CN102584397B - 一种水培营养液及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水培营养液，它包括基本营养元素、γ-聚谷氨酸、稀土元素和水。本发明还公开了上述水培营养液的制备方法和应用。本发明水培营养液配方中γ-聚谷氨酸和稀土元素具有协同增效作用，促进植物根系对营养元素的吸收，改善和防治植物缺素的症状，提高植物的品质。本发明的水培营养液绿色无公害，施用后不会污染环境。本发明的水培营养液不仅适用于无土栽培观叶花卉，如：粉黛、富贵竹、吊兰等；还适用于叶类蔬菜、瓜果，如：生菜、青菜、草莓、甜瓜等。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有γ-聚谷氨酸和稀土元素的水培营养液及其制备方法和应用，属于混合肥料应用领域。
背景技术
水培营养液是采用环境生物生态共生技术和菌根共生原理经生物发酵、化学螯合、物理活化等工艺合成的一种新型水培植物营养液，具有植物营养和水质改善的功效，可代替土壤向植物提供水、肥、气、热等生长因子，能满足水培植物生长所需的条件。
水培(Water Culture)是指植物根系直接生长在营养液液层中的一种无土栽培方法。目前水培大多应用于花卉栽培，而应用于蔬菜、水果类的实例并不多见。并且，以往的水培营养液都是有针对性的施用于某一类的植物，应用范围较窄。所以，广谱性的水培营养液是未来研究的热点。
γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamic acid，简称γ-PGA}是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸(结构如下)。
γ-PGA具有极佳的生物可降解性、成膜性、成纤维性、可塑性、粘结性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性，在注重环保、强调可持续发展的今天，γ-PGA及其衍生物有十分广阔的应用前景，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域。而市场上存在的水培营养液都具有一定的专属性，因此一种广谱高效的水培营养液亟待开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以广泛应用于无土栽培观叶花卉、叶类蔬菜、瓜果的广谱性水培营养液。
本发明还要解决的技术问题，是提供上述水培营养液的制备方法。
本发明最后要解决的技术问题，是提供上述水培营养液的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种水培营养液，包括基本营养元素和水，所述的水培营养液还包含γ-聚谷氨酸和稀土元素；其中，γ-聚谷氨酸的含量3.4×10-6～6800×10-6mmol/L；稀土元素为镧、铈、镨、钕中的一种或多种的混合，含量为0.00007～0.09444mmol/L。
其中，所述的基本营养元素包含：N和K，含量分别为12.5～13.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L。所述的基本营养元素优选包含N、P、K、S、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn、Mo、Co的含量分别为12.5～13.6mmol/L，1.3～1.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L，2.0～4.7mmol/L，11.7～12.0mmol/L，1.8～2.3mmol/L，0.007～0.015mmol/L，0.080～0.093mmol/L，0.00007～0.00039mmol/L，0.009～0.018mmol/L，0.0001～0.0003mmol/L，0.00002～0.00008mmol/L。
其中，所述的γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液、或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂；γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液、含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸计。
上述γ-聚谷氨酸优选用γ-聚谷氨酸溶液的形式，所述的γ-聚谷氨酸溶液按如下方法制备得到：微生物发酵生产γ-聚谷氨酸，发酵结束后，将得到γ-聚谷氨酸培养物，经板框过滤除菌，即可制得所需求的γ-聚谷氨酸溶液，其中，γ-聚谷氨酸溶液中，γ-聚谷氨酸的含量为2～5wt％。具体来说，γ-聚谷氨酸溶液可采用如下方法制备：发酵结束的发酵液，先用硫酸调发酵液pH为2～5，加0.1～3wt％的硅藻土搅拌均匀，经板框过滤除菌，90-120℃加热0.5-3h，再用30～40wt％NaOH调节pH至6.0～8.0即可得到所需求的γ-聚谷氨酸溶液。但本发明不局限于上述γ-聚谷氨酸溶液的制作方法，通过现有的任何γ-聚谷氨酸生产菌株，任何现有的发酵方法制备得到的γ-聚谷氨酸，再经过滤除菌、得到的产品都可以用作γ-聚谷氨酸溶液。
其中，所述的γ-聚谷氨酸平均分子量为5～200KDa。
其中，所述的水培营养液，pH值为5.0～7.0。
上述水培营养液的制备方法，分别称取配方量的含基本营养元素的化合物依次溶解于水，再加入含有稀土元素的化合物进行溶解，最后添加γ-聚谷氨酸，混合均匀即可。
本发明的基本营养元素和稀土元素在配置水培液时，以包含该元素的水溶性盐配置。
上述水培营养液在无土栽培观叶花卉中的应用。所述的花卉优选粉黛、吊兰、富贵竹和君子兰。
上述水培营养液在无土栽培叶类蔬菜中的应用。所述的蔬菜优选生菜、青菜、小白菜和油菜。
上述水培营养液在无土栽培瓜果中的应用。所述的瓜果为草莓、甜瓜、哈密瓜和樱桃番茄。
本发明的水培营养液可以直接制备成使用的浓度，也可以制备成浓缩液，即制成的产品浓度为使用浓度的50～250倍，使用时再加水稀释即可。
本发明的营养液含有花卉、蔬菜、瓜果等植物生长发育所必需的多种营养成分，能缩短花卉的生育期，迅速促进蔬菜和水果生长，无论应用于哪种植物，它们都有如下优点和效果：
1、营养全面均衡。该营养液能满足植物生长过程所需要的营养，在栽培过程中只需加入该营养液，配以清水浇灌即可。
2、营养液中的γ-聚谷氨酸具有缓释增效作用，缓慢释放营养元素，防止营养流失，保护植物对营养的吸收。
3、由于营养液中含有稀土元素，可以促进植物对N、P、K、S、Ca、Mg等基本营养元素的吸收和利用。
4、γ-聚谷氨酸和稀土元素的螯合具有协同增效作用，极大的促进植物生长，并且高效无公害，不会造成环境污染。
5、γ-聚谷氨酸是纯生物发酵而成，不会对环境造成任何污染，其中多种植物生长调节剂，起到了生理调节的作用，增强作物抗逆能力，有利于作物的生长。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：粉黛水培营养液
粉黛，属天南星科，常绿草本，叶椭圆形，边缘绿色，中间为黄色斑块。喜温、湿及阴，不宜强光直射，生长适温为28℃，是目前流行的室内观赏花卉之一。
粉黛水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵3.6mmol/L，硝酸钾5.8mmol/L，磷酸二氢钾1.5mmol/L，硫酸镁2.05mmol/L，氯化钙11.7mmol/L，硫酸亚铁0.085mmol/L，硫酸锰0.011mmol/L，硫酸锌0.009mmol/L，硫酸铜0.00008mmol/L，钼酸钠0.0001mmol/L，氯化钴0.00004mmol/L，γ-聚谷氨酸140×10-6mmol/L，水硝酸镨0.00009mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至5.2～5.4。
将新鲜的粉黛植株连同栽培土(料)从瓦盆中取出，放入清水中浸泡至使栽培土(料)松散，然后在水中轻轻抖动根部，使泥土脱落，再用清水将根部及植株清洗干净，尽量勿使根系受损；将清洗干净的植株浸入1％高锰酸钾或硫酸铜溶液中消毒10～15min，用清水冲洗后，将供试植株均匀地分成4等份(每份/株)备用。
其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。将4种营养液分别装入无底孔容器陶瓷花瓶中，装入量为容器高度的1/3，然后依次在营养液容器中分别放入待试植株将其分别置于室温和自然光光照以及空气相对湿度适宜的室内，培养观察50d。期间，每隔半月添加一次营养液。
表1 水培营养液对粉黛生长情况的影响
由表1可知，本发明的水培营养液可以有效的提高粉黛的株高、茎粗和叶片面积，并且γ-聚谷氨酸和稀土元素具有复配协同作用，极大的促进了植株的生长。
实施例2：富贵竹水培营养液
富贵竹，属假叶树科龙血树属，为多年生常绿草本，喜阴湿，茎叶肥厚，常作为观赏植物，并象征着“大吉大利”。
富贵竹水培营养液由以下原料组成：
硝酸钾2.8mmol/L，氯化钾4.8mmol/L，硝酸铵3.2mmol/L，氯化铵4.2mmol/L，γ-聚谷氨酸6100×10-6mmol/L，水硝酸镨0.00012mmol/L，水硝酸铈0.00015mmol/L，水硝酸铯0.00023mmol/L。将以上原料按200倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.9～7.1。
将富贵竹植株连同栽培土(料)从瓦盆中取出，放入清水中轻轻抖动根部，使泥土脱落，再用清水将根部及植株清洗干净，剪去烂根和老根，尽量勿使根系受损。然后在水培瓶中依次放入处理好的植株。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表2水培营养液对富贵竹生长情况的影响
由表2可知，本发明的水培营养液中γ-聚谷氨酸和稀土元素的复配协同作用可以有效的提高富贵竹的株高、茎粗和叶片面积，极大的促进了植株的生长。
实施例3：吊兰水培营养液
吊兰，属百合科多年生常绿草本植物，喜温暖湿润、半阴的环境，适应性强，是著名的观叶花卉，被誉为“空中花卉”。有净化空气的作用，其根和全草还可以入药。
吊兰水培营养液由以下原料组成：
硝酸钾4.5mmol/L，硝酸铵4.4mmol/L，氯化钙11.8mmol/L，硫酸镁2.2mmol/L，磷酸氢二钾1.5mmol/L，硫酸锰0.009mmol/L，硫酸锌0.008mmol/L，硫酸铜0.00015mmol/L，硫酸亚铁0.087mmol/L，γ-聚谷氨酸305×10-6mmol/L，水硝酸镧0.00012mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.6～7.0。
将吊兰分株后选择长势一致且良好的幼嫩植株进行水培栽植。水培前先用自来水冲洗根系，剪除烂根、烂叶后再移入水培瓶中。前期勤换水，根茎结合部保持在水面上方。待长出新根后将植株转入营养液培养。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表3水培营养液对吊兰生长情况的影响
由表3可知，本发明的水培营养液可以有效促进吊兰的总根长、总叶数和总鲜重的增加，效果显著。
实施例4：君子兰水培营养液
君子兰，石蒜科，君子兰属，是著名的温室观赏花卉。近年来，随着生活水平的提高，君子兰这样的名贵花卉也经常被用在室内观赏，由于水培清洁卫生，也能进一步提高观赏价值，越来越受到人们的欢迎。
君子兰水培营养液由以下原料组成：
磷酸二氢钾1.6mmol/L，硝酸钾5.6mmol/L，氯化钙11.9mmol/L，硝酸铵3.8mmol/L，氯化铁0.091mmol/L，硫酸镁2.2mmol/L，硫酸锰0.015mmol/L，硫酸锌0.012mmol/L，硫酸铜0.00035mmol/L，γ-聚谷氨酸2100×10-6mmol/L，水硝酸铈0.00155mmol/L。将以上原料按150倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至7.0～7.3。
选择生长整齐一致，健壮的大花君子兰小苗，用水浸泡去泥，洗净根系，去除烂根，用清水培养24h后取出，将根系放入0.1％的高锰酸钾溶液中消毒10～15min，消毒后用清水冲洗，随后分别将其放入准备好的不透明的水培玻璃容器中，分别加入配制好的营养液，使其淹没根系的2/3。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表4水培营养液对君子兰生长情况的影响
气孔是为植物与外界进行气体和水分交换的主要通道，由表4可知，本发明的水培营养液可以有效的促进君子兰气孔密度和气孔大小，有效促进了君子兰的生长发育。
实施例5：生菜水培营养液
生菜，别名莴苣，属菊科莴苣属植物，是重要的世界性绿叶蔬菜，富含蛋白质、糖类、维生素和矿物质等营养成分，具有预防贫血、防癌、抗衰老、降低血压和防止心律紊乱等保健功能，是水培蔬菜的主栽品种。
生菜水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵4.5mmol/L，硝酸钾4.5mmol/L，硫酸钾1.5mmol/L，硫酸镁2.0mmol/L，磷酸1.4mmol/L，氯化钙11.8mmol/L，硫酸亚铁0.082mmol/L，硫酸锰0.010mmol/L，硫酸锌0.011mmol/L，硫酸铜0.00015mmol/L，钼酸铵0.0001mmol/L，氯化钴0.00005mmol/L，γ-聚谷氨酸270×10-6mmol/L，水硝酸铈0.00011mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.5～6.8。
将生菜苗放入特定的育苗盘中，加入营养液进行栽培。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表5水培营养液对生菜生长情况的影响
由表5可知，本发明的水培营养液可以有效的提高生菜的株高、根长和叶片面积，分别比对照增加了151.6％，193.3％，162.0％。
实施例6：青菜水培营养液
青菜富含膳食纤维、多种维生素，具有清热除烦，行气祛瘀，消肿散结，通利胃肠等功效，可治肺热咳嗽、身热、口渴、胸闷、心烦、食少便秘腹胀等病症，是我国分布最广、栽培面积最大、最为大众化的蔬菜之一。
青菜水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵4.6mmol/L，硝酸钾4.2mmol/L，硫酸钾1.7mmol/L，硫酸镁1.9mmol/L，氯化钙11.7mmol/L，硫酸亚铁0.091mmol/L，硫酸锰0.015mmol/L，硫酸锌0.015mmol/L，硫酸铜0.00012mmol/L，钼酸铵0.0001mmol/L，氯化钴0.00007mmol/L，γ-聚谷氨酸1200×10-6mmol/L，水硝酸铯0.00045mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.0～6.5。
将泡沫板(长×宽×高＝58cm×37cm×5cm)置于装有营养液的塑料槽(长×宽×高＝60cm×40cm×18cm)中，使滤纸条穿过泡沫板中8cm×8cm的定植孔，接触到营养液。将清水浸泡过夜的青菜种子用镊子置于滤纸上，每孔2粒。放置栽培槽于室内阳面，静止培养。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表6水培营养液对青菜生长情况的影响
由表6可知，本发明的水培营养液可以有效的提高青菜的株高和根长，分别比对照增加了195.5％，157.4％。
实施例7：小白菜水培营养液
小白菜性平，味甘，含钙量高，是蔬菜中含矿物质和维生素最丰富的菜。小白菜有利于预防心血管疾病，降低患癌症危险性，并能通肠利胃，促进肠管蠕动，促进吸收。在我国的栽培十分广泛。
小白菜水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵3.0mmol/L，硝酸钾6.0mmol/L，磷酸二氢钾1.5mmol/L，硫酸镁2.1mmol/L，硫酸亚铁0.089mmol/L，硫酸锰0.011mmol/L，氯化钴0.00005mmol/L，钼酸钠0.0002mmol/L，γ-聚谷氨酸960×10-6mmol/L，水硝酸镨0.00027mmol/L，水硝酸钕0.00113mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.0～6.5。
将小白菜种子经浸种催芽后播种于72孔育苗穴盘，当小白菜幼苗五叶一心时，按照一定的密度定植于泡沫水培箱中。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表7水培营养液对小白菜生长情况的影响
由表7可知，本发明的水培营养液由于γ-聚谷氨酸与稀土元素的协同作用，增加了肥力，有效的促进了小白菜的生长。
实施例8：油菜水培营养液
油菜为十字花科，芸苔属，一年生草本。油菜中含多种营养素，所含维生素C丰富，含有的矿物质能够促进骨骼的发育，加速人体的新陈代谢，增强机体的造血功能。南北广为栽培，四季均有供产。
油菜水培营养液由以下原料组成：
磷酸氢二胺1.4mmol/L，硝酸钾7.5mmol/L，氯化铵3.1mmol/L，硫酸镁2.3mmol/L，硫酸锰0.012mmol/L，硫酸锌0.009mmol/L，硫酸铜0.00028mmol/L，钼酸钠0.0002mmol/L，γ-聚谷氨酸3050×10-6mmol/L，水硝酸镨0.00012mmol/L，水硝酸铯0.00083mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至7.0～7.5。
将油菜种子经浸种催芽后播种于育苗穴盘，按照一定的密度定植于塑料水培箱中，使用统一规格的水培箱，每箱容积25L。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表8水培营养液对油菜生长情况的影响
由表8得知，本发明的水培营养液能更好的为油菜生长提供养分，通过γ-聚谷氨酸与稀土元素的协同作用，其营养液环境条件适宜油菜生长。
实施例9：草莓水培营养液
草莓属多年生常绿草本植物，果实味美香甜，富含人体所需的多种维生素，同时能增强人体抗病能力和免疫力，已成为人们喜欢的果中珍品。草莓不仅是一种美味的水果，同时也是一种可供观赏和美化空间的家庭盆栽植物。
草莓水培营养液由以下原料组成：
氯化钙12.0mmol/L，硝酸钾7.7mmol/L，磷酸铵1.6mmol/L，硫酸镁2.2mmol/L，硫酸锰0.013mmol/L，硫酸亚铁0.085mmol/L，硫酸锌0.009mmol/L，硫酸铜0.00022mmol/L，钼酸铵0.0001mmol/L，氯化钴0.00006mmol/L，γ-聚谷氨酸3400×10-6mmol/L，水硝酸钕0.00059mmol/L。将以上原料按200倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至5.5～6.5。
幼苗于定植到上口径为25cm，下口径为18cm，高为21cm的塑料桶里，每桶一株(幼苗根系在小塑料杯内，用小石子固定，再放入桶盖中央的小孔中)，浸在营养液中。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表9水培营养液对草莓生长情况的影响
由表9可知，本发明的水培营养液可以有效的提高草莓的株高和根长，分别比对照增加了96％，77.2％。
实施例10：甜瓜水培营养液
水培甜瓜以其省力、省工、省地，能克服连作障碍等优点而日益受到人们的重视，种植面积也在不断扩大。
甜瓜水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵4.9mmol/L，硝酸钾3.0mmol/L，硫酸钾2.2mmol/L，硫酸镁1.9mmol/L，氯化钙11.7mmol/L，硫酸亚铁0.085mmol/L，硫酸锰0.013mmol/L，硫酸锌0.012mmol/L，硫酸铜0.00011mmol/L，钼酸铵0.0001mmol/L，氯化钴0.00006mmol/L，γ-聚谷氨酸690×10-6mmol/L，水硝酸镨0.00030mmol/L。将以上原料按200倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至6.3～6.7。
种子用10％磷酸三钠或40％甲醛100倍液消毒处理后，播于碧糠灰基质育苗盘中，上盖遮光物，置于防雨棚内。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表10水培营养液对甜瓜生长情况的影响
由表10可知，本发明可以大幅提高单果重和固形物含量，大大超过γ-聚谷氨酸与稀土元素单独使用的总和，说明γ-聚谷氨酸与稀土元素具有协同增效的作用，其原因可能是因为γ-聚谷氨酸为生物大分子，能在甜瓜根系表面形成一层γ-聚谷氨酸保护膜，γ-聚谷氨酸带负电荷，提高了甜瓜根系表面的稀土元素的浓度，从而增加了植物对稀土元素的吸收。
实施例11：樱桃番茄水培营养液
樱桃番茄色泽艳丽、外形美观、酸甜可口、营养丰富，在全国各地广泛栽培，在实际生产过程中以长圆形红果为主。樱桃番茄适用室内栽培，既可观赏，又可食用。
樱桃番茄水培营养液由以下原料组成：
磷酸1.4mmol/L，硝酸钾7.4mmol/L，硝酸铵2.8mmol/L，氯化钴0.00006mmol/L，硫酸镁2.2mmol/L，钼酸钠0.0003mmol/L，硫酸锌0.011mmol/L，γ-聚谷氨酸5500×10-6mmol/L，水硝酸铈0.00028mmol/L。将以上原料按100倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至5.8～6.3。
选取健壮、高度一致的樱桃番茄幼苗，定植于水培育苗盘中，置于室内，维持在一定的温度。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表11水培营养液对樱桃番茄生长情况的影响
由表11可知，本发明的水培营养液可大大提高单果重和可溶性固形物含量，有效地促进了樱桃番茄的生长。
实施例12：哈密瓜水培营养液
新疆哈密瓜品质优良，风味独特，含糖量高口感好，是国内外市场上的畅销果品。而水培哈密瓜逐渐成为近年来栽培哈密瓜的主流。
哈密瓜水培营养液由以下原料组成：
硝酸铵4.5mmol/L，硝酸钾4.4mmol/L，磷酸氢二钾1.6mmol/L，氯化钙12.0mmol/L，氯化镁2.3mmol/L，氯化钴0.00007mmol/L，钼酸钠0.0003mmol/L，γ-聚谷氨酸6000×10-6mmol/L，水硝酸铈0.01022mmol/L。将以上原料按200倍浓缩配制成营养液，用弱酸弱碱调pH至5.5～6.5。
种子先用0.1％高锰酸钾溶液消毒20min，清水洗净后用55～60℃热水浸泡20min，然后用35～40℃温水浸泡6h后，捞出沥干水后用湿布包好，置于恒温箱32℃下催芽。当种子芽长约0.2cm时即可播种。当瓜苗具3片真叶时即可定植于水培杯，水培液液面到达到水培杯下部的1/4处；随着植株根系的增多，慢慢降低营养液的深度，以利于保证根系有充足的氧气。其中只含基本营养元素的为处理1，即为试验对照CK，上述配方中包含基本营养元素和γ-聚谷氨酸的等浓度溶液为处理2，上述配方中包含基本营养元素和稀土元素的等浓度溶液浸泡为处理3，本发明的营养液为处理4。
表12水培营养液对哈密瓜生长情况的影响
由表12可知，本发明的水培营养液可以增加哈密瓜的甜度，改善风味和口感，并能很好的促进哈密瓜的生长，增加重量。
Claims (9)
1.一种水培营养液，包括基本营养元素和水，其特征在于，所述的水培营养液还包含γ-聚谷氨酸和稀土元素；其中，γ-聚谷氨酸的含量3.4×10-6～6800×10-6mmol/L；稀土元素为镧、铈、镨、钕中的一种或多种的混合，含量为0.00007～0.09444mmol/L；
所述的γ-聚谷氨酸平均分子量为5～200KDa。
2.根据权利要求1所述的水培营养液，其特征在于，所述的基本营养元素包含：N和K，含量分别为12.5～13.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L。
3.根据权利要求1所述的水培营养液，其特征在于，所述的基本营养元素包含N、P、K、S、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn、Mo、Co的含量分别为12.5～13.6mmol/L，1.3～1.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L，2.0～4.7mmol/L，11.7～12.0mmol/L，1.8～2.3mmol/L，0.007～0.015mmol/L，0.080～0.093mmol/L，0.00007～0.00039mmol/L，0.009～0.018mmol/L，0.0001～0.0003mmol/L，0.00002～0.00008mmol/L。
4.根据权利要求1所述的水培营养液，其特征在于，所述的γ-聚谷氨酸为γ-聚谷氨酸纯品、γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液、或含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂；γ-聚谷氨酸盐纯品、包含γ-聚谷氨酸的发酵培养物、γ-聚谷氨酸溶液、含有γ-聚谷氨酸的可湿性粉剂的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸计。
5.根据权利要求1所述的水培营养液，其特征在于，所述的水培营养液，pH值为5.0～7.0。
6.权利要求1所述的水培营养液的制备方法，其特征在于，分别称取配方量的含基本营养元素的化合物依次溶解于水，再加入含有稀土元素的化合物进行溶解，最后添加γ-聚谷氨酸，混合均匀即可。
7.权利要求1所述的水培营养液在无土栽培观叶花卉中的应用。
8.权利要求1所述的水培营养液在无土栽培叶类蔬菜中的应用。
9.权利要求1所述的水培营养液在无土栽培瓜果中的应用。
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