CN108640765B - 一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于农作物培养液技术领域，具体涉及一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用。高效率螯合型液态农作物培养液的制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2～2.5份、磷酸二氢铵1.2～1.5份、七水硫酸镁3.5～3.8份、硫酸铜0.1～0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4～0.8份、营养增强剂0.05～0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05～0.1份、水10000～14000份。本发明对用于无土栽培的培养液和培养方法分别进行了改进，在保证农作物生长所需基本营养元素的同时添加了过氧化氢溶液，为根系提供充足养分，以促进农作物生长，在小麦幼苗培养过程中向培养液内加入过氧化氢溶液，也可有效促进小麦生长。

Description

一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于农作物培养液技术领域，具体涉及一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用。
背景技术
由于良田土壤资源面积的限制，近年来无土栽培农作物的方法越来越受欢迎。无土栽培是指以水、草炭、蛭石等介质作为植株根系的基质固定植株，并将植物根系浸没在各类营养液中。这种培养方式无需土壤，也不受种植地区的限制，使用度较广泛，且由于采用的营养液配方是经过长期实验或者经验总结得到的，既能促进植物高效生长，又避免了过量使用化学肥料而导致的土壤板结等现象。
现有技术中，最常用于无土栽培的农作物有生菜等叶类蔬菜，也有用于培育果树幼苗或者小麦等粮食作物幼苗的。无土栽培所用营养液也是各式各样的，不同的配方具有不同的用途，比如中国专利CN103664310B公开的一种文竹无土栽培营养液，其包括硝酸钾、硝酸钙等化合物，是一种文竹专用培养液，可有效维持文竹的健康生长，提高其抗逆性和对环境的适应性。中国专利CN103172438A公开了一种无土栽培营养液，其包括大量成分EM益生菌液、硝酸钾、磷酸二氢铵等实际中化合物，可提高农作物抵抗病虫害的能力。
然而由于水中氧气含量以及氧气的流动性小于土壤，利用营养液进行无土栽培时容易导致农作物根系缺氧，从而影响农作物的生长。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供的一种高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用，改善了进行营养液的无土栽培时容易导致农作物根系缺氧的问题，促进了农作物的生长。
本发明的第一个目的是提供一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2～2.5份、磷酸二氢铵1.2～1.5份、七水硫酸镁3.5～3.8份、硫酸铜0.1～0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4～0.8份、营养增强剂0.05～0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05～0.1份、水10000～14000份。
优选的，上述高效率螯合型液态农作物培养液，所述营养增强剂为MS基本培养基粉末、赖氨酸或者复合氨基酸。
本发明的第二个目的是提供一种上述高效率螯合型液态农作物培养液的制备方法，包括以下步骤：
S1，按照以下重量份称取各组分：硝酸钾2～2.5份、磷酸二氢铵1.2～1.5份、七水硫酸镁3.5～3.8份、无水硫酸铜0.1～0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4～0.8份、营养增强剂0.05～0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05～0.1份、水10000～14000份；
S2，将称取的硝酸钾、磷酸二氢铵、七水硫酸镁、无水硫酸铜和乙二胺四乙酸钠加入水中，40～60℃搅拌溶解，然后加入称取的营养增强剂，继续于40～60℃搅拌使各物料混匀，并充分溶解，得到基础液；
S3，培养植物前加入称取的过氧化氢溶液，搅拌均匀，得到高效率螯合型液态农作物培养液。
本发明的第三个目的是提供一种上述的高效率螯合型液态农作物培养液在培养小麦幼苗中的应用。
本发明的第四个目的是提供一种利用上述高效率螯合型液态农作物培养液培养农作物幼苗的方法，先按照常规方法将农作物种子消毒并培养至生根，待农作物根系最长长度达0.5cm以上即可移栽至权利要求1所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将农作物根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔24～48h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:1500～2000。
与现有技术相比，本发明提供的高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法和应用，具有以下有益效果：
(1)为了改善利用营养液进行无土栽培时容易导致农作物根系缺氧的问题，本发明对用于无土栽培的培养液和培养方法分别进行了改进，在保证农作物生长所需基本营养元素的同时添加了过氧化氢溶液，过氧化氢既具有杀菌消毒效果，也可在水中自然缓慢分解为氧气和水，通过过氧化氢的自分解作用为提高培养液中氧浓度，为根系提供充足养分，以促进农作物生长。另外，锰离子、镁离子等金属离子均对过氧化氢的分解具有催化效果，可适当加速过氧化氢的分解，以改善自然条件下过氧化氢分解太慢的问题。锰离子、镁离子等元素还为农作物的生长提供营养。实验结果发现，过氧化氢对促进小麦生长和抗菌具有重要贡献。
(2)本发明在小麦幼苗培养过程中向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，利用过氧化氢自然分解的氧气，补充培养液内氧分，以防止长时间培养条件下根系缺氧现象，以促进小麦幼苗生长。通过对比实验，发现该方法可有效促进小麦生长。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。
本发明提供的一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2～2.5份、磷酸二氢铵1.2～1.5份、七水硫酸镁3.5～3.8份、硫酸铜0.1～0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4～0.8份、营养增强剂0.05～0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05～0.1份、水10000～14000份。
所述营养增强剂为MS基本培养基粉末(M5524SIGMA或者荷兰Duchefa)、赖氨酸(徐州绿色源农业科技有限公司)或者复合氨基酸(徐州绿色源农业科技有限公司)。
本发明提供的高效率螯合型液态农作物培养液及其制备方法，具体包括以下实施例。
实施例1
一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2份、磷酸二氢铵1.5份、七水硫酸镁3.8份、硫酸铜0.15份、乙二胺四乙酸钠0.4份、营养增强剂0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.1份、水10000份；所述营养增强剂为赖氨酸。
高效率螯合型液态农作物培养液的制备方法包括以下步骤：
S1，按照以下重量份称取各组分：硝酸钾2份、磷酸二氢铵1.5份、七水硫酸镁3.8份、硫酸铜0.15份、乙二胺四乙酸钠0.4份、营养增强剂0.1份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.1份、水10000份；所述营养增强剂为赖氨酸；
S2，将称取的硝酸钾、磷酸二氢铵、七水硫酸镁、无水硫酸铜和乙二胺四乙酸钠加入水中，50℃搅拌溶解，然后加入称取的营养增强剂，继续于50℃搅拌使各物料混匀，并充分溶解，得到基础液；
S3，培养植物前(即使用前)加入称取的过氧化氢溶液，搅拌均匀，得到高效率螯合型液态农作物培养液。
实施例2
一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2.5份、磷酸二氢铵1.3份、七水硫酸镁3.6份、硫酸铜0.2份、乙二胺四乙酸钠0.8份、营养增强剂0.05份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05份、水14000份；所述营养增强剂为复合氨基酸。
高效率螯合型液态农作物培养液的制备方法包括以下步骤：
S1，按照以下重量份称取各组分：硝酸钾2.5份、磷酸二氢铵1.3份、七水硫酸镁3.6份、硫酸铜0.2份、乙二胺四乙酸钠0.8份、营养增强剂0.05份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.05份、水14000份；所述营养增强剂为复合氨基酸；
S2，将称取的硝酸钾、磷酸二氢铵、七水硫酸镁、无水硫酸铜和乙二胺四乙酸钠加入水中，60℃搅拌溶解，然后加入称取的营养增强剂，继续于60℃搅拌使各物料混匀，并充分溶解，得到基础液；
S3，培养植物前(即使用前)加入称取的过氧化氢溶液，搅拌均匀，得到高效率螯合型液态农作物培养液。
实施例3
一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2.2份、磷酸二氢铵1.2份、七水硫酸镁3.5份、硫酸铜0.1份、乙二胺四乙酸钠0.7份、营养增强剂0.06份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.08份、水12000份；所述营养增强剂为MS基本培养基粉末。
高效率螯合型液态农作物培养液的制备方法包括以下步骤：
S1，按照以下重量份称取各组分：硝酸钾2.2份、磷酸二氢铵1.2份、七水硫酸镁3.5份、硫酸铜0.1份、乙二胺四乙酸钠0.7份、营养增强剂0.06份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.08份、水12000份；所述营养增强剂为MS基本培养基粉末；
S2，将称取的硝酸钾、磷酸二氢铵、七水硫酸镁、无水硫酸铜和乙二胺四乙酸钠加入水中，40℃搅拌溶解，然后加入称取的营养增强剂，继续于40℃搅拌使各物料混匀，并充分溶解，得到基础液；
S3，培养植物前(即使用前)加入称取的过氧化氢溶液，搅拌均匀，得到高效率螯合型液态农作物培养液。
实施例4
一种高效率螯合型液态农作物培养液，其制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2.1份、磷酸二氢铵1.4份、七水硫酸镁3.5份、硫酸铜0.18份、乙二胺四乙酸钠0.5份、营养增强剂0.07份、体积分数3％的过氧化氢溶液0.08份、水12000份；所述营养增强剂为MS基本培养基粉末。制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例4的配方。
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种高效率螯合型液态农作物培养液在培养农作物(玉米或者小麦)幼苗中的应用，以及利用所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养农作物幼苗的方法，先按照常规方法将农作物种子消毒并培养至生根，待农作物根系最长长度达0.5cm以上即可移栽至权利要求1所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将农作物根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔18～24h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:1500～2000。
利用所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养农作物幼苗的方法，具体包括以下实施例。
实施例5
一种利用所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养小麦幼苗的方法，先按照常规方法将小麦种子消毒并培养至生根，待小麦根系最长长度达0.5cm即可移栽至实施例1所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将小麦根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔24h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:1500，过氧化氢溶液添加时从培养器皿中心处且靠近农作物根系的位置加入。
实施例6
一种利用所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养小麦幼苗的方法，先按照常规方法将小麦种子消毒并培养至生根，待小麦根系最长长度达0.6cm即可移栽至实施例1所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将小麦根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔36h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:2000，过氧化氢溶液添加时从培养器皿中心处且靠近农作物根系的位置加入。
实施例7
一种利用所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养小麦幼苗的方法，先按照常规方法将小麦种子消毒并培养至生根，待小麦根系最长长度达0.5cm即可移栽至实施例1所述的高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将小麦根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔48h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:1800，过氧化氢溶液添加时从培养器皿中心处且靠近农作物根系的位置加入。
上述实施例5～7中也可在加入后用搅拌器轻轻搅拌培养液加速新添加过氧化氢溶液与原培养液的混合。
为了验证本发明的效果，我们分别以实施例1～7为例进行说明。
我们分别利用实施例1～4制备得到的培养液进行培养，以常规的MS培养液作为对照组A，以清水作为对照组B，以不添加过氧化氢的培养液为对照组C(其余配方同实施例1)。先按照常规方法将小麦种子(不消毒处理)浸泡并培养至生根，待小麦根系最长长度达0.5cm即移栽至不同的培养液(根系浸没在培养液中)中，每个横截面积约为30cm2的培养器皿中移栽100粒生根的小麦，静置培养10d，分别观察小麦的苗高(培养器皿中90％以上苗所能达到的高度)和发霉率(发霉面积占培养器皿横截面积的百分率)，结果如表1所示。
由表1可以看出，相较于清水培养，实施例1～4的培养液培养10d后苗高显著提高，且发霉率仅为对照组B的一半左右；与常规的MS液体培养基比较，10d后苗高也有效提高，并且实施例1～4的发霉率也小于对照组A。说明本发明提供的培养液可有效提高小麦的生长，并降低其染菌率。与对照组C相比，在缺失了过氧化氢的情况下，对照组C的小麦苗高低于实施例1，且发霉率高于实施例1。上述实验结果说明过氧化氢对促进小麦生长和抗菌具有重要贡献。
另外，我们还以玉米幼苗为对象进行了实验，经我们实验发现，培养玉米幼苗10d时，玉米幼苗的发霉率比清水对照组和常规MS培养液对照组分别低了24.3％和12.3％，也说明本发明提供的培养液可有效抑制玉米幼苗的染菌情况。
表1不同培养液对小麦生长的影响
组别 5d苗高(cm) 5d发霉率(％) 10d苗高(cm) 10d发霉率(％)
实施例1 5.1 1.8 11.6 25.1
实施例2 5.0 1.8 12.1 24.8
实施例3 5.2 2.0 12.0 22.6
实施例4 5.2 1.2 11.4 21.5
对照组A 4.3 4.5 9.6 41.7
对照组B 2.0 5.6 7.3 56.7
对照组C 4.6 2.9 10.0 36.2
实施例5～7是本发明提供了的小麦幼苗的培养方法，在改进的培养液基础上，改进了原有的静置培养，在小麦幼苗培养过程中向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3％的过氧化氢溶液，利用过氧化氢自然分解的氧气，补充培养液内氧分，以防止根系缺氧现象，以促进小麦幼苗生长。我们以实施例1制备的培养液为例，分别采用实施例5～7的方法进行培养，并和直接静置培养比较，结果显示，培养小麦幼苗至10d时，实施例5～7的苗高(培养器皿中90％以上苗所能达到的高度)分别可达12.6cm、12.8cm和12.7cm，而作为对照组的静置培养其苗高仅为11.9cm。结果表明，本发明提供的新方法可有效促进小麦生长。
需要说明的是，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例及效果，尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种利用高效率螯合型液态农作物培养液培养农作物幼苗的方法，其特征在于，高效率螯合型液态农作物培养液制备原料由以下重量份的组分组成：硝酸钾2 ~ 2.5份、磷酸二氢铵1.2 ~ 1.5份、七水硫酸镁3.5 ~ 3.8份、硫酸铜0.1 ~ 0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4 ~0.8份、营养增强剂0.05 ~ 0.1份、体积分数3 %的过氧化氢溶液0.05 ~ 0.1份、水10000 ~14000份；所述营养增强剂为赖氨酸；
培养农作物幼苗的方法如下：
先按照常规方法将农作物种子消毒并培养至生根，待农作物根系最长长度达0.5cm以上即可移栽至高效率螯合型液态农作物培养液培养，并将农作物根系浸没在高效率螯合型液态农作物培养液中，培养过程中每隔24 ~ 48h向高效率螯合型液态农作物培养液内加入体积分数3%的过氧化氢溶液，过氧化氢溶液与高效率螯合型液态农作物培养液的体积比例为1:1500 ~ 2000。
2.根据权利要求1所述的利用高效率螯合型液态农作物培养液培养农作物幼苗的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，按照以下重量份称取各组分：硝酸钾2 ~ 2.5份、磷酸二氢铵1.2 ~ 1.5份、七水硫酸镁3.5 ~ 3.8份、无水硫酸铜0.1 ~ 0.2份、乙二胺四乙酸钠0.4~ 0.8份、营养增强剂0.05 ~ 0.1份、体积分数3%的过氧化氢溶液0.05 ~ 0.1份、水10000 ~14000份；
S2，将称取的硝酸钾、磷酸二氢铵、七水硫酸镁、无水硫酸铜和乙二胺四乙酸钠加入水中，40 ~ 60℃搅拌溶解，然后加入称取的营养增强剂，继续于40 ~ 60℃搅拌使各物料混匀，并充分溶解，得到基础液；
S3，培养植物前加入称取的过氧化氢溶液，搅拌均匀，得到高效率螯合型液态农作物培养液。
3.根据权利要求1所述的高效率螯合型液态农作物培养液在培养小麦幼苗中的应用。
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