CN108675860A - 一种放电活化水配制改良营养液的应用 - Google Patents

一种放电活化水配制改良营养液的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种放电活化水配制改良营养液的应用，属于生物环境技术领域。应用在草本植物、种子类植物的无土栽培中，使用方法如下：将种子浸泡催芽；将芽使用改良营养液50mL浸泡，每天更换营养液，5天后置于35℃的恒温条件下培养5‑25天，即可培养得到幼苗；所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾135‑140份、硫酸镁490‑500份、铁盐溶液2.5份、微量元素液4‑5份、等离子体活化水1000份；本发明使用等离子体活化水配比改良霍格兰营养液，其活化水状态和成分可依据所需元素改变等离子体气体成分及气体放电条件，从而进行定量和定性调节，可适用于不同类的各种植物生长的需求。

Description

一种放电活化水配制改良营养液的应用
技术领域
本发明涉及生物环境技术领域，具体涉及一种放电活化水配制改良营养液的应用。
背景技术
无土栽培是近几十年来发展起来的一种作物栽培的新技术。作物不是栽培在土壤中，而是种植在溶有矿物质的水溶液(营养液)里，用营养液进行作物栽培。在无菌环境下栽培管理，作物就能正常生长，并获得高产。无土栽培常用的营养液为霍格兰营养液或改良霍格兰营养液，其中改良霍格兰营养液栽培效果较好，现有技术中的改良霍格兰营养液配方为：四水硝酸钙945mg/L，硝酸钾506mg/L，硝酸铵80mg/L，磷酸二氢钾136mg/L，硫酸镁493mg/L，铁盐溶液2.5mg/L，微量元素液5mL，pH＝6.0，铁盐溶液：七水硫酸亚铁13.9mg/L，乙二胺四乙酸二钠(EDTA.Na)18.65mg/L，蒸馏水2.5mL，pH＝5.5，微量元素液：碘化钾0.00415mg/L，硼酸0.031mg/L，硫酸锰0.1115mg/L，硫酸锌0.043mg/L，钼酸钠0.00125mg/L，硫酸铜0.000125mg/L，氯化钴0.000125mg/L。利用改良霍格兰营养液进行无土栽培具有提高作物长势、产量和品质，避免土壤中虫病害威胁，省水省肥等优点，然而其存在诸如配方配比复杂、操作人员素质要求高，培养环境封闭无菌运行成本高，水肥供应添加抑菌剂不能出现任何障碍等诸多问题，这些问题严重的抑制了改良霍格兰营养液进行无土栽培技术的发展和推广。
发明内容
本发明针对现有技术中改良霍格兰营养液具有的配方配比复杂，培养环境封闭无菌，营养液添加抑菌剂可导致化学物质残留三类问题进行改良。本发明采用的技术方案如下：一种放电活化水配制改良营养液的应用在草本植物、种子类植物的无土栽培中，使用方法如下：(1)将种子浸泡催芽；
(2)将芽使用改良营养液50mL浸泡，每天更换营养液，5天后置于35℃的恒温条件下培养5-25天，即可培养得到幼苗；
所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾135-140份、硫酸镁490-500份、铁盐溶液2.5份、微量元素液4-5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13-14份、乙二胺四乙酸二钠18-19份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00410-0.00420份、硼酸0.030-0.0350份、硫酸锰0.1110-0.1120份、硫酸锌0.040-0.0450份、钼酸钠0.00120-0.00130份、硫酸铜0.000120-0.000130份、氯化钴0.000120-0.000130份；
所述的活化水是通过如下装置制备得到：
等离子体活化水制备装置，包括电极I、上盖、介质管I、介质管II、固定板、介质板、PCB板、电极II；
所述的电极I上端穿过上盖中部的通孔，并与上盖螺纹连接；
所述的上盖为下开口的中空圆筒体，在上盖的下部外壁设有螺纹，上盖与介质管I螺纹连接，上盖表面设有呈圆周阵列排列的气孔I；
所述的介质管I为上下开口的中空圆筒体，在介质管I上端的内壁设有用于固定上盖的螺纹，介质管I下端嵌入介质板上的环形凹槽内I，介质管I通过固定板、介质板、气室I上的螺纹孔I固定，所述的介质管I与介质板形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板为圆环板状结构；
所述的介质管II为异型圆柱管状结构，所述介质管II内部中空、上下两端开口，所述介质管II下端开设用于与介质板固定的螺纹孔II，电极II上段通过介质板插入介质管II内部，电极II的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径由.mm到mm逐渐变大；
所述的气室I为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ的下部内壁处设有螺纹，气室I和气室II螺纹连接，气室I的上部开设有圆环形凹槽II，固定板、介质板放置在所述的圆环形凹槽II内；
气室II为上开口的中空圆筒体，气室II的侧面设有两个轴对称的气孔II、气孔III，气室II下表面中心处设有气孔IV，气室II内设有环形凸台，所述的电极II穿过环形凸台插入介质管II内部；
所述的介质管I由石英制成；
所述的介质管II由沸石制成；
所述的固定板、气室I、气室II由聚四氟乙烯制成。
一种放电活化水配制改良营养液的应用在木本植物的无土栽培中，使用方法如下：
(1)修剪长度为5-20cm的穗条；
(2)将穗条置于改良营养液中浸泡，每3天换一次改良营养液，每次添加改良营养液100mL，直至生根；
(3)生根后，添加改良营养液使营养液总量维持在100mL，置于16℃-26℃培养30天即可培养得到幼苗；
所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾135-140份、硫酸镁490-500份、铁盐溶液2.5份、微量元素液4-5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13-14份、乙二胺四乙酸二钠18-19份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00410-0.00420份、硼酸0.030-0.0350份、硫酸锰0.1110-0.1120份、硫酸锌0.040-0.0450份、钼酸钠0.00120-0.00130份、硫酸铜0.000120-0.000130份、氯化钴0.000120-0.000130份；
所述的活化水是通过如下装置制备得到：
等离子体活化水制备装置，包括电极I、上盖、介质管I、介质管II、固定板、介质板、PCB板、电极II；
所述的电极I上端穿过上盖中部的通孔，并与上盖螺纹连接；
所述的上盖为下开口的中空圆筒体，在上盖的下部外壁设有螺纹，上盖与介质管I螺纹连接，上盖表面设有呈圆周阵列排列的气孔I；
所述的介质管I为上下开口的中空圆筒体，在介质管I上端的内壁设有用于固定上盖的螺纹，介质管I下端嵌入介质板上的环形凹槽内I，介质管I通过固定板、介质板、气室I上的螺纹孔I固定，所述的介质管I与介质板形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板为圆环板状结构；
所述的介质管II为异型圆柱管状结构，所述介质管II内部中空、上下两端开口，所述介质管II下端开设用于与介质板固定的螺纹孔II，电极II上段通过介质板插入介质管II内部，电极II的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径由.mm到mm逐渐变大；
所述的气室I为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ的下部内壁处设有螺纹，气室I和气室II螺纹连接，气室I的上部开设有圆环形凹槽II，固定板、介质板放置在所述的圆环形凹槽II内；
气室II为上开口的中空圆筒体，气室II的侧面设有两个轴对称的气孔II、气孔III，气室II下表面中心处设有气孔IV，气室II内设有环形凸台，所述的电极II穿过环形凸台插入介质管II内部；
所述的介质管I由石英制成；
所述的介质管II由沸石制成；
所述的固定板、气室I、气室II由聚四氟乙烯制成。
3、如权利要求1或2所述的一种放电活化水配制改良营养液的应用，其特征在于，所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾136份、硫酸镁493份、铁盐溶液2.5份、微量元素液5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13.9份、乙二胺四乙酸二钠18.65份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00415份、硼酸0.031份、硫酸锰0.1115份、硫酸锌0.043份、钼酸钠0.00125份、硫酸铜0.000125份、氯化钴0.000125份。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明所述放电活化水中含有的硝酸盐、亚硝酸盐、过氧硝酸盐、二氧化氮、一氧化氮、氮分子离子、氮原子、臭氧、氧原子、过氧化氢、超氧阴离子等活性氮化物和活性氧化物，以及电子、离子等，其pH值介于5-6之间，可为改良的营养液提供有效的氮源和氧源，减少配方含氮物需求，减少了在植物生长过程中各类肥料的添加，在放电活化水溶液中提供所需氮源、氧源及其它活性物质，以此配比无氮改良的营养液，获得放电活化水配比改良的营养液，无需调节pH，有效的降低了营养液配比的复杂性，如复杂的配置、称量步骤。
(2)促进植物生长过程中的酶活性，放电活化水中富含活性氮、活性氧、电荷等复合物理因素，活化种皮表面，增强吸水性，同时刺激胚芽内酶的活性，促进幼苗发芽和生长，经实验证明，本发明提供的等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与现有技术改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致。
(3)等离子体活化水中富含氮源、氧源，主要包括：硝酸盐、亚硝酸盐、过氧硝酸盐、二氧化氮、一氧化氮、氮分子离子、氮原子、臭氧、氧原子、过氧化氢、超氧阴离子等，其中小分子结构氮源、氧源配比易于植物吸收和循环，加快植物的生长速度，经实验证明，本发明等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与现有技术改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致。
(4)改善无土栽培和育苗过程中对环境洁净度的需求，等离子体活化后的水溶液中活性氧成分包含臭氧、原子氧、过氧化氢、超氧阴离子等氧化成分，在提供氧源的同时具有抑菌消毒的作用，无需额外抑菌剂添加，且无化学物质残留，绿色安全经实验证明，本发明提供的等离子体活化水配比的改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低。
(5)使用等离子体活化水配比改良霍格兰营养液，其活化水状态和成分可依据所需元素改变等离子体气体成分及气体放电条件，从而进行定量和定性调节，可适用于不同类的各种植物生长的需求。
附图说明
图1为本发明的立体示意简图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的侧视图；
其中：1、电极I，2、固定螺母I，3、气孔Ⅰ，4、上盖，5、介质管I，6、介质管II，7、固定板，8、介质板，9、气室I，10、PCB板，11、气孔II，12、气孔III，13、气室II，14、电极II，15、固定螺母Ⅱ，16、气孔IV。
图4为使用四种培养液的条件下幼苗生长状况及培养液内菌落数对比情况。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，若无特殊说明，本发明所用原料及试剂均为本领域的常规技术。
实施例1制备放电活化水
1.放电活化水制备：利用图1-3所示的等离子体活化水制备装置制备放电活化水，AC电压10kV，频率9kHz，加至电极II14上，将电极I1连接到大地，空气流速1SLM，由气孔IV16流入，附加气孔II11、附加气孔III12可用于添加氦气、氩气、氮气等辅助气体，去离子水溶液100mL加至介质管I5内，放电加电压时长5min，进行1次去离子水放电活化处理获得100mL放电活化水溶液。采用图1所示的装置进行放电活化水的制备，交流/脉冲驱动金属电极(AC：峰-峰值5、6、7、8、9、10kV，频率1、2、3、4、5、6、7、8、9、10kHz；脉冲：峰值3、4、5、6、7、8、9、10kV，频率1、2、3、4、5、6、7、8、9、10kHz)，使电极II14前端的工作气体离化，其中工作气体主体为空气，可附加5％-30％的He2、Ar2、N2、O2、SF6、CO2、混合气体(N2+SF6+CO2)等辅助气体，来改善氮氧活性成分含量、放电能耗以及活性物质与溶液作用和溶液的pH值，气体总流速0.5-5SLM，可通过质量流量计进行流速控制及比例调节，离化后的气体经介质管II6后注入溶液中与溶液混合形成放电活化水，其中气体离化率可通过放电电压、放电时间进行控制。
实施例2改良的营养液的制备
称取磷酸二氢钾135mg、硫酸镁490mg、铁盐溶液2.5mL、微量元素液4mL、放电活化水1L；
铁盐溶液包括七水硫酸亚铁13mg、乙二胺四乙酸二钠18mg、蒸馏水2.5mL；
微量元素液包括碘化钾0.00410mg、硼酸0.030mg、硫酸锰0.1110mg、硫酸锌0.040mg、钼酸钠0.00120mg、硫酸铜0.000120mg、氯化钴0.000120mg。
实施例3改良的营养液的制备
称取磷酸二氢钾140mg、硫酸镁500mg、铁盐溶液2.5mL、微量元素液5mL、放电活化水1L；
铁盐溶液包括七水硫酸亚铁14mg、乙二胺四乙酸二钠19mg、蒸馏水2.5mL；
微量元素液包括碘化钾0.00420mg、硼酸0.035mg、硫酸锰0.1120mg、硫酸锌0.045mg、钼酸钠0.00130mg、硫酸铜0.000130mg、氯化钴0.000130mg。
实施例4改良的营养液的制备
称取磷酸二氢钾136mg、硫酸镁493mg、铁盐溶液2.5mL、微量元素液5mL、放电活化水1L；
铁盐溶液包括七水硫酸亚铁13.9mg、乙二胺四乙酸二钠18.65mg、蒸馏水2.5mL；
微量元素液包括碘化钾0.00415mg、硼酸0.031mg、硫酸锰0.1115mg、硫酸锌0.043mg、钼酸钠0.00125mg、硫酸铜0.000125mg、氯化钴0.000125mg。
实施例5绿豆芽无土栽培试验(种子类植物)
用200粒豆芽浸泡催芽，选取初始豆芽长度1.5±0.2cm，每组试验豆芽苗20颗，培养液每天更换1次，每次加50mL，培养一段时间后(3天)根据水量的减少适量添加培养液，保证水量总体维持在50mL，培养周期7天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(以空气作为工作气体)；
如图4所示，初始状态标记为0天，记录7天后豆芽苗生长状态，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表1所示：
表1绿豆芽无土栽培试验数据
注：原始长度(20棵幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(20株幼苗平均长度培养时长为7天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液条件1-4总菌落数分别为4.3297±100CFU/mL，3.5428±100CFU/mL，2.6531±100CFU/mL，1.5760±100CFU/mL。
实施例6黄豆芽无土栽培试验(种子类植物)
用200粒黄豆芽浸泡催芽，选取初始豆芽长度1.5±0.2cm，每组试验豆芽苗20颗，培养液每天更换1次，每次加50mL，培养一段时间后(3天)根据水量的减少适量添加培养液，保证水量总体维持在50mL，培养周期7天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(以空气作为工作气体)；
初始状态标记为0天，记录7天后豆芽苗生长状态，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表2所示：
表2黄豆芽无土栽培试验数据
生长条件 1 2 3 4
初始长度(cm) 5.0(±1％) 5.0(±1％) 5.0(±1％) 5.0(±1％)
最终长度(cm) 7.5(±2.5％) 11.3(±3.7％) 12.8(±5.1％) 13.8(±3.2％)
增加长度(cm) 2.5(±2.5％) 6.3(±3.7％) 7.8(±5.1％) 8.8(±3.2％)
注：原始长度(20棵幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(20株幼苗平均长度培养时长为7天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液1-4总菌落数分别为4.3297±100CFU/mL，3.5428±100CFU/mL，2.6531±100CFU/mL，1.5760±100CFU/mL。
实施例7羊草无土栽培试验(草本植物)
用300粒羊草种子浸泡催芽，选取初始幼苗长度1.0±0.2cm，每组试验羊草幼苗30株，培养液每天加1次，每次加50mL，培养周期7天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(以空气作为工作气体)；
实验结果与培养豆芽幼苗结果一致，初始状态标记为0天，观察7天后羊草苗生长状态，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表3所示：
表3黄豆芽无土栽培试验数据
生长条件 1 2 3 4
初始长度(cm) 3.0(±1％) 3.0(±1％) 3.0(±1％) 3.0(±1％)
最终长度(cm) 5.5(±2.5％) 6.2(±3.7％) 7.1(±5.1％) 8.3(±3.2％)
增加长度(cm) 2.5(±2.5％) 3.2(±3.7％) 4.1(±5.1％) 5.3(±3.2％)
注：原始长度(30株幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(30株幼苗平均长度培养时长为7天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液1-4总菌落数分别为6.1299±100CFU/mL，5.3476±100CFU/mL，4.7895±100CFU/mL，3.3413±100CFU/mL。
实施例8水稻无土栽培试验(草本植物)
用200粒水稻种子浸泡催芽，选取初始幼苗长度8-10mm，厚度为2-3mm，每组试验水稻芽20株，培养液每天更换1次，每次加50mL，培养一段时间后(5天)根据水量的减少适量添加培养液，保证水量总体维持在50mL，放在温度为35℃的恒温培养箱内进行培养，培养周期25天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(因水稻需氮量较大，所以在制备活化水的过程当中，可以选择通过附加气孔II11、附加气孔III12向装置内通入氮气进行放电，掺杂比例为空气：氮气＝1：1)；
实验结果与培养豆芽幼苗结果一致，初始状态标记为0天，观察7天后羊草苗生长状态，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表4所示：
表4水稻无土栽培试验数据
生长条件 1 2 3 4
初始长度(mm) 9.0(±1％) 9.0(±1％) 9.0(±1％) 9.0(±1％)
最终长度(mm) 46.3(±2.5％) 50.6(±3.7％) 70.7(±5.1％) 81.2(±3.2％)
增加长度(mm) 35.3(±2.5％) 41.6(±3.7％) 61.7(±5.1％) 72.2(±3.2％)
注：原始长度(20株幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(20株幼苗平均长度培养时长为25天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液1-4总菌落数分别为8.1923±100CFU/mL，7.3468±100CFU/mL，5.3245±100CFU/mL，4.1936±100CFU/mL。
实施例9发财树无土栽培试验(木本植物)
选取发财树萌蒙枝15枝作插穗，剪留长度为6-7cm，选取长度30.0±1cm的发财树枝条，每组发财树萌蒙枝2枝，初期培养液每3天换水1次，每次加100mL，生根后(大约在15天)根据水量蒸发吸收等减少情况适当添加，保证水到达培养发财树的锥形瓶三分之一以上，三分之二以下，保证水量总体维持在100mL，在室温下(16℃-26℃)培养周期30天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(因发财树需氮量较大，所以在制备活化水的过程当中，可以选择通过附加气孔II11、附加气孔III12向装置内通入氮气进行放电，掺杂比例为空气：氮气＝4：6)；
实验结果与预想结果一致，初始状态标记为0天，15天后发财树枝条生根，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表5所示：
表5发财树无土栽培试验数据
生长条件 1 2 3 4
初始长度(cm) 30.0(±1％) 30.0(±1％) 30.0(±1％) 30.0(±1％)
最终长度(cm) 45.5(±2.5％) 46.2(±3.7％) 47.1(±5.1％) 48.3(±3.2％)
增加长度(cm) 15.5(±2.5％) 16.2(±3.7％) 17.1(±5.1％) 18.3(±3.2％)
注：原始长度(2株幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(2株幼苗平均长度培养时长为30天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液1-4总菌落数分别为13.8825±100CFU/mL，11.7429±100CFU/mL，8.3940±100CFU/mL，5.1923±100CFU/mL。
实施例10富贵竹无土栽培试验(木本植物)
选取20枝富贵竹枝条作插条，剪留长度为20±1cm，选取长度20.0±1cm的富贵竹枝条，每组富贵竹枝条4枝，初期培养液每4天换水1次，每次加100mL，生根后(大约在20天)根据水量蒸发吸收等减少情况适当添加，保证水到达培养发财树的锥形瓶三分之一以上，三分之二以下，保证水量总体维持在100mL，在室温下(16℃-26℃)培养周期30天；
培养液条件1)灭菌去离子水培养；
培养液条件2)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(无氮)培养；
培养液条件3)灭菌去离子水配比改良霍格兰营养液(全配方)培养；
培养液条件4)放电活化水(实施例4制备)配比改良霍格兰营养液(无氮)培养(以空气作为放电气体即可，也可掺杂少量氮气(10％-20％))；
实验结果与预想结果一致，初始状态标记为0天，15天后发财树枝条生根，明显看出等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)与改良霍格兰营养液全配方培养状态基本一致，其数据统计如下表6所示：
表6富贵竹无土栽培试验数据
生长条件 1 2 3 4
初始长度(cm) 20.0(±1％) 20.0(±1％) 20.0(±1％) 20.0(±1％)
最终长度(cm) 35.3(±2.5％) 36.7(±3.7％) 37.2(±5.1％) 40.5(±3.2％)
增加长度(cm) 15.3(±2.5％) 16.7(±3.7％) 17.2(±5.1％) 20.5(±3.2％)
注：原始长度(4株幼苗平均长度培养时长为0天)；最终长度(4株幼苗平均长度培养时长为30天)
由于培养条件未处于无菌环境，且培养液条件1-4均出现不同程度浑浊，取培养液涂板观察，等离子体活化水配比改良霍格兰营养液(缺氮)含菌量最低，培养液1-4总菌落数分别为10.5634±100CFU/mL，9.2739±100CFU/mL，7.2389±100CFU/mL，4.6372±100CFU/mL。
上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。根据生殖方式分类的孢子植物(其中的藻类植物)、种子植物；根据植物茎分类的灌木、亚灌木、草本植物、藤本植物；根据植物的生态习性来分类中的水生植物，这些都可适用于改良的霍格兰营养液的培育。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明的指导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。

Claims (3)

1.一种放电活化水配制改良营养液的应用，其特征在于，应用在草本植物、种子类植物的无土栽培中，使用方法如下：
(1)将种子浸泡催芽；
(2)将芽使用改良营养液50mL浸泡，每天更换营养液，5天后置于35℃的恒温条件下培养5-25天，即可培养得到幼苗；
所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾135-140份、硫酸镁490-500份、铁盐溶液2.5份、微量元素液4-5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13-14份、乙二胺四乙酸二钠18-19份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00410-0.00420份、硼酸0.030-0.0350份、硫酸锰0.1110-0.1120份、硫酸锌0.040-0.0450份、钼酸钠0.00120-0.00130份、硫酸铜0.000120-0.000130份、氯化钴0.000120-0.000130份；
所述的活化水是通过如下装置制备得到：
等离子体活化水制备装置，包括电极I(1)、上盖(4)、介质管I(5)、介质管II(6)、固定板(7)、介质板(8)、PCB板(10)、电极II(14)；
所述的电极I(1)上端穿过上盖(4)中部的通孔，并与上盖(4)螺纹连接；
所述的上盖(4)为下开口的中空圆筒体，在上盖(4)的下部外壁设有螺纹，上盖(4)与介质管I(5)螺纹连接，上盖(4)表面设有呈圆周阵列排列的气孔I(3)；
所述的介质管I(5)为上下开口的中空圆筒体，在介质管I(5)上端的内壁设有用于固定上盖(4)的螺纹，介质管I(5)下端嵌入介质板(8)上的环形凹槽内I，介质管I(5)通过固定板(7)、介质板(8)、气室I(9)上的螺纹孔I固定，所述的介质管I(5)与介质板(8)形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板(7)为圆环板状结构；
所述的介质管II(6)为异型圆柱管状结构，所述介质管II(6)内部中空、上下两端开口，所述介质管II(6)下端开设用于与介质板(8)固定的螺纹孔II，电极II(14)上段通过介质板(8)插入介质管II(6)内部，电极II(14)的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II(6)表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径由0.1mm到1mm逐渐变大；
所述的气室I(9)为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ(9)的下部内壁处设有螺纹，气室I(9)和气室II(13)螺纹连接，气室I(9)的上部开设有圆环形凹槽II，固定板(7)、介质板(8)放置在所述的圆环形凹槽II内；
气室II(13)为上开口的中空圆筒体，气室II(13)的侧面设有两个轴对称的气孔II(11)、气孔III(12)，气室II(13)下表面中心处设有气孔IV(16)，气室II(13)内设有环形凸台，所述的电极II(14)穿过环形凸台插入介质管II(6)内部；
所述的介质管I(5)由石英制成；
所述的介质管II(6)由沸石制成；
所述的固定板(7)、气室I(9)、气室II(13)由聚四氟乙烯制成。
2.一种放电活化水配制改良营养液的应用，其特征在于，应用在木本植物的无土栽培中，使用方法如下：
(1)修剪长度为5-20cm的穗条；
(2)将穗条置于改良营养液中浸泡，每3天换一次改良营养液，每次添加改良营养液100mL，直至生根；
(3)生根后，添加改良营养液使营养液总量维持在100mL，置于16℃-26℃培养30天即可培养得到幼苗；
所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾135-140份、硫酸镁490-500份、铁盐溶液2.5份、微量元素液4-5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13-14份、乙二胺四乙酸二钠18-19份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00410-0.00420份、硼酸0.030-0.0350份、硫酸锰0.1110-0.1120份、硫酸锌0.040-0.0450份、钼酸钠0.00120-0.00130份、硫酸铜0.000120-0.000130份、氯化钴0.000120-0.000130份；
所述的活化水是通过如下装置制备得到：
等离子体活化水制备装置，包括电极I(1)、上盖(4)、介质管I(5)、介质管II(6)、固定板(7)、介质板(8)、PCB板(10)、电极II(14)；
所述的电极I(1)上端穿过上盖(4)中部的通孔，并与上盖(4)螺纹连接；
所述的上盖(4)为下开口的中空圆筒体，在上盖(4)的下部外壁设有螺纹，上盖(4)与介质管I(5)螺纹连接，上盖(4)表面设有呈圆周阵列排列的气孔I(3)；
所述的介质管I(5)为上下开口的中空圆筒体，在介质管I(5)上端的内壁设有用于固定上盖(4)的螺纹，介质管I(5)下端嵌入介质板(8)上的环形凹槽内I，介质管I(5)通过固定板(7)、介质板(8)、气室I(9)上的螺纹孔I固定，所述的介质管I(5)与介质板(8)形成空腔，所述的空腔内盛装待处理液体；所述的固定板(7)为圆环板状结构；
所述的介质管II(6)为异型圆柱管状结构，所述介质管II(6)内部中空、上下两端开口，所述介质管II(6)下端开设用于与介质板(8)固定的螺纹孔II，电极II(14)上段通过介质板(8)插入介质管II(6)内部，电极II(14)的上端设有枝杈状电极柱，所述的枝杈状电极柱嵌在介质管II(6)表面的通孔中，所述的通孔自上而下孔径逐渐变大，且通孔排布密度提高，所述通孔的孔径由0.1mm到1mm逐渐变大；
所述的气室I(9)为上、下开口的中空圆筒体，在气室Ⅰ(9)的下部内壁处设有螺纹，气室I(9)和气室II(13)螺纹连接，气室I(9)的上部开设有圆环形凹槽II，固定板(7)、介质板(8)放置在所述的圆环形凹槽II内；
气室II(13)为上开口的中空圆筒体，气室II(13)的侧面设有两个轴对称的气孔II(11)、气孔III(12)，气室II(13)下表面中心处设有气孔IV(16)，气室II(13)内设有环形凸台，所述的电极II(14)穿过环形凸台插入介质管II(6)内部；
所述的介质管I(5)由石英制成；
所述的介质管II(6)由沸石制成；
所述的固定板(7)、气室I(9)、气室II(13)由聚四氟乙烯制成。
3.如权利要求1或2所述的一种放电活化水配制改良营养液的应用，其特征在于，所述改良营养液由如下质量份数的原料制备而成：磷酸二氢钾136份、硫酸镁493份、铁盐溶液2.5份、微量元素液5份、等离子体活化水1000份；
所述的铁盐溶液由如下质量份数的原料制备而成：七水硫酸亚铁13.9份、乙二胺四乙酸二钠18.65份、蒸馏水2.5份；
所述的微量元素液由如下质量份数的原料制备而成：碘化钾0.00415份、硼酸0.031份、硫酸锰0.1115份、硫酸锌0.043份、钼酸钠0.00125份、硫酸铜0.000125份、氯化钴0.000125份。
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