对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方的制作方法

本发明涉及植物无土栽培技术领域，具体涉及一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方。

背景技术：

随着人们生活水平的提高、环保意识的增强，无土栽培作为一种先进的栽培技术在我国得到了快速发展，营养液作为其成功与否的关键因素之一也同样越来越受人们的重视。研究结果表明无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，水质与营养液的调配有密切关系；目前关于营养液的专利很多，但凡提到适用水的对水质要求都很高，如公布号为cn107879790a、cn109761714a的专利中指定用水为去离子水，公布号为cn109534885a的专利中指定用水为自来水；且很多商品性的营养液都是只适用于自来水或被软化或纯化处理后的水。自来水的价格一般是3～4.5元/吨，纯水的纯化成本在6～10元/吨，且水在纯化处理中的利用率仅为40％～75％，这不但会增加生产成本，还会降低水的利用率，更是利用不了水中自含的钙镁离子。造成营养液难以调控的关键因素是其中钾钙镁离子浓度的变化；造成检测地水质不同和ec值差异的主要因素是钙、镁离子的含量。也有研究结果表明高浓度的钙抑制钾的吸收，钾对镁的抑制作用大于钙，且钾镁对钙有拮抗作用，当营养液中钙离子浓度为320mg/kg时，番茄吸收氮、磷、钾、镁的量降低，当植株中镁离子浓度大于40mg/kg时，镁抑制钙的吸收；当下关于营养液配方及其钙、镁、钾离子之间拮抗问题及不同营养液成分对不同作物生长等影响的研究很多，关于营养液的专利也很多，但其多侧重于有益微生物、有益元素、生长刺激物质、腐殖酸类及杀菌剂的添加或大量元素使用比例的调整；根据作物对营养液配方的适应性并结合水质情况调配营养液，在充分利用源水中钙镁离子的前提下，采用测水配方进行水培蔬菜栽培的研究和应用鲜有报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方，它可以实现弥补水培对水质要求严格的问题及测水配方细化到具体关键离子进行水培蔬菜栽培的研究空白。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方，包括如下原料：

四水硝酸钙、硝酸钾、七水硫酸镁、尿素、磷酸、ar级硝酸、乙二胺四乙酸钠铁盐、硼酸、一水硫酸锰、七水硫酸锌、五水硫酸铜、七水钼酸铵，余量为清水。

进一步地，水质参数为钙离子含量≤45mg/l、镁离子含量≤30mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙450～660mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁246～369mg/l、尿素20～30mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

进一步地，水质参数为45mg/l≤钙离子含量≤90mg/l、15mg/l≤镁离子含量≤45mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙270～550mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁123～246mg/l、尿素20～40mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

进一步地，水质参数为75mg/l≤钙离子含量≤120mg/l、36mg/l≤镁离子含量≤80mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙100～380mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁0mg/l、硫酸钾0～72.5mg/l、尿素20～50mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

本发明的有益效果：1、本发明适用ec值≤1.3ms/cm，钙离子含量≤120mg/l且镁离子含量≤80mg/l的水源，在不经水处理的情况下拓宽了水源的取用范围，增加了水的利用率，降低了实际生产成本；

2、本发明采用测水配方的方式，结合作物对营养液配方的适应性，充分利用了源水中的钙镁离子，节约资源的同时也有效降低了营养液成本；

3、本发明调配的营养液，能有效的满足番茄的优质生产的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中不同水源ph值统计图；

图2为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中不同水源ec值统计图；

图3为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中不同水源不同水源钙离子含量统计图；

图4为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中不同水源镁离子含量统计图；

图5为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中同一配方在不同水质中钙离子含量统计图；

图6为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中同一配方在不同水质中镁离子含量统计图；

图7为本发明一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方实施例中不同水源的水质情况统计图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方，水质参数为钙离子含量≤45mg/l、镁离子含量≤30mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙450～660mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁246～369mg/l、尿素20～30mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

实施例2

一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方，水质参数为45mg/l≤钙离子含量≤90mg/l、15mg/l≤镁离子含量≤45mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙270～550mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁123～246mg/l、尿素20～40mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

实施例3

一种对应水质钙镁浓度梯度的番茄水培营养液配方，水质参数为75mg/l≤钙离子含量≤120mg/l、36mg/l≤镁离子含量≤80mg/l、ph值7～8时，该营养液配方中原料含量为：

四水硝酸钙100～380mg/l、硝酸钾659mg/l、七水硫酸镁0mg/l、硫酸钾0～72.5mg/l、尿素20～50mg/l、磷酸200-250ul/l、ar级硝酸10-20ul/l、乙二胺四乙酸钠铁盐20mg/l、硼酸3mg/l、一水硫酸锰2mg/l、七水硫酸锌0.22mg/l、五水硫酸铜0.08mg/l、七水钼酸铵0.522mg/l，余量为清水。

为了验证本发明中配方的技术效果，以下通过实验方法进行验证，具体验证步骤如下：

1、试验目的

本试验采集河南省内多个地区的水源进行ph值、ec值及其钙、镁离子含量的检测，研究不同水源之间的差异及其导致水质ec值高的关键因素，以期为测水配方营养液的开发与应用提供技术参考和理论依据。

2、试验材料

所测水样取自河南本来之味农业科技有限公司2019年春茬日光温室及塑料大棚nft栽培试验及示范点；检测所用试剂及仪器设备均由河南农业大学园艺学院122实验室提供。

3、试验时间、地点

水样采集时间于2017年3月28日～5月28日在各试验及示范点上分批进行；实验室指标测试实验于2017年3月29日～5月30日期间分批在河南农业大学园艺学院实验室内进行。

4、试验方法

采用完全随机取样的方式，根据各个试验和示范点的供水水源情况进行单水源或多水源取样，本次检测水样共涉及20个，其中鹤壁、南阳、黄河滩、睢县、本来公司试验基地、荥阳的水样各2个，宋庄、大段庄、云台山、新密、毛庄水样各1个，安阳水样3个；各地的水样采集后均储存于4℃的冰箱内，并于采样后一周内完成钙镁矿质元素的测定。

5、测定项目与测定方法

测量项目如下：ph值、ec值、钙离子含量、镁离子含量。

测量方法如下：用雷磁phb-4便携式ph计测ph值；用雷磁dbb-303a便携式电导率仪测ec值(单位：ms/cm)；用原子吸收法测水源中钙、镁离子含量(单位：mg/l)

所有试验数据均采用spss17.0软件进行方差分析，用wpsoffice2016软件进行数据统计、作图，并运用lsd检验法对显著性差异(p<0.05)进行多重比较。

6、试验结果

由图1所示，采样点上不同地区水源的ph值总体在7-8.5之间浮动，且不同水源的ph值存在不同的差异；如鹤壁、南阳、睢县、基地这四个点上同一地区的不同水源ph值浮动较大，安阳、荥阳这两个点上同一地区的不同水源ph相对比较稳定，而不同地区水源的ph值之间也是或差异较大，或比较接近。水源的ph值是决定营养液中酸用量的关键因素，所以在设计营养液配方时必须要考虑水源的ph值。

由图2所示，20个水样的ec值从小到大的排序为鹤壁2＜鹤壁1＜新密＜宋庄＜云台山＜南阳2＜安阳3＜毛庄＜南阳1＜安阳2＜黄河滩2＜安阳1＜黄河滩1＜荥阳2＜大段庄＜基地1＜睢县1＜睢县2＜荥阳1＜基地2；采样点上不同地区水源的ec值总体在0.3-1.55之间浮动，且不同水源的ec值存在不同的差异；除了睢县这个点上同一地区的不同水源ec比较稳定，其他取样点上的不同地区和同一地区不同水源的ec值之间的差异均较大。水源ec值的高低直接决定着水培的成败，由钙镁离子含量高导致的高ec值水可在一定程度上通过测水调配方的形式弥补其在水培上的局限，但这也有一定的上限，从实际生产经验总结来看，低ec值水源较适于水培，而水源ec值达到1.5ms/cm左右时，就如基地2的水质情况即使测水调配方也无法很好的进行水培，所以在设计营养液配方或将某一配方的营养液在某地使用时必须要考虑所选水源的ec值。

由图3所示，20个水样的钙离子含量从少到多的排序为鹤壁2＜新密＜毛庄＜鹤壁1＜安阳3＜宋庄＜南阳2＜基地1＜荥阳2＜黄河滩2＜基地2＜安阳2＜安阳1＜黄河滩1＜云台山＜大段庄＜南阳1＜荥阳1＜睢县2＜睢县1，其中鹤壁1、鹤壁2、、南阳1、南阳2、黄河滩1、黄河滩2、宋庄、大段庄、睢县1、睢县2的水样中钙离子含量与荥阳1及毛庄的有显著性差异；黄河滩2、基地2、荥阳2、安阳1、安阳2的水样中的钙离子含量有差异但均未达到显著水平；

所以不同水源中的钙离子含量是有不同差异的，且这种差异与水源的ec值有一定关系，所以在设计营养液配方或将某一配方的营养液在某地使用时必须要在考虑所选水源ec值的同时重视其钙离子的含量问题。

由图4所示，20个水样的镁离子含量从少到多的排序为南阳2＜鹤壁2＜南阳1＜鹤壁1＜云台山＜宋庄＜新密＜黄河滩2＜荥阳2＜安阳3＜毛庄＜黄河滩1＜荥阳1＜安阳2＜安阳1＜基地1＜大段庄＜睢县1＜睢县2＜基地2，其中鹤壁2与南阳2、基地1与安阳1、安阳3与毛庄的水样中镁离子含量的差异不显著，其他水样中镁离子含量的差异均达到了显著水平；所以不同水源中的镁离子含量是有不同差异的，且这种差异与水源的ec值有一定关系，所以在设计营养液配方或将某一配方的营养液在某地使用时必须要在考虑所选水源ec值、钙离子含量的同时重视其镁离子的含量问题。

7、试验结论

本试验通过对河南本来之味农业科技有限公司2019年不同春茬日光温室及塑料大棚nft栽培试验及示范点的水样检测，研究了不同水源的水质情况，试验结果表明：

(1)所检水样均是碱性的，且不同水源的ph值、ec值差异是不同的，在设计营养液配方时必须要考虑水源的ph值和ec值；

(2)水中钙离子、镁离子含量的多少是决定其ec值大小的关键因素，在设计营养液配方或将某一配方的营养液在某地使用时必须要在考虑所选水源ph值、ec值的同时，也要重视其钙、镁离子的含量问题。

同一配方在不同水源中的表现试验二

1、试验目的

本试验将相同成分的营养液配方溶解到不同的水源中，研究不同水质对同一营养液配方的不同表现，以期为测水配方营养液的开发与应用提供技术参考和理论依据。

2、试验材料

采用本发明实施例1-3中的配方研究不同水源对相同营养液配方的不同表现，水源取自河南本来之味农业科技有限公司nft栽培试验及示范的其中两个点安阳和毛庄，水质情况详见图7；配方中的肥料均购自新友农资；检测所用试剂及仪器设备均由河南农业大学园艺学院122实验室提供。

3、试验时间、地点

不同配方不同水源的营养液的配制及其相关指标的检测均于2019年6月11日～6月12日在河南农业大学园艺学院实验室内进行。

4、试验方法

根据不同的水源情况结合同一配方分别配置成1倍工作液；本次检测的营养液中水源共涉及4个，其中取自安阳的水源为四个，取自毛庄的水源一个，分别编号为1、2、3、4；依次结合实施例1-3中的配方调配的营养液编号分别为a1、a2、a3、a4；500ml为一个处理，每个水源每种配方的营养液均各重复3次。

5、测定项目与测定方法

测量项目如下：ph值、ec值、钙离子含量、镁离子含量。

测量方法如下：用雷磁phb-4便携式ph计测ph值；用雷磁dbb-303a便携式电导率仪测ec值(单位：ms/cm)；用原子吸收法测水源中钙、镁离子含量(单位：mg/l)。

所有试验数据均采用spss17.0软件进行方差分析，用wpsoffice2016软件进行数据统计、作图，并运用lsd检验法对显著性差异(p<0.05)进行多重比较。

6、试验结果

由图7可知，水样1和水样2的ph值和钙离子含量均相近，水样3和水样4的ph值相近，但其钙离子含量差异较大；由图5可知同一营养液配方在这四种水质中的钙离子含量的差异均达显著水平；这表明不同水质中钙离子的有效利用率是不同的，且同一配方在不同水质中的表现也是不同的，根据当地的水质情况选择无土栽培营养液配方是非常必要的。

由图7可知，水样1和水样2及水样3和水样4的ph值和镁离子含量均相近；由图6可知同一营养液配方在水样1中的镁离子含量与在水样2中的差异不显著，但与在水样3和水样4中的差异均达显著水平；这表明不同水质中镁离子的有效利用率是相近的，且同一配方在不同水质中的表现是不同的，基础水质中的镁离子含量对营养液中最终的镁离子含量影响较大，根据当地的水质情况选择无土栽培营养液配方是非常必要的。

7、试验结论

本试验将相同成分的营养液配方溶解到不同的水源中，研究不同水质对同一营养液配方的不同表现，试验结果表明：

1、不同水质中钙离子的有效利用率是不同的，但不同水质中镁离子的有效利用率是相近的；

2、基础水质中钙镁离子含量对最终营养液中的钙镁离子含量影响较大；

3、根据当地的水质情况选择无土栽培营养液配方是非常必要的；

综上述分析可知，不同的水源其水质会有所不同，同一营养液配方在不同水质中的表现也是不同的，最终的营养液理化性质在受基础水质ec值影响的同时，更受基础水质中钙镁离子含量的影响，结合田间应用效果可以肯定测水配方或根据水质选择合适的配方在水培上是十分必要的。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。