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硒是机体必不可少的微量元素,由于硒的安全阈值较窄,传统供硒原料(Raw Materials for Selenium,简称RMS)有机硒累积能力较弱,存在安全隐患,为保证硒的生物安全性,选择天然富硒果蔬废弃物(叶、果、茎秆)通过农用酵素制备手段制备成富硒农用酵素(Se-enriched Agricultural fermentation broth,简称SAFB),既解决了长期施用无机硒带来的硒流失和硒中毒问题,又解决了天然富硒原料硒水平难于控制的困境,实现农业废弃物高效循环利用的有效途径。同时富硒农用酵素制备存在发酵稳定性差、影响因素众多、施用标准欠细化等问题,因此解决富硒农用酵素实际制备中安全化、规模化及施用规范化等问题是尤为重要的。为更好的解决这样的问题,针对不同供硒原料(RMS)对富硒农用酵素(SAFB)的影响,分析RMS对有机硒累积能力的影响特征;通过对温度、物料添加量、原料、原料配比、糖原等六个单因素控制,解析不同因素不同水平对产品的稳定度、养分和抗氧化性等品质影响的差异;通过多因素作用确定三种主原料富硒农用酵素制备的工艺参数。探讨SAFB不同处理对障碍土壤修复机制,并对修复效果构建评价体系。通过熵权-模糊数学模型、主成分分析评价模型等数学模型的构建对测定结果进行分析和评价,为SAFB的发展和应用提供理论和技术支持。主要研究结果与结论如下:(1)不同供硒原料(RMS)对富硒农用酵素的总硒含量和有机硒累积能力存在差异,这导致SAFB存在着硒中毒风险。与硒酵母+普通原料相比,天然富硒原料作为RMS时SAFB的有机硒累积能力提高明显(P<0.05),其中白菜、黄瓜和辣椒三种天然富硒原料的有机硒累积分别达到:90%、86.67%和79.69%,比硒酵母+普通原料组分别高出:36.83%、51.12和27.07%。并通过评价模型发现天然富硒原料为RMS更有利于提高SAFB的硒生物安全性。(2)在单因素制备的过程中,由于各因素及水平对富硒农用酵素产品的稳定度、养分、抗氧化性、有机硒累积率等指标的影响不同。发现:随温度的升高,富硒农用酵素的品质提升,但温度为9℃时,明显抑制发酵速率,在100d时制备未完成;物料添加量过低或过高均会降低富硒农用酵素品质,添加量为28%时最优;在对12个样品进行红糖和白糖处理后,红糖处理的指标显著高于白糖(P<0.05);随着天然硒含量的增加,SAFB的有机硒累积能力变化明显,硒含量为0.100mg·kg-1-0.150mg·kg-1时显著高于其他水平处理(P<0.05),同时发现海伦市天然富硒原料西红柿、白菜、辣椒和黄瓜的有机硒累积能力显著高于其他原料(P<0.05);对以西红柿为辅料,分别以白菜、黄瓜、辣椒为主原料的原料配比中,发现6个配比中,西红柿与主原料比为5:5时综合得分明显高于其他。通过熵权-模糊数学评价模型的构建,建立对温度、物料添加量、糖原、天然硒含量、原料、原料配比的评价体系,并通过熵权对评价指标进行评估,确定所选指标的合理性。(3)根据因素试验指标显著性和兼顾性,结合实际情况最终以取自黑龙江省海伦市(东经126°97’,北纬47°46’)的四种富硒果蔬废弃物(西红柿分别与黄瓜、辣椒和白菜)为混配原料(天然硒含量调节为0.100mg·kg-1),构建了SAFB的制备工艺,即发酵温度为27℃、物料添加量(红糖和原料质量比为1:3)为28%、发酵时间为100天。所制备的SAFB的有机硒累计率明显高于添加硒酵母制备的SAFB有机硒累计率,含有丰富的有机质、总酸、总氨基酸、γ-氨基丁酸等养分,同时含有丰富的钙、镁、钴、锰等金属元素。(4)通过室内栽培试验,对SAFB与普通农用酵素对连作障碍土壤和地上八棱海棠进行评价,利用相关性分析和主成分分析分别对土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷和速效钾)、土壤酶(脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶)和土壤微生物(细菌、放线菌和真菌)进行分析。随着修复时间的增长,SAFB对维持土壤养分含量明显高于普通农用酵素,对土壤脲酶活性作用显著高于普通农用酵素,对病原体的抑制作用和有益菌的刺激作用明显。通过建立评价体系,发现SAFB比普通农用酵素更适合对连作障碍土壤进行修复。与普通农用酵素相比,SAFB提高八棱海棠生长和抗性更明显,发现其根系的SOD、POD和CAT活性与株高、地径、鲜重和干重显著相关(P<0.05)。(5)通过对富硒农用酵素和普通农用酵素对碱化障碍土壤进行跟踪监测,发现相同修复时间下,富硒农用酵素处理的土壤碱化度降幅明显高于普通农用酵素;在不同稀释倍数的SAFB对碱化土修复作用时发现,稀释倍数100倍和1000倍明显低于其他处理,确定SAFB的稀释倍数区间。(6)通过室内花盆培养,选择稀释倍数为200、350、500、650、800和950六个梯度的SAFB,在60d修复期内对土壤的碱化程度和土壤养分进行监测和分析,与对照组相比,所有处理均促进土壤碱化度下降、改善土壤肥力。在第5d、10d、15d、25d和60d,各处理的土壤ESP与CEC、速效钾的增加呈显著负相关(P<0.05),与p H、交换性钠离子、EC的增加呈显著正相关(P<0.05),通过创建评价体系,发现SAFB对碱化障碍土壤修复有促进作用。