CN107125125B - 一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法，其特征在于：使等离子气体在气泵作用下经出气通道和微孔曝气头进入回液池，与蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液充分接触，对营养液进行物理处理。本发明方法改善蔬菜穴盘苗生长发育，显著降低了营养液病原菌数量，减少蔬菜穴盘苗病害发生，提高蔬菜穴盘育苗质量和效益。

Description

一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法
技术领域
本发明涉及植物无土栽培营养液物理处理技术领域，特别是一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法。
背景技术
“苗好三成收”，育苗是蔬菜栽培的重要环节，秧苗质量与蔬菜产量、品质以及效益密切相关。近年来，以多孔连体式穴盘为育苗容器，以轻型物料替代土壤为育苗基质，以精量播种机等现代装备为支撑，以企业为主体，蔬菜集约化育苗得到迅猛发展，已经成为我国蔬菜育苗主要形式和发展方向(尚庆茂.2011.尚庆茂博士“蔬菜集约化穴盘育苗技术”系列讲座，第一讲概述.中国蔬菜，(1)：46-47)。
潮汐式穴盘育苗，迥异于顶部喷灌，水分或营养液从供液池在泵的作用下进入植床，经穴盘底部排水孔，然后在基质毛细管拉力作用下，逐步到达秧苗根际，以满足秧苗对水分和养分的需求，秧苗吸收剩余的水分或营养液流入回液池，通过过滤装置和处理装置，回到供液池，实现闭合循环利用，完全克服了顶部喷灌存在的灌溉时间长、水肥利用率低、易烧苗、病害发生率高等问题，是一种新型、高效、环保的穴盘育苗灌溉施肥方式(Bumgarner,M.L., K.F.Salifu,and D.F.Jacobs.2008.Subirrigation of Quercusrubra seedlings:Nursery stock quality, media chemistry,and early fieldperformance.HortScience 43:2179–2185；张晓文，田真，刘文玺，王影.2011.潮汐式灌溉系统的研发与推广.农业工程，1(1)：80-83)。但是，病原菌随营养液在穴盘苗间快速蔓延是蔬菜潮汐式穴盘育苗面临的最大难题(Van der Gaag,D.J.,A.Kerssies, andC.Lanser.2001.Spread of phytophthora root and crown rot in saintpaulia,gerbera and spathiphyllum pot plants in ebb-and-flowsystems.Eur.J.PlantPathol.107:535–542.)。
无土栽培营养液处理国际常用紫外线处理、臭氧处理和生物滤膜处理方法(J.Vallance1， F.D′eniel1，G.Le Floch1，L.Gu′erin-Dubrana，D.Blancard andP.Rey.2011.Pathogenic and beneficial microorganisms in soillesscultures.Sustainable Agriculture，2:711-726，)。本发明基于国际等离子体研究最新进展，并借鉴了等离子气体医学应用成功经验，提供了一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法，比前述更加安全、高效、实用，且对养分有活化作用，能促进蔬菜种子萌发和穴盘苗生长发育。本发明适于蔬菜潮汐式穴盘育苗大面积应用，对实现蔬菜育苗“两减一增”(减少化肥、农药使用量，增加效益)具有重要科学意义。
发明内容
本发明正是针对蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液循环使用过程中病原菌蔓延和侵染为害，提供一种营养液物理处理方法，可显著减少营养液病原菌种群数量，降低蔬菜秧苗发病率，提高蔬菜秧苗质量和育苗效益。
一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法，其特征在于：采用等离子体气体发生器产生等离子气体，在气泵作用下经出气通道和微孔曝气头进入回液池，与蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液充分接触，对营养液进行处理。
本发明涉及等离子气体曝气时间(h)、曝气频率(min/h)和曝气量(L/min)可根据回液池营养液体积(m3)、病原菌种类按公式(1)调整。
Figure BDA0001342793840000021
式中：γ表示曝气时间，单位是小时，h
V表示营养液体积，单位是立方米，m3
δ表示曝气量，单位是升/分钟，L/min
λ表示曝气频率，单位是分钟/小时，min/h
所述处理的对象是营养液中矿质营养和植物根际病原细菌、真菌。
所述营养液为Hoagland营养液。
所述等离子气体是离子体发生器产生的气态带电粒子。
本发明涉及等离子体气体发生器，主要由电源开关、电源接口、定时模块、高压转换模块、等离子体电极、气流控制装置、进风通道、气泵、出气通道、曝气头组成。已商业化开发和市场销售。
附图说明
图1等离子发生器结构示意图
图2等离子气体处理时间对营养液腐霉菌和假单胞菌的作用效果
图3等离子气体处理对番茄、辣椒穴盘苗发病率的影响
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1.
材料：病原真菌用瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum Fitzp.)，病原细菌用青枯假单胞菌(Pseudomonas solanacearun Smith)，均来自中国农业微生物菌种保藏中心。等离子体气体发生器来自南京克普医疗科技有限公司，输出电压220V，50赫兹，额定功率100W，等离子气体出口直径23mm，内部电压≥7千伏，≥20千赫兹，曝气量20L/min
腐霉菌采用PDA培养基：每升蒸馏水中，加入马铃薯200克，葡萄糖20克，琼脂15克。假单胞菌采用牛肉膏蛋白胨培养基：每升蒸馏水中，加入牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaCl5g，琼脂15g，调节pH值在7.2-7.6之间，121℃湿热灭菌30min。
培养基使用前用双层医用纱布中间夹一层脱脂棉过滤，使培养基澄清、透明。
方法：腐霉菌、假单胞菌活化后，分别接种至100L桶装Hoagland营养液，使活菌数达 5×105cfu/L和3×105cfu/L，然后曝气头沉入营养液底部，曝气量20L/min，连续曝气0、10、20、30、40、50min，共6个处理，曝气结束立即取营养液，分别用PDA培养基和牛肉膏蛋白胨培养基进行涂板培养，腐霉菌培养条件28℃50hr，假单胞菌培养条件37℃18hr，观测计数。
结果表明：随着曝气时间的延长，培养皿平板上腐霉菌、假单胞菌菌落数前期呈缓慢减少趋势，当连续曝气30min后，腐霉菌菌落数快速下降，并接近于零；而假单胞菌菌落数则在连续曝气40min后，才接近零。说明假单胞菌对等离子气体的耐受性要大于腐霉菌，同时，等离子气体对病原真菌、细菌均有良好的杀灭作用，且杀菌效果与曝气时间密切相关。
实施例2.
材料：番茄品种(cv.中杂105号)、辣椒品种(中椒6号)由中国农业科学院蔬菜花卉研究所选育，等离子体气体发生器来自南京克普医疗科技有限公司。
方法：番茄、辣椒种子催芽后播种于填装有草炭、蛭石、珍珠岩混合基质(3:1:1，v/v) 的72孔塑料穴盘，每穴1粒，播种后采用潮汐式循环灌溉1/2浓度Hoagland营养液，营养液共设两个处理：TR，每次灌溉结束回收的营养液用等离子气体连续处理40min；对照，CK，不进行等离子气体处理，每处理3次重复，每重复1个穴盘。播种后30天，每盘各取10株测定穴盘苗生长指标，并统计穴盘苗发病株数，计算发病率。
结果表明，采用等离子气体处理营养液，没有显著影响番茄、辣椒种子出苗率(P≥0.05)，但显著提高了番茄、辣椒穴盘苗茎粗、干物质积累量和根冠比，表现出对番茄、辣椒穴盘苗生长的显著促进作用，可能源于等离子气体处理提高了营养液溶氧量和矿质养分的电离作用，使穴盘苗根系生长更加健壮，吸收功能更强。进一步测定番茄、辣椒穴盘苗发病株数，番茄穴盘苗发病率由8.9％降至0.6％，发病率降低了93.3％；辣椒穴盘苗发病率由9.1％降至0.2％，发病率降低了97.8％，充分说明等离子体气体处理不仅能够有效降低营养液中病原菌存活率，还具有促进番茄、辣椒穴盘苗生长发育的作用。
表1等离子气体处理对番茄、辣椒穴盘苗生长发育的作用
Figure BDA0001342793840000041
注：不同字母表示同一品种各测定指标不同处理间差异显著水平(p≤0.05) 。

Claims (3)

1.一种蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液处理方法，其特征在于：采用等离子体气体发生器产生等离子气体，在气泵作用下经出气通道和微孔曝气头进入回液池，与蔬菜潮汐式穴盘育苗营养液充分接触，对营养液进行处理；所述等离子气体曝气时间、曝气频率和曝气量根据回液池营养液体积、病原菌种类按公式(1)确定，
Figure FDA0002293536910000011
式中：γ表示曝气时间，单位是小时，h
V表示营养液体积，单位是立方米，m3
δ表示曝气量，单位是升/分钟，L/min
λ表示曝气频率，单位是分钟/小时，min/h；
所述处理的对象是营养液中矿质营养和植物根际病原细菌、真菌。
2.根据权利要求1所述的处理方法，所述营养液为Hoagland营养液。
3.根据权利要求1所述的处理方法，所述等离子气体是离子体发生器产生的气态带电粒子。
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