專利名稱：番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液的配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)作物栽培技術(shù)，涉及一種基質(zhì)栽培使用的營養(yǎng)液，具體涉及番茄基質(zhì)栽培的全生育期澆灌培養(yǎng)所使用的營養(yǎng)液的配制方法。
背景技術(shù)：
隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，蔬菜、水果、花卉的設(shè)施栽培迅速發(fā)展，極大地豐富了菜籃子和人民的生活，而且成為重要的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，是增加農(nóng)民收入的重要途徑。但是，由于設(shè)施的固定性、設(shè)施內(nèi)生態(tài)條件特殊性和土壤水鹽運動規(guī)律特殊性，設(shè)施栽培中土壤鹽漬化程度，隨著設(shè)施使用年限的增加而在日趨加劇，次生鹽漬化已成了設(shè)施栽培中的主要土壤障礙因子，極大地困擾著設(shè)施栽培的發(fā)展。無上基質(zhì)栽培是克服這一障礙的有效技術(shù)途徑。基質(zhì)栽培中作物所需養(yǎng)分基本上依靠營養(yǎng)液供給，目前營養(yǎng)液的配制成本高，效益低，成為限制無土基質(zhì)栽培發(fā)展的瓶頸之一，節(jié)本增效成為無土栽培推廣的關(guān)鍵所在。利用高濃度有機(jī)廢水和功能微生物研制低成本無土栽培多功能(有機(jī)-無機(jī)-生物活性)營養(yǎng)液可望突破這一瓶頸。
通過離子交換法提取谷氨酸后剩余的“味精廢液”，即離交尾液，具有高NH4+、高COD、低pH和廢液量大的四大特點，必須經(jīng)過脫氮、脫鹽、調(diào)pH等處理過程才能達(dá)到排放指標(biāo)。現(xiàn)在比較常見的處理方法主要包括物化技術(shù)、生物發(fā)酵技術(shù)和厭氧生物技術(shù)等。物化技術(shù)又包括高速離心、加熱沉淀、絮凝沉淀、吸附、絮凝一吸附、離子交換等技術(shù)；生物發(fā)酵技術(shù)包括酵母發(fā)酵、蘇云金桿菌發(fā)酵和固體發(fā)酵技術(shù)；厭氧生物技術(shù)包括厭氧接觸、上流式厭氧污泥床、厭氧生物膜等技術(shù)。這些技術(shù)對離交尾水處理后，雖然可以達(dá)到排放的指標(biāo)，但還有一些問題存在。首先，離交尾水經(jīng)過以上方法處理后，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，但這些排放出來的水仍還有一些對環(huán)境會產(chǎn)生壓力的物質(zhì)，特別是排放時間較長后，某些物質(zhì)積累就會表現(xiàn)出來；第二，某些處理方法要消耗大量的能量，雖然處理過程中可以得到一些副產(chǎn)物，但這些副產(chǎn)物的價值抵消不掉處理成本，是以更多的投入作為代價的；第三，生物發(fā)酵技術(shù)確實是一個節(jié)省能源的處理方法，但發(fā)酵后產(chǎn)物的提取卻又是一個新的問題?？偟膩碚f，這些方法可以起到處理的效果，達(dá)到排放的目的，但都沒有做到一個真正的生態(tài)循環(huán)利用。
從營養(yǎng)的角度來講，離交尾液含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，比如NH4+、蛋白質(zhì)、氨基酸等，這些物質(zhì)即可以直接或經(jīng)過降解以后被動植物(包括微生物)吸收利用。如果把這些具有豐富營養(yǎng)的離交尾液代替部分化肥，既可節(jié)省成本，又可減少味精廢液和化肥對環(huán)境的污染。但現(xiàn)在要應(yīng)用到生產(chǎn)上去，還有很多問題沒有解決，比如高COD、低pH、營養(yǎng)不全面等等問題。
如能將味精廢母液即離交尾液開發(fā)為基質(zhì)栽培營養(yǎng)液，既能為其資源化利用找到新的出路，又可為農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)獲取廉價優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)資源，可望獲得一舉雙贏的結(jié)果。本發(fā)明的目的就是以味精廢母液為營養(yǎng)源制備一種番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液，對番茄進(jìn)行全生育期的澆灌培養(yǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供的番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液的配制方法為采用通過離子交換法提取谷氨酸后剩余的離交尾液，按體積比加入20～35倍量的水，用氫氧化鈉水溶液和氫氧化鈣水溶液中的一種或兩種調(diào)節(jié)pH 5.5～7.5。按此方法配制的營養(yǎng)液用于番茄全生育期的澆灌培養(yǎng)。
按本發(fā)明的配制方法得到的營養(yǎng)液用于番茄全生育期的澆灌培養(yǎng)，不僅能滿足番茄所需的營養(yǎng)要求，而且其營養(yǎng)效果優(yōu)于純無機(jī)的完全營養(yǎng)液。由于控制了濃度和電導(dǎo)率，避免了基質(zhì)鹽分濃度過高，不會引發(fā)鹽害?？梢园踩行У卦诜训厝跐补?，而無需施加其它肥料。
具體實施例方式
以下通過具體實例以及與其它營養(yǎng)液的對照，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體方案和優(yōu)點。
實施例供試作物為番茄品種早豐二號。
基質(zhì)材料為土壤、蛭石、發(fā)酵雞糞按1∶1∶1體積比混和。
對照營養(yǎng)液采用配方見表1，作為對照的標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液澆施番茄。
表1番茄基質(zhì)栽培無機(jī)營養(yǎng)液配方(g/1000L)Table 1 The inorganic nutrient solution for tomato planted in soilless media(g/1000L)

本發(fā)明配制方法使用的味精廢液由杭州西湖神谷釀造食品有限公司(原杭州市西湖味精廠)提供，是通過離子交換法提取谷氨酸后剩余的“廢液”，即離交尾液。經(jīng)測定，其EC為75ms/cm，全N 10.8g/kg、全P 8.2g/kg、全K 20.7g/kg、pH為5.0。將其稀釋30倍后，先用氫氧化鈣水溶液調(diào)節(jié)pH至5.6，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH至6.0～7.5，經(jīng)測定電導(dǎo)率EC為2.0～2.5ms/cm，作為番茄全生育期的營養(yǎng)澆施。
需要說明的是，對離交尾液的稀釋可在20～35倍的范圍內(nèi)，但以30倍為優(yōu)選。
2004年4月14日番茄苗移栽，每盆1株。移栽后用水澆透基質(zhì)，并在表面均勻灑上珍珠巖以起到保濕作用，每天澆水至濕潤。
試驗從4月27日開始，至5月25日每隔5天澆一次本發(fā)明配制的營養(yǎng)液，用量為50ml/盆；自5月26至試驗結(jié)束，每隔2天澆一次本發(fā)明配制的營養(yǎng)液100ml/盆。6月5日進(jìn)行疏花和摘頂。對照的兩組，其一組同時澆灌同量的對照營養(yǎng)液；另一組同時澆灌同量的清水。
分析測定5月21日，把根莖葉分別在105℃下殺青30min，然后在60℃烘至恒重，稱重即得相應(yīng)的干物質(zhì)重量。然后把烘干的根莖葉分別磨碎用靛酚藍(lán)比色法測定植株的全氮含量。
6月18日，用日本生產(chǎn)的葉綠素計(Chlorophyll Meter SPAD-502 MINOLTA)測定植株功能葉片的葉綠素含量指標(biāo)SPAD值，觀察不同處理番茄低位葉片的黃化程度。
6月28日-7月14日番茄逐步成熟開摘，單果稱重，計算單株產(chǎn)量、果實數(shù)和平均單果重。
結(jié)果與分析本發(fā)明用味精廢液配制的營養(yǎng)液對番茄根、莖、葉全氮含量的影響測定三種不同溶液培養(yǎng)的番茄根、莖、葉全氮含量，方差分析結(jié)果表明，本發(fā)明配制的營養(yǎng)液澆灌的番茄莖和葉的全氮含量均高于用對照營養(yǎng)液澆灌培育的植株，差異超過1％顯著性水平，澆施含味精廢液的營養(yǎng)液番茄根、莖、葉的全氮含量都極顯著高于澆施清水和對照營養(yǎng)液。顯然，味精廢液所含豐富的有機(jī)、無機(jī)營養(yǎng)，特別是大量的氨基酸態(tài)和銨態(tài)氮，能為番茄植株提供較全面的營養(yǎng)，顯著提高了根、莖、葉的含氮量。
本發(fā)明用味精廢液配制的營養(yǎng)液對生長后期植株功能葉的葉綠素含量影響在番茄生長前期，實驗組和對照組沒有表現(xiàn)出明顯的葉片黃化現(xiàn)象，但到了后期，澆清水的出現(xiàn)嚴(yán)重的缺氮素癥狀，澆對照營養(yǎng)液的次之，而澆本發(fā)明配制的營養(yǎng)液的則表現(xiàn)出良好的長勢，沒有出現(xiàn)明顯的缺素癥狀。通過比較不同營養(yǎng)液對番茄生長后期植株最低位葉片葉綠素SPAD值的影響可以看出，澆本發(fā)明配制的營養(yǎng)液的顯著高于其它對照營養(yǎng)液，差異達(dá)1％的極顯著性水平。這也說明了味精廢液中豐富而充足的營養(yǎng)能延緩番茄的衰老，為提高產(chǎn)量和品質(zhì)打下營養(yǎng)基礎(chǔ)。
本發(fā)明用味精廢液配制的營養(yǎng)液對番茄產(chǎn)量因子的影響本發(fā)明用味精廢液配制的營養(yǎng)液在提高產(chǎn)量和單株結(jié)果數(shù)方面都顯著優(yōu)于其它營養(yǎng)液，效果依次為本發(fā)明用味精廢液配制的營養(yǎng)液＞對照營養(yǎng)液＞清水，差異均達(dá)到1％的顯著性水平。可見含味精廢液的營養(yǎng)液在提高番茄植株全氮量和其它營養(yǎng)特性的同時，也改善了生殖生長，最終達(dá)到了提高結(jié)果數(shù)和產(chǎn)量的目的。
本發(fā)明利用味精廢液配制的番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液在提高根莖葉全氮含量、增加產(chǎn)量、果實個數(shù)和葉綠素含量方面具有無機(jī)營養(yǎng)液不可比擬的優(yōu)越性，這跟它具有豐富的有機(jī)無機(jī)營養(yǎng)有密切的關(guān)系。而味精廢液作為味精廠的污水，其處理難度高，耗能耗財又耗人力，本發(fā)明把味精廢液作為植物的營養(yǎng)源應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，真正達(dá)到了味精廢液的生態(tài)循環(huán)利用，同時又可節(jié)約化肥等成本，做到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。
權(quán)利要求
1.一種番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液的配制方法，其特征在于采用通過離子交換法提取谷氨酸后剩余的離交尾液，按體積比加入20～35倍量的水，用氫氧化鈉水溶液和氫氧化鈣水溶液中的一種或兩種調(diào)節(jié)pH5.5～7.5。
2.按權(quán)利要求1所述一種番茄無土栽培營養(yǎng)液的配制方法，其特征在于按所述方法配制的營養(yǎng)液用于番茄全生育期的澆灌培養(yǎng)。
全文摘要
一種番茄基質(zhì)栽培營養(yǎng)液的配制方法，該方法利用了味精廢液，即通過離子交換法提取谷氨酸后剩余的離交尾液，經(jīng)過20～35倍量水的稀釋，再用氫氧化鈉或氫氧化鈣中的一種或兩種調(diào)節(jié)pH5.5～7.5，將電導(dǎo)率控制在1.5～2.5ms/cm的范圍內(nèi)。用該方法配制的營養(yǎng)液用于番茄全生育期的澆灌培養(yǎng)效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有的無機(jī)營養(yǎng)液，同時使味精廢液得到有效的生態(tài)循環(huán)利用。
文檔編號C05F15/00GK1686960SQ20051004961
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者方萍, 朱日清 申請人:浙江大學(xué)