CN104557307A - 一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液 - Google Patents

一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，由硝酸钠、四水硝酸钙、谷氨酸、硫酸铵、硫酸钾、磷酸二氢钾、七水硫酸镁、七水钼酸钠、五水硫酸铜、七水硫酸锌、硼酸、氯化锰、Na2EDTA、七水硫酸亚铁、生根粉，调节pH为6.7。本发明营养液通过改变小白菜营养液中氮素形态浓度及比例、调节营养液酸度、添加生长调节剂等多种途径，提高小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量，显著降低小白菜叶片中硝酸盐含量。

Description

一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液
技术领域
本发明属于水培叶菜类蔬菜营养液技术领域，涉及一种降低小白菜硝酸盐含量的营养液。
背景技术
我国的耕地面积逐年减少，而保护地设施栽培面积不断增加，使土地的合理轮作制度难以推广和应用，蔬菜的品质和产量受到巨大的威胁。无土栽培作为一项新的现代化农业技术，可以克服土壤栽培的品种退化、土传病虫害、植株长势弱、产量与品质下降以及养分利用率低等问题(连兆煌.无土栽培原理与技术[Z].北京:中国农业出版社,1994)。小白菜是消费量较大的叶菜类蔬菜，现占长江中下游大中城市蔬菜复种面积的30％～40％。然而小白菜过量施肥导致硝酸盐超标及品质下降问题引起人们广泛关注(侯喜林.不结球白菜育种研究新进展[J].南京农业大学学报.2003)。
氮素是作物生长的最重要的营养元素之一，其主要包括硝态氮、铵态氮、有机态氮。研究表明,硝态氮是小白菜生长的良好氮源，单独供给铵态氮时生长量则大幅度下降，铵态氮部分替代硝态氮则有利于植物的生长与品质的提高，且铵态氮与硝态氮的最适比例因蔬菜种类及品种而异。硝态氮是导致小白菜地上部硝酸盐含量较高的最重要因素，应当寻求更合理的氮素组成，在提高小白菜产量的同时，降低小白菜叶片中硝酸盐的含量。介质pH是影响植物生长和养分吸收的重要环境因素之一,过高或过低不仅影响植物的生长发育,而且影响植物对铵态氮和硝态氮的选择性吸收。传统理论及生产实践认为水培液的最适pH为6.0-6.5(郭世荣.无土栽培学[Z].北京:中国农业出版社,2011)，但随着设施农业及计算机技术的发展，精准实时控制营养液pH已经不再困难，且小白菜最适的生长酸度因不同的养分配比，尤其是氮素形态的配比而不同。
发明内容
本发明的目的提供一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，是通过改变小白菜营养液中氮素形态浓度及比例、调节营养液酸度、添加生长调节剂等多种途径，提高小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量，显著降低小白菜叶片中硝酸盐含量的水培营养液。
本发明营养液由以下组分组成：
64-128mg/L硝酸钠、300-710mg/L四水硝酸钙、74-147mg/L谷氨酸、30-132mg/L硫酸铵、174-348mg/L硫酸钾、136-272mg/L磷酸二氢钾、173-346mg/L七水硫酸镁、0.012-0.024mg/L七水钼酸钠、0.05-0.10mg/L五水硫酸铜、0.14-0.28mg/L七水硫酸锌、0.25-0.50mg/L硼酸、1.0-2.0mg/L氯化锰、0.95-1.87mg/L Na2EDTA、2.5-5.0mg/L七水硫酸亚铁、2.0-5.0mg/L生根粉。
通过1M氢氧化钠调节营养液酸度为6.7。
在小白菜生长前期(发芽后7-15天以内)，所述的营养液由以下组分组成：
64mg/L硝酸钠、355mg/L四水硝酸钙、74mg/L谷氨酸、30mg/L硫酸铵、174mg/L硫酸钾、136mg/L磷酸二氢钾、173mg/L七水硫酸镁、0.012mg/L七水钼酸钠、0.05mg/L五水硫酸铜、0.14mg/L七水硫酸锌、0.25mg/L硼酸、1.0mg/L氯化锰、0.95mg/L Na2EDTA、2.5mg/L七水硫酸亚铁、2.0mg/L生根粉。通过1M氢氧化钠调节营养液酸度为6.7。
该营养液适用于小白菜发芽后7-15天以内，在下白菜生长初期，根系不发达，生物量低，对养分的需求量较少，故普遍的降低了营养元素的浓度，铵态氮对植物根系具有不利的影响，应此在前期仅少量添加铵态氮。
在小白菜旺盛生长期(发芽10-15天以后，至采收前3-6天之间)，所述的营养液由以下组分组成：
128mg/L硝酸钠、710mg/L四水硝酸钙、147mg/L谷氨酸、132mg/L硫酸铵、348mg/L硫酸钾、272mg/L磷酸二氢钾、346mg/L七水硫酸镁、0.024mg/L七水钼酸钠、0.10mg/L五水硫酸铜、0.28mg/L七水硫酸锌、0.50mg/L硼酸、2.0mg/L氯化锰、1.87mg/L Na2EDTA、5.0mg/L七水硫酸亚铁、5.0mg/L生根粉。通过1M氢氧化钠调节营养液酸度为6.7。
该营养液适用于小白菜发芽10-15天以后，至采收前3-6天，在此生长期间，小白菜生长旺盛，较大浓度的硝态氮有利于促进小白菜的迅速生长，添加谷氨酸有利于提高小白菜叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸的含量。
在小白菜采收期(采收前3-6天)，所述的营养液由以下组分组成：
64mg/L硝酸钠、300mg/L四水硝酸钙、147mg/L谷氨酸、132mg/L硫酸铵、348mg/L硫酸钾、272mg/L磷酸二氢钾、346mg/L七水硫酸镁、0.024mg/L七水钼酸钠、0.10mg/L五水硫酸铜、0.28mg/L七水硫酸锌、0.50mg/L硼酸、2.0mg/L氯化锰、1.87mg/L Na2EDTA、5.0mg/L七水硫酸亚铁、5.0mg/L生根粉。通过1M氢氧化钠调节营养液酸度为6.7。
该营养液适用于小白菜采收前3-6天，该时期是控制小白菜叶片中硝酸盐含量的关键时期，应大量降低营养液中硝酸盐的浓度，通过添加铵态氮及谷氨酸减少小白菜根系对硝酸盐的吸收。
本发明的另一个目的是提供所述的一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液在降低小白菜硝酸盐含量中的应用。
本发明为改变现有小白菜生产中只偏重施用硝态氮的现状，提供一种可以明显降低小白菜叶片硝酸盐含量而又不明显降低小白菜产量的营养液。本发明提供的营养液种植小白菜，操作简单，成本较低，采用计算机实时控制营养液pH，能够有效地提高营养利用效率，且在保证小白菜产量的同时，有效地提高小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量，显著降低小白菜叶片中硝酸盐含量。
附图说明
图1是不同氮源及营养液pH对小白菜地上部生长的影响。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
实施例1
称取71.0g四水硝酸钙溶解于1L水中，配成母液A；
称取12.8g硝酸钠、13.2g硫酸铵、34.8g硫酸钾、27.2g磷酸二氢钾、34.6g七水硫酸镁、14.7g谷氨酸溶解于1L水中，配成母液B；
称取0.024g七水钼酸钠、0.10g五水硫酸铜、0.28g七水硫酸锌、0.50g硼酸、2.0g氯化锰、1.87g Na2EDTA、5.0g七水硫酸亚铁、5.0g生根粉溶解于1L水中，配成母液C；
取10ml母液A、10ml母液B、1ml母液C,通过1M氢氧化钠调节营养液酸度为6.7，定容到1L,则可以配置成含128mg/L硝酸钠、710mg/L四水硝酸钙、147mg/L谷氨酸、132mg/L硫酸铵、348mg/L硫酸钾、272mg/L磷酸二氢钾、346mg/L七水硫酸镁、0.024mg/L七水钼酸钠、0.10mg/L五水硫酸铜、0.28mg/L七水硫酸锌、0.50mg/L硼酸、2.0mg/L氯化锰、1.87mg/LNa2EDTA、5.0mg/L七水硫酸亚铁、5.0mg/L生根粉的营养液；
采用浓度减半的营养液种植小白菜七天后，采用上述营养液种植25天，结果参见表1。
表1：氨基酸与硝态氮配合使用对小白菜生长的影响
注：表中数据为平均数±标准偏差；同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05),采用邓肯多重比较(n＝3)。
从表1可以看出，氨基酸与硝态氮配合使用可以显著的降低小白菜功能叶片硝酸盐含量，尤以谷氨酸的效果最好，降低幅度达29.7％。谷氨酸与硝态氮配合使用，可显著的提高小白菜叶片的可溶性蛋白、可溶性糖的含量，明显的提高小白菜游离氨基酸的含量。而甘氨酸与硝态氮配合使用则对提高小白菜叶片可溶性蛋白与游离氨基酸效果更佳。本发明以降低硝酸盐含量为主要目的，故采用添加谷氨酸的方法，如若为提高可溶性蛋白及游离氨基酸的含量，则推荐添加甘氨酸.
氮形态及营养液pH对小白菜地上部生物量影响差异显著，参见图1。单一硝态氮及硝铵混合各处理中，小白菜生物量均显著高于铵态氮，随着营养液pH值增加，小白菜地上部鲜重呈现先增加后降低的趋势，且其分别在pH＝5和pH＝7条件下达到最大。pH＝6、7、8处理中，小白菜地上部生物量在硝态氮及硝铵混合氮源处理间差异不明显。硝酸铵处理中，地上部生物量(y)与营养液pH(x)回归分析可得拟合方程为y＝-0.331x2+4.440x-10.66(R2＝0.944**)，pH＝6.7小白菜地上部生物量最大，较之pH＝5.5、6.0、6.5分别高12.9％、4.1％、1.3％，表明通过微调节营养液pH就可以明显的提高小白菜产量。结合营养液pH对小白菜品质的影响，在pH为6.7时，小白菜硝酸盐含量较低，可溶性蛋白与游离氨基酸含量较高，因此本发明推荐采用计算机实时控制技术，维持营养液中pH为6.7。结果参见表2。
表2不同氮源及营养液pH对小白菜品质的影响
注：表2中数据为平均数±标准偏差；同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05),采用邓肯多重比较(n＝3)。
小白菜体内硝酸盐含量因氮源及营养液pH不同而不同。pH较低的环境下，硝酸铵为氮源处理硝酸盐含量较高，pH＝5处理硝酸盐含量最高，但随着pH的升高，小白菜体内的硝酸盐含量逐渐降低，在pH＝6、7处理中明显低于其他两种氮源处理。除pH＝7处理外，硝酸铵各处理可溶性蛋白含量均高于同pH其他氮源处理。硝酸铵各处理游离氨基酸随pH升高而呈现先降低后升高的趋势，根据变化趋势推断pH＝6.7环境下小白菜游离氨基酸的含量应该相对较高。
从以上一系列数据可以看出，通过改变单一施用硝态氮为氮源种植小白菜、添加有机氮源(氨基酸)、采用计算机实时控制营养液pH、根据下白菜的生长习性供应氮源、收获期控制硝态氮供给等多种途径，就可以有效地降低小白菜体内的硝酸盐含量，提高小白菜叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸的含量。

Claims (5)

1.一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，其特征在于，所述营养液由以下组分组成：
64-128mg/L硝酸钠、300-710mg/L四水硝酸钙、74-147mg/L谷氨酸、30-132mg/L硫酸铵、174-348mg/L硫酸钾、136-272 mg/L磷酸二氢钾、173-346mg/L七水硫酸镁、0.012-0.024mg/L七水钼酸钠、0.05-0.10mg/L五水硫酸铜、0.14-0.28 mg/L 七水硫酸锌、0.25-0.50mg/L硼酸、1.0-2.0mg/L氯化锰、0.95-1.87mg/L Na2EDTA、2.5-5.0 mg/L七水硫酸亚铁、2.0-5.0mg/L生根粉；pH为6.7。
2.根据权利要求1所述的一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，其特征在于，在小白菜发芽后10-15天以内的营养液的组成为：
64mg/L硝酸钠、355mg/L四水硝酸钙、74mg/L谷氨酸、30mg/L硫酸铵、174mg/L硫酸钾、136 mg/L磷酸二氢钾、173mg/L七水硫酸镁、0.012mg/L七水钼酸钠、0.05mg/L五水硫酸铜、0.14 mg/L 七水硫酸锌、0.25mg/L硼酸、1.0mg/L氯化锰、0.95mg/L Na2EDTA、2.5 mg/L七水硫酸亚铁、2.0mg/L生根粉。
3.根据权利要求1所述的一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，其特征在于，在小白菜发芽10-15天以后，至采收前3-6天之间的营养液的组成为：
128mg/L硝酸钠、710mg/L四水硝酸钙、147mg/L谷氨酸、132mg/L硫酸铵、348mg/L硫酸钾、272 mg/L磷酸二氢钾、346mg/L七水硫酸镁、0.024mg/L七水钼酸钠、0.10mg/L五水硫酸铜、0.28 mg/L 七水硫酸锌、0.50mg/L硼酸、2.0mg/L氯化锰、1.87mg/L Na2EDTA、5.0 mg/L七水硫酸亚铁、5.0mg/L生根粉。
4.根据权利要求1所述的一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液，其特征在于，在小白菜采收前3-6天的营养液的组成为：
64mg/L硝酸钠、300mg/L四水硝酸钙、147mg/L谷氨酸、132mg/L硫酸铵、348mg/L硫酸钾、272 mg/L磷酸二氢钾、346mg/L七水硫酸镁、0.024mg/L七水钼酸钠、0.10mg/L五水硫酸铜、0.28 mg/L 七水硫酸锌、0.50mg/L硼酸、2.0mg/L氯化锰、1.87mg/L Na2EDTA、5.0 mg/L七水硫酸亚铁、5.0mg/L生根粉。
5.根据权利要求1所述的一种减少小白菜硝酸盐含量的营养液在降低小白菜硝酸盐含量中的应用。
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