一种应用栽培基质和营养液的人参栽培方法
【专利摘要】本发明属于药用植物设施栽培技术领域，具体涉及一种应用栽培基质和营养液的人参栽培方法，实现在同一温室环境下的人参全年多茬栽培，主要步骤包括：人参育苗、移栽定植、营养液栽培、废弃基质和培养液再利用等。该方法可为多茬营养液人参栽培提供稳定参苗供给，同时可克服栽培基质培育大龄人参需要额外添加培养基、周期长等缺陷，又可简化传统营养液栽培所用参苗需要经过缓苗、炼苗等步骤。栽培后废弃基质和营养液直接用于蔬菜等栽培，实现参菜连作，提高温室、栽培基质和营养液利用率，显著降低设施栽培人参成本。所收获鲜人参可用作蔬菜沙拉、包饭和参鸡汤等食材原料，通过人参食品消费提高公众对人参认知度与认可度，促进人参产业发展。
【专利说明】
_种应用栽培基质和营养液的人参栽培方法
技术领域
[0001]
本发明属于药用植物设施栽培技术领域，具体涉及一种应用栽培基质和营养液的人参栽培方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]目前我国多地土壤与河流存在不同程度的污染，受限于传统土壤、河流改造存在周期长，投入高等不利因素，无法满足大众对高品质有机蔬菜与中药材的巨大需求，而不受气候、土壤与水源等因素影响、劳动强度低的水培生产模式近年来迅速崛起。水耕适宜于人多地少、对新鲜蔬菜需求量大的人口稠密地区，且利于城市内新鲜速递，可满足公众对高品质绿色蔬菜的需求。水培可以利用城市阳台、楼顶空间进行，冬季时可利用大楼空调通风余热来降低生产成本。随着公众食品安全意识增强，水培产品已广为世界各国所接受并走向千家万户餐桌。
[0004]2010年吉林省开始实施人参产业振兴工程，全面提升吉林人参产品的科技含量，依靠科技创新推动人参业优化升级。当前我们需要制定合理的产业规划与政策，借力先进农业科技，大力发展人参产业，改革人参传统栽培方式，提高公众对人参及其产品认知度与认可度，改变中药产业“萌芽自中国，开花于韩国，结果在日本”产业现状。
[0005]人参不定根和人参发根工业化培养技术已成熟，但目前利用人参不定根或人参发根所生产的人参至今仍未获得卫计委批准用于新食品原料，尤其是公众对通过农杆菌诱导培养得到的人参发根中的冠癭类物质残留对于健康影响的担忧更使其产业化推广为时尚早。
[0006]营养液人参栽培方法(亦称为淡水耕人参栽培)几乎不受人参生长对于土壤、水源和气候等苛刻条件的限制。所栽培人参叶子小，根部柔软，色为白色，总跟发达，总皂甙含量高于土壤种植人参，无农药和重金属残留，3个月左右即可收获人参。其中鲜人参叶可广泛用于蔬菜沙拉、拌饭包饭等人参食材原料，通过人参菜肴等食品消费提高公众对人参认知度与认可度，促进人参产业发展。
[0007]营养液人参栽培方法在韩国已实现小规模产业化，但是由于营养液设施栽培方法目前通常一年只能培育一茬人参，造成投入设备的一年中绝大数时间处于闲置状态，加上所采用的人参苗需要低温保藏，而低温保藏时间可达六个月左右，从人参苗进入冷藏库到来年三月下旬栽培仅剩一个月左右最佳利用时间，难以提供可供营养液循环栽培可持续利用的人参苗。爱茉莉太平洋株式会社在专利“含有来自水耕栽培人参的人参皂苷F2的皮肤外用剂组合物”(申请号:CN201310282741.9)中提出的淡水耕人参栽培方式中涉及到人参苗缓苗、炼苗及纯化过程，由于过程繁琐，不利于营养液栽培的推广，且所提出的栽培方式一年中仅能实现一茬人参栽培。王田安在专利“观根花卉人参水培的方法”(申请号:01136513.7)中介绍了用玻璃容器做液瓶进行家庭及办公等场所人参水培方法，该方法并未涉及到规模化、集约化人参水培方法。开发稳定的人参苗供应、简化参苗处理以及移栽方式是工厂化人参营养液栽培发展的重点。
[0008]我们将利用压缩型或散装基质培育人参苗清洗、消毒后移栽定植于营养液栽培槽进行连续栽培。该方法可实现人参全年多茬栽培，所涉及到人参立体化育苗、移栽以及营养液栽培均在同一温室环境下完成，既可简化传统营养液栽培参苗需要经过缓苗、炼苗等步骤，又可克服营养块培育大龄人参需要添加培养基而引起的成本增加、周期长等缺陷。栽培后废弃基质和营养液直接用于蔬菜栽培，参菜连坐栽培模式可提高营养液和栽培基质利用率，有效降低生产成本。
【发明内容】
[0009]本发明涉及一种栽培基质和营养液联合应用的人参栽培方法，实现在同一温室环境下的人参全年多茬栽培。
[0010]本发明的技术解决方案是:
一种栽培基质和营养液联合应用的人参栽培方法，主要步骤包括:人参育苗、移栽定植、营养液栽培以及废弃基质和营养液再利用。
[0011]人参育苗是指采用压缩型或散装栽培基质进行立体化育苗，优选压缩型基质育苗，详细步骤参考授权专利“一种大棚营养块人参栽培方法(专利号:ZL201310034947.X)”。选取单重Ig以上栽培基质培育人参苗，首先用清水冲洗掉附着在参根上的栽培基质，然后在50-100ppm GA3中浸泡3-4h，采用无菌水中清洗彻底后定植到营养液栽培槽中。
[0012]人参营养液栽培系统包括:栽培槽、定植板、输液管、雾化喷头和营养液储存罐等。栽培槽内层为透明塑料材质，外层为保温层，保温层可拆卸且附带观察窗，以便观察营养液栽培人参生长情况。保温层可选用造价低的EPS泡沫塑料。栽培槽内部布设用于营养液输送的PVC管道和雾化喷头，底部附带排水口。栽培槽高度设计同时满足人参育苗以及营养液栽培人参需要，高度30-40cmo
[0013]栽培基质与营养液联合应用包括供热与非供热温室两种栽培模式。两种模式均从利用基质点籽育苗开始，育苗时间4-8个月，一年内实现1-2茬基质育苗。供营养液连续栽培所需参苗需经过1-2个周期(每个周期不低于3个月)低温冷藏保存使参苗完成休眠过程或延长保存期。营养液每茬栽培时间3-4个月，一年内可实现2-3茬人参栽培。从生长期来计算，一个栽培基质与营养液联合应用周期可实现从1-2年生参苗到2-3年生人参植株生长过程。
[0014]人参栽培营养液可按照MS或SH培养基中无机盐(包括微量元素)配方稀释20-50倍，营养液PH值保持在5.8-6.0，移栽一个月内电导率值保持在0.7-0.9dS/m，一个月后至收获电导率值保持在0.9-1.1dS/m。人参营养液栽培为气雾栽培与深液流栽培联合应用。初期利用间歇喷雾技术，营养液通过喷雾嘴喷射到参苗根部，喷雾后未被吸收利用的营养液可通过栽培槽底部排水口收集进入营养液储存罐循环利用。喷雾量为l_2L/min，喷嘴压力为0.1-0.2Mpa。白天每15_30min喷雾30_60s,晚上每40_60min喷雾30_60s。夏天高温季节，喷雾间隔时间缩短5-10min。经过20-30天诱导气生根后根部浸入营养液中，改用深液流栽培方法。
[0015]人参深液流栽培需要通入空气来增加营养液中氧气供给。供气速率10-50L/min，供气间隔为白天每15min供气I次，每次5-10min，夜晚每30min供气I次，每次5-10min。人参在营养液中栽培，栽培过程中随人参植株生长来调整定植板与营养液液面之间距离并逐步添加营养液。液面的高度保持在浸入人参根部1/3-1/2。初始营养液添加高度7-lOcm，深液流栽培30天开始至栽培结束，保持最大营养液添加量，高度不超过20cm。
[0016]
发明的主要优点:
(I)该方法本通过人参栽培基质和营养液联合应用实现在同一温室环境下人参全年多茬栽培。
[0017](2)该方法可简化传统营养液栽培参苗需要经过缓苗、炼苗以及纯化等步骤，又可克服栽培基质培育大龄人参需要添加培养基而引起的成本增加、周期长等缺陷。
[0018](3)栽培后废弃基质和营养液直接用于蔬菜栽培，实现参菜连坐栽培，提高温室、栽培基质和营养液利用率，有效降低人参设施栽培生产成本。
【附图说明】
[0019]图1为本发明专利实施的基质与水耕兼容栽培槽；
其中:1.定植孔、2.保温层、3.栽培槽、4.排水口、5.输液管、6.定植板、7.喷嘴。
[0020]图2为本发明专利实施的非供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培流程图；
图3为本发明专利实施的供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培流程图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面通过具体的实例对本发明作进一步说明。
[0022]人参栽培基质和营养液联合应用，利用同一温室环境来实现人参工厂化、集约化全年多茬栽培，包括以下具体步骤:
一、温室环境控制
温室是一封闭环境，可在通风口和入口处安装防虫网进行害虫防治。首先用10%_20%辣根素进行大棚封闭病菌消杀，消毒后温室封闭2-3日后自然通风1-2日。温室布局中应预留出营养液配置储存区、参苗冷藏库等辅助设施。栽培期间温室温度保持在18-28°C，湿度70-90%，温度高于28°C开启棚内通风降温设备。
[0023]二、人参立体化育苗
在栽培槽上铺设基底土，并在基底土上整齐摆放人参育苗专用压缩型基质。压缩基质间距2cm，每平方米摆放200块;压缩基质上先喷一遍小水，使表面湿润，再用小水流从栽培槽边缘灌水使水淹没压缩基质，直到完全吸足吸透水，疏松膨胀，无硬芯，然后在压缩基质的预置孔穴内点入经过催芽处理后的人参种子。详细过程请参考授权专利“一种大棚营养块人参栽培方法(专利号:ZL201310034947.X)”。
[0024]三、人参苗移栽定植
首先用自来水冲洗压缩基质立体化培育参苗，洗掉附着在参根上的栽培基质，然后在100 ppm GA3中浸泡3h，随后用无菌水清洗3次。将清洗后人参苗移栽到定植板中，通过套入聚氨酯海绵块(3X3X3 cm)进行植株固定，尽量避免固定植株的聚氨酯海绵块吸水受潮，潮湿环境易引起虫卵滋生，造成温室虫害。植株间距离保持在7X9 cm，每个定植板定植70株人参。
[0025]人参营养液栽培系统包括:栽培槽、定植板、输液管及喷头、营养液储存罐等。栽培槽为透明塑料材质，内衬聚乙烯防水膜，外层为保温层，保温层可拆卸且附加观察窗，以便于观察营养液栽培人参生长情况。保温层可选用低造价的EPS泡沫塑料。栽培槽中包括营养液输送管、雾化喷头以及位于底部的排水口(附图1)。栽培槽高度设计同时满足人参育苗以及营养液栽培人参生长需要，规格为95 X 50 X 25cm(高度)。
[0026]四、人参营养液栽培
为提高营养液栽培成活率、节约营养液与能源，人参营养液栽培采用气雾栽培与深夜流栽培结合方式。人参栽培营养液按照SH培养基中无机盐(包括微量元素)配方稀释20倍，pH值保持在5.8-6.0 wH调整完毕后，用高压灭菌锅在121°C、I.2 kg/cm2压力下灭菌20min。
[0027]初期采用间歇喷雾技术，营养液通过喷雾嘴喷射到参苗的根部，喷雾后未吸收的营养液可通过栽培槽排水口收集进入营养液储存罐循环利用。喷雾量为2L/min，喷嘴压力为0.2Mpa。白天每15min喷雾60s,晚上每30min喷雾30s。夏天高温季节，喷雾间隔时间缩短5min。气雾栽培营养液参考配方为:N03-N 12.0, NH4-N 1.0, K 8.0, Ca 4.0, Mg 2.0,PO4-P 3.0, SO4-S 2.0(单位:me/L，大量元素)，Fe-EDTA 0.6, Mn 0.5, B 0.5, Cu 0.02,Mo 0.05和Zn 0.05(单位:mg/L，微量元素)。气雾栽培阶段营养液电导率值保持在0.7-
0.9dS/m。
[0028]经过30天诱导气生根后，改为深液流栽培方法。深液流栽培中通入过滤空气来增加营养液中氧气供给。供气速率30L/min。白天每15min供气I次，每次5min，夜晚每30min供气I次，每次5min。深液流栽培过程中根据人参植株生长情况调整定植板与营养液液面之间距离并逐步添加营养液。营养液液面高度保持浸入人参根部1/3-1/2，初始营养液添加高度7cm，深液流栽培30天后，达到最大营养液添加量，高度不超过20cm。深液流栽培所用营养液参考配方为:NO3-N 4.0,NH4-N 0.2, K 3.0, Ca 1.0, Mg 1.0, PO4-P 1.0, SO4-S 1.0me/L(大量元素)，Fe-EDTA 0.6, Mn 0.5, B 0.5, Cu 0.02, Mo 0.05 和 Zn 0.05 mg/L(微量元素)，深液流栽培阶段电导率值保持在0.9-1.1dS/m。
[0029]整个栽培期间更换3次营养液，第一次在气雾栽培结束后，即营养液栽培30天后，第二次在营养液栽培第60天后，第三次在营养液栽培第90天后。
[0030]五、栽培基质与营养液联合应用栽培模式
栽培基质与营养液联合应用包括在供热与非供热温室环境中进行两种模式。两种模式均从利用压缩基质点籽育苗开始。非供热温室栽培模式侧重于以收获参根为主，而供热温室栽培模式以收获参苗和参叶为主。
[0031]附图2为本发明专利实施所提出的非供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培流程图，该模式可收获二茬营养液栽培人参，优势在于温室冬季不需要供热，生产成本低廉。栽培基质育苗生长期为8个月，是通常长白山区大地栽培生长期2倍，相当于为营养液栽培提供大小相当于2年生长期的苗参。经过营养液栽培4个月后植株可以生长到3年生大地生植株大小。在非供热温室栽培条件下，营养块培育参苗在温室中生长至自然枯萎。对于其中部分参苗，待到第二年3月初时通过搭设小拱棚等辅助措施来提高温度，促进人参提前出苗。另一部分参苗收获后转移至冷藏室中保存至7月初，经过增温缓苗和解除休眠等处理后再进行第2批营养液栽培。
[0032]附图3为本发明专利实施所提出的供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培流程图，该模式优势在于可收获二茬营养基培育的苗参和三茬营养液栽培人参。栽培基质育苗期为4个月，相当于为营养液栽培提供大小相当于长白山区大地栽培I年生长期的参苗。经过营养液栽培3-4个月后，I年生参苗可以生长到相当于2年生长期植株大小。第一茬压缩基质育苗从3月初到7月初，育苗结束后将参苗置于冷藏室保存3个月。经过增温缓苗和解除休眠等处理后进行第I批营养液栽培，此时温室需要3个月左右供热期，然而由于此栽培季适逢春节期间，销售价格的提升会抵消部分供热成本。第二茬营养块育苗是从7月初至11月初，参苗在温室内生长至自然枯萎后完成休眠过程，直到来年3月初，然后采取与与非供热温室相同技术措施进行第2批和第3批营养液栽培。
[0033]为实现压缩基质培育参苗的多批次营养液栽培，两种栽培模式均需要在低温冷藏环境下使参苗完成休眠或延长保存期。冷藏室温度保持在2°C，每个参苗低温保存周期时间不低于3个月。非供热温室中营养液栽培二茬人参需要I个低温冷藏保存周期，供热温室中营养液栽培三茬人参需要2个冷藏保存周期。
[0034]六、废弃栽培基质与营养液循环利用
将本发明专利实施中所产生的废弃基质和营养液收集保存，用于参菜或者参果连作栽培。由于早春3月份蔬菜价格通常较高，参菜连作模式优势更为明显。根据不同蔬菜品种来调整栽培基配方、并施用一定浓度的废弃人参栽培营养液。以生菜和草莓为例，按照体积比1:1在原有栽培基质中添加珍珠岩并混合均匀，平时可浇灌稀释10-30倍的营养液。
【主权项】
1.一种应用栽培基质和营养液的人参栽培方法，其特征是包括以下具体步骤: .1).温室环境控制 温室是一封闭环境，在通风口和入口处安装防虫网进行害虫防治，首先用10%-20%辣根素进行大棚封闭病菌消杀，消毒后温室封闭2-3日后自然通风1-2日，栽培期间温室温度保持在18-28°C，湿度70-90%，温度高于28°C开启棚内通风降温设备； .2).人参立体化育苗 在栽培槽上铺设基底土，并在基底土上整齐摆放人参育苗专用压缩型基质；压缩基质间距2cm，每平方米摆放200块;压缩基质上先喷一遍小水，使表面湿润，再用小水流从栽培槽边缘灌水使水淹没压缩基质，直到完全吸足吸透水，疏松膨胀，无硬芯，然后在压缩基质的预置孔穴内点入经过催芽处理后的人参种子，详细过程请参考授权专利“一种大棚营养块人参栽培方法(专利号:ZL201310034947.X)” ； .3).人参苗移栽定植 首先用自来水冲洗压缩基质立体化培育参苗，洗掉附着在参根上的栽培基质，然后在.100 ppm GA3中浸泡3h，随后用无菌水清洗3次;将清洗后人参苗移栽到定植板中，通过套入聚氨酯海绵块3 X 3 X 3 cm进行植株固定，尽量避免固定植株的聚氨酯海绵块吸水受潮，植株间距离保持在7X9 cm，每个定植板定植70株人参;人参营养液栽培系统包括:栽培槽、定植板、输液管及喷头、营养液储存罐等，栽培槽为透明塑料材质，内衬聚乙烯防水膜，外层为保温层，保温层可拆卸且附加观察窗，保温层选用EPS泡沫塑料，栽培槽中包括营养液输送管、雾化喷头以及位于底部的排水口，栽培槽高度设计同时满足人参育苗以及营养液栽培人参生长需要，规格为95 X 50 X 25cm高度； .4)人参营养液栽培 人参营养液栽培采用气雾栽培与深夜流栽培结合方式，人参栽培营养液按照SH培养基中无机盐包括微量元素配方稀释20倍，pH值保持在5.8-6.0，pH调整完毕后，用高压灭菌锅在121°C、1.2 kg/cm2压力下灭菌20min;初期采用间歇喷雾技术，营养液通过喷雾嘴喷射到参苗的根部，喷雾后未吸收的营养液通过栽培槽排水口收集进入营养液储存罐循环利用，喷雾量为2L/min，喷嘴压力为0.2Mpa，白天每15min喷雾60s,晚上每30min喷雾30s，夏天高温季节，喷雾间隔时间缩短5min，气雾栽培营养液参考配方为= NO3-N 12.0,NH4-N 1.0，K.8.0,Ca 4.0, Mg 2.0, PO4-P 3.0, SO4-S 2.0，单位:me/L，大量元素，Fe-EDTA 0.6, Mn.0.5，B 0.5, Cu 0.02, Mo 0.05和Zn 0.05单位:mg/L，微量元素，气雾栽培阶段营养液电导率值保持在0.7-0.9dS/m;经过30天诱导气生根后，改为深液流栽培方法，深液流栽培中通入过滤空气来增加营养液中氧气供给，供气速率30L/min，白天每15min供气I次，每次5min，夜晚每30min供气I次，每次5min，深液流栽培过程中根据人参植株生长情况调整定植板与营养液液面之间距离并逐步添加营养液，营养液液面高度保持浸入人参根部1/3-1/2，初始营养液添加高度7cm，深液流栽培30天后，达到最大营养液添加量，高度不超过20cm，深液流栽培所用营养液参考配方为:NO3-N 4.0,NH4-N 0.2, K 3.0, Ca 1.0, Mg 1.0, PO4-P.1.0,SO4-S 1.0 me/L大量元素；Fe-EDTA 0.6, Mn 0.5, B 0.5, Cu 0.02, Mo 0.05和 Zn.0.05 mg/L微量元素，深液流栽培阶段电导率值保持在0.9-1.1dS/m;整个栽培期间更换3次营养液，第一次在气雾栽培结束后，即营养液栽培30天后，第二次在营养液栽培第60天后，第三次在营养液栽培第90天后； .5)栽培基质与营养液联合应用栽培模式 栽培基质与营养液联合应用包括在供热与非供热温室环境中进行两种模式，两种模式均从利用压缩基质点籽育苗开始，非供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培，该模式温室冬季不需要供热栽培基质育苗生长期为8个月，营养块培育参苗在温室中生长至自然枯萎，对于其中部分参苗，待到第二年3月初时通过搭设小拱棚提高温度，促进人参提前出苗，另一部分参苗收获后转移至冷藏室中保存至7月初，经过增温缓苗和解除休眠等处理后再进行第2批营养液栽培，本发明所提出的供热温室栽培基质育苗与营养液连续栽培，栽培基质育苗期为4个月，经过营养液栽培3-4个月后，第一茬压缩基质育苗从3月初到7月初，育苗结束后将参苗置于冷藏室保存3个月，经过增温缓苗和解除休眠处理后进行第I批营养液栽培，此时温室需要3个月左右供热期，第二茬营养块育苗是从7月初至11月初，参苗在温室内生长至自然枯萎后完成休眠过程，直到来年3月初，然后采取与与非供热温室相同技术措施进行第2批和第3批营养液栽培，为实现压缩基质培育参苗的多批次营养液栽培，两种栽培模式均需要在低温冷藏环境下使参苗完成休眠或延长保存期，冷藏室温度保持在2°C，每个参苗低温保存周期时间不低于3个月，非供热温室中营养液栽培二茬人参需要I个低温冷藏保存周期，供热温室中营养液栽培三茬人参需要2个冷藏保存周期； .6)废弃栽培基质与营养液循环利用 将本发明实施中所产生的废弃基质和营养液收集保存，用于参菜或者参果连作栽培。
【文档编号】A01G31/02GK105961159SQ201610309960
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】赵亮, 苏忠民, 李鹿
【申请人】东北师范大学