本發(fā)明涉及一種低氮培養(yǎng)液及其在降低水培韭菜硝酸鹽含量中的應(yīng)用，屬于韭菜水培營(yíng)養(yǎng)液領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

韭菜(alliumtuberosumr.)是中國(guó)的特色蔬菜，各地普遍栽培，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。傳統(tǒng)上韭菜以土壤栽培為主，但土壤栽培方式韭蛆等病蟲害比較嚴(yán)重，而且防治困難，生產(chǎn)過(guò)程中常常使用大量或毒性高的農(nóng)藥，導(dǎo)致韭菜產(chǎn)品農(nóng)藥殘留嚴(yán)重。韭菜營(yíng)養(yǎng)液栽培是一種新型的無(wú)土栽培方式，根系生長(zhǎng)在營(yíng)養(yǎng)液中，從根本上杜絕了韭蛆的生長(zhǎng)環(huán)境，能夠很好的防治韭蛆為害，促進(jìn)根系的發(fā)育，提高韭菜產(chǎn)量和品質(zhì)，是解決韭菜傳統(tǒng)栽培方式中一系列問(wèn)題的有效方式。

韭菜無(wú)土栽培是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型栽培模式，主要包括沙培、蛭石草炭栽培和營(yíng)養(yǎng)液栽培等栽培形式，具有病蟲害少、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、凈菜率高、栽培場(chǎng)地靈活等優(yōu)點(diǎn)。已有的研究表明無(wú)土栽培韭菜比土培株高增加14％以上，增產(chǎn)20％以上，vc含量增加10％以上，可以看出，無(wú)土栽培在解決韭菜韭蛆為害的同時(shí)，促進(jìn)了韭菜的生產(chǎn)，改善了品質(zhì)，提高了產(chǎn)量。韭菜屬于喜硝態(tài)氮作物，且易富集硝酸鹽，而水培韭菜中營(yíng)養(yǎng)液中的氮素來(lái)源多以硝態(tài)氮為主，這就導(dǎo)致了水培韭菜硝酸鹽含量的增加。為了降低韭菜硝酸鹽含量，目前在水培中主要是采用適宜氮肥濃度及配比、氮磷鉀平衡施肥以及硝化抑制劑等減、限硝態(tài)氮吸收的方法來(lái)降低蔬菜體內(nèi)硝酸鹽累積。以上方法主要是針對(duì)韭菜整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行調(diào)整處理，全生育期的營(yíng)養(yǎng)液調(diào)整會(huì)導(dǎo)致韭菜生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)降低以及增加成本等問(wèn)題。

目前，在韭菜水培生產(chǎn)中尚未有高效、省工省力、低成本的通過(guò)調(diào)控營(yíng)養(yǎng)液降低韭菜硝酸鹽的操作方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種低氮培養(yǎng)液，解決現(xiàn)有韭菜水培生產(chǎn)中韭菜硝酸鹽含量高的問(wèn)題，如在采收前3天更換為本發(fā)明低氮培養(yǎng)液配方，本發(fā)明低氮培養(yǎng)液具有低成本高效的特點(diǎn)。

本發(fā)明所提供的低氮營(yíng)養(yǎng)液，其離子組成及濃度如下：

ca²⁺0.5～1.5mmol/l；

k⁺4.0～8.0mmol/l；

no3^-3.0～5.0mmol/l；

nh4⁺1.0～3.0mmol/l；

mg²⁺1.0～2.0mmol/l；

so4^2-2.0～4.0mmol/l；

po4^3-1.0～3.0mmol/l。

所述低氮營(yíng)養(yǎng)液的的ph值為5.8～6.4。

優(yōu)選地，所述低氮營(yíng)養(yǎng)液的離子組成如下：

ca²⁺1mmol/l；

k⁺6mmol/l；

no3^-4mmol/l；

nh4⁺2mmol/l；

mg²⁺1mmol/l；

so4^2-3mmol/l；

po4^3-2mmol/l。

本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液可通過(guò)如下方法配制：

采用分析純的ca(no3)2、kno3、(nh4)2so4、mgso4、k2so4和h3po4作為所述低氮營(yíng)養(yǎng)液的離子來(lái)源。

按照各離子的濃度，稱取合適質(zhì)量配比的ca(no3)2、kno3、(nh4)2so4、mgso4、k2so4、h3po4，首先將ca(no3)2和kno3放入到常溫的清水中，溶解后得到營(yíng)養(yǎng)液a；然后將(nh4)2so4、mgso4和k2so4放入到常溫的清水中，溶解后得到營(yíng)養(yǎng)液b，將營(yíng)養(yǎng)液a和b分別加入到營(yíng)養(yǎng)液池中，并將加入h3po4，最后加入適量的清水進(jìn)行定容即得到所述低氮營(yíng)養(yǎng)液。

配制所述低氮營(yíng)養(yǎng)液時(shí)，要及時(shí)監(jiān)所述低氮營(yíng)養(yǎng)液的ec、ph值，保證營(yíng)養(yǎng)液混合均勻和氧氣的充足。

本發(fā)明在對(duì)韭菜養(yǎng)分需求規(guī)律及硝酸鹽累積機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析常見(jiàn)降低硝酸鹽積累方法及韭菜營(yíng)養(yǎng)液配方，確定了在韭菜水培技術(shù)下通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液配方的調(diào)整以及營(yíng)養(yǎng)液供給方式的改變實(shí)現(xiàn)降低硝酸鹽積累的目的。

具體地，本發(fā)明在探明水培韭菜硝酸鹽積累主要因素在于對(duì)營(yíng)養(yǎng)液中氮奢侈吸收的前提下，提供了低氮營(yíng)養(yǎng)液配方以及供給時(shí)期，形成在特定時(shí)期通過(guò)供給低氮營(yíng)養(yǎng)液一定時(shí)間的調(diào)控方案：

在采收水培韭菜采收前3～5天，將常規(guī)營(yíng)養(yǎng)液(即現(xiàn)有技術(shù)中用于水培韭菜的營(yíng)養(yǎng)液)更換為本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液，繼續(xù)培養(yǎng)至采收。

利用本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液中的硫酸鉀補(bǔ)充減少的硝酸鉀中的鉀元素，進(jìn)而通過(guò)使用硫酸鉀補(bǔ)充鉀元素，提高了營(yíng)養(yǎng)液中硫素的含量，而硫素是韭菜芳香物質(zhì)的主要成分，提高了韭菜的品質(zhì)。

通常，夏秋季季節(jié)25～30天即可采收水培韭菜，冬春季在30～35天即可采收水培韭菜，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)夭墒諘r(shí)間及時(shí)更換營(yíng)養(yǎng)液。

具體水培過(guò)程中，應(yīng)該配備兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)液池(a池和b池)，更換前將原營(yíng)養(yǎng)液回收至a池中，待采收后繼續(xù)使用；收割完后將本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液回收至b池中，待下次使用。

韭菜采收前3～5天，通過(guò)將原配方營(yíng)養(yǎng)液更換為本發(fā)明低氮的營(yíng)養(yǎng)液配方，通過(guò)減少營(yíng)養(yǎng)液中的氮源，從而減少了韭菜對(duì)氮素的吸收，營(yíng)造了氮素相對(duì)缺乏的環(huán)境，從而減少了硝酸鹽的積累。在降低配方中氮素的同時(shí)，為彌補(bǔ)鉀元素的減少，使用硫酸鉀補(bǔ)充鉀元素，提高了營(yíng)養(yǎng)液中硫素的含量，而硫素是韭菜芳香物質(zhì)的主要成分，提高了韭菜的品質(zhì)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)采收后的韭菜的綜合生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)結(jié)果的分析，并結(jié)合硝酸鹽還原和同化酶的分析，研究了低氮營(yíng)養(yǎng)液及供給時(shí)長(zhǎng)對(duì)減少硝酸鹽積累的原理。在本發(fā)明提供的培養(yǎng)方案下，即保證了降低硝酸鹽積累的效果，同時(shí)將氮素減少后對(duì)產(chǎn)量的影響控制在可接受范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。

下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。

下述實(shí)施例中韭菜中硝酸鹽的含量是依據(jù)ny/t1279—2007《蔬菜、水果中硝酸鹽的測(cè)定—紫外分光光度法》中規(guī)定的方法測(cè)定的。

實(shí)施例1、低氮營(yíng)養(yǎng)液的配制

根據(jù)營(yíng)養(yǎng)液池大小計(jì)算出ca(no3)2、kno3、(nh4)2so4、mgso4、k2so4和h3po4的需要量。

首先將ca(no3)2和kno3放入到常溫的清水中，溶解后得到營(yíng)養(yǎng)液a，然后將(nh4)2so4、mgso4和k2so4放入到常溫的清水中，溶解后得到營(yíng)養(yǎng)液b；在營(yíng)養(yǎng)液池中加入1/3體積的清水，加入營(yíng)養(yǎng)液a，并攪拌均勻，然后再加入1/3體積的清水后加入營(yíng)養(yǎng)液b，攪拌均勻；最好加入h3po4后，加入足量的清水?dāng)嚢杈鶆蚣吹玫降偷獱I(yíng)養(yǎng)液。

本實(shí)施例配制的低氮營(yíng)養(yǎng)液的組成及含量如下：

ca²⁺1mmol/l；

k⁺6mmol/l；

no3^-4mmol/l；

nh4⁺2mmol/l；

mg²⁺1mmol/l；

so4^2-3mmol/l；

po4^3-2mmol/l；

本實(shí)施例配制的低氮營(yíng)養(yǎng)液的ph值為6.2。

實(shí)施例2、低氮營(yíng)養(yǎng)液栽培效果

在2015年9月～10月，進(jìn)行韭菜水培實(shí)驗(yàn)，品種為“精選791”。

實(shí)驗(yàn)組：利用現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)液(ca²⁺1.0mmol/l；k⁺6mmol/l；no3^-8mmol/l；nh4⁺4mmol/l；mg²⁺1mmol/l；so4^2-2mmol/l；po4^3-2mmol/l，其離子來(lái)源為ca(no3)2、kno3、nh4no3、kh2po4、(nh4)2so4和mgso4)培養(yǎng)27天，更換為本發(fā)明實(shí)施例1配制的低氮營(yíng)養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)3天(將現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)液回收至營(yíng)養(yǎng)液池a中)，然后采收，采收韭菜后將本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液回收至營(yíng)養(yǎng)液池b中。

對(duì)照組1：利用現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)液持續(xù)培養(yǎng)30天后采收。

對(duì)照組2：利用現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)23天，更換為本發(fā)明實(shí)施例1配制的低氮營(yíng)養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)7天后采收。

一、各處理組韭菜的硝酸鹽含量和產(chǎn)量

結(jié)果如表1中所示，可以看出，本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液處理3天后，硝酸鹽含量較對(duì)照組1降低了42％，產(chǎn)量較對(duì)照組1僅降低了9.4％；而雖然對(duì)照組2處理的韭菜的硝酸鹽好含量較對(duì)照組1降低了58.22％，但是其產(chǎn)量較對(duì)照組1降低了24.87％，因此，采用本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液處理3天的韭菜的硝酸鹽含量降低顯著，但產(chǎn)量降低幅度較小，而本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液處理7天的韭菜的硝酸鹽含量降低顯著的同時(shí)，其產(chǎn)量也大幅度下降。

表1低氮營(yíng)養(yǎng)液處理后的硝酸鹽和產(chǎn)量

注：表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(α＝0.05)，下表同。

二、各處理組韭菜的生長(zhǎng)指標(biāo)

結(jié)果如表2中所示，可以看出，本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液處理3天后，株高、假莖粗、葉片數(shù)、最大葉寬較對(duì)照組1分別降低了6.83％、5.38％、4.12％、0.64％，降低幅度較??；而對(duì)照組2處理韭菜的株高、假莖粗、葉片數(shù)、最大葉寬較對(duì)照組1降低了15.17％、13.45％、14.23％、3.61％，降低幅度較大。

表2低氮營(yíng)養(yǎng)液處理后的生長(zhǎng)指標(biāo)

三、各處理組韭菜的品質(zhì)

結(jié)果如表3中所示，可以看出，本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液處理3天后，維生素c、粗纖維、可溶性糖、可溶性蛋白較對(duì)照組1分別增加了3.66％、-4.14％、18.71％、0.41％，增加幅度不大；而對(duì)照組2處理韭菜的維生素c、粗纖維、可溶性糖、可溶性蛋白較對(duì)照組1增加了7.13％、22.07％、15.11％、4.12％，增加幅度較大。可知，采收前3天改用本發(fā)明低氮營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，雖然產(chǎn)量有所降低，但是品質(zhì)并未降低，反而有提升。

表3低氮營(yíng)養(yǎng)液處理后的品質(zhì)