专利名称：一种无土栽培用黄腐酸营养液及其制备方法
技术领域：
本发明属于无土栽培用营养液，具体涉及一种黄腐酸有机营养液的制备方法。
背景技术：
无土栽培技术是近百年来世界设施农业研究和发展的主攻方向之一，是栽培技术最先进、资本最集约的生产方式。由于不使用天然土壤而使用营养液灌溉，所以也叫营养液栽培。它利用各种人工气象来控制植物的生长环境条件，造成高度的生产回转率，产品洁净、无公害，对于人类粮食生产技术也提供了可行之道。随着社会进步和人民生活水平的提高，对绿色食品、无公害蔬菜的呼声越来越高。而无土栽培是生产无公害、高品质、高档次蔬菜的理想方法，也是解决土壤连作病害，改善劳动环境，提高蔬菜产量的有效途径。因此，无土栽培技术亦成为在世界各国争相发展的农业技术。从本世纪50年代起，各国包括意大利、西班牙、法国、英国、瑞典、以色列、荷兰、日本等国广泛开展了研究并实际应用。从六十年代起，无土栽培出现了蓬勃发展的局面，深液流技术、营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用，种植作物亦从番茄、黄瓜等蔬菜种类扩展到花卉等种类。此外，新技术包括自动化控制营养液和环境技术也越来越广泛地应用在无土栽培上。目前，无土栽培已发展成为一门独立学科，即设施农业的一项高新技术——无土栽培学。现在，无土栽培在美国、日本、荷兰、丹麦、英国、以色列等国已较广泛应用于生产。如荷兰无土栽培面积现已发展到3千多公顷，其有名的花卉大都是无土栽培培育出来的。
21世纪的无土栽培无疑将在保障人类粮食安全、提高生活质量方面起着重要作用，也将向着高度设施化、现代化、植物工厂化方向发展，而其中营养液的改进与发展又起着至关重要的作用。
无土栽培技术的核心是营养液，配制营养液所用的各种元素及其用量，一般根据各种植物生长习性及不同生育期、各地的环境条件而定。国际上常用的营养液配方有凡尔赛营养液、孟加拉营养液和汉普营养液等。其中，凡尔赛营养液配方如下KNO30.568(克/升水，下同)+Ca(NO3)20.710+NH4H2PO40.142+MgSO40.282+FeCl20.112+KI0.00284+H3BO30.00056+ZnSO40.00056+MnSO40.00056。
目前有关无土栽培用肥料方面的专利技术多见于无土栽培用基质肥料，而营养液基本沿用经典配方，主要以无机肥料为主。也有部分专利(CN93114050.1)在无机肥料中配入奈乙酸、赤霉素等生长激素制成营养液。但目前使用的营养液配方在使用一段时间后，其成份会发生变化，对植物产生伤害，造成蔬菜亚硝酸盐中毒，并且需要对其进行处理。普遍采用的方式一种是将变化了的营养液排出，但既浪费又污染环境；另一种是将营养液排出后再回收利用，但投资大，技术要求高，必须依赖仪器和专业人员。因此，使无土栽培技术在我国的大面积推广受到限制。
发明内容
本发明提供一种全营养、既能够重复使用又不需检测调整的有机营养液的制备方法。
本发明的有机黄腐酸营养液，其组成的重量百分比为水分67-80％ 灰分6-15％活性黄腐酸 2-8％ 营养元素含量10-15％。
如上所述的活性黄腐酸是中国专利ZL961088.6中生产的黄腐酸中间体。
如上所述的营养元素是氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、钼、硼。
其重量比为氮∶磷∶钾∶铁∶锰∶铜∶锌∶钼∶硼＝1.5-7∶1.5-7∶0.5-1.5∶0.02-0.04∶0.003-0.006∶0.02-0.04∶0.002-0.004∶0.01-0.03。
本发明有机黄腐酸营养液的制备方法包括如下步骤(1)按上述营养液组成取活性黄腐酸20-80g，加热至40-80℃；(2)按上述营养液组成，在活性黄腐酸中加氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、钼、硼的前驱物和水，在40-80℃下，反应0.5-2小时；
(3)冷却后，得本发明的产品。
如上所述的活性黄腐酸的具体制备方法见中国专利ZL961088.6。
如上所述的氮的前驱物是尿素、碳酸氢铵或硫酸铵。
如上所述的磷的前驱物是磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸。
如上所述的钾的前驱物是硫酸钾或磷酸二氢钾。
如上所述的铁的前驱物是硫酸亚铁、草酸亚铁或乙二胺四乙酸二钠铁。
如上所述的锰的前驱物是硫酸锰。
如上所述的铜的前驱物是硫酸铜。
如上所述的锌的前驱物是硫酸锌。
如上所述的钼的前驱物是钼酸铵或钼酸钠。
如上所述的硼的前驱物是硼砂或硼酸。
与现有技术相比，本发明具有如下优点(1)本发明研制开发的黄腐酸营养液，是一种中性、高浓度、多元素、不絮凝的有机-无机络合黄腐酸肥料。
(2)本发明产品中含有天然植物生长刺激素-黄腐酸、低分子有机酸及其它生理活性物质，具有相当强的氧化-还原性、对金属离子的络合和增溶性、对植物体和多种生物酶的激活性。这种天然激素，安全无毒，符合绿色蔬菜生长要求。
(3)本发明的产品可综合改善土壤理化性能，促进植物根系发育，增加叶面光合强度，提供或补充植物生长所需的营养元素，达到促长、早熟、高产和增收的目的。
(4)本发明的技术生产工艺简单，产品质量稳定，使用方便，只需根据栽培体的湿度不断补充营养液即可，大大降低了使用成本，从而使无土栽培实用技术取得突破。
(5)本发明的产品有较好的增产增收效果。试验表明，使用本产品，番茄、黄瓜、生菜、草莓产量均增产10％以上高于土壤种植。此外，每亩投入远低于土壤种植，据测算，每亩节约用水50％以上，肥料利用率达90％，农药使用量大幅减少，平均每亩比土壤种植减少投入570元。
(6)本发明的技术由于有机黄腐酸的加入，减少了硝酸盐对蔬菜的污染，改善了作物品质。
(7)本发明的技术产品不仅可用于绿色蔬菜、而且还可用于常规花卉和反季节花卉的无土栽培。
具体实施例方式实施例1按中国专利ZL961088.6中黄腐酸中间体的生产方法，在反应器中将粉碎至60目的褐煤粉(含腐植酸68.52％，黄腐酸2.51％)200g，烧碱24g，NaHSO312g，加水1000g，加热至95℃，搅拌下反应3小时，反应物沉降24小时后，析出上清液，此即为黄腐酸中间体。
取上述黄腐酸中间体50g，加热至50℃，加入尿素11g、磷酸二氢钾6g、硫酸亚铁5g、硼砂0.2g、硫酸锰0.1g、硫酸铜0.02g、硫酸锌0.13g、钼酸铵0.006g，混合均匀，再加入50g水，反应0.5小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分75.1，灰分8.61，活性黄腐酸5.2，营养元素含量11.09(其中氮5.0、磷3.0、钾2.0、铁1.0、锰0.03、铜0.005、锌0.03、钼0.003、硼0.025)。
实施例2取实施例1制备的黄腐酸中间体40g，加热至40℃，加入硫酸铵25.0g、磷酸二氢铵8.2g、硫酸钾7g、草酸亚铁1.6g、硼酸0.09g、硫酸锰0.062g、硫酸铜0.01g、硫酸锌0.09g、钼酸铵0.004g，混合均匀，再加入60g水，反应2小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分67.6，灰分14.64，活性黄腐酸4.2，营养元素含量13.56(其中氮6.0、磷4.2、钾2.8、铁0.5、锰0.02、铜0.003、锌0.02、钼0.002、硼0.01)。
实施例3取实施例1制备的黄腐酸中间体20g，加热至80℃，加入碳酸氢铵11.38g、磷酸二氢钾8.5g、硫酸亚铁3.5g、硼砂0.18g、硫酸锰0.06g、硫酸铜0.016g、硫酸锌0.09g、钼酸铵0.004g，混合均匀，再加入80g水，反应1小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分79.5，灰分7.93，活性黄腐酸2.3，营养元素含量10.27(其中氮2.0、磷4.5、钾3.0、铁0.74、锰0.02、铜0.004、锌0.02、钼0.002、硼0.02)。
实施例4取实施例1制备的黄腐酸中间体80g，加热至60℃，加入尿素6.5g、磷酸氢二钾11.1g、硫酸钾8.7g、乙二胺四乙酸二钠铁7.0g、硼砂0.26g、硫酸锰0.12g、硫酸铜0.24g、硫酸锌0.18g、钼酸钠0.008g，混合均匀，再加入20g水，反应1小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分70.2，灰分6.88，活性黄腐酸8.0，营养元素含量14.92(其中氮5.0、磷5.1、钾3.5、铁1.2、锰0.04、铜0.006、锌0.04、钼0.004、硼0.03)。
实施例5取实施例1制备的黄腐酸中间体60g，加热至50℃，加入硫酸铵20g、磷酸二氢钾7.5g、草酸亚铁3.2g、硼酸0.06g、硫酸锰0.06g、硫酸铜0.01g、硫酸锌0.09g、钼酸铵0.004g，混合均匀，再加入40g水，反应2小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分75.1，灰分8.61，活性黄腐酸5.2，营养元素含量11.09，其中氮3.0、磷4.0、钾2.5、铁1.0、锰0.02、铜0.003、锌0.02、钼0.002、硼0.01。
实施例6取实施例1制备的黄腐酸中间体30g，加热至60℃，加入尿素8.7g、磷酸4.5g、硫酸钾8.0g、硫酸亚铁5g、硼砂0.09g、硫酸锰0.09g、硫酸铜0.01g、硫酸锌0.09g、钼酸钠0.006g，混合均匀，再加入70g水，反应0.5小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为为水分75.2，灰分9.52，活性黄腐酸3.2，营养元素含量12.08，其中氮4.0、磷3.7、钾3.2、铁1.0、锰0.03、铜0.003、锌0.04、钼0.003、硼0.01。
实施例7取实施例1制备的黄腐酸中间体70g，加热至70℃，加入尿素15g、磷酸二氢钾3.5g、硫酸亚铁5g、硼砂0.26g、硫酸锰0.09g、硫酸铜0.018g、硫酸锌0.13g、钼酸铵0.008g，混合均匀，再加入30g水，反应1.5小时，冷却，制成无土栽培用有机黄腐酸营养液。其有效成分(重量百分比)为水分76.3，灰分6.3，活性黄腐酸7.2，营养元素含量10.20，其中氮6.9、磷1.9、钾1.2、铁1.0、锰0.03、铜0.004、锌0.03、钼0.004、硼0.03。
取实施例1、2、3、4、5、6、7制备的产品，用水稀释10000倍，在同样基质、同样栽培设施条件下与普通无机营养液做盆栽对比试验，生菜播种、发芽后定期浇灌营养液，试验结果见表1。
表1不同营养液对无土栽培生菜产量的影响营养元素黄腐酸 产量 增产营养液(％) (％) (g/盆) (％)无机营养液 15.00-- 76.20 --实施例1 11.095.2 86.11 13.00实施例2 13.564.2 86.50 13.52实施例3 10.272.3 84.74 11.21实施例4 14.928.0 89.76 17.80实施例5 10.566.1 86.33 13.30实施例6 12.083.2 85.57 12.30实施例7 10.207.2 87.16 14.38
权利要求
1.一种无土栽培用黄腐酸营养液，其特征是营养液的重量百分比组成方水分67-80％ 灰分6-15％活性黄腐酸 2-8％ 营养元素含量10-15％。
2.如权利要求1所述的一种无土栽培用黄腐酸营养液的制备方法，其特征在于所述的活性黄腐酸是中国专利ZL961088.6中生产的黄腐酸中间体。
3.如权利要求1所述的一种无土栽培用黄腐酸营养液的制备方法，其特征在于所述的营养元素是氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、钼、硼，其重量比为氮∶磷∶钾∶铁∶锰∶铜∶锌∶钼∶硼＝1.5-7∶1.5-7∶0.5-1.5∶0.02-0.04∶0.003-0.006∶0.02-0.04∶0.002-0.004∶0.01-0.03。
4.如权利要求1-3所述的一种无土栽培用黄腐酸营养液的制备方法，其特征在于有机黄腐酸营养液的制备方法包括如下步骤(1)按上述营养液组成取活性黄腐酸20-80g，加热至40-80℃；(2)按上述营养液组成，在活性黄腐酸中加氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、钼、硼的前驱物和水，在40-80℃下，反应0.5-2小时；(3)冷却后，得本发明的产品。
5.如权利要求4所述的一种无土栽培用黄腐酸营养液的制备方法，其特征在于所述氮的前驱物是尿素、碳酸氢铵或硫酸铵；磷的前驱物是磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵或磷酸；钾的前驱物是硫酸钾或磷酸二氢钾；铁的前驱物是硫酸亚铁、草酸亚铁或乙二胺四乙酸二钠铁；锰的前驱物是硫酸锰；铜的前驱物是硫酸铜；锌的前驱物是硫酸锌；钼的前驱物是钼酸铵或钼酸钠；硼的前驱物是硼砂或硼酸。
全文摘要
一种无土栽培用黄腐酸营养液及其制备方法,营养液的重量百分比组成为:水分67－80%,灰分6－15%,活性黄腐酸2－8%,营养元素含量10－15%。其制备方法是按营养液组成取活性黄腐酸20－80g,加热至40－80℃,在活性黄腐酸中加氮、磷、钾、铁、锰、铜、锌、钼、硼的前驱物和水,在40－80℃下,反应0.5－2小时,冷却后,得本发明的产品。本发明具有促进植物根系发育、新陈代谢和营养元素的有效吸收、增强植物抗旱、抗寒、抗病害的能力等功能,并能减少蔬菜亚硝酸盐中毒,是无土栽培生产无公害、高品质、高档次、绿色蔬菜的理想营养液。
文档编号C05F11/00GK1381429SQ0212125
公开日2002年11月27日 申请日期2002年6月12日 优先权日2002年6月12日
发明者武丽萍, 郎春梅, 高志贤, 胡靖文 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所