一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，特别涉及一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法。

背景技术

水稻是我国主要粮食作物，但水稻的重金属含量呈逐年上升趋势，这主要是因为水稻种植土壤被重金属污染，土壤中的重金属被水稻吸收后，最终通过食物链进入人体，危害人体健康。

目前，虽然水稻重金属含量还处在一个相对安全的范围内，但仍需采取措施降低水稻的重金属含量。常用的降低水稻等农作物重金属含量的措施是向土壤中施用石灰、硫粉等无机吸附剂，无机吸附剂可以与重金属反应形成难溶物，从而阻止农作物吸收重金属；但是这些无机吸附剂会破坏土壤结构，不利农作物生长。

发明内容

本发明为了弥补现有技术中无机吸附剂会破坏土壤结构的问题，提供了一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量份数的原料经发酵、萃取、制粉制成：芡实13-15份、地骨皮10-12份、五加皮8-10份、冬虫夏草0.1-0.2份、芦根20-22份、甲壳素0.3-0.5份、苦参5-7份、花粉6-7份、水稻胚芽20-21份、水蛭素0.2-0.3份、硒酵母0.15-0.2份、甘草5-6份、地龙素0.2-0.25份。

上述原料的优选重量配比为：

芡实14份、地骨皮11份、五加皮9份、冬虫夏草0.15份、芦根21份、甲壳素0.4份、苦参6份、花粉6.5份、水稻胚芽20.5份、水蛭素0.25份、硒酵母0.17份、甘草5.5份、地龙素0.23份。

本发明根据水稻种植土壤中常见的重金属污染物，针对性地选用上述原料并经提取后对土壤中的重金属进行螯合，从而阻止水稻吸收土壤中的重金属，而且不会破坏土壤结构，为水稻生长提供有利环境。

本发明中，芡实又名鸡头米，具有益肾固精，补脾止泻，除湿止带的功效；研究表明，芡实还可以增强小肠吸收功能，提高尿木糖排泄率，增加血清胡萝卜素浓度；血清胡萝卜素水平的提高，可使肺癌、胃癌的发病机率下降。

地骨皮含有桂皮酸和大量酚类物质、甜菜碱等，还含有用于免疫调节的杀病毒剂、肿瘤抑制剂等，入药具有清虚热、泻肺火、凉血等功效。

五加皮，味辛、苦，性温，具有祛风湿，补益肝肾，强筋壮骨，利水消肿的作用。

冬虫夏草主要活性成分是虫草素，冬虫夏草功效主要有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳、补肺益肾，止血化痰，秘精益气、美白祛黑等多种功效。

芦根中含多量的维生素B1、B2、C及蛋白质、脂肪、碳水化合物、天冬酰胺等，还含有氨基酸、脂肪酸、甾醇、生育酚、多元醇如咖啡酸和龙胆酸等；入药具有清热生津、除烦、止呕、利尿的功效。

甲壳素是一种从海洋甲壳类动物的壳中提取出来的多糖物质，可诱导植物产生抗病性，同时对土壤中的多种有害微生物具有抑制作用。

苦参含苦参碱和金雀花碱等，入药有清热利湿，抗菌消炎，健胃驱虫之效。

花粉中富含多种氨基酸、维生素A、维生素C、维生素E、活性物质以及微量元素硒、磷脂、核酸等成分，能祛除各种色素斑点，有调节神经系统，促进睡眠，增强体质，改善肠胃功能，促进消化，增强食欲，防治习惯性便秘等功效。

水稻胚芽中蛋白质和脂类含量均在20%以上，蛋白质中氨基酸组成较为平衡，脂类中天然维生素E含量较高，其中脂肪酸70%以上是不饱和脂肪酸，并含有丰富的微量元素和矿物质，长期食用可以防止皮肤色素沉着及延缓皮肤衰老。

水蛭素是水蛭及其唾液腺中已提取出多种活性成分中活性最显著并且研究最多的一种成分，它是由65-66个氨基酸组成的小分子蛋白质，对凝血酶有极强的抑制作用，具有抗凝、抗血栓、抑制血小板聚集、降血脂、改善血液流变学、抗肿瘤等多种药理作用。

硒酵母是一种有机态硒制剂，具生物利用度高、毒性低、疗效确切等优点，具有保护细胞膜完整性，清除自由基，加快脂质过氧化物分解、抗氧化、增强机体免疫功能、心肌功能等药理作用。

甘草主治清热解毒、祛痰止咳、脘腹等，具有抗炎、抗过敏、抗氧化、调和诸药的作用。

地龙素，又名蚯蚓素（英文名为Lumbricin），是从蚯蚓体内分离得到的一种抗菌肽；研究表明，地龙素在体外表现出广谱的抗微生物活性。

上述阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物的制备方法，包括如下步骤：（1）对各原料进行择优选取；（2）将各原料混合粉碎，置于发酵罐；（3）向发酵罐中加水搅拌均匀，于37-43℃下发酵陈化21-25天；（4）往发酵罐中加水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5-2.0 Pa·S，之后降温静置，过滤并水洗滤渣；（5）合并过滤液和洗涤液，研磨后喷雾制粉，得到产品。

本发明采用中温发酵、低温萃取、中温制粉的提取工艺，对各原料中有效成分进行提取组合，用于阻止水稻吸收土壤中的重金属，降低水稻的重金属含量，改良土壤结构，促进水稻生长，提升水稻营养价值。

优选的，步骤（2）中，各原料混合粉碎后过30-40目筛，其中，硒酵母用去离子水溶解后随水加入。

优选的，步骤（3）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，去离子水的添加量是原料总重量的2.5-3.5倍。

优选的，步骤（4）中，发酵罐中加入去离子水搅拌，之后降温至13-17℃并静置36h，后经80-100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2-3次。

优选的，步骤（5）中，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150-200目的糊状流体，之后在60-70℃下喷雾制粉。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明所述植物发酵提取物以芡实、地骨皮、五加皮、芦根和水稻胚芽为主要原料，并配合硒酵母，经中温发酵、低温萃取、中温制粉后施用于土壤中，植物发酵提取物中的有机质可有效螯合土壤中的重金属，从而阻止水稻吸收土壤中的重金属；植物发酵提取物中的酵母作为有益微生物，具有疏松土壤的作用，可防止土壤板结，改良土壤结构；植物发酵提取物中的地龙素、甲壳素等成分还可以诱导水稻产生抗病性，抑制土壤中有害微生物的增殖，改善土壤菌群环境，促进水稻生长；植物发酵提取物各原料含有的有益人体的成分经发酵提取后，更易被水稻吸收，从而提升水稻的营养价值。

本发明原料易得，制备工艺稳定，有效阻止水稻吸收土壤中的重金属，降低水稻的重金属含量，改良土壤结构，促进水稻生长，提升水稻营养价值，适合广泛推广应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，以便于对本发明的理解，但并不是对本发明的限制。

实施例1：一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实13kg、地骨皮10kg、五加皮8kg、冬虫夏草0.1kg、芦根20kg、甲壳素0.3kg、苦参5kg、花粉6kg、水稻胚芽20kg、水蛭素0.2kg、硒酵母0.15kg、甘草5kg、地龙素0.2kg。

具体制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过30目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的2.5倍，于37℃下发酵陈化21天，物料呈泥糊状；

（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.5Pa·S，之后降温至13℃并静置36h，后经80目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣2次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为150目的糊状流体，之后在60℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加10kg水溶解，对一亩水稻试验田进行滴灌，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩水稻田。

试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。

如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。

实施例2：一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实15kg、地骨皮12kg、五加皮10kg、冬虫夏草0.2kg、芦根22kg、甲壳素0.5kg、苦参7kg、花粉7kg、水稻胚芽21kg、水蛭素0.3kg、硒酵母0.2kg、甘草6kg、地龙素0.25kg。

具体制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过40目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的3.5倍，于43℃下发酵陈化25天，物料呈泥糊状；

（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为2.0Pa·S，之后降温至17℃并静置36h，后经100目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为200目的糊状流体，之后在70℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加10kg水溶解，置于喷雾器中，对一亩水稻试验田土壤直接喷施，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩水稻田。

试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。

如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。

实施例3：一种阻止水稻吸收重金属的植物发酵提取物，主要由以下重量配比的原料混合制成：芡实14kg、地骨皮11kg、五加皮9kg、冬虫夏草0.15kg、芦根21kg、甲壳素0.4kg、苦参6kg、花粉6.5kg、水稻胚芽20.5kg、水蛭素0.25kg、硒酵母0.17kg、甘草5.5kg、地龙素0.23kg。

具体制备方法如下：

（1）对各原料进行择优选取；

（2）将各原料混合粉碎，过35目筛，置于发酵罐，其中硒酵母用去离子水溶解后随水加入；

（3）向发酵罐中加入去离子水搅拌均匀，去离子水的添加量是原料总重量的3倍，于40℃下发酵陈化23天，物料呈泥糊状；

（4）往发酵罐中加入去离子水搅拌，调整发酵物料粘度为1.8Pa·S，之后降温至15℃并静置36h，后经90目筛过滤，再用去离子水洗涤滤渣3次；

（5）合并过滤液和洗涤液，通过胶体磨研磨两遍，得到细度为180目的糊状流体，之后在65℃下喷雾制粉，得到产品。

应用试验：取本实施例植物发酵提取物产品400g，加3kg水溶解，拌种于4kg水稻种子上，拌种后水稻种子通过常规方式育苗并插秧于一亩水稻试验田中，后按常规方式对试验田水稻进行日常管理；对比试验为按常规方式进行日常管理并正常施加复合肥、喷施农药的一亩未拌种本实施例植物发酵提取物产品的水稻田。

试验结果：水稻成熟后，分别从试验田和对比试验的水稻田中收获1kg水稻并进行重金属及砷含量检测。

如上表所示，本实施例试验田收获的水稻的镉、铬和砷含量均小于对比试验的水稻田收获的水稻。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。