本發明屬于無土栽培領域,特別涉及一種葉菜類植物氣霧式栽培營養液及其制備和使用方法。
背景技術:
一般水培即無土栽培模式的植物,如葉菜類植物,其根系直接浸沒在營養液中,與氧氣的接觸面積少,營養液中的鈣、鎂等以及微量元素相對穩定,葉菜類植物生長不表現缺素癥狀,然而葉菜類植物生長周期內幼苗期和快速生長期對營養元素的吸收量存在差異,一般水培下將同一種配方通用于整個生長周期,在幼苗期不能較好的控制,易造成生長點壞死、燒苗等癥狀,而到了后期容易養分又跟不上,影響產量。氣霧式栽培在農業生產上的應用日益廣泛,氣霧栽培能夠將水、肥料完全循環使用,并且根系暴露在空氣中,能夠保證根系吸收足夠的氧氣以供植物利用,具有其它栽培模式所沒有的優點,氣霧栽培下葉菜類植物根系活性更高,根系可以利用足夠的氧氣通過一系列生理活動來獲得更多的營養元素,氣霧栽培還能減少勞動力使用,減少病害發生等。但現有的氣霧式栽培沒有專用營養液,尤其是葉菜類植物的氣霧式栽培,沒有專用的葉菜類植物營養液配方,大多使用無土栽培通用營養液配方,而且僅使用一種配方應用于葉菜的整個生長周期,但是葉菜類植物幼苗期和快速生長期對營養元素的吸收量存在差異。另外,由于根系表面上的營養液能與氧氣充分接觸,增大了鐵,銅、錳、鋅等易被氧化的微量元素的氧化幾率,從而形成沉淀不能被根系充分吸收,致使葉菜類植物氣霧栽培中頻頻發生生長慢、葉片薄、葉片黃化等缺素癥狀。因此,現有技術中的水培營養液以及僅一種營養液通用于整個生長周期的栽培方法勢必造成葉菜所需的營養元素不能均衡供應,這樣葉菜類植物雖能生長,然而在生長勢、產量、品質方面均有影響,不能達到理想效果。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提出一種葉菜類植物氣霧式栽培營養液及其制備和使用方法,根據氣霧式栽培所具有的獨特理化性質特點給出了營養液的配方及相應的栽培使用方法,能夠滿足葉菜類植物不同生長期對不同元素的需求,保證葉菜類植物的營養元素均衡供應,使所栽培的葉菜生長整齊、成長快、葉片厚實、口感清脆鮮嫩,且葉綠素含量高、產量高。
本發明的技術方案如下:
一種葉菜類植物氣霧式栽培營養液,包括苗期營養液和快速生長期營養液,
所述苗期營養液和快速生長期營養液中,包括大量元素和微量元素,所述大量元素為n、p、k、s、ca和mg,所述微量元素為fe、zn、mn、cu、cl、b和mo;
所述大量元素及微量元素均來自以下原材料中的一種或者多種:四水硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鎂、氯化鈉、螯合態鐵、磷酸二氫銨、螯合態鋅、螯合態錳、螯合態銅、硼酸和/或鉬酸鈉;
所述苗期營養液包括的元素及其第一含量配比為:
n∶p∶k∶ca∶mg∶s∶cl∶b∶fe∶mn∶zn∶cu∶mo=65.69∶10∶62.77∶35.82∶17.20∶23.10∶0.28∶0.16∶1∶0.25∶0.02∶0.007∶0.001,
所述第一含量配比以fe元素的含量為基礎參數1;以及
所述快速生長期營養液包括的元素及其第二含量配比為:
n∶p∶k∶ca∶mg∶s∶cl∶b∶fe∶mn∶zn∶cu∶mo=55.66∶11.11∶69.82∶35.82∶17.20∶23.10∶0.28∶0.16∶1∶0.25∶0.02∶0.007∶0.001,
所述第二含量配比以fe元素的含量為基礎參數1。
進一步的,在整個葉菜類植物的生長期內,以p元素的含量為1,大量元素n、p和k的含量比值變化范圍是:
n∶p∶k=5-6.6∶1∶6-6.5,
在整個葉菜類植物的生長期內,微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的含量比值保持為預設值。
進一步的,所述大量元素n、p、k、s、ca和mg對應的所述原材料純度均為95%以上,所述微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo對應的所述原材料純度均為分析純。
進一步的,本發明還提供一種上述葉菜類植物氣霧式栽培營養液的制備方法,包括如下步驟:
s1、原材料選用,選擇含有大量元素n、p、k、s、ca和mg且純度為95%以上的原材料;選擇含有微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo且純度為分析純的原材料;
s2、按所述第一含量配比和第二含量配比分別配制所述苗期營養液的母液和快速生長期營養液的母液,包括子步驟:
s21、將所述原材料按所述第一含量配比分三類配置儲存,含有元素ca的原材料單獨配置儲存為苗期營養液a母液,含有元素n、p、k、s和mg的原材料配置儲存為苗期營養液b母液,含有元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的原材料配置儲存為苗期營養液c母液;
s22、將所述原材料按所述第二含量配比分三類配置儲存,含有元素ca的原材料單獨配置儲存為快速生長期營養液a母液,含有元素n、p、k、s和mg的原材料配置儲存為快速生長期營養液b母液,含有元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的原材料配置儲存為快速生長期營養液c母液;
s3、混合形成營養液,包括:將步驟s21中的苗期營養液a母液、苗期營養液b母液和苗期營養液c母液混合形成苗期營養液;以及將步驟s22中的快速生長期營養液a母液、快速生長期營養液b母液和快速生長期營養液c母液混合形成快速生長期營養液。
進一步的,步驟s1中,所述原材料包括:四水硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鎂、氯化鈉、螯合態鐵、磷酸二氫銨、螯合態鋅、螯合態錳、螯合態銅、硼酸和鉬酸鈉。
進一步的,步驟s3中,按1∶1∶1的體積比將所述苗期營養液a母液、苗期營養液b母液和苗期營養液c母液進行混合;按1∶1∶1的體積比將所述快速生長期營養液a母液、快速生長期營養液b母液和快速生長期營養液c母液進行混合。
本發明還提供一種葉菜類植物氣霧式栽培營養液的使用方法,其利用所述營養液進行葉菜類植物的氣霧式栽培,包括如下步驟:
ss0、制備工作液,將所述苗期營養液和快速生長期營養液分別與水混合,分別得到苗期工作液和快速生長期工作液,控制水量使所述苗期工作液的ec值為0.8-1.2ms/cm,加入適量的酸或堿使所述苗期工作液的ph值為5.8-6.5;控制水量使所述快速生長期工作液的ec值為1.8-2.3ms/cm,加入適量的酸或堿使所述快速生長期工作液的ph值為5.8-6.5;
ss1、葉菜苗期,包括如下子步驟:
ss11、播種,選用海綿塊作為育苗基質塊,使海綿塊吸滿水,在海綿塊的正中央0.5cm深的播種孔中播種,覆蓋蛭石育苗基質,晝夜環境溫度保持在25℃,基質溫度保持在20℃,保持基質濕度90-95%;
ss12、苗期管理,采用所述苗期工作液澆灌7-15天,澆灌后用清水噴淋防止燒苗;
ss2、定植期,包括如下子步驟:
ss21、定植前,先將氣霧栽培設施的霧化水系統打開,通過噴頭噴霧向所述葉菜供應所述苗期工作液,噴霧間隔為:日間噴霧3分鐘停15分鐘、晚間噴霧3分鐘停30分鐘;
ss22、定植時,將帶苗的海綿塊定植到氣霧栽培設施的定植孔上,使海綿塊上苗的根系伸到定植孔內,所述根系暴露在氣霧栽培設施的內部;
ss23、定植后,繼續用苗期工作液噴霧養護7-15天,苗期工作液的ec值控制在0.8-1.2ms/cm,ph值控制在5.8-6.5;
ss3、快速生長期,
定植后10天之后,通過氣霧栽培設施的噴頭噴霧向所述葉菜供應所述快速生長期工作液,噴霧供給間隔為:日間噴霧3分鐘停20分鐘、晚間噴霧3分鐘停30分鐘,快速生長期工作液的ec值控制在1.8-2.3ms/cm,ph值在5.8-6.5。
進一步的,步驟ss0制備工作液時,控制所加水的ec﹤0.1ms/cm,5.5<ph﹤7.0。
進一步的,步驟ss11中,選用長寬厚為3cm*3cm*1.5cm的海綿塊作為育苗基質塊。
與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
1、本發明營養液含有13種葉菜類植物生長所必需的礦質元素,通過使用該營養液能夠使葉菜生長整齊度高,生長快,葉片厚實、口感清脆鮮嫩,且葉綠素含量高、產量高;
2、本發明營養液中易被氧化的微量元素使用螯合態與氣霧式栽培的特性相結合適應,充分考慮元素之間的拮抗作用和協同作用,保證葉菜類植物的營養元素均衡供應;
3、本發明的氣霧式栽培營養液及其使用方法根據葉菜類植物生長特點及不同時期,分別配制為葉菜類植物苗期營養液和葉菜類植物快速生長期營養液,并且能夠綜合種植環境動態調節水肥供應的ec和ph值;
4、本發明的營養液含有氯和鈉,有益元素促進葉菜類植物生長。
具體實施方式
以下將詳細說明本發明的示例性實施例、特征和方面。
一種葉菜類植物氣霧式栽培(氣霧培)營養液,針對葉菜類植物幼苗期和快速生長期對營養元素的吸收量存在差異的特點,與其他營養液使用一種配方通用于整個生長周期不同,該營養液分為根據葉菜類植物的生長周期分為針對葉菜類植物的苗期營養液和快速生長期營養液,
結合葉菜類植物自身需肥特性,該營養液含有13種葉菜類植物生長所必需的礦質元素,各元素及其含量配比充分考慮了元素之間的拮抗作用和協同作用,無需任何外援添加物,確保葉菜類植物所需的營養均衡供給,具體的,在苗期營養液和快速生長期營養液中,大量元素為n、p、k、s、ca和mg,微量元素為fe、zn、mn、cu、cl、b和mo;大量元素及微量元素均來自以下原材料中的一種或多種:四水硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鎂、氯化鈉、螯合態鐵、磷酸二氫銨、螯合態鋅、螯合態錳、螯合態銅、硼酸和/或鉬酸鈉;例如原材料四水硝酸鈣既能提供ca元素也能提供n元素,硝酸鈉、硝酸鉀均能提供n元素。
優選的,大量元素n、p、k、s、ca和mg對應的原材料純度均為95%以上,微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo對應的原材料純度均為分析純;
苗期營養液包括的元素及第一含量配比(即苗期營養液元素含量配比)為:
n∶p∶k∶ca∶mg∶s∶cl∶b∶fe∶mn∶zn∶cu∶mo=65.69∶10∶62.77∶35.82∶17.20∶23.10∶0.28∶0.16∶1∶0.25∶0.02∶0.007∶0.001,
第一含量配比以fe元素的含量為基礎參數1;
快速生長期營養液包括的元素及第二含量配比(即快速生長期營養液元素含量配比)為:
n∶p∶k∶ca∶mg∶s∶cl∶b∶fe∶mn∶zn∶cu∶mo=55.66∶11.11∶69.82∶35.82∶17.20∶23.10∶0.28∶0.16∶1∶0.25∶0.02∶0.007∶0.001,
第二含量配比以fe元素的含量為基礎參數1。
優選的,在整個葉菜類植物的生長期內,以p元素的含量為1,大量元素n、p和k的含量比值變化范圍是:
n∶p∶k=5-6.6∶1∶6-6.5,
在整個葉菜類植物的生長期內,微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的含量比值不變,即保持為預設值(cl∶b∶fe∶mn∶zn∶cu∶mo=0.28∶0.16∶1∶0.25∶0.02∶0.007∶0.001)。
本發明還提供一種上述葉菜類植物氣霧式栽培營養液的制備方法,包括如下步驟:
s1、原材料選用,選擇含有大量元素n、p、k、s、ca和mg且純度為95%以上的原材料;選擇含有微量元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo且純度為分析純的原材料;
s2、按第一含量配比和第二含量配比分別配制苗期營養液的母液和快速生長期營養液的母液,包括子步驟:
s21、將原材料按第一含量配比分三類配置儲存,含有元素ca的原材料單獨配置儲存為苗期營養液a母液,含有元素n、p、k、s和mg的原材料配置儲存為苗期營養液b母液,含有元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的原材料配置儲存為苗期營養液c母液;
s22、將原材料按第二含量配比分三類配置儲存,含有元素ca的原材料單獨配置儲存為快速生長期營養液a母液,含有元素n、p、k、s和mg的原材料配置儲存為快速生長期營養液b母液,含有元素fe、zn、mn、cu、cl、b和mo的原材料配置儲存為快速生長期營養液c母液;
s3、混合形成營養液,包括:將步驟s21中的苗期營養液a母液、苗期營養液b母液和苗期營養液c母液混合形成苗期營養液;以及將步驟s22中的快速生長期營養液a母液、快速生長期營養液b母液和快速生長期營養液c母液混合形成快速生長期營養液。
優選的,步驟s1中,原材料包括:四水硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鎂、氯化鈉、螯合態鐵、磷酸二氫銨、螯合態鋅、螯合態錳、螯合態銅、硼酸和鉬酸鈉。優選的,也可以采用其他包括上述大量元素和微量元素的原材料進行配制。
優選的,步驟s3中,按1∶1∶1的體積比將苗期營養液a母液、苗期營養液b母液和苗期營養液c母液進行混合;按1∶1∶1的體積比將快速生長期營養液a母液、快速生長期營養液b母液和快速生長期營養液c母液進行混合。優選的,儲存的母液罐材質為聚乙烯材料不透光罐體,顏色選擇黑色,防止青苔滋生污染母液,按1∶1∶1的體積比進行混合,混合時操作簡單,不會混淆三種不同的母液,可靠性高。
本發明還提供一種葉菜類植物氣霧式栽培營養液的使用方法,其利用營養液進行葉菜類植物的氣霧式栽培,包括如下步驟:
ss0、制備工作液,將苗期營養液和快速生長期營養液分別與水混合,優選的,所加水的ec﹤0.1ms/cm,5.5<ph﹤7.0,分別得到苗期工作液和快速生長期工作液,控制水量使苗期工作液的ec值為0.8-1.2ms/cm,加入適量的酸或堿使苗期工作液的ph值為5.8-6.5;控制水量使快速生長期工作液的ec值為1.8-2.3ms/cm,加入適量的酸或堿使快速生長期工作液的ph值為5.8-6.5;
ss1、葉菜苗期,包括如下子步驟:
ss11、播種,選用海綿塊作為育苗基質塊,也可以采用其他材質的柔性吸水材料作為育苗基質塊,優選的,選用長寬厚為3cm*3cm*1.5cm的海綿塊作為育苗基質塊,使海綿塊吸滿水,在海綿塊的正中央0.5cm深的播種孔中播種,覆蓋蛭石育苗基質,晝夜環境溫度保持在25℃,基質溫度保持在20℃,保持基質濕度90-95%;
ss12、苗期管理,采用苗期工作液澆灌7-15天,澆灌后用清水噴淋防止燒苗;優選的,可以采用潮汐灌溉苗床進行水肥供給澆灌,或用頂部噴淋水肥灌溉系統澆灌;采用本發明的苗期工作液養護10天左右,可以使植物的葉片濃綠肥厚,根系發達。
ss2、定植期,包括如下子步驟:
ss21、定植前,先將氣霧栽培設施的霧化水系統打開,檢查噴頭噴霧情況,發現堵漏情況,及時修復,保證定植及定植后苗木生長所需營養液供應,通過噴頭噴霧向葉菜供應苗期工作液,噴霧間隔為:日間噴霧3分鐘停15分鐘、晚間噴霧3分鐘停30分鐘;優選的,可以采用潮汐灌溉苗床進行水肥供給,或用頂部噴淋水肥灌溉系統;
ss22、定植時,將帶苗的海綿塊定植到氣霧栽培設施的定植孔上,使海綿塊上苗的根系伸到定植孔內,根系暴露在氣霧栽培設施的內部,便于根系充分的吸收營養液;
ss23、定植后,繼續用苗期工作液噴霧養護7-15天,苗期工作液的ec值控制在0.8-1.2ms/cm,ph值控制在5.8-6.5;
ss3、快速生長期,
定植后10天之后,通過氣霧栽培設施的噴頭噴霧向葉菜供應快速生長期工作液,噴霧供給間隔為:日間噴霧3分鐘停20分鐘、晚間噴霧3分鐘停30分鐘,快速生長期工作液的ec值控制在1.8-2.3ms/cm,ph值在5.8-6.5。
一般水培下葉菜類植物的根系直接浸沒在營養液中,與氣霧培相比營養液沒有被霧化,與氧氣的接觸面積少,營養液中鈣、鎂等以及微量元素相對穩定,葉菜類植物生長不表現缺素癥狀。而氣霧培設施的特點是氣霧培下葉菜類植物的根系完全暴露在空氣中,優點是氣霧培下葉菜類植物根系活性更高,根系可以利用足夠的氧氣,通過一系列生理活動來獲得更多的營養元素;缺點是根系表面上的營養液能與氧氣充分接觸,增大了鐵、銅、錳、鋅等易被氧化的微量元素的氧化幾率,從而形成沉淀不能被根系充分吸收,致使葉菜類植物氣霧栽培中頻頻發生生長慢、葉片薄、葉片黃化等缺素癥狀。植物質膜上已知的離子通道有k離子、cl離子、ca離子和硝酸根離子等,實驗證明一個開放式的離子通道每秒可運輸107—108個離子,在本發明的營養液中引入上述cl離子等作為離子通道,有效彌補了氣霧式栽培模式下鐵、銅、錳、鋅等易被氧化不能被根系充分吸收的缺點。此外,cl離子在光合作用水解過程中起活化劑的作用,缺氯時葉片小,葉尖干枯、黃化最終壞死,根系生長緩慢,鈉(na)對植物生長也是有益的,它使細胞膨脹,從而促進生長。與現有的營養液相比,本發明通過原材料中的氯化鈉向營養液中引入了cl離子和na離子,進一步提高了營養液的使用效果。
本發明充分結合了氣霧式栽培這一獨特模式所具有的理化性質特點,以及葉菜類植物不同生長期對于不同元素的需求特性不同,探索出了氣霧栽培模式下葉菜類植物專用營養液。
本發明的葉菜類植物氣霧式栽培營養液及使用方法,綜合種植環境動態調節水肥供應的ec和ph值,在散葉生菜和油麥菜等葉菜類植物品種氣霧栽培過程中,使得植株生長勢較強,植株健壯,葉片厚實,葉色亮綠,葉綠素含量高、抗病性好。
最后應說明的是:以上所述的各實施例僅用于說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或全部技術特征進行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。