CN106106072A - 一种无土栽培的高效利用型栽培基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无土栽培的高效利用型栽培基质及其制备方法，由以下重量份的原料制成：藻类混合溶液、高铁酸钾、磷酸二铵、硫酸钾、木醋液、磷酸二氢钾、硫酸锰、硫酸锌、氯化钴、EDTA螯合钠、烟酸、葡萄糖和适量的水；属于一种胶体性质的营养液，大大提高了营养液的粘滞系数，使流动性的营养液在流经作物根系附近时附着在根系的表面形成膜状物，同时对无及养分进行吸附作用，大大提高无机养分及有益成分的利用率，同时藻细胞破裂的细胞内容物中不仅含有作物有益的助生长活性物质，还具有抗虫作用的生物碱类成分，减少病虫害的发生。

Description

一种无土栽培的高效利用型栽培基质及其制备方法

技术领域

本发明属于液态培养基质的工艺技术领域，具体涉及到一种无土栽培的高效利用型栽培基质及其制备方法。

背景技术

无土栽培的优点在于：采用液态的营养基质，可以将无及矿质盐直接溶解在液态的水中，然后以流动的方式提供养分，作物在没有土壤的依托下，直接由根系吸收养分，大大节省人力和土地资源，同时也节省肥料和避免肥料流失造成的环境问题；但是液态培养机制的几个问题需要提升，将获得更大的收益。

农作物的根系吸收养分的形式，主要由根系中的须根系根尖的根毛区，由分生区和伸长区吸收为主要区域，而吸收的方式为直接吸收接触的矿物离子，为截获的过程，再通过吸收区细胞的细胞膜上的离子通道进行选择性的通过，这些离子通道一般是载体蛋白类和通道蛋白类，有的离子需要耗费ATP的过程为主动运输，无需耗费能量就属于自由扩散，但条件是由高浓度向低浓度的过程，但是一般地，通道蛋白的结合性较弱，液态基质的流动性大，难以集合和截获离子，造成吸收过程的一大障碍，不同于土壤的营养结构较为固定，不存在以上问题，但是土壤基质的问题在于根系附近养肥吸收过后，会造成区域性的营养空洞，土壤不存在流动性。

影响养分吸收的因素主要由基质养分的浓度、温度、光长强度、土壤水分、通气情况、土壤pH、养分离子的理化性质、根的代谢活性、苗龄、生育时期和植物自身养分的情况等等。

发明内容

本发明的目的在于：研究一种液态的无土种植基质，提供作物生长的所有营养元素及生长活性物质，提高利用率，解决以往基质流动性好但元素附着力差、通气性低引起的腐烂及虫害问题，具体是通过以下方法实现的：

一种无土栽培的高效利用型栽培基质，其特征在于，由以下重量（份）的原料制成：藻类混合溶液5000~6000、高铁酸钾6~10、硫酸铝0.5~1.0、磷酸二铵100~150、硫酸钾15~20、木醋液10~15、磷酸二氢钾30~40、硫酸锰5~9、硫酸锌6~10、氯化钴3~6、EDTA螯合钠8~12、烟酸10~16、葡萄糖30~40和适量的水；

所述藻类混合溶液是混合重量（份）为单位的葡萄糖10~15、淀粉30~45、磷酸二氢钾6~9、亚硒酸钠1~3、钼酸铵0.5~1.0、高锰酸钾3~6、麦芽粉10~15、腐殖酸粉3~6、尿素3~5、牛肉膏3~6，加入到水400~500中制成培养液，混合含有等量比例的马尾藻、绿球藻、颤藻、栅列藻、马尾藻和蓝藻的藻细胞粉3~5份，加20~30倍其总重量份的水稀释后接种到前述培养液中，调节pH7.0~7.5，温度15~20℃并采用白炽灯持续照射，通入无菌空气振荡培养20~25天，检测藻类细胞的浓度在3.5×10⁸个/L以上后得到。

一种无土栽培的高效利用型栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将高铁酸钾加入至10~15倍其重量份的水中，搅拌溶解后加入至藻类混合溶液，以200~250r/ min的转速搅拌20~30min，得絮凝状胶质溶液；

（2）混合磷酸二铵、硫酸钾、木醋液及其它剩余成分，加入至反应釜中，加入15~20倍的水，加热至65~70℃搅拌溶解；

（3）混合（1）（2）所得溶液，同时加入混凝剂硫酸铝，以200~250min转速搅拌2~4min后以40~50r/min继续搅拌10~15min，最后将所得胶质溶液与水按1:10~15的比例稀释后即可。

本发明根据液态基质中现存的问题，主旨思路是研究一种存在于无土栽培作物根系与液态基质之间的一种介质，通过这种介质，可以有效联系根系和基质之间的“桥梁”，这种中间体可以一方面结合成为絮凝状物质结合在根系的附近，同时又可以吸附和牵引水中无机盐，使的根系在高流动性的液态基质中可以顺利的截获所需的养分，

研究发现水中的藻类细胞经过高铁酸盐氧化后发生了结构和形态的变化，降低了藻细胞的活动性，且增加了藻细胞的沉淀性，高铁酸盐预氧化后部分藻细胞发生聚集。高铁酸盐预氧化的特点是分解后会形成氢氧化铁胶体沉淀，氢氧化铁胶体沉淀到藻类细胞表面的情况，这些沉淀显然会改变藻类的表面性质，如藻细胞的表面电性，破坏藻细胞的表面结构，造成藻细胞表面鞘套的卷绕，并可能使细胞的外鞘开裂，致使胞内物质外流。高铁酸盐氧化造成的藻类细胞的胞内物质释放必然使水中的有机物度或者数量发生变化，向水中释放出几丁质纤维，另外藻类细胞还可能释放出除几丁质之外的其他有机物质，这些绿藻或者蓝绿藻释放出的胞内物质在水中会具有带负电荷或中性多聚电解质的性质，并因此而具有一定的絮凝作用。

同时藻类细胞破裂释放的胞内物质如：几丁质酶、蛋白酶抑制剂、Bt内毒素蛋白、细菌次生代谢物、真菌有关活性酶等都有极强的抗虫活性，在培养的过程还可以适量加入微量元素，利用藻类细胞的吸收活性吸收，转化为结合态的有机微量元素形式，便于作物的吸收，促进养分的利用。

本发明的有益效果：本发明的作物无土栽培营养液，属于一种胶体性质的营养液，大大提高了营养液的粘滞系数，使流动性的营养液在流经作物根系附近时附着在根系的表面形成膜状物，同时对无及养分进行吸附作用，大大提高无机养分及有益成分的利用率，同时藻细胞破裂的细胞内容物中不仅含有作物有益的助生长活性物质，还具有抗虫作用的生物碱类成分，减少病虫害的发生。

具体实施方式

实施例1：

一种无土栽培的高效利用型栽培基质，其特征在于，由以下重量（g）的原料制成：藻类混合溶液5400、高铁酸钾9、硫酸铝0.7、磷酸二铵120、硫酸钾17、木醋液12、磷酸二氢钾35、硫酸锰8、硫酸锌7、氯化钴5、EDTA螯合钠10、烟酸12、葡萄糖35和适量的水；

所述藻类混合溶液是混合重量（Kg）为单位的葡萄糖14、淀粉38、磷酸二氢钾8、亚硒酸钠2、钼酸铵0.6、高锰酸钾5、麦芽粉12、腐殖酸粉5、尿素4、牛肉膏4，加入到水480中制成培养液，混合含有等量比例的马尾藻、绿球藻、颤藻、栅列藻、马尾藻和蓝藻的藻细胞粉5份，加20~30倍其总重量份的水稀释后接种到前述培养液中，调节pH7.0~7.5，温度15~20℃并采用白炽灯持续照射，通入无菌空气振荡培养20~25天，检测藻类细胞的浓度在3.5×10⁸个/L以上后得到。

一种无土栽培的高效利用型栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将高铁酸钾加入至10~15倍其重量份的水中，搅拌溶解后加入至藻类混合溶液，以200~250r/ min的转速搅拌20~30min，得絮凝状胶质溶液；

（2）混合磷酸二铵、硫酸钾、木醋液及其它剩余成分，加入至反应釜中，加入15~20倍的水，加热至65~70℃搅拌溶解；

（3）混合（1）（2）所得溶液，同时加入混凝剂硫酸铝，以200~250min转速搅拌2~4min后以40~50r/min继续搅拌10~15min，最后将所得胶质溶液与水按1:10~15的比例稀释后即可。

采用本发明的液态培养液用于无土栽培豆角的营养液，对照组选用常规营养液，其它日常管理和病虫害的防止根据实际情况酌情实施，结果证明：本发明营养液不必经常更换营养液，使用时间长，效果好，病虫害的发生率低，提高产量10.8%。

Claims (2)

1.一种无土栽培的高效利用型栽培基质，其特征在于，由以下重量（份）的原料制成：藻类混合溶液5000~6000、高铁酸钾6~10、硫酸铝0.5~1.0、磷酸二铵100~150、硫酸钾15~20、木醋液10~15、磷酸二氢钾30~40、硫酸锰5~9、硫酸锌6~10、氯化钴3~6、EDTA螯合钠8~12、烟酸10~16、葡萄糖30~40和适量的水；

所述藻类混合溶液是混合重量（份）为单位的葡萄糖10~15、淀粉30~45、磷酸二氢钾6~9、亚硒酸钠1~3、钼酸铵0.5~1.0、高锰酸钾3~6、麦芽粉10~15、腐殖酸粉3~6、尿素3~5、牛肉膏3~6，加入到水400~500中制成培养液，混合含有等量比例的马尾藻、绿球藻、颤藻、栅列藻、马尾藻和蓝藻的藻细胞粉3~5份，加20~30倍其总重量份的水稀释后接种到前述培养液中，调节pH7.0~7.5，温度15~20℃并采用白炽灯持续照射，通入无菌空气振荡培养20~25天，检测藻类细胞的浓度在3.5×10⁸个/L以上后得到。

2.根据权利要求1所述一种无土栽培的高效利用型栽培基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将高铁酸钾加入至10~15倍其重量份的水中，搅拌溶解后加入至藻类混合溶液，以200~250r/ min的转速搅拌20~30min，得絮凝状胶质溶液；

（2）混合磷酸二铵、硫酸钾、木醋液及其它剩余成分，加入至反应釜中，加入15~20倍的水，加热至65~70℃搅拌溶解；

（3）混合（1）（2）所得溶液，同时加入混凝剂硫酸铝，以200~250min转速搅拌2~4min后以40~50r/min继续搅拌10~15min，最后将所得胶质溶液与水按1:10~15的比例稀释后即可。