本發(fā)明涉及一種無土栽培技術領域。具體涉及一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液及制備方法。
背景技術：
在傳統(tǒng)的蔬菜種植中，由于土壤連年集約化生產(chǎn),大量施用化肥、農(nóng)藥，加之經(jīng)常性的雨水淋溶，使得土壤化學殘留高、有效肥效降低，造成土壤生態(tài)的嚴重失衡,導致生產(chǎn)的蔬菜產(chǎn)量低、品質(zhì)差,生理病害嚴重。而且現(xiàn)在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中管理繁瑣、勞動量大、土地利用效率低、經(jīng)濟效益差等弊端。
現(xiàn)在新興的無土栽培模式由于其栽培環(huán)境完全與土壤隔離，所以可以有效防止土傳病害的發(fā)生。只要對種子、培養(yǎng)基、器械、營養(yǎng)液等進行認真的消毒，管理得當，一般不易感染病害，定期更換營養(yǎng)液，可以實行高度連作，大大提高了土地利用率。并且利用無土栽培模式可以精確調(diào)控植物生長的環(huán)境因素如溫度、光照、二氧化碳濃度、營養(yǎng)元素含量等，在生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)中使植物的環(huán)境因素最優(yōu)，實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。正是因為無土栽培方式在防止土傳病害發(fā)生和提高蔬菜品質(zhì)上具有不可替代的優(yōu)越性，因而在蔬菜的無公害生產(chǎn)中具有重要的意義。但無土栽培技術集成度高，特別是營養(yǎng)液的使用最為關鍵，在植物生長中需要定時監(jiān)測營養(yǎng)液的導電率、酸堿度、溫度等指標，防止營養(yǎng)液超出植物的耐受范圍。其操作繁瑣，對種植人員要求較高。
現(xiàn)在技術中針對無土栽培營養(yǎng)液改良和使用的研究很多，如專利號為CN200810014041.0的一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養(yǎng)液及其制備方法，使用了硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鉀、氯化鈣、硫酸鎂、乙二胺四乙酸鐵、硫酸銅、氯化錳、硫酸鋅、硼酸、鉬酸，其配置簡單，營養(yǎng)全面，但是元素恒定，營養(yǎng)液自身不具備調(diào)控功能。又如專利號為CN201210352920.0的一種番茄無土栽培用的植物營養(yǎng)液，使用了硝酸鉀、硝酸鈣、硫酸鎂、磷酸銨、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、Na2-EDTA0、Fe-EDTA、鉬酸、硫酸錳、四硼酸鈉、過磷酸鈣、硫酸鋅、硫酸銅，硝酸銨0.00、尿素、有機酸、β環(huán)糊精、維生素B族、殼聚糖、煙酰胺、氨基酸、己酸二乙氨基乙醇酯、赤霉素、水，此專利在礦物質(zhì)營養(yǎng)的基礎上使用了具備促生作用的有機成分有機酸、殼聚糖等，但營養(yǎng)液本身不具備生物活性，環(huán)境抗逆性差。還有專利號為CN201310628017.7的一種番茄無土栽培營養(yǎng)液使用了四水硝酸鈣、乙酸二胺四乙酸鐵鈉鹽、硝酸銨、EM益生菌液、硝酸鉀、磷酸鉀鎂、硫酸銅、硫酸錳、硼酸、鉬酸銨、EDTA螯合鐵，其中加入了微生物成分，但針對性不強，對于營養(yǎng)液中蔬菜根系代謝物不能有效分解，也不能很好的固定營養(yǎng)液成分。
雖然當前無土栽培營養(yǎng)液的研究很多，但是對于無土栽培營養(yǎng)液的探索是本領域人員努力的方向，而且現(xiàn)有技術中針對無土栽培營養(yǎng)液微生物活性的研究相對較少。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液的制備方法，配置簡單，使用方便，微生物活性高，可以顯著促進水培蔬菜生長。
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，其特征在于：氮：230～264mg，磷：26.5～34.0mg，鉀：244～342mg，鈣：90.0～130.0mg，鎂：26.0～53.0mg，鐵：3.2～6.1mg，錳：0.33～0.61mg，銅：0.004～0.025mg，鋅：0.04～0.05mg，硼：0.60～0.70mg，鉬：0.005～0.008mg，念珠藻多糖1-1.5g,固氮混合菌發(fā)酵液2-3g。
本發(fā)明的蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。
本發(fā)明的蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，磷來源自磷酸脲。
本發(fā)明的蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉。
本發(fā)明的蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，念珠藻多糖提取液濃度為0.8-1.2％。
本發(fā)明的蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為(3-5):(1-2)。
其中，念珠藻多糖制作方法如下：
取念珠藻于45℃干燥箱內(nèi)干燥后研磨至粉末狀,向藻粉中加入石油醚300ml(100ml/次)進行索氏提取,于80℃回流6h進行脫脂、脫色素及去除小分子雜質(zhì)；然后用100ml80％的乙醇洗滌藻粉并浸泡5min,80℃提取3h后過濾,重復3次,去可溶性小糖；向藻粉中加蒸餾水200ml,98℃水提3h后,5000r/min離心30min,取上清液。藻粉殘渣按此法重復3次,合并3次上清液。上清液在溫度為45℃,壓力為0.08MPa的條件下,于旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至200ml,冷卻至室溫,用50％的TCA溶液至沉淀完全,5000r/min離心30min,收集上清液,然后進行無水乙醇沉淀(V無水乙醇∶V上清液＝4∶1)12h,過濾后將灰白色沉淀分別用95％乙醇、無水乙醇、丙酮、乙醚各100ml依次洗滌,真空干燥,得灰白色粉末狀粗多糖。
其中，固氮菌混合液制備方法如下：
a、光合細菌發(fā)酵液制備，將菌種進行一級培養(yǎng)，接種量為0.5％～1％，優(yōu)選0.5％，培養(yǎng)pH為6～10，培養(yǎng)溫度為28～36℃，光照強度為3000～4000勒克斯，培養(yǎng)時間為7～10天；獲得一級菌種后進行二級培養(yǎng)，優(yōu)選為間歇式通氣培養(yǎng)，接種量為5％～15％，優(yōu)選10％，培養(yǎng)pH為6～10，培養(yǎng)溫度為28～36℃，光照強度為3000～4000勒克斯，培養(yǎng)時間為7～10天；
b、固氮菌發(fā)酵液的制備，將菌種進行一級培養(yǎng)，接種量為0.5％～1％，優(yōu)選0.5％，培養(yǎng)基pH為6.5～7.5，錐形瓶放入搖床振蕩，溫度為30℃，振蕩24～48h，獲得一級菌種后進行二級培養(yǎng)，接種量為5-15％，培養(yǎng)基pH6.5～7.5，放入搖床振蕩，溫度為30℃，振蕩48～72h；
將以上獲得的二級發(fā)酵液按比例混合即可。
本發(fā)明還提供所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度100～200倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度100～200倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度1000～3000倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，稀釋至使用濃度攪拌均勻。
本發(fā)明其配方合理、營養(yǎng)成分含量高、成本低廉、無污染，其中加入了念珠藻多糖提取物、混合固氮菌發(fā)酵液，提高了營養(yǎng)液的穩(wěn)定性，使水培溶液中礦物成分均一不沉淀，同時利用念珠藻多糖的促生特性，可以提高植株對營養(yǎng)的吸收，而加入的微生物菌劑可以增加栽培液中的氮素并協(xié)調(diào)其他營養(yǎng)成分，保證水培液有效養(yǎng)分含量高，并且微生物菌劑限制了致病病菌的生長，吸收蔬菜根部代謝物、凈化栽培液環(huán)境，使無土栽培生物系統(tǒng)群落豐富、抗逆性高，使用本發(fā)明產(chǎn)品的蔬菜生長快、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
實施例1
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，每升營養(yǎng)營養(yǎng)液中含有：氮：263mg，磷：31mg，鉀：255mg，鈣：123mg，鎂：46mg，鐵：5.6mg，錳：0.54mg，銅：0.004～0.025mg，鋅：0.04～0.05mg，硼：0.60～0.70mg，鉬：0.005～0.008mg，念珠藻多糖1-1.5g,混合固氮菌發(fā)酵液2-3g。
氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。磷來源自磷酸脲。鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌發(fā)酵液由光合細菌和固氮菌制備。
其中，念珠藻多糖濃度為1.2％，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為5:2。
其中，念珠藻多糖制作方法如下：
取念珠藻于45℃干燥箱內(nèi)干燥后研磨至粉末狀,向藻粉中加入石油醚300ml(100ml/次)進行索氏提取,于80℃回流6h進行脫脂、脫色素及去除小分子雜質(zhì)；然后用100ml80％的乙醇洗滌藻粉并浸泡5min,80℃提取3h后過濾,重復3次,去可溶性小糖；向藻粉中加蒸餾水200ml,98℃水提3h后,5000r/min離心30min,取上清液。藻粉殘渣按此法重復3次,合并3次上清液。上清液在溫度為45℃,壓力為0.08MPa的條件下,于旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至200ml,冷卻至室溫,用50％的TCA溶液至沉淀完全,5000r/min離心30min,收集上清液,然后進行無水乙醇沉淀(V無水乙醇∶V上清液＝4∶1)12h,過濾后將灰白色沉淀分別用95％乙醇、無水乙醇、丙酮、乙醚各100ml依次洗滌,真空干燥,得灰白色粉末狀粗多糖。
其中，固氮菌混合液制備方法如下：
a、光合細菌發(fā)酵液制備，將菌種進行一級培養(yǎng)，接種量為0.5％～1％，優(yōu)選0.5％，培養(yǎng)pH為6～10，培養(yǎng)溫度為28～36℃，光照強度為3000～4000勒克斯，培養(yǎng)時間為7～10天；獲得一級菌種后進行二級培養(yǎng)，優(yōu)選為間歇式通氣培養(yǎng)，接種量為5％～15％，優(yōu)選10％，培養(yǎng)pH為6～10，培養(yǎng)溫度為28～36℃，光照強度為3000～4000勒克斯，培養(yǎng)時間為7～10天；
b、固氮菌發(fā)酵液的制備，將菌種進行一級培養(yǎng)，接種量為0.5％～1％，優(yōu)選0.5％，培養(yǎng)基pH為6.5～7.5，錐形瓶放入搖床振蕩，溫度為30℃，振蕩24～48h，獲得一級菌種后進行二級培養(yǎng)，接種量為5-15％，培養(yǎng)基pH6.5～7.5，放入搖床振蕩，溫度為30℃，振蕩48～72h；
將以上獲得的二級發(fā)酵液按比例混合即可。
本發(fā)明還提供所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度200倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度200倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度3000倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，稀釋至使用濃度攪拌均勻。
實施例2
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，每升營養(yǎng)營養(yǎng)液中含有：氮：264mg，磷：34.0mg，鉀：342mg，鈣：130.0mg，鎂：53.0mg，鐵：6.1mg，錳：0.61mg，銅：0.025mg，鋅：0.05mg，硼：0.70mg，鉬：0.008mg，念珠藻多糖1.5g,固氮混合菌發(fā)酵液3g。
氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。磷來源自磷酸脲。鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌發(fā)酵液由光合細菌和固氮菌制備。
其中，念珠藻多糖濃度為1.2％，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為5:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制備方法如實施例1。
所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度2500倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀釋至使用濃度攪拌均勻。
實施例3
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，每升營養(yǎng)營養(yǎng)液中含有：氮：235mg，磷：28.0mg，鉀：342mg，鈣：130.0mg，鎂：51.0mg，鐵：4.1mg，錳：0.61mg，銅：0.025mg，鋅：0.05mg，硼：0.70mg，鉬：0.008mg，念珠藻多糖1.3g,固氮混合菌發(fā)酵液3g。
氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。磷來源自磷酸脲。鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌發(fā)酵液由光合細菌和固氮菌制備。
其中，念珠藻多糖濃度為1％，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為3:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制備方法如實施例1。
所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度2500倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀釋至使用濃度攪拌均勻。
實施例4
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，每升營養(yǎng)營養(yǎng)液中含有：氮：264mg，磷：32.0mg，鉀：245mg，鈣：130.0mg，鎂：51.0mg，鐵：6.1mg，錳：0.61mg，銅：0.025mg，鋅：0.05mg，硼：0.70mg，鉬：0.008mg，念珠藻多糖1.1g,固氮混合菌發(fā)酵液2.6g。
氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。磷來源自磷酸脲。鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌發(fā)酵液由光合細菌和固氮菌制備。
其中，念珠藻多糖濃度為1.1％，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為5:2，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制備方法如實施例1。
所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度2500倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀釋至使用濃度攪拌均勻。
實施例5
一種蔬菜無土栽培營養(yǎng)液，每升營養(yǎng)營養(yǎng)液中含有：氮：264mg，磷：34.0mg，鉀：252mg，鈣：130.0mg，鎂：53.0mg，鐵：6.1mg，錳：0.61mg，銅：0.025mg，鋅：0.05mg，硼：0.65mg，鉬：0.005mg，念珠藻多糖1.5g,固氮混合菌發(fā)酵液3g。
氮來源自硝酸鈉、硝酸銨、磷酸脲。磷來源自磷酸脲。鉀選自硫酸鉀；鈣選自氯化鈣；鎂選自硫酸鎂；鐵選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，銅選自硫酸銅；錳選自硫酸錳，鋅選自硫酸鋅，硼選自硼酸，鉬選自鉬酸鈉，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌發(fā)酵液由光合細菌和固氮菌制備。
其中，念珠藻多糖濃度為0.9％，固氮菌混合液中光合細菌發(fā)酵液和固氮菌發(fā)酵液的質(zhì)量比為4:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制備方法如實施例1。
所述無土栽培營養(yǎng)液制備方法，其步驟如下：
(1)將硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(2)將磷酸二氫銨、硫酸鎂溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度150倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(3)將螯合鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、硼酸、鉬酸鈉溶于水，配成營養(yǎng)液使用濃度2500倍的濃縮液，室溫儲存?zhèn)溆茫?/p>
(4)混合：將步驟(1)到(3)的溶液按比例用水稀釋至較低濃度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀釋至使用濃度攪拌均勻。
試驗例
本發(fā)明的無土栽培營養(yǎng)液對番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
在六盤水六枝無土栽培示范園內(nèi)進行本發(fā)明的番茄栽培試驗，將示范園中番茄栽培取分為兩個處理，試驗組使用本發(fā)明無土栽培營養(yǎng)液，對照組使用市場銷售的無土栽培營養(yǎng)液，管理方式一致，對番茄的生長性狀和產(chǎn)量品質(zhì)進行觀察記錄。
實驗結果如下：
由表可以看出，試驗組番茄的莖粗提高了18.3％，株高提高了5％，做過了提高了17.3％，單果重量提高了10％，產(chǎn)量提高了42％，維生素C含量提高了17.3％，硝酸鹽的含量降低了23％,總糖含量提高了18％。番茄的性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)都有明顯提高，能顯著提升蔬菜經(jīng)濟效益。
試驗2本發(fā)明對水培黃瓜性狀、品質(zhì)、產(chǎn)量的試驗
該營養(yǎng)液在示范園內(nèi)進行了水培黃瓜的試驗，采用同等用量的本發(fā)明無土栽培營養(yǎng)液和市場銷售的無土栽培營養(yǎng)液進行黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)對比試驗；試驗組為本發(fā)明營養(yǎng)液，對照組為市場銷售通用無土栽培營養(yǎng)液，實驗結果如下：
黃瓜的生物學性狀表
由表可以看出，使用本發(fā)明產(chǎn)品后，黃瓜的株高提高了1.34％，節(jié)間高度降低了16.34％，莖粗提高了26.6％，病株率降低了75％，單果重增加了17.56％，黃瓜的形狀改變明顯。
黃瓜的產(chǎn)量品質(zhì)表
由表可以看出，使用本發(fā)明產(chǎn)品后，黃瓜的產(chǎn)量提高了31.21％，維生素C含量提高了17.63％，硝酸鹽降低了22.89％，總糖含量提高了13.33％，本發(fā)明產(chǎn)品在水培黃瓜中明顯提高產(chǎn)量，營養(yǎng)成分含量也有顯著增加。