4.5g）、 10g硫酸亚铁（含铁2g）、8g四水八硼酸钠（含硼1.68g），将上述物质充分 混合均匀得肥料，均匀施加入0号地块，按照上述实验通用方法进行菠菜的栽 培，50天后采集菠菜进行碘含量检测，其碘含量列入下表中。

实施例1~22：

根据下表中的肥料配方及各物质用量，称取碘源（普通碘源或缓释碘源） 及符合菠菜生长养分需求特点的具有肥力的物质（有机肥、氮磷钾复合肥、七 水硫酸锌、硫酸亚铁、四水八硼酸钠），将各物质混合均匀，得到各实施例的菠 菜专用富碘肥料，将其均匀施加入各块实验地块，按照上述实验通用方法进行 菠菜的栽培，50天后采集菠菜进行碘含量检测，其碘含量列入下表中。

各组实施例统计入下表：

从以上实施例可以看出：利用本发明提供的富碘菠菜专用肥料及其栽培菠 菜的方法，即在菠菜的栽培过程中，施加碘以及符合菠菜生长养分需求特点的 具有肥力的物质，通过一段时间的栽培，可以使菠菜的生物碘含量相比于同一 片栽培区中不施加碘肥的菠菜提高100倍以上。此外，利用碘的缓释载体对碘 进行缓释技术处理，可使肥料中碘得到更好的利用效果，这种菠菜专用缓释碘 肥具有一定的碘的缓释效果，比普通碘肥具有更高的利用率。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的 保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或 变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。