CN114478103A - 一种草莓无土培养营养液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及无土栽培技术领域,具体公开了一种草莓无土培养营养液及其制备方法。草莓无土培养营养液包括A液与B液,A液包括以下原料:65‑85份硝酸钙、1.0‑2.5份螯合铁、0.03‑0.07份二钼酸铵、0.05‑0.25份硫酸锌、0.15‑0.35份硫酸锰、0.03‑0.07份硫酸铜、0.1‑0.3份硼酸、水1900‑1940份;B液包括以下原料:40‑60份硝酸钾、10‑20份磷酸二氢钾、25‑45份硫酸钾、50‑70份硫酸镁、1800‑1880份水;制备方法为:A液、B液单独配制,使用时混合。本申请的草莓无土培养营养液可用于草莓干法水培,其具有提高草莓产量与品质的优点。
Description
技术领域
本申请涉及无土栽培技术领域,更具体地说,它涉及一种草莓无土培养营养液及其制备方法。
背景技术
草莓是蔷薇科多年生草本植物,富含多种维生素、矿物质及抗氧化物质,在我国大面积种植。传统的草莓生产方式是土壤栽培,但随着农用化肥、农药的无序投入增加,土壤污染越来越严重,连作、重茬等,也造成了土壤地力下降,进而使得草莓产量降低、果实农药残留,重金属污染严重,品质下降。
为了避免土壤栽培的一系列不利影响,近年来,无土栽培在草莓生产中越来越受到重视,常用的无土栽培方法为水培,水培包括一般水培与干法水培,一般水培是将草莓种植在水中,水中添加有营养液;干法水培是将草莓种植在椰糠等基质上,然后用营养液进行滴灌。
针对上述相关技术,申请人发现使用一般水培的培养发放,水与营养液的消耗量大;而使用现有的营养液进行干法水培,草莓的产量则相对较低。
发明内容
为了降低营养液与水的消耗量,并提高草莓的产量,本申请提供一种草莓无土培养营养液及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种草莓无土培养营养液,采用如下的技术方案:
一种草莓无土培养营养液,包括A液与B液,其特征在于:
所述A液包括以下重量份原料:65-85份硝酸钙、1.0-2.5份螯合铁、0.03-0.07份二钼酸铵、0.05-0.25份硫酸锌、0.15-0.35份硫酸锰、0.03-0.07份硫酸铜、0.1-0.3份硼酸、水1900-1940份;
所述B液包括以下重量份原料:40-60份硝酸钾、10-20份磷酸二氢钾、25-45份硫酸钾、50-70份硫酸镁、1800-1880份水。
通过采用上述技术方案,草莓的生长过程需要氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素以及硼、铁、锰、锌、铜、钼等微量元素。氮促进新茎的生长,加大叶面积;磷增加花芽数、提高坐果率和产量;钾促进果实膨大和成熟;钙降低果实的呼吸作用,增强果实耐贮性;镁使草莓根生长健壮,能促进体内维生素A和维生素C的形成;硼可提高草莓坐果率,减少未受精果,提高产量;铁使草莓生长正常,防止黄叶,增加叶中的叶绿素含量;锰能促进幼苗的早期生长,促进花粉发芽和花粉管生长,能提高果实含糖量,显著提高产量;锌可提髙草莓的抗寒性和耐盐性,增加花芽数,提高单果重,从而提高产量;钼能改善植物体内物质运输的能量供应。磷除了本身的作用外,还可以促进草莓对氮的吸收,本申请对营养液中各元素的配比进行调控,最大限度的发挥各元素的作用。
另外,铁元素是草莓叶片中叶绿素合成的重要元素,氮元素、硫元素、铜元素对叶绿素的合成都有一定的促进作用,本申请对铁、氮、硫、铜元素的配比进行限定,在保证各元素的基本功能的同时,促进叶绿色的合成,促进光合作用,有利于草莓的生长发育。
优选的,所述A液包括以下重量份原料:70-80份硝酸钙、1.5-2.0份螯合铁、0.04-0.06份二钼酸铵、0.1-0.2份硫酸锌、0.2-0.3份硫酸锰、0.04-0.06份硫酸铜、0.15-0.25份硼酸、水1910-1930份;
所述B液包括以下重量份原料:45-55份硝酸钾、12-18份磷酸二氢钾、30-40份硫酸钾、55-65份硫酸镁、1820-1860份水。
通过采用上述技术方案,优化营养液中各元素的配比,进一步提高营养液对草莓生长的促进作用。
优选的,所述螯合铁由氨基酸与糖醇作为螯合剂螯合硫酸亚铁制得,其中氨基酸与硫酸亚铁的重量比为(1-3):1,糖醇与硫酸亚铁的重量比为1:(6-8)。
通过采用上述技术方案,利用本申请的营养液对草莓进行滴灌处理,叶片也会与营养液接触,吸收营养液中的元素,而叶片直接吸收铁元素,是补充铁营养最直接有效的方法。螯合铁相对于无机铁更容易被叶片吸收,常用的螯合铁有Fe-DTPA、Fe-EDTA,本申请中用氨基酸与糖醇作为螯合剂。一方面氨基酸和糖醇进一步促进草莓对铁养分的吸收,并提高铁元素在草莓内的运输,提高果实中养分含量;另一方面糖醇和氨基酸自身可为草莓提供能量和生长所需的养分,能够促进草莓生长发育和养分的吸收,改善品质。
对氨基酸与硫酸亚铁的配比以及糖醇与硫酸亚铁的配比进行限定,控制配位点,保证更多的铁被螯合,提高了螯合铁的稳定性。
优选的,所述氨基酸为复合氨基酸。
通过采用上述技术方案,氨基酸本身可以为草莓生产发育提高养分,选用复合氨基酸为草莓提供更全面的氨基酸养分,进一步提高草莓产量与品质。
优选的,所述糖醇包括重量比为1:(1-3):(5-7)的赤藓醇、甘露醇、山梨糖醇。
通过采用上述技术方案,用赤藓醇、甘露醇、山梨糖醇三种糖醇进行复配,一方面对草莓生长提供更全面的营养;另一方面,三种糖醇对草莓韧皮的亲和度不同,在本申请配比范围的糖醇,在将成本控制在一定范围内的情况下,可以达到更高的对草莓韧皮的亲和度,进一步促进对铁元素的吸收,有利于提高草莓产量与质量。
优选的,所述螯合铁的制备方法为:
将硫酸亚铁与抗氧化剂混合,全部溶解于水中得到硫酸亚铁溶液;
将氨基酸与糖醇加入到硫酸亚铁溶液中,并调节pH值为7-8,得到反应液;
将反应液在50-60℃条件下保温反应30-50min,得到螯合液;
将螯合液加热浓缩,然后采用无水乙醇沉淀分离螯合物,离心得到的沉淀为螯合铁。
通过采用上述技术方案,先将硫酸亚铁溶于水,释放出金属离子,再与螯合剂进行螯合,使得不同的螯合剂能够螯合到金属离子上,从而使得氨基酸、糖醇能够螯合到一块形成一个以钙离子为中心的整体,使得该螯合铁的稳定性大大提高,同样也不易从体系中析出。
反应液的反应温度为50-60℃间任一温度,反应时间为30-50min任一时间,在50℃下反应50min,在55℃条件下反应40min,在60℃条件下反应30min等。
反应液的pH值可以为7-8间的任一值。
优选的,所述抗氧化剂为维生素C。
通过采用上述技术方案,维生素C一方面可以作为硫酸亚铁的抗氧化剂,另一方面可以为草莓生长发育提高养分。
优选的,所述营养液的pH值为5.8-7。
通过采用上述技术方案,此范围内的pH值可以为草莓生长提供最适宜的酸碱环境,有利于草莓产量与品质的提高。
第二方面,本申请提供一种草莓无土培养营养液的制备方法,采用如下的技术方案:一种草莓无土培养营养液的制备方法,包括以下步骤:
将A液的原料混合均匀,得到A液;
将B液的原料混合均匀,得到B液;
将A液与B液混合,然后调节pH值。
通过采用上述技术方案,A液以钙盐为中心,B液以磷酸盐为中心,A液B液分来配制,避免在储存过程中原料间反应产生沉淀。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、用本申请的营养液对干法水培草莓进行滴灌,对草莓生长过程中所需的元素进行合理调控,栽培的草莓的单株产量可以达到568-648g,草莓中糖酸比可以达到3.25-3.89,草莓中还原性VC含量可以达到58.46-62.62mg/100g。
2、本申请中优选采用氨基酸和糖醇复配作为螯合剂制备螯合铁,促进草莓对铁元素的吸收,进一步促进草莓的生长发育。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料和中间体的制备例
原料
所有原料均为市售。硝酸钙为Ca(NO3)2·4H2O;硫酸锌为ZnSO4·7H2O;硫酸铜为CuSO4·5H2O;硫酸镁为MgSO4·7H2O;复合氨基酸为植物型复合氨基酸;硝酸亚铁为FeSO4·7H2O。
制备例
制备例1
一种螯合铁,其制备方法为:
A1.将3.6kg维生素C溶解于水中,然后加入7.2kg硫酸亚铁溶解,得到硫酸亚铁溶液;
A2.将7.2kg复合氨基酸、0.9kg山梨糖醇加入到硫酸亚铁溶液中,用氢氧化钠调节至pH值为7,得到反应液;
A3.将反应液在55℃条件下保温反应40min,得到螯合液;
A4.将螯合液加热浓缩,然后采用无水乙醇沉淀分离螯合物,无水乙醇:螯合液体积比为10:1,离心得到的沉淀为螯合铁。
制备例2-9
与制备例1不同的是,制备例2-9中制备螯合铁的原料配比不同,详见表1。
表1制备例1-9原料配比表(kg)
制备例10
与制备例8不同的是,制备例10中用等量抗坏血酸替换维生素C。
制备例11
与制备例8不同的是,制备例11中用等量柠檬酸替换维生素C。
实施例
实施例1-5
一种草莓无土培养营养液,其制备方法为:
S1.按照表2中的配比,将硝酸钙、螯合铁、二钼酸铵、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硼酸、水混合均匀,得到A液;
S2.按照表2中的配比,将硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钾、硫酸镁、水混合均匀,得到B液;S3.将A液与B液混合,然后调节pH值为7。
表2实施例1-5原料配比表(kg)
其中螯合铁为Fe-DTPA。
实施例6
与实施例3不同的是螯合铁为Fe-EDTA。
实施例7-17
与实施例3不同的是,实施例7-17中的螯合铁分别来自制备例1-11。
实施例18
与实施例14不同的是,实施例18中调节营养液的pH值为5.8。
实施例19
与实施例14不同的是,实施例18中调节营养液的pH值为5.5。
实施例20
与实施例14不同的是,实施例18中调节营养液的pH值为7.5。
对比例
对比例1
与实施例3不同的是,对比例1中磷酸二氢钾的含量为10kg,硝酸钾的含量为55kg。
对比例2
与实施例3不同的是,对比例2中硝酸钙的含量为73.7kg,螯合铁的含量为3.0kg。
对比例3
与实施例3不同的是,对比例3中硫酸镁的含量为57.7kg,螯合铁的含量为3.0kg。
性能检测试验
检测方法
用椰糠作为基质对草莓进行干法水培培养,将种植的草莓分为23组,分别用实施例1-20与对比例1-3的营养液进行滴灌,然后进行如下检测:
单株产量:草莓成熟后,每组随机选取15株进行草莓采摘,计算平均每株的产量作为单株产量,检测结果见表3。
糖酸比:草莓成熟后,每组随机选取15株草莓上的样果,使用水果糖酸测定仪进行糖酸比的测定,取平均值作为每组草莓的糖酸比,检测结果见表3。
还原性VC:草莓成熟后,每组随机选取15株草莓上的样果用紫外分光光度法进行检测,检测条件为:以10%盐酸为提取剂、在230nm处进行测定,反应温度为70℃,反应时间为14min,检测结果见表3。
叶绿素含量:每组选取10株草莓进行测定,结果取平均值,检测方法为:在草莓植株童期、花期、果期三个时期,每株植株采集心叶向外第五片成熟功能叶作为测定叶片。将采集到的叶片避开叶脉剪成约2cm长、1mm宽的长条,每个处理取3离心管叶片样作为重复,每管称取0.1g剪碎的叶片,加入10ml95%的乙醇,为避免叶绿素见光分解,加入乙醇后及时进行遮光,后放置在暗处提取36h,用乙醇比色法测定,检测结果见表4。
表3性能检测结果
单株产量(g) | 糖酸比 | 还原性VC(mg/100g) | |
实施例1 | 568 | 3.25 | 58.46 |
实施例2 | 578 | 3.29 | 59.15 |
实施例3 | 587 | 3.35 | 59.31 |
实施例4 | 583 | 3.32 | 59.23 |
实施例5 | 573 | 3.26 | 58.67 |
实施例6 | 592 | 3.36 | 59.48 |
实施例7 | 613 | 3.55 | 60.31 |
实施例8 | 617 | 3.6 | 60.31 |
实施例9 | 609 | 3.53 | 60.35 |
实施例10 | 598 | 3.45 | 60.21 |
实施例11 | 599 | 3.48 | 60.15 |
实施例12 | 628 | 3.75 | 60.62 |
实施例13 | 635 | 3.86 | 61.36 |
实施例14 | 645 | 3.43 | 62.56 |
实施例15 | 637 | 3.88 | 61.28 |
实施例16 | 642 | 3.41 | 62.38 |
实施例17 | 643 | 3.88 | 62.12 |
实施例18 | 648 | 3.44 | 62.62 |
实施例19 | 642 | 3.42 | 62.06 |
实施例20 | 645 | 3.89 | 62.13 |
对比例1 | 487 | 2.89 | 39.78 |
对比例2 | 495 | 2.95 | 40.15 |
对比例3 | 512 | 2.91 | 41.31 |
表4性能检测结果
结合实施例1-20和对比例1-3,并结合表3可以看出,用本申请实施例1-20中的营养液栽培的草莓的单株产量以及草莓的糖酸比与还原性VC的含量均优于用对比例1-3中的营养液栽培的草莓,这说明本申请制得的营养液用于草莓无土栽培时,在提高草莓产量与品质方面表现更优。
结合实施例3与对比例1,并结合表3可以看出,对比例1中对磷酸二氢钾与硝酸钾的含量进行调整,降低磷元素含量提高氮元素含量,则草莓糖酸比与还原性VC含量均降低,这可能是因为,磷元素可以促进草莓对氮元素的吸收,磷元素减少后,虽然营养液中的氮元素含量增高,但是被草莓有效吸收的氮元素缺有所降低。结合实施例3与对比例2-3,并结合表3与表4,可以看出,对比例2中螯合铁的含量升高、氮元素的含量降低,对比例3中螯合铁的含量升高、硫元素的含量降低,但是草莓各时期的叶绿素含量有所降低,草莓的产量与品质也下降,这可能是因为氮元素、硫元素对叶绿素的合成都有一定的促进作用,虽然铁元素是叶绿素合成的主要元素,但是氮元素、硫元素的缺失也会影响叶绿素的合成,从而影响草莓的生长发育。
结合实施例3与实施例6-17,并结合表3与表4可以看出,实施例7-17中的草莓产量以及草莓的糖酸比与还原性VC含量均优于实施例3与实施例6,这说明用氨基酸和糖醇作为螯合剂制得的螯合铁与Fe-DTPA、Fe-EDTA相比,对草莓的生长发育的促进效果更好,这可能是因为,氨基酸与糖醇不仅促进叶片对叶绿素的吸收,氨基酸与糖醇本身也可以作为营养物质为草莓的生长发育提供养分,促进草莓的生长发育。
结合实施例7-11,并结合表3与表4可以看出,实施例7-9中草莓叶片中叶绿素含量高于实施例10-11,实施例7-9中草莓产量与品质也优于实施例10-11,这说明本申请中的氨基酸与糖醇的比例可以更大程度的促进叶绿素的吸收、促进草莓生长发育。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种草莓无土培养营养液,包括A液与B液,其特征在于:
所述A液包括以下重量份原料:65-85份硝酸钙、1.0-2.5份螯合铁、0.03-0.07份二钼酸铵、0.05-0.25份硫酸锌、0.15-0.35份硫酸锰、0.03-0.07份硫酸铜、0.1-0.3份硼酸、水1900-1940份;
所述B液包括以下重量份原料:40-60份硝酸钾、10-20份磷酸二氢钾、25-45份硫酸钾、50-70份硫酸镁、1800-1880份水。
2.根据权利要求1所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:
所述A液包括以下重量份原料:70-80份硝酸钙、1.5-2.0份螯合铁、0.04-0.06份二钼酸铵、0.1-0.2份硫酸锌、0.2-0.3份硫酸锰、0.04-0.06份硫酸铜、0.15-0.25份硼酸、水1910-1930份;
所述B液包括以下重量份原料:45-55份硝酸钾、12-18份磷酸二氢钾、30-40份硫酸钾、55-65份硫酸镁、1820-1860份水。
3.根据权利要求1所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述螯合铁由氨基酸与糖醇作为螯合剂螯合硫酸亚铁制得,其中氨基酸与硫酸亚铁的重量比为(1-3):1,糖醇与硫酸亚铁的重量比为1:(6-8)。
4.根据权利要求3所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述氨基酸为复合氨基酸。
5.根据权利要求3所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述糖醇包括重量比为1:(1-3):(5-7)的赤藓醇、甘露醇、山梨糖醇。
6.根据权利要求3所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述螯合铁的制备方法为:
将硫酸亚铁与抗氧化剂混合,全部溶解于水中得到硫酸亚铁溶液;
将氨基酸与糖醇加入到硫酸亚铁溶液中,并调节pH值为7-8,得到反应液;
将反应液在50-60℃条件下保温反应30-50min,得到螯合液;
将螯合液加热浓缩,然后采用无水乙醇沉淀分离螯合物,离心得到的沉淀为螯合铁。
7.根据权利要求6所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述抗氧化剂为维生素C。
8.根据权利要求6所述的一种草莓无土培养营养液,其特征在于:所述营养液的pH值为5.8-7。
9.一种权利要求1-8任一所述的草莓无土培养营养液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将A液的原料混合均匀,得到A液;
将B液的原料混合均匀,得到B液;
将A液与B液混合,然后调节pH值。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220513 |
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