本發明屬于植物培育領域，具體涉及一種菜心的水培方法。
背景技術：
我國的養豬產業在近年來也逐步由傳統向現代化邁進，無論是養殖模式、區域布局還是生產方式、生產能力都在發生顯著變化。據統計，在2011年，中國豬平均存欄量4.68億頭，總出欄量6.62億頭，出欄率141%。但隨著養豬產業的不斷擴大，由于養豬帶來的廢水、糞水也逐漸成為污染環境的“殺手”。豬欄糞水氣味刺鼻、成分復雜、產出量大、易吸引蚊蟲傳播疾病，據分析，養豬廢水含有高濃度的有機物、懸浮物、氨氮等污染物，因此須選擇耐沖擊負荷強的工藝。由于現代化養豬成本較高，如果對豬欄糞水再進行污水處理，將進一步加大養豬成本，這也成為我國大力發展養豬產業的安全隱患，如何有效處理、利用豬欄糞水成為制約養豬業發展的瓶頸。
水培技術是采用現代生物工程技術，運用物理、化學、生物工程手段，對普通的植物、花卉進行馴化。傳統的露天生產蔬菜完全受自然條件所制約，土地單位面積產量低，又因部分蔬菜不能連作導致土地利用率低，遇上惡劣天氣和酷暑嚴寒常常減產減收，農藥和重金屬污染也無法避免,我們很難吃到真正意義的“衛生”綠色蔬菜。水培有機無污染無公害蔬菜無需土壤，而是采用深池浮板栽在水中，通過營養液供應蔬菜所需營養，蔬菜根系未與土壤相接觸，采用智能化調控溫、光、水和二氧化碳，設置隔離帶防止病蟲侵入，能避免土壤連作障礙、天氣災害和病蟲害，也無重金屬污染，無需打農藥，保證了蔬菜品質安全和清潔衛生,不用洗就可隨摘隨吃，并能做到全天候生產，每日播種和每日收獲。
菜心（brassicacampestrisl.ssp.chinensisvar.utillistsenetlee.）又稱菜薹，為十字花科蕓薹屬一、二年生草本植物，為我國的特產蔬菜，以幼嫩的花莖為食用部分，風味獨特，深受消費者歡迎。菜心是廣東省栽培面積最大，周年生產供應的重要蔬菜之一，被譽為“蔬品之冠”，全省年種植面積達2萬hm2左右，產量占蔬菜年上市量的30%。但菜心種植受天氣影響大，僅在南方有較大面積的種植，在北方受天氣影響難以種植收獲。
豬欄糞水作為廢水難以有效處理，但糞水中含有大量氮磷鉀等營養元素，可以提供給植物使用，將豬欄糞水作為水培菜心的有效介質，不僅可以解決豬欄糞水的處理問題，還可以水培有機菜心，變廢為寶，充分利用廢水資源，最終實現廢水資源的有效利用，是可以持續發展的好方法。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種菜心的水培方法，可以有效利用豬欄糞水等廢水資源，將其作為菜心的水培介質，變廢為寶，充分利用廢水資源。本發明基于水培技術，利用豬欄糞水水培菜心，可以培育有機無農藥化肥污染的菜心，既利用了豬欄糞水的廢水資源，又收獲了有機蔬菜。
本發明的技術內容是這樣實現的：
本發明一種菜心的水培方法，包括以下步驟：
（1）種子處理及催芽：將菜心種子用清水清洗，去除雜質和種子表面污染物，然后放入浸種液中浸泡2-4h，控制溫度15-20℃，直到露白出芽即可。
（2）播種：將露白的種子播種于裝有草木灰、珍珠巖和火燒土的塑料杯中，早晚一次用花灑淋水；出苗后及時間苗、補苗，每個塑料杯中留一顆健康幼苗，待苗長至4-6葉時移栽；控制條件：溫度：白天25-30℃，夜間15-20℃，相對濕度：70-80%。
（3）移栽：將幼苗移栽至裝有水培營養液的定植盤中，株距20cm，行距20cm，將幼苗根部完全浸入水培營養液中進行培育；控制水培條件為：溫度：白天15-20℃，夜間15℃；相對濕度：70-80%；光照強度：6000-8000lux；光照時間：16-18h。
（4）管理：在整個生長過程中不噴灑任何農藥及葉面肥，定植盤中營養液5-7天更換一次，在生長期間，晴天早晚各淋水一次，陰雨天每天一次，菜薹采收期兩天一次。
（5）采收：菜薹齊口花時采收，從莖伸長出切斷，整齊扎捆存放。
優選的，步驟（3）所述水培營養液組成為：每升豬欄糞水中加入豆腐廢水30-50ml、茶枯水10-20ml、糖蜜發酵液20-30ml，硝酸銨220-250mg、鉬酸鈉5-8mg、硼砂3-5mg、硝酸鈣3-5mg、硫酸亞鐵6-10mg、硫酸錳1-3mg、硫酸鋅1-3mg和硫酸銅1-3mg；用檸檬酸調節營養液的ph值5.8-6.5，電導率1.5-2.5ms/cm，溶氧量4-5mg/l。水培營養液的制備方法如下：將豬欄糞水、豆腐廢水、茶枯水和糖蜜發酵液在加入攪拌釜中攪拌15-20min，先用紗布過濾兩次，最后用100-200目過濾網過濾，過濾液進入反應釜，升溫至85-95℃，邊攪拌邊加入其他營養元素，15min后，停止攪拌，恒溫保持5-6h，冷卻后加入檸檬酸調節ph至5.8-6.5，分裝，即得。
其中，豆腐廢水主要來源于豆腐生產過程的洗豆水、泡豆水、漿渣分離水、壓濾水、生產設備的洗滌水等，其中黃泔水codcr約為20000-30000mg/l，泡豆水codcr約為4000-8000mg/l,除此之外，豆腐廢水（及豆制品廢水）中含有大量的有機物，包括蛋白質、脂肪及單、多糖等營養物質供植物使用。
茶枯水即用茶葉或茶餅泡水后剩下的殘渣或廢水，茶葉中含有茶皂素。茶皂素作為一種生物農藥，具有良好的殺蟲殺菌生物活性。作為殺蟲劑，對多種害蟲均具有一定的防治效果且作用方式多樣。其中，對菜青蟲兼有胃毒和忌避的作用，對菜粉蝶低齡幼蟲具有一定殺傷作用。作為殺菌劑，曾作為“土農藥”用于防治稻瘟病和稻紋枯病，具有一定的效果。利用茶皂素對柑橘青霉病菌、柑橘綠霉病菌、柑橘酸腐病菌等多種水果采后病原菌良好的防治作用。本發明將茶枯水經過處理后用于小白菜的水培，能夠防治小白菜生長過程中病蟲害的發生，在小白菜整個生長過程不噴灑任何農藥，避免農藥殘留對人類及環境的危害。
糖蜜發酵液為甘蔗制糖后的廢液，其可廣泛用于葉面肥、液體沖施肥、固體有機肥中作為輔料。據分析，甘蔗發酵液中含有蔗糖24-36%，其它糖類12-24%，礦物質8-10%，粗蛋白質3-6%，少量可溶型膠體和水分，除此之外，甘蔗糖蜜發酵液中還含有氮磷鉀等大量元素。同時，本發明利用糖蜜中蔗糖分上的孤對電子，與微量元素金屬離子發生絡合反應，形成穩定的絡合物，絡合態的微量元素更有利于植物體吸收。這樣不僅提高了微量元素的利用率，而且在培育期間不需噴施葉面肥。
綜上，豆腐廢水及糖蜜發酵液中的多糖分子對微量元素有較強的絡合效應，通過加熱反應后形成作物易吸收的絡合微量元素。
步驟（1）所述浸種液由質量分數0.1%雙氧水和質量分數為0.05%的磷酸二氫鉀溶液按質量比1:1混合而成。
所述定植盤盤底設有可控制開關的小孔，在更換水培營養液時打開開關，營養液流出；關閉后，補充營養液即可。
本發明的有益效果在于：
（1）本發明菜心的水培方法，經過培育長出水生根系，容易存活，且養護方便；在播種前對種子進行消毒和浸泡處理，有效提高了種子的發芽率和抗病能力，移栽成活率高。在培養過程中根部未出現缺氧爛根、燒根現象，且葉子無發黃、失水或萎蔫現象。
（2）通過水培的方式利用豬欄糞水、豆腐廢水、茶枯水及甘蔗糖蜜發酵液等廢水，減少了以上廢水直接排放所帶來的環境污染，將廢水變廢為寶，減少水資源的浪費，充分實現廢水的資源化利用，解決廢水的去向問題；同時，通過本發明營養液水培植物，整個過程不使用化肥農藥，生產的菜心綠色安全無化學污染。
（3）本發明的水培方法簡單易行，解決了菜心生長時間長，成活率低，易出現病蟲害，生產成本高等問題，實現了產業化快速種植，該方法簡便易行、可控性好、管理方便。
具體實施方式
實施例1菜心水培營養液的制備
配方組成1：豬欄糞水1l、豆腐廢水30ml、茶枯水20ml、糖蜜發酵液30ml，硝酸銨220mg、鉬酸鈉5mg、硼砂3mg、硝酸鈣5mg、硫酸亞鐵10mg、硫酸錳3mg、硫酸鋅1mg和硫酸銅3mg。
配方組成2：豬欄糞水1l、豆腐廢水50ml、茶枯水10ml、糖蜜發酵液20ml，硝酸銨250mg、鉬酸鈉8mg、硼砂5mg、硝酸鈣3mg、硫酸亞鐵6mg、硫酸錳1mg、硫酸鋅3mg和硫酸銅1mg。
配方組成3：豬欄糞水1l、豆腐廢水40ml、茶枯水15ml、糖蜜發酵液25ml，硝酸銨230mg、鉬酸鈉6mg、硼砂4mg、硝酸鈣4mg、硫酸亞鐵8mg、硫酸錳2mg、硫酸鋅2mg和硫酸銅2mg。
水培營養液的制備方法如下：
（1）將豬欄糞水、豆腐廢水、茶枯水和糖蜜發酵液在加入攪拌釜中攪拌15-20min，先用紗布過濾兩次，最后用100-200目過濾網過濾。
（2）過濾液進入反應釜，升溫至85-95℃，邊攪拌邊加入其他營養元素，15min后，停止攪拌，恒溫保持5-6h。
（3）冷卻后加入檸檬酸調節ph至5.8-6.5，控制指標：電導率1.5-2.5ms/cm，溶氧量4-5mg/l。
（4）分裝，即得。
實施例2菜心水培方法1
選取早熟菜心品種20號菜心作為水培對象。水培時間：2015年2月1日。
（1）種子處理及催芽：將菜心種子用清水清洗，去除雜質和種子表面污染物，然后放入浸種液中浸泡2-4h，控制溫度15-20℃，直到露白出芽即可；浸種液由質量分數0.1%雙氧水和質量分數為0.05%的磷酸二氫鉀溶液按質量比1:1混合而成。
（2）播種：將露白的種子播種于裝有草木灰、珍珠巖和火燒土的塑料杯中（草木灰：珍珠巖：火燒土1:1:2），早晚一次用花灑淋水；出苗后及時間苗、補苗，每個塑料杯中留一顆健康幼苗，待苗長至4-6葉時移栽；控制條件：溫度：白天25℃，夜間20℃，相對濕度：70-80%。
（3）移栽：將幼苗移栽至裝有實施例1配制的水培營養液的定植盤中，株距20cm，行距20cm，將幼苗根部完全浸入水培營養液中進行培育；控制水培條件為：溫度：白天15-20℃，夜間15℃；相對濕度：70-80%；光照強度：6000lux；光照時間：16-18h。
（4）管理：在整個生長過程中不噴灑任何農藥及葉面肥，定植盤中營養液5-7天更換一次，更換時打開定植盤底的小孔開關，讓營養液自然流凈，后關閉開關，補充新鮮營養液即可。在生長期間，晴天早晚各淋水一次，陰雨天每天一次，菜薹采收期兩天一次。
（5）采收：菜薹齊口花時采收，從莖伸長出切斷，整齊扎捆存放。菜心平均根長4.56cm，平均重量每棵0.55kg。葉色鮮綠，葉片無蟲眼。在培養過程中根部未出現缺氧爛根、燒根現象，且葉子無發黃、失水或萎蔫現象。在水培期間，未發生根部病害及葉部病害。
實施例3菜心水培方法2
選取中熟品種綠寶60天作為水培對象。水培時間：2015年6月6日。
（1）種子處理及催芽：將菜心種子用清水清洗，去除雜質和種子表面污染物，然后放入浸種液中浸泡2-4h，控制溫度15-20℃，直到露白出芽即可；浸種液由質量分數0.1%雙氧水和質量分數為0.05%的磷酸二氫鉀溶液按質量比1:1混合而成。
（2）播種：將露白的種子播種于裝有草木灰、珍珠巖和火燒土的塑料杯中（草木灰：珍珠巖：火燒土1:1:2），早晚一次用花灑淋水；出苗后及時間苗、補苗，每個塑料杯中留一顆健康幼苗，待苗長至4-6葉時移栽；控制條件：溫度：白天30℃，夜間15℃，相對濕度：70-80%。
（3）移栽：將幼苗移栽至裝有實施例1配制的水培營養液的定植盤中，株距20cm，行距20cm，將幼苗根部完全浸入水培營養液中進行培育；控制水培條件為：溫度：白天15-20℃，夜間15℃；相對濕度：70-80%；光照強度：7000lux；光照時間：16-18h。
（4）管理：在整個生長過程中不噴灑任何農藥及葉面肥，定植盤中營養液5-7天更換一次，更換時打開定植盤底的小孔開關，讓營養液自然流凈，后關閉開關，補充新鮮營養液即可。在生長期間，晴天早晚各淋水一次，陰雨天每天一次，菜薹采收期兩天一次。
（5）采收：菜薹齊口花時采收，從莖伸長出切斷，整齊扎捆存放。菜心平均根長6.12cm，平均重量每棵0.71kg。葉色鮮綠，葉片無蟲眼。在培養過程中根部未出現缺氧爛根、燒根現象，且葉子無發黃、失水或萎蔫現象。在水培期間，未發生根部病害及葉部病害。
實施例4菜心水培方法3
選取晚熟品種80天油青作為水培對象。水培時間：2015年11月2日。
（1）種子處理及催芽：將菜心種子用清水清洗，去除雜質和種子表面污染物，然后放入浸種液中浸泡2-4h，控制溫度15-20℃，直到露白出芽即可；浸種液由質量分數0.1%雙氧水和質量分數為0.05%的磷酸二氫鉀溶液按質量比1:1混合而成。
（2）播種：將露白的種子播種于裝有草木灰、珍珠巖和火燒土的塑料杯中（草木灰：珍珠巖：火燒土1:1:2），早晚一次用花灑淋水；出苗后及時間苗、補苗，每個塑料杯中留一顆健康幼苗，待苗長至4-6葉時移栽；控制條件：溫度：白天25℃，夜間15℃，相對濕度：70-80%。
（3）移栽：將幼苗移栽至裝有實施例1配制的水培營養液的定植盤中，株距20cm，行距20cm，將幼苗根部完全浸入水培營養液中進行培育；控制水培條件為：溫度：白天15-20℃，夜間15℃；相對濕度：70-80%；光照強度：8000lux；光照時間：18h。
（4）管理：在整個生長過程中不噴灑任何農藥及葉面肥，定植盤中營養液5-7天更換一次，更換時打開定植盤底的小孔開關，讓營養液自然流凈，后關閉開關，補充新鮮營養液即可。在生長期間，晴天早晚各淋水一次，陰雨天每天一次，菜薹采收期兩天一次。
（5）采收：菜薹齊口花時采收，從莖伸長出切斷，整齊扎捆存放。菜心平均根長6.33cm，平均重量每棵0.65kg。葉色鮮綠，葉片無蟲眼。在培養過程中根部未出現缺氧爛根、燒根現象，且葉子無發黃、失水或萎蔫現象。在水培期間，未發生根部病害及葉部病害。