CN101941863A - 植物培植海水营养液及植物喷雾培植方法 - Google Patents
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- Y02P60/216—
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- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
本发明提供一种植物培植海水营养液，由四部分组成，各部分的组成如下：A：Ca(NO3)2·4H2O，520-630克；KNO3，360-440克；B：KH2PO4，100-170克；MgSO4·7H2O，170-250克；C：FeSO4·7H2O，22-33克；EDTA-2Na，30-45克；H3BO3，2.3-3.4克；MnSO4·4H2O，1.7-2.5克；ZnSO4·7H2O，0.18-0.26克；CuSO4·5H2O，0.07-0.09克；D：海水，5000-7500克。将1-1.5倍A、1-1.5倍B、1-1.5倍C混合到一起加水至1吨；再加入1-3倍D。本发明还提供了一种植物喷雾培植方法，该方法使用所述的营养液，以雾状喷于植物的根系。在植物生长的初期，按照每一吨水溶解一倍量的A、一倍量的B、一倍量的C，并添加一倍量的D的比例配成营养液，以雾状喷于植物的根系；在植物生长的旺长期，将A、B、C的用量增加到1.3-1.5倍；在植物生长的收获期，D的用量增加到2-3倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物培植海水营养液及植物海水营养液喷雾培植方法。
背景技术
传统农业是基于太阳光照与土壤基质而进行的自然生产方式的农业，产品的产量和产品质量受到种植面积和自然环境条件的制约，很难满足人们对食品数量和质量的要求。
温室栽培在一定程度上摆脱了环境对农业生产的限制，人们可以在任何时间吃到各种蔬菜或水果。温室无土栽培技术是随着温室生产发展而研究采用的一种最新栽培方式。无土栽培大体上分为基质栽培和无基质栽培两大类。基质栽培，即作物根系固定在基质中，植株通过基质吸收营养液，主要栽培方式有袋培、岩棉培和营养液膜法。而无基质栽培一般称为水培，即根系直接和营养液接触。
植物工厂是继温室栽培之后发展的一种高度专业化、现代化的设施农业。它与温室生产不同点在于，完全摆脱大田生产条件下自然条件和气候的制约，应用近代先进技术设备，完全由人工控制环境条件，全年均衡供应农产品。目前，高效益的植物工厂在某些发达国家发展迅速，实现了工厂化生产蔬菜、食用菌和名贵花木等。植物工厂的最主要特点之一是营养液栽培技术，如日本营养液栽培的方法有许多种，如NFT、湛液培、喷雾培、固体基质培(包括岩棉培、砾培、砂培等)，其中以岩棉培和NFT为主，而岩棉培更是占到营养液栽培面积的近50％。典型的营养液栽培装置有以下几种形式：①三水式NFT装置——栽培床用泡沫制成，有一定的斜度(1/80-1/100)，底部营养液呈薄膜状缓缓流动，可以自动供肥，还设有杀菌装置；②协和式——使用成型塑料栽培床，分成若干单元，适用于果菜栽培；③M式——栽培槽用“U”型泡沫制作的成型产品连接而成，定植板也用泡沫做成，里面铺聚乙烯薄膜，适于叶菜特别是鸭儿芹栽培；④新和式等量交换装置——其主要特征是栽培槽分成两部分，相互间进行营养液的等量交换，以补给根系充足的氧气(②、③、④均属于湛液栽培装置)；⑤诚和式——这是一种循环式岩棉栽培装置，在栽培槽中央安装排水管，从下到上依次铺放粒状岩棉垫、岩棉块和定型灌水管，采用滴灌方式，多余的营养液经排水管流回集水槽供循环使用。植物工厂中多采用移动栽培装置，主要有平面式、立体式和倾斜式三种，通过合理密植，提高了有效栽培面积。
研发适用的营养液是植物工厂的重要课题。不同的营养液适用于不同的植物，通过调整营养液的组成，可以按照人们的要求生产具有特定营养成分的蔬菜。
现在世界上已发表了无数的营养液配方，广泛使用的配方如：
Hoagland配方：Ca(NO3)2.H2O 945mg/l，KNO3 607mg/l，NH4H2PO4 115mg/l，MgSO4.H2O 493mg/l；
日本园试配方：Ca(NO3)2.H2O 945mg/l，KNO3 809mg/l，NH4H2PO4 153mg/l，MgSO4.7H2O 493mg/l；
广泛使用的配方还有日本的山崎系列配方等。
这些营养液用于基质培或水培蔬菜，满足了植物生长的需要，使用这些营养液，种植出了与普通大棚或自然种植的蔬菜营养成分相当的有机蔬菜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物培植海水营养液，用于植物喷雾水培种植，用该营养液种植的蔬菜，具有营养物质含量高于普通大棚或自然种植的蔬菜的特点。
本发明的技术方案是：一种植物培植海水营养液，由四部分组成，各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 520-630克
KNO3 360-440克
B：KH2PO4 100-170克
MgSO4·7H2O 170-250克
C：FeSO4·7H2O 22-33克
EDTA-2Na 30-45克
H3BO3 2.3-3.4克
MnSO4·4H2O 1.7-2.5克
ZnSO4·7H2O 0.18-0.26克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 5000-7500克
将A组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将B组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将C组分中的FeSO4·7H2O和EDTA-2Na分别加适量水使其完全溶解，并混合到一起，将其余物质分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将1-1.5倍A、1-1.5倍B、1-1.5倍C混合到一起加水至1吨；再加入1-3倍D。
优选地，各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 540-610克
KNO3 370-430克
B：KH2PO4 110-160克
MgSO4·7H2O 190-230克
C：FeSO4·7H2O 25-31克
EDTA-2Na 33-42克
H3BO3 2.5-3.2克
MnSO4·4H2O 1.9-2.3克
ZnSO4·7H2O 0.20-0.24克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 5500-7000克
优选地，各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 550-600克
KNO3 380-420克
B：KH2PO4 110-150克
MgSO4·7H2O 200-220克
C：FeSO4·7H2O 27-29克
EDTA-2Na 35-39克
H3BO3 2.7-3.0克
MnSO4·4H2O 2.0-2.2克
ZnSO4·7H2O 0.21-0.23克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 6000-6500克
进一步优选各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 575克
KNO3 400克
B：KH2PO4 136克
MgSO4·7H2O 212克
C：FeSO4·7H2O 27.89克
EDTA-2Na 37.2克
H3BO3 2.86克
MnSO4·4H2O 2.13克
ZnSO4·7H2O 0.22克
CuSO4·5H2O 0.08克
D：海水 6250克
本发明还提供了一种植物喷雾培植方法，该方法使用本发明所述的营养液，以雾状喷于植物的根系。
优选地，在植物生长的初期，按照每一吨水溶解一倍量的A、一倍量的B、一倍量的C，并添加一倍量的D的比例配成营养液，以雾状喷于植物的根系；在植物生长的旺长期，将A、B、C的用量增加到1.3-1.5倍；在植物生长的收获期，D的用量增加到2-3倍。
本发明的营养液具有如下特点：
1、营养液含有植物生长所必需的全部营养元素(除C、H、O之外其余13种：N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl)。
2、含各种营养元素的化合物是根部可以吸收的状态，即可以溶于水的呈离子状态的化合物，主要是无机盐类，以及有机螯合物铁。
3、营养液中各营养元素的数量比例符合植物生长发育的要求，均衡。营养液中各营养元素的无机盐类构成的总盐分浓度及其酸碱反应适合植物生长要求。
4、组成营养液的各种化合物，在栽培植物的过程中，在较长时间内保持其有效状态。组成营养液的各种化合物的总体，在被根吸收过程中造成的生理酸碱反应是比较平稳的。
本发明的营养液特别适用于果菜类的培植，也可用于其他类蔬菜的培植。
本发明的有益之处在于：用本发明的营养液通过喷雾培植的蔬菜，具有与海水培植的蔬菜相近的营养物质；可以用普通大棚种植的蔬菜的种子，而不像纯粹的海水培植，需要选择特定的植物品种，还要对种子进行各种处理，比如海水耐受性处理等。
另外，使用本发明的营养液在植物工厂内进行气雾式栽培，可以大幅度缩短植物生长周期，大幅度提高单位面积的产品产量，生产特定营养物质高的蔬菜。
附图说明
图1是本发明使用的一种种植装置的断面图。
图2是本发明使用的另一种种植装置的轴向断面图。
具体实施方式
图1是本发明使用的一种种植装置的断面图。该装置由两块立体种植板1在上端搭接在一起，下端置于回流槽6内，两端封闭，形成一个横向三棱柱形密闭的空间。种植板1上有多个种植孔，种植孔内有由海绵或其他材料构成的定植体，使种子附着在该孔内；密闭空间内配备有一套营养液气雾式供给系统，该系统包括高压水管5和与水管连通的多个喷头4，高压水管5可以依附在支架3上，或可定型性地悬置在空中。营养液通过喷头4以气雾态的形式喷出，通常营养液到达喷头时，其压力为1公斤至2公斤，优选在1.8公斤。
起初，当营养液经过高压水泵通过喷头4以气雾态喷出时，营养液将渗过定植体滋润种子(或经育苗后移栽到种植孔的植物幼苗)，当种子发芽向立体种植板1的内部长出根部2后，营养液变可以直接喷射至根部2上，为植物提供营养，当植物逐渐长大，根部2越来越发达后即可将定植体撑破，而使其掉落在地面上，采用该种营养液供给方式可以真正实现气生根。将营养液以气雾态喷出，将弥漫于两个立体种植板1形成的整个内部空间，即可以弥漫于植物的整个根系所处的空间，让植物即可获取矿质营养，又能从空气中吸收更多的氧气，所以根系生长特别发达，植株生长速度是水培植株和陆陪植株的生长速度的3至5倍。
由于喷出的营养液只有一部分被根部2吸收，另一部分会经由根部2滴落或者直接落到地面上，为了减少浪费，该装置的底面上设置倾斜的回流槽6，使营养液循环使用。
图2是本发明使用的另一种种植装置的轴向断面图。这种装置与图1的区别在于种植板形成一个圆柱形，其更便于在顶部种植果菜类蔬菜，以及藤蔓类蔬菜，侧面种植叶菜类蔬菜。
以种植西红柿为例，进一步说明本发明的具体实施方式。
本实施例采用的植物培植海水营养液组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 575克
KNO3 400克
B：KH2PO4 136克
MgSO4·7H2O 212克
C：FeSO4·7H2O 27.89克
EDTA-2Na 37.2克
H3BO3 2.86克
MnSO4·4H2O 2.13克
ZnSO4·7H2O 0.22克
CuSO4·5H2O 0.08克
D：海水 6250克
将A组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将B组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将C组分中的FeSO4·7H2O和EDTA-2Na分别加适量水使其完全溶解，并混合到一起，将其余物质分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
方法1，将经过育苗的西红柿苗移栽到附图1所示的装置的靠上两排种植孔中，在西红柿生长初期第1-15天按照每一吨水溶解一倍量的A、一倍量的B、一倍量的C，并添加一倍量的D的比例配成营养液，营养液以雾状喷于植物的根系；喷雾可以采用间歇式喷雾，每隔5-60分钟喷一次，每次不超过30秒钟。具体的间隔时间，可以根据植物的种类、外部环境、植物根系的发育情况等进行适时调整。在植物生长的旺长期第16-30天，将A、B、C的用量增加到1.3-1.5倍(本实施例为1.5倍)，D的用量不变；在植物生长的收获期第21-28天，A、B、C的用量同旺长期，海水增加到2-3倍(本实施例2.5倍)以雾状喷于植物的根系。45天收获西红柿，产量达到平均4000克/株，我们抽取了两项元素含量检验其营养成分含量，结果每100克西红柿中含钙26毫克，维生素C达到24毫克。用糖度测定仪测试其糖度达到9.8度，比普通大田种植高出3度.
方法2，将经过育苗的西红柿苗移栽到附图2所示的装置的顶部种植孔中，在西红柿生长初期第1-30天按照每一吨水溶解一倍量的A、一倍量的B、一倍量的C，并添加一倍量的D的比例配成营养液，营养液以雾状喷于植物的根系；让其自由生长，不让其坐果；在植物生长第31-60天，将A、B、C的用量增加到1.3-1.5倍(本实施例为1.5倍)，不让其坐果。在植物生长的第61-90天，为坐果期，海水增加到2-3倍(本实施例2.5倍)以雾状喷于植物的根系。90天收获西红柿，产量达到平均250公斤/株，坐果数量超过1000个/株，经检验营养成分含量和糖度均与“方法1”基本一致。
为了检验用本发明的营养液培植的西红柿的口感，发明人随机选取20个年龄在23-65岁的体验者进行品尝体验，体验方式为直接生吃本发明的西红柿和相邻地块大田种植的西红柿，结果全部体验者都认为本发明的西红柿味道更浓郁，更甜。
Claims (6)
1.一种植物培植海水营养液，其特征在于由四部分组成，各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 520-630克
KNO3 360-440克
B：KH2PO4 100-170克
MgSO4·7H2O 170-250克
C：FeSO4·7H2O 22-33克
EDTA-2Na 30-45克
H3BO3 2.3-3.4克
MnSO4·4H2O 1.7-2.5克
ZnSO4·7H2O 0.18-0.26克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 5000-7500克
将A组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将B组分中的三种化合物分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将C组分中的FeSO4·7H2O和EDTA-2Na分别加适量水使其完全溶解，并混合到一起，将其余物质分别完全溶解于适量水中，形成透明液体；
将1-1.5倍A、1-1.5倍B、1-1.5倍C混合到一起加水至1吨；再加入1-3倍D。
2.根据权利要求1所述的植物培植海水营养液，其特征在于各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 540-610克
KNO3 370-430克
B：KH2PO4 110-160克
MgSO4·7H2O 190-230克
C：FeSO4·7H2O 25-31克
EDTA-2Na 33-42克
H3BO3 2.5-3.2克
MnSO4·4H2O 1.9-2.3克
ZnSO4·7H2O 0.20-0.24克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 5500-7000克
3.根据权利要求2所述的植物培植海水营养液，其特征在于各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 550-600克
KNO3 380-420克
B：KH2PO4 110-150克
MgSO4·7H2O 200-220克
C：FeSO4·7H2O 27-29克
EDTA-2Na 35-39克
H3BO3 2.7-3.0克
MnSO4·4H2O 2.0-2.2克
ZnSO4·7H2O 0.21-0.23克
CuSO4·5H2O 0.07-0.09克
D：海水 6000-6500克
4.根据权利要求3所述的植物培植海水营养液，其特征在于各部分的组成如下：
A：Ca(NO3)2·4H2O 575克
KNO3 400克
B：KH2PO4 136克
MgSO4·7H2O 212克
C：FeSO4·7H2O 27.89克
EDTA-2Na 37.2克
H3BO3 2.86克
MnSO4·4H2O 2.13克
ZnSO4·7H2O 0.22克
CuSO4·5H2O 0.08克
D：海水 6250克
5.一种植物喷雾培植方法，其特征在于使用权利要求1-4中任意一项所述的营养液，以雾状喷于植物的根系。
6.根据权利要求5所述的植物喷雾培植方法，其特征在于在植物生长的初期，按照每一吨水溶解一倍量的A、一倍量的B、一倍量的C，并添加一倍量的D的比例配成营养液，以雾状喷于植物的根系；在植物生长的旺长期，将A、B、C的用量增加到1.3-1.5倍；在植物生长的收获期，D的用量增加到2-3倍。
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