本发明涉及一种无土栽培技术领域。具体涉及一种蔬菜无土栽培营养液及制备方法。
背景技术：
在传统的蔬菜种植中，由于土壤连年集约化生产,大量施用化肥、农药，加之经常性的雨水淋溶，使得土壤化学残留高、有效肥效降低，造成土壤生态的严重失衡,导致生产的蔬菜产量低、品质差,生理病害严重。而且现在传统的生产模式中管理繁琐、劳动量大、土地利用效率低、经济效益差等弊端。
现在新兴的无土栽培模式由于其栽培环境完全与土壤隔离，所以可以有效防止土传病害的发生。只要对种子、培养基、器械、营养液等进行认真的消毒，管理得当，一般不易感染病害，定期更换营养液，可以实行高度连作，大大提高了土地利用率。并且利用无土栽培模式可以精确调控植物生长的环境因素如温度、光照、二氧化碳浓度、营养元素含量等，在生产的每一个环节中使植物的环境因素最优，实现高产优质。正是因为无土栽培方式在防止土传病害发生和提高蔬菜品质上具有不可替代的优越性，因而在蔬菜的无公害生产中具有重要的意义。但无土栽培技术集成度高，特别是营养液的使用最为关键，在植物生长中需要定时监测营养液的导电率、酸碱度、温度等指标，防止营养液超出植物的耐受范围。其操作繁琐，对种植人员要求较高。
现在技术中针对无土栽培营养液改良和使用的研究很多，如专利号为CN200810014041.0的一种无土栽培叶菜类蔬菜的营养液及其制备方法，使用了硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钙、硫酸镁、乙二胺四乙酸铁、硫酸铜、氯化锰、硫酸锌、硼酸、钼酸，其配置简单，营养全面，但是元素恒定，营养液自身不具备调控功能。又如专利号为CN201210352920.0的一种番茄无土栽培用的植物营养液，使用了硝酸钾、硝酸钙、硫酸镁、磷酸铵、硫酸钾、磷酸二氢钾、Na2-EDTA0、Fe-EDTA、钼酸、硫酸锰、四硼酸钠、过磷酸钙、硫酸锌、硫酸铜，硝酸铵0.00、尿素、有机酸、β环糊精、维生素B族、壳聚糖、烟酰胺、氨基酸、己酸二乙氨基乙醇酯、赤霉素、水，此专利在矿物质营养的基础上使用了具备促生作用的有机成分有机酸、壳聚糖等，但营养液本身不具备生物活性，环境抗逆性差。还有专利号为CN201310628017.7的一种番茄无土栽培营养液使用了四水硝酸钙、乙酸二胺四乙酸铁钠盐、硝酸铵、EM益生菌液、硝酸钾、磷酸钾镁、硫酸铜、硫酸锰、硼酸、钼酸铵、EDTA螯合铁，其中加入了微生物成分，但针对性不强，对于营养液中蔬菜根系代谢物不能有效分解，也不能很好的固定营养液成分。
虽然当前无土栽培营养液的研究很多，但是对于无土栽培营养液的探索是本领域人员努力的方向，而且现有技术中针对无土栽培营养液微生物活性的研究相对较少。
技术实现要素：
本发明提供一种蔬菜无土栽培营养液的制备方法，配置简单，使用方便，微生物活性高，可以显著促进水培蔬菜生长。
一种蔬菜无土栽培营养液，其特征在于：氮：230～264mg，磷：26.5～34.0mg，钾：244～342mg，钙：90.0～130.0mg，镁：26.0～53.0mg，铁：3.2～6.1mg，锰：0.33～0.61mg，铜：0.004～0.025mg，锌：0.04～0.05mg，硼：0.60～0.70mg，钼：0.005～0.008mg，念珠藻多糖1-1.5g,固氮混合菌发酵液2-3g。
本发明的蔬菜无土栽培营养液，氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。
本发明的蔬菜无土栽培营养液，磷来源自磷酸脲。
本发明的蔬菜无土栽培营养液，钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠。
本发明的蔬菜无土栽培营养液，念珠藻多糖提取液浓度为0.8-1.2％。
本发明的蔬菜无土栽培营养液，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为(3-5):(1-2)。
其中，念珠藻多糖制作方法如下：
取念珠藻于45℃干燥箱内干燥后研磨至粉末状,向藻粉中加入石油醚300ml(100ml/次)进行索氏提取,于80℃回流6h进行脱脂、脱色素及去除小分子杂质；然后用100ml80％的乙醇洗涤藻粉并浸泡5min,80℃提取3h后过滤,重复3次,去可溶性小糖；向藻粉中加蒸馏水200ml,98℃水提3h后,5000r/min离心30min,取上清液。藻粉残渣按此法重复3次,合并3次上清液。上清液在温度为45℃,压力为0.08MPa的条件下,于旋转蒸发仪蒸发浓缩至200ml,冷却至室温,用50％的TCA溶液至沉淀完全,5000r/min离心30min,收集上清液,然后进行无水乙醇沉淀(V无水乙醇∶V上清液＝4∶1)12h,过滤后将灰白色沉淀分别用95％乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚各100ml依次洗涤,真空干燥,得灰白色粉末状粗多糖。
其中，固氮菌混合液制备方法如下：
a、光合细菌发酵液制备，将菌种进行一级培养，接种量为0.5％～1％，优选0.5％，培养pH为6～10，培养温度为28～36℃，光照强度为3000～4000勒克斯，培养时间为7～10天；获得一级菌种后进行二级培养，优选为间歇式通气培养，接种量为5％～15％，优选10％，培养pH为6～10，培养温度为28～36℃，光照强度为3000～4000勒克斯，培养时间为7～10天；
b、固氮菌发酵液的制备，将菌种进行一级培养，接种量为0.5％～1％，优选0.5％，培养基pH为6.5～7.5，锥形瓶放入摇床振荡，温度为30℃，振荡24～48h，获得一级菌种后进行二级培养，接种量为5-15％，培养基pH6.5～7.5，放入摇床振荡，温度为30℃，振荡48～72h；
将以上获得的二级发酵液按比例混合即可。
本发明还提供所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度100～200倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度100～200倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度1000～3000倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，稀释至使用浓度搅拌均匀。
本发明其配方合理、营养成分含量高、成本低廉、无污染，其中加入了念珠藻多糖提取物、混合固氮菌发酵液，提高了营养液的稳定性，使水培溶液中矿物成分均一不沉淀，同时利用念珠藻多糖的促生特性，可以提高植株对营养的吸收，而加入的微生物菌剂可以增加栽培液中的氮素并协调其他营养成分，保证水培液有效养分含量高，并且微生物菌剂限制了致病病菌的生长，吸收蔬菜根部代谢物、净化栽培液环境，使无土栽培生物系统群落丰富、抗逆性高，使用本发明产品的蔬菜生长快、产量高、品质优。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种蔬菜无土栽培营养液，每升营养营养液中含有：氮：263mg，磷：31mg，钾：255mg，钙：123mg，镁：46mg，铁：5.6mg，锰：0.54mg，铜：0.004～0.025mg，锌：0.04～0.05mg，硼：0.60～0.70mg，钼：0.005～0.008mg，念珠藻多糖1-1.5g,混合固氮菌发酵液2-3g。
氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。磷来源自磷酸脲。钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌发酵液由光合细菌和固氮菌制备。
其中，念珠藻多糖浓度为1.2％，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为5:2。
其中，念珠藻多糖制作方法如下：
取念珠藻于45℃干燥箱内干燥后研磨至粉末状,向藻粉中加入石油醚300ml(100ml/次)进行索氏提取,于80℃回流6h进行脱脂、脱色素及去除小分子杂质；然后用100ml80％的乙醇洗涤藻粉并浸泡5min,80℃提取3h后过滤,重复3次,去可溶性小糖；向藻粉中加蒸馏水200ml,98℃水提3h后,5000r/min离心30min,取上清液。藻粉残渣按此法重复3次,合并3次上清液。上清液在温度为45℃,压力为0.08MPa的条件下,于旋转蒸发仪蒸发浓缩至200ml,冷却至室温,用50％的TCA溶液至沉淀完全,5000r/min离心30min,收集上清液,然后进行无水乙醇沉淀(V无水乙醇∶V上清液＝4∶1)12h,过滤后将灰白色沉淀分别用95％乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚各100ml依次洗涤,真空干燥,得灰白色粉末状粗多糖。
其中，固氮菌混合液制备方法如下：
a、光合细菌发酵液制备，将菌种进行一级培养，接种量为0.5％～1％，优选0.5％，培养pH为6～10，培养温度为28～36℃，光照强度为3000～4000勒克斯，培养时间为7～10天；获得一级菌种后进行二级培养，优选为间歇式通气培养，接种量为5％～15％，优选10％，培养pH为6～10，培养温度为28～36℃，光照强度为3000～4000勒克斯，培养时间为7～10天；
b、固氮菌发酵液的制备，将菌种进行一级培养，接种量为0.5％～1％，优选0.5％，培养基pH为6.5～7.5，锥形瓶放入摇床振荡，温度为30℃，振荡24～48h，获得一级菌种后进行二级培养，接种量为5-15％，培养基pH6.5～7.5，放入摇床振荡，温度为30℃，振荡48～72h；
将以上获得的二级发酵液按比例混合即可。
本发明还提供所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度200倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度200倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度3000倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，稀释至使用浓度搅拌均匀。
实施例2
一种蔬菜无土栽培营养液，每升营养营养液中含有：氮：264mg，磷：34.0mg，钾：342mg，钙：130.0mg，镁：53.0mg，铁：6.1mg，锰：0.61mg，铜：0.025mg，锌：0.05mg，硼：0.70mg，钼：0.008mg，念珠藻多糖1.5g,固氮混合菌发酵液3g。
氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。磷来源自磷酸脲。钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌发酵液由光合细菌和固氮菌制备。
其中，念珠藻多糖浓度为1.2％，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为5:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制备方法如实施例1。
所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度2500倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀释至使用浓度搅拌均匀。
实施例3
一种蔬菜无土栽培营养液，每升营养营养液中含有：氮：235mg，磷：28.0mg，钾：342mg，钙：130.0mg，镁：51.0mg，铁：4.1mg，锰：0.61mg，铜：0.025mg，锌：0.05mg，硼：0.70mg，钼：0.008mg，念珠藻多糖1.3g,固氮混合菌发酵液3g。
氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。磷来源自磷酸脲。钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌发酵液由光合细菌和固氮菌制备。
其中，念珠藻多糖浓度为1％，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为3:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制备方法如实施例1。
所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度2500倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀释至使用浓度搅拌均匀。
实施例4
一种蔬菜无土栽培营养液，每升营养营养液中含有：氮：264mg，磷：32.0mg，钾：245mg，钙：130.0mg，镁：51.0mg，铁：6.1mg，锰：0.61mg，铜：0.025mg，锌：0.05mg，硼：0.70mg，钼：0.008mg，念珠藻多糖1.1g,固氮混合菌发酵液2.6g。
氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。磷来源自磷酸脲。钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌发酵液由光合细菌和固氮菌制备。
其中，念珠藻多糖浓度为1.1％，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为5:2，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制备方法如实施例1。
所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度2500倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀释至使用浓度搅拌均匀。
实施例5
一种蔬菜无土栽培营养液，每升营养营养液中含有：氮：264mg，磷：34.0mg，钾：252mg，钙：130.0mg，镁：53.0mg，铁：6.1mg，锰：0.61mg，铜：0.025mg，锌：0.05mg，硼：0.65mg，钼：0.005mg，念珠藻多糖1.5g,固氮混合菌发酵液3g。
氮来源自硝酸钠、硝酸铵、磷酸脲。磷来源自磷酸脲。钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠，念珠藻多糖由念珠藻提取，混合固氮菌发酵液由光合细菌和固氮菌制备。
其中，念珠藻多糖浓度为0.9％，固氮菌混合液中光合细菌发酵液和固氮菌发酵液的质量比为4:1，念珠藻多糖、固氮菌混合液的制备方法如实施例1。
所述无土栽培营养液制备方法，其步骤如下：
(1)将硝酸钙、硝酸钾、硫酸铵溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(2)将磷酸二氢铵、硫酸镁溶于水，配成营养液使用浓度150倍的浓缩液，室温储存备用；
(3)将螯合铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、钼酸钠溶于水，配成营养液使用浓度2500倍的浓缩液，室温储存备用；
(4)混合：将步骤(1)到(3)的溶液按比例用水稀释至较低浓度，加入念珠藻多糖提取液、固氮菌混合液，再稀释至使用浓度搅拌均匀。
试验例
本发明的无土栽培营养液对番茄产量和品质的影响
在六盘水六枝无土栽培示范园内进行本发明的番茄栽培试验，将示范园中番茄栽培取分为两个处理，试验组使用本发明无土栽培营养液，对照组使用市场销售的无土栽培营养液，管理方式一致，对番茄的生长性状和产量品质进行观察记录。
实验结果如下：
由表可以看出，试验组番茄的茎粗提高了18.3％，株高提高了5％，做过了提高了17.3％，单果重量提高了10％，产量提高了42％，维生素C含量提高了17.3％，硝酸盐的含量降低了23％,总糖含量提高了18％。番茄的性状、产量和品质都有明显提高，能显著提升蔬菜经济效益。
试验2本发明对水培黄瓜性状、品质、产量的试验
该营养液在示范园内进行了水培黄瓜的试验，采用同等用量的本发明无土栽培营养液和市场销售的无土栽培营养液进行黄瓜产量和品质对比试验；试验组为本发明营养液，对照组为市场销售通用无土栽培营养液，实验结果如下：
黄瓜的生物学性状表
由表可以看出，使用本发明产品后，黄瓜的株高提高了1.34％，节间高度降低了16.34％，茎粗提高了26.6％，病株率降低了75％，单果重增加了17.56％，黄瓜的形状改变明显。
黄瓜的产量品质表
由表可以看出，使用本发明产品后，黄瓜的产量提高了31.21％，维生素C含量提高了17.63％，硝酸盐降低了22.89％，总糖含量提高了13.33％，本发明产品在水培黄瓜中明显提高产量，营养成分含量也有显著增加。