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一种有机水培营养液及其用途的制作方法

花匠小妙招
2024-12-13 16:56

一种有机水培营养液及其用途的制作方法

本发明涉及植物水培领域，特别是涉及一种有机水培营养液及其用途。

背景技术：

生菜(var.ramosahort.)，叶用莴苣的俗称，又称鹅仔菜、唛仔菜、莴仔菜，属菊科莴苣属，为一年生或二年生草本作物，叶长倒卵形，密集成甘蓝状叶球，可生食，脆嫩爽口，略甜。生菜营养含量丰富，含有大量β胡萝卜素、抗氧化物、维生素还有丰富的膳食纤维素和微量元素，还能加强蛋白质和脂肪的消化与吸收，改善肠胃的血液循环。因此，生菜越来越受到人们的青睐，目前是四季生产消费的主要绿色蔬菜之一。但是生菜种植受温度气候影响较大，温度过高过低都不利于生菜的生长，而且由于化肥农药的长期连续使用，导致生菜农残较高，食用口感和安全性大大降低。水培生菜可人工控制温度条件，与一般土壤栽培相比表现出品质好、商品价值高，病虫害少，无连作障碍等优点，而且方法简便，操作容易，在生产上的使用越来越多。但是，目前常用的水培生菜营养液采用的多是以硝酸盐为主要氮源的化学营养液，导致生菜硝酸盐含量较高。世界卫生组织和联合国粮农组织(who/fao)及欧盟制定的硝酸盐每天允许摄取量(adi)为3.6mg/kg体重。根据中国居民平衡膳食宝塔的建议，中国居民日人均需摄入蔬菜400～500g，折合1kg蔬菜中硝酸盐含量应在432mg以下。在生菜的整个生长过程中，氮源需求仅次于钾元素，而且氮源直接决定生菜硝酸盐的含量。目前，水培生菜广泛使用的是日本山崎配方的化学营养液，其中硝态氮含量较高，有不少学者对此配方进行了改良，以氨基酸替代硝态氮，但是市售的氨基酸多数为动物的羽毛等经过碱溶酸沉处理得到的，其中氯离子含量较高，不利于生菜的生长。此外，市售氨基酸由于水解度低，水溶性不好，营养液表层未溶解的氨基酸导致微生物繁殖，形成浮膜，不利于生菜根部吸收氧气。市场上销售的以氨基酸为氮源的有机无机复合营养液，成本较高，难以大范围推广使用。

附图说明

图1显示为本发明的生菜有机水培营养液室内试验结果。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种有机水培营养液及其用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种有机水培营养液，所述有机水培营养液包括植物源氨基酸、糖蜜、玉米浆和黄腐酸钾。

优选的，所述有机水培营养液中植物源氨基酸的浓度为100-500mg/l。

优选的，所述植物源氨基酸来源于大米蛋白、豆粕、玉米蛋白或棉籽粕。

优选的，以有机水培营养液的总体积为基数，所述糖蜜的体积分数为0.05％～0.1％。

优选的，所述糖蜜选自甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜或玉米糖蜜中的一种或几种。

优选的，所述有机水培营养液中，玉米浆的浓度为400-800mg/l。

优选的，所述有机水培营养液中黄腐酸钾的浓度为200-400mg/l。

本发明第二方面提供所述有机水培营养液的配制方法，所述配制方法包括：将糖蜜、玉米浆、黄腐酸钾和植物源氨基酸混合后定容。

优选的，所述方法包括以下步骤：

1)稀释糖蜜；

2)加入玉米浆；

3)待玉米浆完全溶解后，加入黄腐酸钾；

4)加入植物源氨基酸，定容。

本发明第三方面提供所述的有机水培营养液在培养生菜中的用途。

本发明第四方面提供所述有机水培营养液培养生菜的方法，所述方法包括：所述有机水培营养液的更换周期为10～16天。

如上所述，本发明的一种有机水培营养液及其用途，具有以下有益效果：

1)糖蜜为制糖工业的加工副产物，成本较低，易于推广使用；

2)有机营养液配方组成均为有机物，因此在整个水培过程中，无需调节监测ec值；

3)配方中的组分易溶于水，且均为弱酸性组分，与生菜生长需要的环境相近，配液时不需要用酸或碱来调节ph值，配制方法简洁、耗时短；

4)培养的生菜硝酸盐含量低，从根本上解决了化学营养液导致的生菜硝酸盐含量高问题；维生素c含量明显提高，口感更好。

具体实施方式

本发明提供一种有机水培营养液，所述有机水培营养液包括植物源氨基酸、糖蜜、玉米浆和黄腐酸钾。

所述有机水培营养液中植物源氨基酸的浓度为100-500mg/l。

具体的，所述植物源氨基酸的浓度选自以下任一范围：100-150mg/l，151～200mg/l，201～250mg/l，251～300mg/l，301-350mg/l，351～400mg/l，401-450mg/l，451～500mg/l。

进一步的，所述植物源氨基酸中总氮含量13％以上，游离氨基酸含量9％以上。

所述植物源氨基酸为植物蛋白经过酶水解得到的氨基酸，利用ph-stat法监测所述植物蛋白水解程度不小于70％。

具体的，所述植物蛋白选自大米蛋白、豆粕、玉米蛋白或棉籽粕中的一种或几种。

具体的，所述糖蜜中总氮含量为2％以上，含钾量5％以上，含磷量0.09％以上。

具体的，所述糖蜜的ph为4～6。

较佳的，以有机水培营养液的总体积为基数，所述糖蜜的体积分数为0.05％～0.1％。

具体的，所述糖蜜选自甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜或玉米糖蜜中的一种或几种。

所述玉米浆中总氮含量1％以上，含钾量3％以上，含磷量2％以上。

较佳的，所述玉米浆的ph为3.5～5.5。

所述有机水培营养液中，玉米浆的浓度为400-800mg/l。

具体的，所述玉米浆的浓度选自以下任一范围：400～450mg/l，451～500mg/l，501～550mg/l，551～600mg/l，601～650mg/l，651～700mg/l，701～750mg/l，751～800mg/l。

所述黄腐酸钾中总氮含量3％以上，含钾量15％以上，含磷量0.5％以上。

较佳的，所述黄腐酸钾的ph为4～6。糖蜜、玉米浆和黄腐酸钾均为弱酸性组分，与生菜生长需要的环境相近，配液时不需要用酸或碱来调节ph值，配制方法简洁、耗时短

以上组分中，总氮含量检测参照ny525-2012，游离氨基酸含量检测参照nyt1975-2010，磷含量检测参照ny525-2012，钾含量检测参照ny525-2012。有机水培营养液组分中总氮含量、游离氨基酸含量、磷含量以及钾含量最终影响所培养植物的生长状态、硝酸盐含量、营养价值以及口感，因此需要检测有机水培营养液组分中的各元素的含量。

所述有机水培营养液中黄腐酸钾的浓度为200-400mg/l。

具体的，所述黄腐酸钾的浓度选自以下任一范围：200-250mg/l，251～300mg/l，301-350mg/l，351-400mg/l。

所述有机水培营养液的溶剂为水。

利用所述有机水培营养液培养的生菜硝酸盐含量低于100mg/kg，维生素c含量高于5mg/100g。所述硝酸盐含量利用现有技术中的钼蓝比色法检测维生素c含量，所述维生素c含量利用现有技术中的水杨酸法检测硝酸盐含量。

本发明第二方面提供一种有机水培营养液的配制方法，所述配制方法包括以下步骤：将糖蜜、玉米浆、黄腐酸钾和植物源氨基酸混合后定容。

较佳的，所述配制方法按照以下顺序执行：

1)稀释糖蜜；

2)加入玉米浆；

3)待玉米浆完全溶解后，加入黄腐酸钾；

4)加入植物源氨基酸，定容。

以上步骤并非固定顺序，可根据实际情况调整顺序，也可分别稀释或溶解后再混合，最后定容即可。

具体的，步骤1)中为用水稀释糖蜜。

较佳的，由于糖蜜比较粘稠，先用水稀释一定程度后再加入其它组分，使之充分溶解。

较佳的，由于玉米浆的溶解性相对较小，需要完全溶解后再加入黄腐酸钾、植物源氨基酸。

本发明第三方面提供所述有机水培营养液在培养生菜中的用途。

本发明第四方面提供所述有机水培营养液培养生菜的方法，所述方法包括：所述有机水培营养液的更换周期为10～16天。

较佳的，每隔14天更换有机水培营养液，保证有机水培营养液充足为生菜提供的充足养分。

具体的，所述有机水培营养液的使用量为保证生菜根部浸在营养液里即可。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

以下实施例中所用的外购组为市售的常规生菜专用营养液，分为a液和b液，使用时分别将a液和b液稀释200倍后混合使用。外购营养液养分含量为：n：0.94，p：1.18，k：3.84，ph：3.48。

复混组是以山崎配方为基础，用动物氨基酸等量替代其中的氮元素获得。

实验组中：

糖蜜购于广西迦姆农业生物技术有限公司，总氮含量2.42％，含钾量5.58％，含磷量0.095％，ph5.2；

玉米浆购于秦皇岛骊骅淀粉淀粉有限公司，总氮含量1.08％，含钾量3.7％，含磷量2.69％，ph4.5；

黄腐酸钾购于安徽黑之源生物科技有限公司，总氮含量3.64％，含钾量15.44％，含磷量0.55％，ph5.5；

植物源氨基酸的制备方法参照专利cn201310197186.x所述酶解方法进行，植物蛋白水解程度为70％，总氮含量13.23％，游离氨基酸含量9.43％。

以上试剂中，总氮含量检测参照ny525-2012，游离氨基酸含量检测参照nyt1975-2010，磷含量检测参照ny525-2012，钾含量检测参照ny525-2012。

实施例1室内试验

配制不同组分含量的有机水培营养液：

实验组1：取一定体积糖蜜用水稀释2000倍，玉米浆600mg/l，黄腐酸钾200mg/l，植物源氨基酸200mg/l，最后用水定容；

实验组2：取一定体积糖蜜用水稀释1500倍，玉米浆400mg/l，黄腐酸钾400mg/l，植物源氨基酸400mg/l，最后用水定容；

实验组3：取一定体积糖蜜用水稀释1000倍，玉米浆400mg/l，黄腐酸钾200mg/l，植物源氨基酸100mg/l，最后用水定容；

以等量的清水和外购为对照组。

培养过程如下：

(1)将生菜种子(厂家为艾森农业，品种为意大利全年耐抽薹生菜)用清水浸泡24h，备用；

(2)选用3cm厚的海绵，将其切成3*3cm的小块，切时相互之间有连接，无需完全切开，清水清洗海绵块4-5遍，码平于不漏水的育苗盘中备用；

(3)处理后的种子放置于海绵块，每块2-3颗，加水至海绵块完全浸湿；

(4)播种后的育苗盘放置阴凉处，每天用喷壶喷雾2-3次，保持种子表面湿润；

(5)待展开2-3片真叶后，选择根长、真叶数量一致的苗移入定植篮，放入水培箱中培养。

(6)每天光照12h，培养14天时更换有机水培营养液，培养21天时测量指标，数据如表1所示。

表1有机水培营养液室内试验结果

由表1可知，无论是叶长、株长还是叶宽，实验组的生菜质量均高于清水组、外购组、复混组。

实施例2大棚试验

配制以下浓度组分含量的有机水培营养液：糖蜜稀释2000倍，玉米浆600mg/l，黄腐酸钾200mg/l，植物源氨基酸200mg/l；对照组为外购营养液。培养生菜，生菜种子及处理方法同实施例1，每隔14天换液，于采摘期检测平均生物量(采摘期所有生菜的总重除以棵数即得)，利用现有技术中的钼蓝比色法检测维生素c含量，利用现有技术中的水杨酸法检测硝酸盐含量、利用现有技术中的乙醇比色法检测叶绿素含量，利用现有技术中的考马斯亮蓝染色法检测可溶性蛋白含量，检测方结果如表2所示。

表2生菜有机水培营养液大棚试验结果

由表2可知，实验组较外购对照组培养的生菜中硝酸盐的含量明显降低，维生素含量明显升高。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。