CN109776137A - 一种高效叶菜水培营养液及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于蔬菜营养液制备技术领域，公开了一种高效叶菜水培营养液及制备方法；Ca(N0₃)₂·4H₂O：708mg/L；KNO₃：202mg/L；NH₄NO₃:80mg/L；Fe‑EDTA：30mg/L；H₃BO₃：2.8mg/L；MnSO₄·4H₂O：2.2mg/L；ZnSO₄·7H₂O：1mg/L；CuSO₄·5H₂O：0.3mg/L；Na₂MoO₄：0.15mg/L；K₂SO₄：150mg/L；KH₂PO₄：200mg/L；MgSO₄·7H₂O：492mg/L。本发明提供的水培营养液各原料成分易得，价格低廉，配制工艺简单，适合多种叶菜种类的叶菜水培营养液，使用后各项生物学指标均为良好，本发明采用铵态氮部分替代营养液中的硝态氮，有效降低了蔬菜中硝酸盐的含量，在不会影响蔬菜生长的同时，也不会对人类的身体健康造成任何不良的影响。

Description

一种高效叶菜水培营养液及制备方法

技术领域

本发明属于蔬菜营养液制备技术领域，尤其涉及一种高效叶菜水培营养液及制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

水培作为一种先进的种植技术，在蔬菜生产中应用已有几十年的历史，特别是在近些年，随着各项技术的发展，使得水培技术得到了广泛地推广应用，尤其是人们对食品的安全问题越来越重视，水培生产的绿色无公害蔬菜被人们所认识接受并广受欢迎，水培蔬菜所占市场份额不断扩大，销售价格一直稳居高位。

据不完全统计，目前全国范围内的水培蔬菜的总面积不超过3335～6670hm²，这是因为其设施及设备一次性投资较高，营养液管理和控制需较高技术等因素制约，大面积、集约化生产存在许多问题。另外水培蔬菜控制硝酸盐积累的方法与土壤栽培及基质栽培有差异，蔬菜是一种极易积累硝态氮的植物，尤其是茎叶类蔬菜，这种积累虽无害于植物本身，却严重危害人类健康。据报道，人体摄入的硝酸盐有81.2％来自于蔬菜，不合理施用化肥是造成蔬菜中硝酸盐积累的重要因素。氮素是叶菜类蔬菜产量的重要保证，增施氮肥提高蔬菜产量的同时，也增加了蔬菜的硝酸盐含量，有研究发现采用铵态氮部分替代营养液中的硝态氮可降低蔬菜中硝酸盐的含量，改善蔬菜品质。磷素和钾素是蔬菜生产必不可少的，其施用量的高低对蔬菜的产量和品质有明显的影响。由于蔬菜水培的营养液配方中大量使用硝酸盐，导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高，现行国家标准中对于蔬菜中的硝酸盐含量及快速测定进行了限定，如何降低水培蔬菜的硝酸盐含量、降低水培蔬菜的生产成本一直是国际无土栽培领域的研究热点。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)目前国内水培蔬菜的面积较少，水培蔬菜的设施及设备一次性投资较高，营养液管理和控制需较高技术，难以进行大面积、集约化的生产。

(2)水培蔬菜控制硝酸盐积累的方法与土壤栽培及基质栽培有差异，由于蔬菜水培的营养液配方中大量使用硝酸盐，导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高，对人类健康具有较大的危害。

解决上述技术问题的难度和意义：

蔬菜水培由于其病虫害少，无连作障碍，利于实现工厂化生产，节省劳动力，节水省肥、减少浪费、减少环境污染，蔬菜品相好、品质好、产量高、绿色无公害，销售价格相应比传统模式种植的蔬菜高，可极大提高种植者的经济效益，特别是叶类蔬菜，生产周期短，产量高，水培技术简单，所以对叶菜水培技术进行研究并开发利用很有必要且前景广阔。

营养液配制是水培蔬菜正常生长的核心技术。同时也是无土栽培的基础和关键。水培的成功与否在很大程度上取决于营养液配方、浓度、各种营养元素的比例、酸碱度、液温是否合适，以及植物生长过程中的营养液管理是否能满足各各个不同生长阶段的要求。只有采取正确的营养液配方，有效控制硝酸盐比例，按适宜的方法配制和管理营养液，使植物在生长发育的任何时期都处于最适宜的营养液环境中，才能获得快速、高产、优质的栽培结果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高效叶菜水培营养液及制备方法。

本发明是这样实现的，一种高效叶菜水培营养液原料及其浓度为：

Ca(N0₃)₂·4H₂O：708mg/L；KNO₃：202mg/L；NH₄NO₃:80mg/L；Fe-EDTA：30mg/L；H₃BO₃：2.8mg/L；MnSO₄·4H₂O：2.2mg/L；ZnSO₄·7H₂O：1mg/L；CuSO₄·5H₂O：0.3mg/L；Na₂MoO₄：0.15mg/L；K₂SO₄：150mg/L；KH₂PO₄：200mg/L；MgSO₄·7H₂O：492mg/L。

本发明的另一目的在于提供高效叶菜水培营养液的制备方法，该方法为：

步骤一：将硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、EDTA-Fe分别溶解后置于第一贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第一母液；

步骤二：将硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸钠、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸镁分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第二母液；

步骤三：使用时将第一母液与第二母液混合均匀后加水稀释，调解pH及EC值，制成叶菜水培营养液。

进一步，所述第一母液与第二母液的混合体积比为1:1。

进一步，所述调解的pH值为6.8。

进一步，所述EC值在幼苗期为0.8-1.2ms/cm，成苗期为1.4-1.8ms/cm。

进一步，所述叶菜水培营养液在使用时的液温为20-25℃。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明提供的水培营养液各原料成分易得，价格低廉，配制工艺简单，适合多种叶菜种类的叶菜水培营养液，使用后各项生物学指标均为良好，本发明采用铵态氮部分替代营养液中的硝态氮，有效降低了蔬菜中硝酸盐的含量，在不会影响蔬菜生长的同时，也不会对人类的身体健康造成任何不良的影响。本发明的水培营养液替代土壤使植物在营养液环境下正常生长，产品质量好，产量高，适宜条件下可实现周年成产。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高效叶菜水培营养液的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理做详细描述。

本发明实施例提供的叶菜水培养营养液配为：

Ca(N0₃)₂·4H₂O：708mg/L；KNO₃：202mg/L；NH₄NO₃:80mg/L；Fe-EDTA：30mg/L；H₃BO₃：2.8mg/L；MnSO₄·4H₂O：2.2mg/L；ZnSO₄·7H₂O：1mg/L；CuSO₄·5H₂O：0.3mg/L；Na₂MoO₄：0.15mg/L；K₂SO₄：150mg/L；KH₂PO₄：200mg/L；MgSO₄·7H₂O：492mg/L。

如图1所示，本发明实施例提供的高效叶菜水培营养液的制备方法为：

S101：将硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、EDTA-Fe分别溶解后置于第一贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第一母液；

S102：将硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸钠、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸镁分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第二母液；

S103：使用时将第一母液与第二母液混合均匀后加水稀释，调解pH及EC值，制成叶菜水培营养液。

本发明实施例提供的第一母液与第二母液的混合体积比为1:1。

本发明实施例提供的调解的PH值为6.8。

本发明实施例提供的EC值在幼苗期为0.8-1.2ms/cm，成苗期为1.4-1.8ms/cm。

本发明实施例提供的叶菜水培营养液在使用时的液温为20-25℃。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

实施例1

1、叶菜水培养营养液配方为：

Ca(N0₃)₂·4H₂O：650mg/L；KNO₃：760mg/L；Fe-EDTA：10mg/L；H₃BO₃：3mg/L；MnSO₄·4H₂O：5mg/L；ZnSO₄·7H₂O：1mg/L；CuSO₄·5H₂O：0.9mg/L；(NH₄)₂MoO₄：0.15mg/L；KH₂PO₄：207mg/L；MgSO₄·7H₂O：530mg/L。

2、营养液制备方法：

(1)将硝酸钙、硝酸钾、EDTA-Fe分别溶解后置于第一贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第一母液；

(2)将硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第二母液；

(3)使用时将第一母液与第二母液混合均匀后加水稀释，调解pH及EC值，制成叶菜水培营养液。

本发明实施例提供的第一母液与第二母液的混合体积比为1:1。

本发明实施例提供的调解的PH值为6.8。

本发明实施例提供的EC值在幼苗期为0.8-1.2ms/cm，成苗期为1.4-1.8ms/cm。

本发明实施例提供的叶菜水培营养液在使用时的液温为20-25℃。

实施例2

1、叶菜水培养营养液配方为：

Ca(N0₃)₂·4H₂O：600mg/L；KNO₃：436.32mg/L；Fe-EDTA：23mg/L；NaNO₃：5mg/L；KH₂PO₄：180mg/L；MgSO₄·7H₂O：900mg/LH₃BO₃：3.5mg/L；MnSO₄·4H₂O：2.01mg/L；ZnSO₄·7H₂O：0.66mg/L；Na₂MoO₄：0.24mg/L；NaCl：0.88mg/L。

2、营养液制备方法：

(1)将硝酸钙、硝酸钾、EDTA-Fe、硝酸钠分别溶解后置于第一贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第一母液；

(2)将磷酸二氢钾、硫酸镁分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第二母液；

(3)将硼酸、硫酸锰、硫酸锌、钼酸钠、氯化钠分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第三母液；

(4)使用时将第一母液、第二母液和第三母液混合均匀后加水稀释，调解pH及EC值，制成叶菜水培营养液。

本发明实施例提供的第一母液与第二母液及第三母液的混合体积比为1:1。

本发明实施例提供的调解的pH值为6.8。

本发明实施例提供的EC值在幼苗期为0.8-1.2ms/cm，成苗期为1.4-1.8ms/cm。

本发明实施例提供的叶菜水培营养液在使用时的液温为20-25℃。

下面结合试验对本发明的应用效果作详细的描述。

一、试验材料与方法

地点：吉林省延边州农业科学院智能日光温室。

供试材料：美国大速生生菜、罗马生菜、无斑香油麦、上海青油菜、细叶苦苣等叶菜品种。

水培技术方法：应用A字型立体管道水培设备。

试验步骤：采取实施例上述三个叶菜水培营养液配方，分别标记为配方1(本发明例)、配方2和配方3。生菜种子经催芽后播种于装有椰糠：蛭石：珍珠岩＝1：1：1的50孔穴盘中，出现三片真叶时，选取长势一致的幼苗定植于设备定植篮中。利用循环泵定时供液，供液时间为每2h供液30min，苗期保证EC值为0.8ms/cm，生育期1.6ms/cm，采收期0.8ms/cm，采收前一个星期用清水。EC值用TOACM-40S型电导仪测定。每个营养液配方定植3架，即3次重复，每架198孔(即198株)，植株生长40d(采收期)后，每种处理随机取15株测定生物学指标和生理指标。

生物学指标测定包括株高、根长、叶片数、地上部及下部干鲜重、叶绿素含量、产量等。叶绿素含量用SPAD-502叶绿素仪测定。品质指标包括硝酸盐、可溶性糖、可溶性固形物、可滴定酸、Vc含量等生理指标。硝酸盐测定采用比色法。可溶性糖测定采用蒽酮比色法。Vc测定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。可滴定酸测定采用指示剂滴定法，可溶性固形物含量测定采用手持式糖度计测定。采用温室自带电脑控制器温对光照、温度、湿度进行设施环境条件连续监测。

数据统计与分析：试验数据用SPSS11.0软件分析，显著水平为0.05。

二、结果与分析

1、不同营养液配方对生菜生物学指标、品质指标及产量的影响

由表1可知，在采收期，配方1营养液培养的美国大速生生菜的各项生物学指标均好于其它配方，且相对叶绿素含量较高，且长势最好，每茬产量可达6308kg/hm²。(注：亩产量与应用的水培设备有关，不同设备产量差异较大不可同比。本试验采用的是A字型立体管道水培设备)

表1不同营养液配方对生菜生物学指标的影响

注:不同小写字母表示在0.05水平的差异显著

由表2可知，配方1培育的美国大速生生菜硝酸盐含量最低，且在绿色无公害蔬菜标准范围之内(小于432mg/kg)，明显好于配方2和配方3，经配方比较发现，配方2施用了大量的氮素，导致硝酸盐含量超高，而配方3只单纯施用硝态氮，配方1是利用铵态氮部分替代了硝态氮，从而使硝酸盐含量降低，这也是本发明中的一项重要结论。配方1营养液培育的生菜VC含量最好，各品质指标均好于其他处理。因此，综合生菜生物学指标、品质指标及产量测定结果，得出配方1营养液最适合培育生菜，配方1(本发明配方)为最佳水培营养液配方。

表2不同营养液配方对生菜品质的影响

2、不同叶菜种类应用优选营养液配方的各项指标参数测定

由表3可以看出，优选出的配方1适合美国大速生生菜、罗马生菜、无斑香油麦、上海青油菜、细叶苦苣等品种叶菜的培育，不论从产量还是各项指标来看，都达到了较好的水平，且硝酸盐含量均符合国标标准(小于432mg/kg)，在绿色无公害蔬菜规定范围之内。

在本发明过程中，还使用配方1(本发明配方)培养了香菜、空心芹、红叶甜菜、黄叶甜菜等蔬菜，效果均为较好，但由于水质、环境等地方性差异以及不同作物的适应性差异，还需要根据具体情况适当调整营养液为好。

表3不同叶菜种类应用优选营养液配方的各项指标参数

三、结果

通过实施例的各项试验可以看出，综合生物学指标(包括地上鲜重、干重、株高、地下鲜重、根干重、相对叶绿素含量、产量等)以及品质指标(包括硝酸盐含量、可溶性固形物含量、VC含量、可溶性总糖、可滴定酸等)分析得知：在大量实验基础上筛选出了成本低、配制工艺简单的叶菜水培配方，该水培营养液适用于美国大速生生菜、罗马生菜、无斑香油麦、上海青油菜、细叶苦苣等叶菜品种培养。效益及产量最高的为美国大速生生菜，每茬产量达6640kg/hm²，其他品种每茬产量达4000-6000kg/hm²，且硝酸盐含量较低，均在绿色无公害蔬菜规定范围之内(绿色无公害叶菜硝酸盐含量<432mg/kg)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效叶菜水培营养液，其特征在于，所述高效叶菜水培营养液原料浓度为：

Ca(N0₃)₂·4H₂O：708mg/L；KNO₃：202mg/L；NH₄NO₃:80mg/L；Fe-EDTA：30mg/L；H₃BO₃：2.8mg/L；MnSO₄·4H₂O：2.2mg/L；ZnSO₄·7H₂O：1mg/L；CuSO₄·5H₂O：0.3mg/L；Na₂MoO₄：0.15mg/L；K₂SO₄：150mg/L；KH₂PO₄：200mg/L；MgSO₄·7H₂O：492mg/L。

2.一种如权利要求1所述高效叶菜水培营养液的制备方法，其特征在于，所述高效叶菜水培营养液的制备方法为：

步骤一：将硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、EDTA-Fe分别溶解后置于第一贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第一母液；

步骤二：将硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸钠、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸镁分别溶解后置于第二贮液罐中混合，按照叶菜水培营养液的原料含量浓缩倍数加水定容并搅拌均匀制成第二母液；

步骤三：使用时将第一母液与第二母液混合均匀后加水稀释，调解pH及EC值，制成叶菜水培营养液。

3.如权利要求2所述的高效叶菜水培营养液的制备方法，其特征在于，所述第一母液与第二母液的混合体积比为1:1。

4.如权利要求2所述的高效叶菜水培营养液的制备方法，其特征在于，所述调解的pH值为6.8。

5.如权利要求2所述的高效叶菜水培营养液的制备方法，其特征在于，所述EC值在幼苗期为0.8-1.2ms/cm，成苗期为1.4-1.8ms/cm。

6.如权利要求2所述的高效叶菜水培营养液的制备方法，其特征在于，所述叶菜水培营养液在使用时的液温为20-25℃。