CN108329092B - 一种添加蚯蚓体液的水培营养液及其制备方法 - Google Patents

一种添加蚯蚓体液的水培营养液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种添加蚯蚓体液的水培营养液，所述水培营养液中添加有蚯蚓体液。研究发现，蚯蚓体液中不仅含有活性腐植酸、氨基酸、生物酶等成分，还含有植物必需的微量营养元素，能为作物提供小分子氨基酸等有机营养，改善农产品品质，且能提高植物根系对营养元素的吸收能力、提高植物抗逆性。通过合理配比大、中、微量元素，添加蚯蚓体液和肥料增效剂，使作物养分高效吸收，能有效提高水培蔬菜产量和品质，并降低蔬菜水培成本。

Description

一种添加蚯蚓体液的水培营养液及其制备方法
技术领域
本发明涉及无土栽培营养液领域，具体涉及一种添加蚯蚓体液的水培营养液及其制备方法。
背景技术
土传病虫害一直是蔬菜土壤栽培中广大种植户需要迫切解决的难题，目前，根结线虫在叶菜类生产上危害严重，引起叶菜幼茎腐烂，叶片枯黄，最后导致整株死亡，经济效益低下。菜农为根治根结线虫，常施用过量农药，导致蔬菜农药残留严重。
无土栽培是近年来农业技术领域迅速发展的一门应用技术，是未来现代农业发展的方向之一。蔬菜无土栽培主要以水培方式为主，因其所使用的营养液能为作物根系提供稳定的生存环境，不易发生土传病害，并且具有生长整齐，生育期短、商品性好等特点，近年来在蔬菜栽培中得到广泛的应用。
水培技术在蔬菜栽培上的应用为农户彻底解决土传病虫害问题，为蔬菜实现无公害生产提供了技术保障。水培关键技术是营养液的配制和管理。水培蔬菜过程中使用的营养液一直存在成本过高的问题，且现有营养液配方中大量使用硝酸盐，致使蔬菜中硝酸盐含量超标，在产量和品质上有待提高，危害人类身体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加有蚯蚓体液的水培营养液，包含蚯蚓体液，所述蚯蚓体液的制备包括：
将新鲜蚯蚓捣碎后与为其重量1～1.5倍量的蒸馏水混合，在45～55℃的恒温条件下自溶水解45～50h，所述自溶水解的过程中控制水解体系的pH为6.5～7.0，对水解完成后的水解体系进行灭酶活处理，离心取上清液，即得。
实验中发现蚯蚓体液中不仅含有活性腐植酸、氨基酸、生物酶等成分，还含有植物必需的微量营养元素，能为作物提供小分子氨基酸等有机营养，改善农产品品质，且能提高植物根系对营养元素的吸收能力、提高植物抗逆性。将通过上述方法制备得到的蚯蚓体液添加到水培营养液中，其效果更好。
优选的，每升所述水培营养液中包括蚯蚓体液250～300mg。
优选的，所述水培营养液中还包含复合无机盐，所述复合无机盐包括：四水硝酸钙350～420mg/L、硝酸钾300～380mg/L、磷酸二氢钾120～180mg/L、七水硫酸镁290～350mg/L、EDTA螯合铁18～25mg/L、五水硫酸铜0.05～0.10mg/L、七水硫酸锌0.20～0.26mg/L、硫酸锰1.80～2.40mg/L、硼酸2.4～3.25mg/L和钼酸钠0.018～0.022mg/L。在农作物水培领域，叶菜类作物的栽培占有相当大的比例，上述的复合无机盐配方更适用于叶菜类作物的生长。
优选的，所述培养液中还包括聚谷氨酸。聚谷氨酸可进一步促进作物的生长。
优选的，每升所述水培营养液中，聚谷氨酸的添加量为80～100mg。
优选的，所述水培营养液的EC值为0.90～1.24ms/cm；
优选的，所述水培营养液的pH值为5.5～6.5。
研究发现，各组分在上述添加量范围内时所述添加蚯蚓体液的水培营养液作用效果最佳。
作为优选的方案，所述蚯蚓体液由如下方法制备得到：
1)将新鲜蚯蚓捣碎后与为其重量1.1～1.3倍量的蒸馏水混合，在48～52℃的恒温条件下自溶水解45～50h，所述自溶水解过程中控制水解体系的pH为6.5～7.0；
2)对水解完成后的的水解体系进行沸水浴50～70min灭酶活，然后离心取上清液，即得。
作为优选的方案，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸80～100mg/L；所述蚯蚓体液240～280mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙360～410mg/L、硝酸钾300～360mg/L、磷酸二氢钾130～160mg/L、七水硫酸镁297～342mg/L、EDTA螯合铁19～24mg/L、五水硫酸铜0.06～0.09mg/L、七水硫酸锌0.20～0.26mg/L、硫酸锰1.88～2.34mg/L、硼酸2.4～3.78mg/L和钼酸钠0.02mg/L。
作为最优的实例，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸100mg/L；所述蚯蚓体液280mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙410mg/L、硝酸钾300mg/L、磷酸二氢钾160mg/L、七水硫酸镁297mg/L、EDTA螯合铁24mg/L、五水硫酸铜0.06mg/L、七水硫酸锌0.26mg/L、硫酸锰1.88mg/L、硼酸3.21mg/L和钼酸钠0.02mg/L。
作为较优的实例，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸80mg/L；柠檬酸15mg/L；所述蚯蚓体液240mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙360mg/L、硝酸钾360mg/L、磷酸二氢钾130mg/L、七水硫酸镁342mg/L、EDTA螯合铁19mg/L、五水硫酸铜0.09mg/L、七水硫酸锌0.20mg/L、硫酸锰2.34mg/L、硼酸2.4mg/L、钼酸钠0.02mg/L。
作为较优的实例，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸90mg/L；柠檬酸12mg/L；所述蚯蚓体液260mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙385mg/L、硝酸钾330mg/L、磷酸二氢钾145mg/L、七水硫酸镁325mg/L、EDTA螯合铁22mg/L、五水硫酸铜0.08mg/L、七水硫酸锌0.23mg/L、硫酸锰2.14mg/L、硼酸3.78mg/L、钼酸钠0.02mg/L。
本申请的另一目的是提供本申请所述营养液的制备方法，包括如下步骤：
1)将配方量的所述四水硝酸钙、硝酸钾和螯合铁分别溶解后混合，得到溶液A；
2)将配方量的所述磷酸二氢钾、七水硫酸镁、五水硫酸铜、七水硫酸锌、硫酸锰、硼酸和钼酸钠分别溶解后混合，得到溶液B；
3)将溶液A、溶液B和配方量的所述蚯蚓体液、所述聚谷氨酸、pH调节剂混合，得到添加蚯蚓体液的水培营养液。
本申请的最后一个目的是保护本申请所述的水培营养液在培育叶菜类作物中的应用。
优选的，所述叶菜为生菜、油麦菜、茼蒿、空心菜、香菜和韭菜。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明所述的水培养营养液中添加有蚯蚓体液，可提供植物生长所必需的微量元素和其他促进成分，有效地促进植物的生长。
2)针对水培叶菜类作物，如生菜、油麦菜、茼蒿、空心菜、香菜、韭菜等，在添加蚯蚓体液的基础上，合理配比大、中、微量元素，提供了适于作用生长的配方，通过营养元素间的相互之间的互补作用，使作物养分高效吸收，能有效提高水培蔬菜产量和品质，并降低蔬菜水培成本，是一款安全环保、优质高效的营养液。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种水培营养液，其配方如表1所示：
表1 添加蚯蚓体液的水培营养液的配方
Figure GDA0002784044120000041
Figure GDA0002784044120000051
注：100倍、200倍为原液浓缩倍数，100L、200L为浓缩液体积。
所述蚯蚓体液由如下方法制备得到：
1)取新鲜蚯蚓，用清水冲洗干净，沥干蚯蚓体表水分，用高速组织捣碎机将蚯蚓捣碎，放入有玻璃盖的密闭容器中，加入为蚯蚓质量1.2倍的蒸馏水，置于50℃的恒温水浴箱中自溶水解，水解体系pH控制在6.5-7.0，保温反应48h，水解完成；
2)将水解完成的水解体系沸水浴100℃加热灭活60min，室温放置30min之后，在4500r/min下离心10min，取上清液，即得。
本实施例还涉及这种水培营养液的制备方法，以100倍原液、100L原液桶为例，包括如下步骤：
1)准备2个100L桶，标注A和B，原液桶A加入充分溶解的硝酸钙3.6kg,然后加入充分溶解的硝酸钾3.6kg，再加入充分溶解的螯合铁(Fe-EDTA)0.19kg,用清水定容至100L刻度；
2)原液桶B中加入充分溶解的磷酸二氢钾1.3kg，然后再加入充分溶解的硫酸镁3.42kg，依次加入充分溶解的硫酸铜0.9g，硫酸锌2g，硫酸锰23.4g,硼酸24g,钼酸钠0.2g，最后用清水定容至100L刻度。
3)使用时，按照稀释池的容积，分别计算出需要添加的A原液、B原液、蚯蚓体液、聚谷氨酸、柠檬酸的量。取计算量原液A倒入稀释池中，然后加入2/3稀释池容积的清水；然后取计算量原液B，倒入稀释池中；依次按照240mg/L的比例加入蚯蚓体液，按照80mg/L的比例加入聚谷氨酸，按照15mg/L的比例加入柠檬酸，充分搅匀。
4)利用电导率仪测定稀释液的浓度值，逐量加入清水，保证稀释液的EC值在0.85-0.95之间；然后利用pH测定仪校正稀释液的酸度值，确保稀释液的pH值在5.5-6.5之间。
实施例2
本实施例涉及一种水培营养液，其配方如表2所示：
表2 添加蚯蚓体液的水培营养液配方
Figure GDA0002784044120000061
Figure GDA0002784044120000071
注：100倍、200倍为原液浓缩倍数，100L、200L为浓缩液体积。
本实施例中蚯蚓体液的制备方法和营养液的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例涉及一种水培营养液，其配方如表1所示：
表3 添加蚯蚓体液的水培营养液配方
Figure GDA0002784044120000072
Figure GDA0002784044120000081
注：100倍、200倍为原液浓缩倍数，100L、200L为浓缩液体积。
本实施例中蚯蚓体液的制备方法和营养液的制备方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例1与实施例1相比，其区别在于，水培营养液中不添加蚯蚓体液，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例2与实施例2相比，其区别在于，水培营养液中不添加蚯蚓体液，除此外的方法步骤均相同。
对比例3
本对比例3与实施例3相比，其区别在于，水培营养液中不添加蚯蚓体液，除此外的方法步骤均相同。
对照组
水培生菜常规用营养液，其配方如表4所示：
表4 水培生菜常规用营养液配方
Figure GDA0002784044120000082
Figure GDA0002784044120000091
实验例
分别使用实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3、对照组提供的7种营养液，对生菜进行水培，开展研究产量、品质提高情况的试验。通过称量生菜单株重，研究产量提高情况。通过测定生菜中可溶性糖含量、维生素C含量和硝酸盐含量，研究品质提高情况。实验结果见表5：
表5.实验结果
Figure GDA0002784044120000101
由表5可知，本发明提供的一种添加蚯蚓体液的水培营养液，对提高生菜产量和营养品质有显著效果。实验组单株重比对照提高13.8-66.1％，各实施例比对比实施例提高29.6％、37.3％、35.5％；实验组可溶性糖含量比对照提高30％-160％，各实施例比对比实施例提高38.5％、30％、18.8％；实验组维生素C含量比对照提高29.5％-121.4％，比各自对应对比实施例提高28.3％、58.9％、33.7％；实验组硝酸盐含量比对照降低45.2％-69.4％，各实施例比对比实施例降低42.1％、40.2％、31.7％。由此可见，本发明提供的一种添加蚯蚓体液的水培营养液，可显著提高水培蔬菜单株重、可溶性糖含量、维生素C含量，也可显著降低蔬菜中硝酸盐含量，值得推广应用。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种添加蚯蚓体液的水培营养液，其特征在于，包含蚯蚓体液，所述蚯蚓体液的制备包括：
将新鲜蚯蚓捣碎后与为其重量1～1.5倍量的蒸馏水混合，在45～55℃的恒温条件下自溶水解45～50h，所述自溶水解的过程中控制水解体系的pH为6.5～7.0，对水解完成后的水解体系进行灭酶活处理，离心取上清液，即得；
每升所述水培营养液中包括蚯蚓体液250～300mg；
所述水培营养液中还包含复合无机盐，所述复合无机盐包括：四水硝酸钙350～420mg/L、硝酸钾300～380mg/L、磷酸二氢钾120～180mg/L、七水硫酸镁290～350mg/L、EDTA螯合铁18～25mg/L、五水硫酸铜0.05～0.10mg/L、七水硫酸锌0.20～0.26mg/L、硫酸锰1.80～2.40mg/L、硼酸2.4～3.25mg/L和钼酸钠0.018～0.022mg/L；聚谷氨酸80～100mg/L。
2.根据权利要求1所述的水培营养液，其特征在于，所述水培营养液的EC值为0.90～1.24ms/cm，和/或，所述水培营养液的pH值为5.5～6.5。
3.根据权利要求1或2所述的水培营养液，其特征在于，所述蚯蚓体液由如下方法制备得到：
1)将新鲜蚯蚓捣碎后与为其重量1.1～1.3倍量的蒸馏水混合，在48～52℃的恒温条件下自溶水解45～50h，所述自溶水解过程中控制水解体系的pH为6.5～7.0；
2)对水解完成后的水解体系进行沸水浴50～70min灭酶活，然后离心取上清液，即得。
4.根据权利要求3所述的水培营养液，其特征在于，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸80～100mg/L；所述蚯蚓体液240～280mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙360～410mg/L、硝酸钾300～360mg/L、磷酸二氢钾130～160mg/L、七水硫酸镁297～342mg/L、EDTA螯合铁19～24mg/L、五水硫酸铜0.06～0.09mg/L、七水硫酸锌0.20～0.26mg/L、硫酸锰1.88～2.34mg/L、硼酸2.4～3.78mg/L和钼酸钠0.02mg/L。
5.根据权利要求4所述的水培营养液，其特征在于，所述水培营养液以水为溶剂，包括如下组分：聚谷氨酸100mg/L；所述蚯蚓体液280mg/L；所述复合无机盐包括：四水硝酸钙410mg/L、硝酸钾300mg/L、磷酸二氢钾160mg/L、七水硫酸镁297mg/L、EDTA螯合铁24mg/L、五水硫酸铜0.06mg/L、七水硫酸锌0.26mg/L、硫酸锰1.88mg/L、硼酸3.21mg/L和钼酸钠0.02mg/L。
6.权利要求1～5任一项所述水培营养液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将配方量的所述四水硝酸钙、硝酸钾和EDTA螯合铁分别溶解后混合，得到溶液A；
2)将配方量的所述磷酸二氢钾、七水硫酸镁、五水硫酸铜、七水硫酸锌、硫酸锰、硼酸和钼酸钠分别溶解后混合，得到溶液B；
3)将溶液A、溶液B和配方量的所述蚯蚓体液、所述聚谷氨酸、pH调节剂混合，得到添加蚯蚓体液的水培营养液。
7.权利要求1～5任一项所述的水培营养液在叶菜类作物的培育中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述叶菜类作物为生菜、油麦菜、茼蒿、空心菜、香菜和韭菜。
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