CN116472946B - 一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法 - Google Patents
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- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
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Abstract
本发明涉及一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，属于无土栽培技术领域，包括以下步骤：通过首先将海藻和甜菜叶进行清洗、干燥和研磨，研磨后放入去离子水中，再经超声波处理和量子能量发射器处理，并加入羧甲基壳聚糖，得到植物微量元素提取液，再将自来水和植物微量元素提取液混合，经量子能量发射器处理后喷洒至蔬菜或牧草根茎上，进而形成一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法。本发明技术方案中，该方法明显提高了植物对微量元素的吸收率，蔬菜和牧草产量得到提高，并且整个生产过程绿色无污染。
Description
技术领域
本发明属于无土栽培技术领域，具体地，涉及一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法。
背景技术
随着耕地减少、城市化进程加快、水资源短缺和气候变化给农业生产者带来的压力，作为一种集约化和可持续的栽培方法，无土栽培方法在世界范围内迅速推广，特别是在靠近城市或供水短缺、土壤质量差以及土传病害和盐碱化问题的地区。生产技术会影响植物生长、产量和整体植物质量，进而提高植物的累积效益。无土栽培方法中包括水培、气培和基质栽培，传统水培或气培使用营养液培养作物，而根茎对营养液的吸收效率较低，作物生产周期长，所以亟需一种作物根系营养元素吸收效率高、作物产量高且无污染的培养方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，首先将海藻和甜菜叶进行清洗、干燥和研磨，研磨后放入去离子水中，再经超声波处理和量子能量发射器处理，并加入羧甲基壳聚糖，得到植物微量元素提取液，再将自来水和植物微量元素提取液混合，经量子能量发射器处理后喷洒至蔬菜或牧草根茎上，进而形成一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法。该方法明显提高了植物对微量元素的吸收率，蔬菜和牧草产量得到提高，并且整个生产过程绿色无污染。
本发明要解决的技术问题：传统水培或气培使用营养液培养作物，而根茎对营养液的吸收效率较低，作物生产周期长，所以亟需一种作物根系营养元素吸收效率高、作物产量高且无污染的培养方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的海藻和甜菜叶放入去离子水中，搅拌，然后进行超声波辅助提取，得到一次植物提取液；
A3、一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理后，加入羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
上述步骤A1-A3操作过程中，首先将海藻和甜菜叶进行清洗、干燥和研磨，研磨后放入去离子水中，再经超声波处理，利用超声波的空化作用促进海藻和甜菜叶的细胞破裂，加速微量元素从海藻和甜菜叶中溶出，得到一次植物提取液；一次植物提取液再经量子能量发射器处理被植入量子能量，溶剂水被植入量子能量后，水的活性得到极大加强，由大的水分子团变成小的水分子团甚至是单个的水分子，水分子团簇结构变小后，水的溶解力、渗透力和扩散力均有所提高，使得水分子进入海藻和甜菜叶细胞内的速度和含量更高更快，加快微量元素的溶出，从而提高了微量元素的溶解率，且整个提取过程无需酸性溶剂，也无需复杂的后处理工艺来去除酸性溶剂，降低了生产成本，得到的植物微量元素提取液不含化学试剂，无污染更安全。
本发明还在一次植物提取液经量子能量发射器处理后加入了羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖可以螯合微量元素，提高微量元素在水溶液中的稳定性；另一方面，当将含有羧甲基壳聚糖的微量元素喷洒至植物根茎上时，由于羧甲基壳聚糖的粘附性使得微量元素在植物根茎上的附着量更高，进而提高了植物对微量元素的利用率。
A4、育苗；
A5、气培种植：幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水和步骤A3制得的植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至蔬菜或牧草根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用。
上述操作过程中，将自来水和植物微量元素提取液混合，达到蔬菜或牧草所需浓度的微量元素，再经量子能量发射器处理，被植入量子能量后的水分子团簇结构变小，水的溶解力、渗透力和扩散力均有所提高，水分和微量元素更易被植物所吸收，水分和微量元素的吸收率更高；同时量子能量发射器处理提高了水中活性氧的含量，大量的活性氧能够提高蔬菜或牧草中酶的活性、促进细胞生长和生命体的新陈代谢，蔬菜或牧草的产量得到提高。
进一步地，步骤A2中，超声波辅助提取过程中功率为35-45kHz。
进一步地，步骤A2中，超声波辅助提取时间为5-10min。
进一步地，步骤A2中，海藻、甜菜叶和去离子水的质量体积比为3.2-3.8kg：2.5-3kg：100L。
进一步地，步骤A2中，搅拌时间为3-5h。
进一步地，步骤A3中，一次植物提取液和羧甲基壳聚糖的质量体积比为100L：0.05-0.2kg。
进一步地，步骤A3中，量子能量发射器处理时间为15-20min。
进一步地，步骤A5中，自来水和植物微量元素提取液的体积比为10：0.016-0.05。
进一步地，步骤A5中，喷洒频率为每5min喷洒一次，直至度过生长期完成收割。
本发明的有益效果：
本发明技术方案中，通过超声波的空化作用促进海藻和甜菜叶的细胞破裂，加速微量元素从海藻和甜菜叶中溶出；再经量子能量发射器处理，加强水的活性，减小水分子团簇结构，提高水的溶解力、渗透力和扩散力，使得水分子进入海藻和甜菜叶细胞内的速度和含量更高更快；本发明利用超声波和量子能量发射器的共同作用，加快微量元素的溶出，从而提高了微量元素的溶解率。
本发明技术方案中，海藻和甜菜叶的整个提取过程中没有加入酸性溶剂，无需复杂的后处理工艺来去除酸性溶剂，降低了生产成本，得到的植物微量元素提取液不含化学试剂，无污染更安全。
本发明技术方案中，在一次植物提取液经量子能量发射器处理后加入了羧甲基壳聚糖，羧甲基壳聚糖可以螯合微量元素，提高微量元素在水溶液中的稳定性；另一方面，当将含有羧甲基壳聚糖的微量元素喷洒至植物根茎上时，由于羧甲基壳聚糖的粘附性使得微量元素在植物根茎上的附着量更高，进而提高了植物对微量元素的利用率。
本发明技术方案中，将自来水和植物微量元素提取液混合，达到蔬菜或牧草所需浓度的微量元素，再经量子能量发射器处理，被植入量子能量后的水分子团簇结构变小，水的溶解力、渗透力和扩散力均有所提高，水分和微量元素更易被植物所吸收，水分和微量元素的吸收率更高；同时量子能量发射器处理提高了水中活性氧的含量，大量的活性氧能够提高蔬菜或牧草中酶的活性、促进细胞生长和生命体的新陈代谢，蔬菜或牧草的产量得到提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.2kg海藻和2.5kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌3h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为35kHz，提取时间为5min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理15min后，加入0.05kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将生菜种子进行消毒、灭菌，然后在黑暗条件下催芽2天再进行光照处理进行育苗，待种苗达到2片真叶，选择大小均匀的幼苗作为定植用生菜种苗；
A5、气培种植：生菜幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和0.96L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至蔬菜根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
实施例2
一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.3kg海藻和2.7kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌4h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为40kHz，提取时间为8min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理20min后，加入0.1kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将生菜种子进行消毒、灭菌，然后在黑暗条件下催芽2天再进行光照处理进行育苗，待种苗达到3片真叶，选择大小均匀的幼苗作为定植用生菜种苗；
A5、气培种植：生菜幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和1.8L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至蔬菜根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
实施例3
一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.6kg海藻和3kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌5h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为45kHz，提取时间为10min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理20min后，加入0.15kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将生菜种子进行消毒、灭菌，然后在黑暗条件下催芽2天再进行光照处理进行育苗，待种苗达到4片真叶，选择大小均匀的幼苗作为定植用生菜种苗；
A5、气培种植：生菜幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和2.6L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至蔬菜根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
实施例4
一种利用量子技术产生量子能量种植牧草的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.8kg海藻和2.7kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌3h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为35kHz，提取时间为5min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理15min后，加入0.15kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将牧草紫花苜蓿种子进行消毒、灭菌，再发芽7天，然后选择大小均匀的幼苗作为定植用牧草种苗；
A5、气培种植：牧草幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和1.3L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至牧草幼苗根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
实施例5
一种利用量子技术产生量子能量种植牧草的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.7kg海藻和3kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌3h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为40kHz，提取时间为10min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理15min后，加入0.15kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将牧草紫花苜蓿种子进行消毒、灭菌，再发芽7天，然后选择大小均匀的幼苗作为定植用牧草种苗；
A5、气培种植：牧草幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和2.2L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至牧草幼苗根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
实施例6
一种利用量子技术产生量子能量种植牧草的方法，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的3.8kg海藻和3kg甜菜叶放入100L去离子水中，搅拌5h，然后进行超声波辅助提取，超声波功率为45kHz，提取时间为10min，得到一次植物提取液；
A3、100L一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理20min后，加入0.2kg羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液;
A4、育苗：将牧草紫花苜蓿种子进行消毒、灭菌，再发芽7天，然后选择大小均匀的幼苗作为定植用牧草种苗；
A5、气培种植：牧草幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水经进水口储存到水箱中，后经过滤器过滤杂质，得到除杂后的自来水；将600L除杂后的自来水和3L植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至牧草幼苗根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用，每5min供应1次，直至度过生长周期，收割完成。
对比例1
与实施例2相比，对比例1的制备过程中植物微量元素提取液中未加入羧甲基壳聚糖，其他原料和步骤同步实施例2。
对比例2
与实施例2相比，对比例2的植物微量元素提取液的提取过程中未使用量子能量发射器，其中超声波处理时间为28min，其他原料和步骤同步实施例2。
对比例3
与实施例2相比，对比例3中喷洒自来水和植物微量元素提取液时未经过量子能量发射器处理，直接通过喷淋装置喷洒在根茎上，其他原料和步骤同步实施例2。
对比例4
与实施例5相比，对比例4的制备过程中植物微量元素提取液中未加入羧甲基壳聚糖，其他原料和步骤同步实施例5。
对比例5
与实施例5相比，对比例5的植物微量元素提取液的提取过程中未使用量子能量发射器，其中超声波处理时间为25min，其他原料和步骤同步实施例5。
对比例6
与实施例5相比，对比例6中喷洒自来水和植物微量元素提取液时未经过量子能量发射器处理，直接通过喷淋装置喷洒在根茎上，其他原料和步骤同步实施例5。
（1）生菜品质检测：
现对实施例1-3和对比例1-3制备的生菜进行生菜品质检测，结果如表1所示。
表1
| 项目 | 生物学产量(g/株) | 维生素C(μg/g) | 可溶性蛋白质(mg/g) | 叶绿素含量(mg/g) | 抗坏血酸(mg/g) |
| 实施例1 | 185.6 | 720.7 | 5.08 | 0.90 | 0.93 |
| 实施例2 | 188.3 | 726.4 | 5.21 | 0.92 | 0.89 |
| 实施例3 | 180.4 | 712.0 | 4.97 | 0.94 | 0.82 |
| 对比例1 | 156.3 | 564.7 | 2.72 | 0.71 | 0.68 |
| 对比例2 | 131.5 | 415.7 | 3.09 | 0.63 | 0.59 |
| 对比例3 | 123.5 | 355.8 | 1.37 | 0.56 | 0.45 |
由表1中实施例1-3的数据可以看出，本发明提供的种植方法明显提高了生菜的产量，同时维生素C、可溶性蛋白质、叶绿素含量和抗坏血酸均得到有效提高。具体的，对比实施例2和对比例1数据可知，植物微量元素提取液中未加入羧甲基壳聚糖时，生菜的品质有所下降，说明羧甲基壳聚糖对微量元素的螯合作用以及在根茎的吸附作用提高了植物的微量元素利用率；对比实施例2和对比例2数据可知，当使用超声波和量子能量发射器共同作用提取的植物微量元素提取液时，明显提高了生菜的品质，说明量子能量发射器处理提高了微量元素的提取率；对比实施例2和对比例3数据可知，使用量子能量发射器处理自来水和植物微量元素提取液有益于植物的生长。
牧草品质检测：
现对实施例4-6和对比例4-6制备的牧草进行牧草品质检测，结果如表2所示。
表2
| 项目 | 湿重产量(kg/m2/day) | 干重产量(kg/m2/day) | 粗蛋白/% | 粗灰分/% | 粗纤维/% | 粗脂肪/% |
| 实施例4 | 152.6 | 47.3 | 36.1 | 1.0 | 15.1 | 1.68 |
| 实施例5 | 158.1 | 51.2 | 35.7 | 1.2 | 15.5 | 1.74 |
| 实施例6 | 154.2 | 49.6 | 35.0 | 0.9 | 15.2 | 1.62 |
| 对比例4 | 138.7 | 36.2 | 28.6 | 0.6 | 13.0 | 1.07 |
| 对比例5 | 123.8 | 31.7 | 25.4 | 0.5 | 12.3 | 0.84 |
| 对比例6 | 108.3 | 20.5 | 19.6 | 0.3 | 10.9 | 0.87 |
由表2数据可以看出，本发明提供的种植方法明显提高了牧草的产量和质量，和表1相似，在提取植物微量元素提取液时使用量子能量发射器处理和加入羧甲基壳聚糖提高了牧草的产量和质量，另外，使用量子能量发射器处理自来水和植物微量元素提取液再喷洒至牧草根茎显著提高了牧草的产量和质量。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、将海藻和甜菜叶分别经清洗、干燥、研磨处理，得到研磨后的海藻和甜菜叶；
A2、将研磨后的海藻和甜菜叶放入去离子水中，搅拌，然后进行超声波辅助提取，得到一次植物提取液；
A3、一次植物提取液经量子能量发射器处理被植入量子能量，量子能量发射器处理后，加入羧甲基壳聚糖，得到二次植物提取液；二次植物提取液经离心处理，收集上清液，再将上清液进行浓缩，即得植物微量元素提取液；
A4、育苗；
A5、气培种植：幼苗被种植在定植板上，定植板下方放置回收装置，将自来水和所述步骤A3制得的植物微量元素提取液混合，通过量子能量发射器处理后，喷洒至蔬菜或牧草根茎上，多余的自来水和植物微量元素提取液经过回收装置回收再利用；
所述量子能量发射器可向水中植入量子能量，被植入量子能量后的水分子团簇结构变小，水的溶解力、渗透力和扩散力均有所提高，水分和微量元素更易被植物所吸收，水分和微量元素的吸收率更高；同时量子能量发射器处理提高了水中活性氧的含量，大量的活性氧能够提高蔬菜或牧草中酶的活性、促进细胞生长和生命体的新陈代谢，蔬菜或牧草的产量得到提高。
2.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A2中，超声波辅助提取过程中功率为35-45kHz。
3.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A2中，超声波辅助提取时间为5-10min。
4.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A2中，海藻、甜菜叶和去离子水的质量体积比为3.2-3.8kg：2.5-3kg：100L。
5.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A2中，搅拌时间为3-5h。
6.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A3中，一次植物提取液和羧甲基壳聚糖的质量体积比为100L：0.05-0.2kg。
7.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A3中，量子能量发射器处理时间为15-20min。
8.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A5中，自来水和植物微量元素提取液的体积比为10：0.016-0.05。
9.根据权利要求1所述的一种利用量子技术产生量子能量种植蔬菜和牧草的方法，其特征在于，所述步骤A5中，喷洒频率为每5min喷洒一次，直至度过生长期完成收割。
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