專利名稱：：一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養液及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種無土栽培植物營養液配方，特別涉及一種生產優質葉菜類蔬菜的營養液及其制備方法，屬于無土栽培
技術領域：
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背景技術：
我國是一個蔬菜消費大國，全國居民家庭蔬菜的人均占有量已由1991年的178.7千克上升到2000年的300多千克，遠遠超過了世界平均水平的102千克/人'年。隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對蔬菜消費有了更高的要求，除了注意蔬菜的感官口味外，對蔬菜的營養和衛生安全品質也日益關注。在食用蔬菜中，硝酸鹽的含量高低被看作是衡量蔬菜品質的一個重要指標。這是由于硝酸鹽被人體攝入后，硝酸鹽可在人體腸道內被還原成亞硝酸鹽，能夠與血液中的高鐵血紅蛋白結合導致人體患高鐵血紅蛋白癥；另外亞硝酸鹽還可能與二級胺結合形成強致癌物質-亞硝胺，誘發人體消化系統的癌變。草酸也是蔬菜中一種常見的抗營養因子，富含草酸的蔬菜如菠菜竹筍、空心菜、木耳菜、覓菜、牛皮菜、茭白、青蒜等，人體長期攝入這些富含草酸的蔬菜可能會引起鈣、鐵、鎂等礦質元素的缺乏，此外還易引發人體的腎結石和尿道結石等疾病。有研究表明，葉菜類和根菜類蔬菜往往硝酸鹽含量較高，而茄果類和瓜類則較低，而富含草酸的蔬菜也多為葉菜類，因此，如何降低葉菜類蔬菜中的硝酸鹽和草酸等有害因素對于提高蔬菜的安全品質，增進人體健康是至關重要的。目前國內的無土栽培技術已經發展的非常迅速，已有不少關于單純使用營養液進行蔬菜無土栽培的專利公開。中國專利文獻CN1587228A(200410071126.4)提供一種環保型黃瓜營養液,通過能隨環境溫度條件變化而改變氮素形態的營養液，能夠提高氮的吸收利用率，但由于是專適用于黃瓜，此外僅考慮了對環境的影響，而未考慮對黃瓜安全品質的影響。中國專利文獻CN1547890A(03116937.6)公開了一種微型水培葉菜營養液配方及配制方法，盡管該發明稱解決了葉菜營養液配方時間短，易出現營養失調的問題，但由于其配方僅適合于微型水培，不利于大規模工廠化生產的需要；此外，發明在滿足葉菜類蔬菜生產所需營養元素的同時，并未考慮配方對葉菜類蔬菜營養品質的影響。中國專利文獻CN1052022A(89109087.8)公開了一種植物生長營養液，是用于無土栽培植物的無機肥料，它是一種包含有硫酸銨、硝酸銨、重過磷酸鈣、硝酸鉀、硫酸鎂、廢石膏、硼砂、硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅及硫酸亞鐵的懸浮液。CN1294106A(99122307.1)也提供了植物營養液，包括大量元素類、微量元素類、維生素類、氨基酸類、生長素類物質等。但該兩份專利均未考慮在營養液配方使用后是否會對葉菜類蔬菜的品質產生影響。為了滿足人們對蔬菜營養與安全品質的要求，因此，在葉菜類蔬菜無土栽培過程中，新的營養液配方不僅要減少營養液對環境的影響，而且要考慮對葉菜類蔬菜營養品質與安全品質的影響，這樣才能達到經濟與環境效萄雙贏的目的，使用時配方也要靈活，要考慮適用于多種葉菜類蔬菜，且易在工廠化條件下推廣應用。
發明內容針對現有技術的不足，本發明提供一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養液及其制備方法，能生產優質高產葉菜類蔬菜。本發明的技術方案如下一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于營養元素的摩爾比如下N03-:NH4+:H2P04-:K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=(4~6):(3~6):(2~4):(5~8):(4~6):(2~3):0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004。本發明的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，氮素供以N(V和NH/兩種形態，N(V與NH4+的比例(硝銨比)保持在摩爾比(13):1為最佳；其中，N(V選自硝酸鈣或硝酸鉀，NH/來源主要選自硫酸銨。本發明的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，磷素供以H2P(V形態，優選自磷酸二氫鉀。本發明的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液中，K+選自硫酸鉀、硝酸鉀和磷酸二氫鉀；Ca"選自硝酸鈣和氯化鈣；Mg"選自硫酸鎂；Fe"選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA—Fe)，Cu2+選自硫酸銅；Mr^+選自氯化錳，Z^+選自硫酸鋅，B^選自硼酸，Mo"選自鉬酸或鉬酸鹽。本發明的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液制備方法，步驟如下-(l)分別配制lmol/L的硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨、氯化鈣、磷酸二氫鉀和0.5mol/L的硫酸鎂和硫酸鉀母液。(2)稱取硼酸H3B032.86g,二氯化錳(MnCl2'4H20)1.81g，硫酸銅(CuS04'5H20)0.08g，硫酸鋅(ZnS04'7H20)0.22g，鉬酸(H2Mo04'4H20)0.09g溶解到1L水中，作為微素濃縮液。(3)將5.57gFeS04'7H20溶于200ml水中，然后緩慢加入到400ml溶有7.45g乙二胺四乙酸二鈉的微沸水溶液中，并不斷攪拌，最后定容到1L，即為EDTA-Fe的母液。(4)將步驟(1)~(3)配制的母液，按營養元素的摩爾濃度比N03—:NH4+:H2PCV:K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=(4~6):(36):(2~4):(5~8):(4~6):(2~3):0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004加入到水中稀釋，攪拌均勻即得。上述步驟(4)中加水稀釋比例按1:800~1500的重量比為宜。本發明的營養液針對現有營養液的硝態氮用量高，配方比較固定，應用范圍窄，成本高，難以在工廠化條件下推廣的缺點，在本營養液中除了含氮、磷、鉀等大量元素外，還含有l丐、鎂、鐵、銅、鋅、錳等中微量元素，營養全面，同時保持了固定的硝銨比，減少了硝態氮的用量，配方科學，一方面不僅有利于提高葉菜類蔬菜的營養品質，另一方面也提高了營養液的利用效率，減少了廢棄營養液對環境的污染，可以兼顧經濟與環境效益。本營養液的制備及使用方法方便，對人畜及環境安全，沒有污染，無公害，完全符合綠色蔬菜的生產標準。本發明與已有技術相比，具有以下優點L本發明的營養液減少了硝態氮的用量，減少了廢棄營養液對環境的污染。2.配制簡單，易于操作，把配好的各元素母液按比例添加到水中稀釋即可使用。3.營養全面，配方合理，能夠顯著改善葉菜類蔬菜的營養品質。(配方靈活，適用于不同種類的葉菜類蔬菜，易于工業化推廣。本發明營養液的效果試驗利用水培試驗研究葉菜類蔬菜專用營養液對菠菜營養品質的影響一、供試材料供試材料是本地圓葉品種多能菠菜(S/^wc/ao/erace"L.)，營養液使用本發明的營養液配方及另外一個營養液配方(對照)，供氮濃度設定為8mmol/L，其它鉀、磷、鈣、鎂等元素的濃度調至一致。篩選籽粒飽滿的種子，催芽后在砂盤上育苗。待長至4片葉子時，移植至2.5L的塑料桶中，每桶定苗8株。試驗共設完全供硝態氮(對照)、硝銨比(摩爾比)3:1、1:1及1:3(本發明的配方)，通過(>14)2804、KN03與Ca(N03)2不同比例的配合維持硝銨比，重復3次。每隔2d調節pH值至5.5-6.0之間，每周換l次營養液，并補充損失的水分，連續通氣。在食用期(培養l個月)取樣，植株迅速用自來水沖洗干凈，然后用蒸餾水沖洗，擦凈水分，稱量菠菜地上部的鮮重，然后取地上部進行硝酸鹽含量、可溶態草酸和草酸總量等品質指標的測定。二、結果與分析<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表1可知，應用本發明的營養液配方培養的菠菜營養品質具有明顯改善。配方中采用硝銨比(摩爾比)為3:1和1:1的營養液不僅菠菜生物量高，而且硝酸鹽含量、可溶態草酸及草酸總量與對照相比都有明顯的下降；而硝銨比(摩爾比)為1:3的營養液配方生長的菠菜雖然生物量有所下降，但硝酸鹽及各形態的草酸含量降低的幅度分別達到了60%、56.7%和45.8%。但出于經濟效益的考慮，應在增產的基礎上改善品質為佳，故對菠菜的無土栽培來說，控制配方中硝銨比在13之間比較合適，不僅能在一定程度上增產，而且明顯降低硝酸鹽和草酸等有害成分的含量，提高營養品質，增進人體健康。三、結論在無土栽培條件下，菠菜適宜生長的營養液配方中的硝銨比(摩爾比)在為1:1至3:1之間為佳，各營養元素之間的摩爾濃度比例關系如下N03-:NH4+:H2P04—:K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=(48):(2~4):(2~4):(5~8):(4~6):(2~3):0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004。在這種營養液中生產出來的菠菜不僅產量高，而且品質好。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不限于此。實施例1.適用于菠菜無土栽培的營養液配方(l)分別配制lmol/L的硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨、氯化鈣、磷酸二氫鉀和0.5mol/L的硫酸鎂和硫酸鉀母液各1L。(2)稱取硼酸H3B032.86g，二氯化錳(MnCl2'4H20)1.81g，硫酸銅(CuS(V5H20)0.08g，硫酸鋅(ZnS04'7H20)0.22g，鉬酸(H2Mo04'4H20)0.09g溶解到1L水中，作為微素濃縮液。(3)將5.57gFeS(V7H2O溶于200ml水中，然后緩慢加入到400ml溶有7.45g乙二胺四乙酸二鈉的微沸水溶液中，并不斷攪拌，最后定容到1L，即為EDTA-Fe的母液。(4)配制100L的菠菜營養液(硝銨摩爾比為1:1),按N03':NH4+:H2P04':K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=4:4:2:7:5:2:0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004的比例，在98L水中分別加入步驟(1)配制的硝酸鈣200ml、硫酸銨200ml、磷酸二氫鉀200ml、硫酸鉀500ml、硫酸鎂400ml、氯化鈣300ml，加入步驟(2)配制的微量元素濃縮液lOOml，加入步驟(3)配制的EDTA-FelOOml，攪拌均勻，調節pH值至5.5~7.0之間即可直接使用。實施例2.適用于青菜無土栽培的營養液配方步驟(1)步驟(3)各元素的母液配制方法同實施例1。所不同的是(4)配制100L的青菜營養液(硝銨摩爾比為3:l)，按MV:NH4+:H2P04—:K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=9:3:3:7:5:4:0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004的比例分別在98L水中加入步驟(1)配制的硝酸鈣450ml，硫酸銨150ml，磷酸二氫鉀300ml，硫酸鉀400ml，硫酸鎂400ml，氯化鈣50ml，加入步驟(2)配制的微量元素濃縮液lOOml，加入歩驟(3)配制的EDTA-FelOOml，攪拌均勻，調節pH值至6.0~7.0之間即可直接使用。權利要求1、一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于營養元素的摩爾比如下NO3-∶NH4+∶H2PO4-∶K+∶Ca2+∶Mg2+∶Fe2+∶Cu2+∶Zn2+∶Mn2+∶B3+∶Mo6+＝(4～6)∶(3～6)∶(2～4)∶(5～8)∶(4～6)∶(2～3)∶0.02∶0.0003∶0.001∶0.009∶0.05∶0.0004。2、如權利要求1所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于，N03—與NH/的比例灘銨比)保持在摩爾比(13):1。3、如權利要求1所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于，N03—來源自硝酸鈣或硝酸鉀，NH/來源自硫酸銨。4、如權利要求1所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于，H2P(V來源自磷酸二氫鉀。5、如權利要求1所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液，其特征在于，K+選自硫酸鉀、硝酸鉀和磷酸二氫鉀；C^+選自硝酸鈣和氯化鈣；Mg^選自硫酸鎂；Fe"選自乙二胺四乙酸鐵(EDTA-Fe)，C選自硫酸銅；Mn"選自氯化錳，Zn"選自硫酸鋅，B"選自硼酸，Mo6+選自鉬酸或鉬酸鹽。6.—種權利要求1所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液制備方法，步驟如下(l)分別配制1mol/L的硝酸鈣、硝酸鉀、硫酸銨、氯化鈣、磷酸二氫鉀和0.5mol/L的硫酸鎂和硫酸鉀母液；(2)稱取硼酸H3B032.86g,二氯化錳(MnCl2.4H20)1.81g，硫酸銅(CuS04'5H20)0.08g，硫酸鋅(ZnS04'7H20)0.22g，鉬酸(H2Mo04'4H20)0.09g溶解到1L水中，作為微素濃縮液；(3)將5.57gFeS04.7H20溶于200ml水中，然后緩慢加入到400ml溶有7.45g乙二胺四乙酸二鈉的微沸水溶液中，并不斷攪拌，最后定容到1L，即為EDTA-Fe的母液；(4)將步驟(1)~(3)配制的母液，按營養元素的摩爾濃度比N03-:NH4+:H2PCV:K+:Ca2+:Mg2+:Fe2+:Cu2+:Zn2+:Mn2+:B3+:Mo6+=(4~6):(3~6):(2~4):(58):(4~6):(2~3):0.02:0.0003:0.001:0.009:0.05:0.0004加入到水中稀釋，攪拌均勻即得。7.如權利要求6所述的無土栽培葉菜類蔬菜的營養液制備方法，其特征在于，步驟(4)中的加水稀釋比例按1:800~1500的重量比。全文摘要本發明涉及一種無土栽培葉菜類蔬菜的營養液及其制備方法。營養液的營養元素摩爾比為NO₃^-∶NH₄⁺∶H₂PO₄^-∶K⁺∶Ca²⁺∶Mg²⁺∶Fe²⁺∶Cu²⁺∶Zn²⁺∶Mn²⁺∶B³⁺∶Mo⁶⁺＝(4～6)∶(3～6)∶(2～4)∶(5～8)∶(4～6)∶(2～3)∶0.02∶0.0003∶0.001∶0.009∶0.05∶0.0004，氮素供以NO₃^-和NH₄⁺兩種形態，其比例保持在(1～3)∶1之間。該營養液配方靈活，配制簡單，營養全面，可明顯改善葉菜類蔬菜的營養品質，減少對環境與人體健康的負面影響。能夠滿足不同種類的葉菜類蔬菜無土栽培的要求，易于工業化推廣。文檔編號C05G1/00GK101219914SQ20081001404公開日2008年7月16日申請日期2008年1月23日優先權日2008年1月23日發明者明孫,張英鵬,彥李,李國生,王學君,董曉霞,高弼模申請人:山東省農業科學院土壤肥料研究所