一种水培生菜高效营养液及其水培方法与流程

本发明涉及一种水培生菜高效营养液及其水培方法，属于水培生菜营养液管理技术领域。

背景技术：

随着设施蔬菜的发展，以无土栽培为核心的水培叶菜种植已经进入了工厂化生产。无土栽培中营养液可为作物提供养分，其配方与管理是否适合，直接影响到作物的生长发育是否正常。营养液的配方应考虑营养液的浓度、酸碱度、工厂所在地水源的钙、镁离子以及其他矿物质元素的含量等，在生产过程中可根据作物生长状况合理补充水分、调节营养液浓度和酸碱度，故合理的营养液配方、营养液管理技术以及高产高品质生产供应成为水培叶菜栽培的核心问题。

由于蔬菜对养分的需求量随着生长期增加而增大，研究表明适当的营养液浓度有利于促进根系生长，增加根系表面积，有利于根系对水分和养分的吸收；较高浓度的营养液在提供充足的养分同时也对根系的生长有一定的胁迫作用。同一蔬菜在不同生育期所需要的最佳营养液浓度是不同的。因此，如何降低水培蔬菜的硝酸盐含量、降低水培蔬菜的生产成本一直是国际无土栽培领域的研究热点。

本试验在工厂化水培设施栽培条件下，通过调节各个阶段的营养液浓度管理模式对比产量、品质、水肥消耗量，为水培生菜优质高产以及科学的水肥管理提供技术参考。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水培生菜高效营养液及其水培方法。

本发明提供的一种水培生菜高效营养液，包括如下浓度的组分组成：

硝酸钙200～330mg/l；硝酸铵钙100～200mg/l；磷酸二氢钾100～200mg/l；硝酸钾700～900mg/l；硫酸镁150～250mg/l；螯合铁7.8～13mg/l；硫酸锰2～3mg/l；硫酸锌1～2mg/l；硫酸铜1～1.5mg/l；硼砂2～3.5mg/l；钼酸钠0.2～0.4mg/l。

本发明水培生菜高效营养液，具体包括如下浓度的组分组成：

硝酸钙250～320mg/l；硝酸铵钙150～200mg/l；磷酸二氢钾150～200mg/l；硝酸钾750～850mg/l；硫酸镁170～230mg/l；螯合铁9～13mg/l；硫酸锰2～3mg/l；硫酸锌1～1.75mg/l；硫酸铜1～1.35mg/l；硼砂2.25～3.5mg/l；钼酸钠0.2～0.35mg/l。

本发明水培生菜高效营养液，更具体包括如下浓度的组分组成：

硝酸钙309mg/l；硝酸铵钙187mg/l；磷酸二氢钾181mg/l；硝酸钾808mg/l；硫酸镁195mg/l；螯合铁11mg/l；硫酸锰2.28mg/l；硫酸锌1.44mg/l；硫酸铜1.02mg/l；硼砂3.09mg/l；钼酸钠0.28mg/l。

上述的水培生菜高效营养液中，所述水培生菜高效营养液的ph值可为5.8～6.5。

上述的水培生菜高效营养液中，所述水培生菜高效营养液的ph值通过65％的硝酸或85％的磷酸调整。

本发明还提供了一种水培生菜的水培方法，包括如下步骤：将生菜幼苗定植后，在前期1～10天、中期11～20天、后期21～30天的不同生长阶段采用不同浓度的权利要求1-3中任一项所述水培生菜高效营养液进行水培，以收获水培生菜。

上述的方法中，在所述前期的生长阶段，所述水培生菜高效营养液的电导率为1.8～2.8ms/cm，优选可为2.0ms/cm；

所述中期的生长阶段，所述水培生菜高效营养液的电导率为2.8～3.8ms/cm，优选可为3.0ms/cm；

所述后期的生长阶段，所述水培生菜高效营养液的电导率为0.8～1.8ms/cm，优选可为1.5ms/cm。

上述的方法中，所述生菜幼苗在六叶一心时进行定植。

上述的方法中，所述水培的条件如下：白天温度为(22±2)℃，夜温(18±2)℃，湿度为60％±5％。

上述的方法中，所述生菜幼苗定植密度为24～32株/m²，具体可为24株/m²。

所述生菜幼苗单株地上部鲜重达到1kg时，平均消耗的用水量为15～25l，所述水培生菜高效营养液肥料用量为40～70g。

本发明具有以下优点：

1、本发明水培生菜高效营养液培养出的生菜产量高、品质优。

2、通过增施铵态氮肥以减少硝态氮肥的施用，提高氮肥的利用率。

3、同时施用铵态氮和硝态氮肥，不仅可以增加植株生长速率和产量，也能获得较好的品质。

4、根据生长阶段而调整的营养液电导率梯度变化策略有利于促进根系生长，增加根系表面积，有利于根系对水分和养分的吸收。

5、降低水培蔬菜的生产成本。

6、可降低蔬菜内硝酸盐和亚硝酸盐的含量。

附图说明

图1为不同处理对植物表型的影响。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例于2019年3月-5月进行，供试材料种子经浸种催芽后播种于块状海绵，待奶油生菜品种“绿玫瑰”(商购于上海惠和种业有限公司)幼苗六叶一心时，定植于nft栽培床。试验区域白天温度为(22±2)℃，夜温(18±2)℃，湿度为60％±5％。定植于不同配方栽培床的营养液上，定植密度为24株/亩，每日营养液循环供应。

生产前对水样进行检测，根据检测结果，结合基础配方制定本发明营养液配方。营养液成分包含硝酸钙309mg/l；硝酸铵钙187mg/l；磷酸二氢钾181mg/l；硝酸钾808mg/l；硫酸镁195mg/l；螯合铁11mg/l；硫酸锰2.28mg/l；硫酸锌1.44mg/l；硫酸铜1.02mg/l；硼砂3.09mg/l；钼酸钠0.28mg/l。

将生菜定植后分为3个阶段前期1-10天，中期11-20天，后期21-30天。根据不同的生长阶段进行营养液不同的电导率管理模式，有以下四种实施例：

实施例1、

以上述营养液配方的种植电导率作为标准电导率记为2.0ms/cm，前期2.0ms/cm，中期2.0ms/cm，后期2.0ms/cm，对生菜进行水培。

实施例2、

上述营养液采用“高-低-中”电导率模型，具体为前期3ms/cm，中期1.5ms/cm，后期2.0ms/cm，对生菜进行水培

实施例3、

上述营养液采用“中-高-低”电导率模型，前期2.0ms/cm，中期3.0ms/cm，后期1.5ms/cm，对生菜进行水培

实施例4、

上述营养液采用“低-中-高”电导率模型，前期1.5ms/cm，中期2.0ms/cm，后期3.0ms/cm，对生菜进行水培

对营养液电导率进行上述4种实施例的分段管理模式，分析生菜地上部表型的影响如图1所示，相比本发明实施例1，定植后30天本发明实施例2的株高高于本发明实施例1但差异不显著，本发明实施例3和实施例4的株高显著低于本发明实施例1；本发明实施例2的叶片数在各阶段均比本发明实施例1高，但差异不显著，本发明实施例3和实施例4的叶片数从定植后第10天分别显著高于对照2％和21％，在定植后20天分别显著高于对照24％和31％，在定植后30天实施例3仍显著高于对照2.6％，实施例4比对照显著低于4.4％；四种处理中，实施例4的最大叶长、叶宽、直径在定植1-20天都显著高于其他处理，在定植30天时，实施例3的最大叶长为16.9cm，最大叶宽为13cm，直径为31cm比对照实施例1分别高出4.9％、17％和6.8％，并显著高于其他处理；综合比较实施例4在定植后1-20天表型指标最高，而实施例3在定植30天时表现最好。

图1中，a：营养液电导率分段处理对水培生菜株高的影响；b：营养液电导率分段处理对水培生菜叶片数的影响；c-d：营养液电导率分段处理对水培生菜最大叶长、叶宽的影响；e：营养液电导率分段处理对水培生菜直径的影响。图1中处理a、处理b、处理c、处理d分别表示实施例1-4结果，四种处理设计表示四种营养液电导率设计模型，实施例1对照保持恒定营养液电导率，实施例2表示营养液“高-低-中”电导率模型，实施例3表示营养液“中-高-低”电导率模型，实施例4表示营养液“低-中-高”电导率模型，下同。

营养液电导率分段管理处理显著影响了生菜地上部和地下部的生长(表1)，与其他3个案例相比，实施例2显著降低了生菜地上部鲜重和单株重，并显著增高了根的鲜质量和干质量，根冠比和地上部含上水量也其他处理显著增高，说明实施例2对地上部的生长有抑制作用，对地下部的生长起到促进作用，可抑制干物质的增长；比较4种处理的单株重及总产量指标，实施例3和实施例4均显著高于实施例1和实施例2，其中实施例3的产量指标最高，单株重达到144.2g，总产量达到3460.8kg/m²；平均单株重量实施例3＞实施例4＞实施例1＞实施例2，实施例3和实施例4的地上部指标均显著高于实施例1，表明实施例3和实施例4电导率管理方案对提高生菜产量是有益的，其中实施例3的地上部鲜重为137.39g、实施例4的地上部鲜重为128.79g分别比处理a增高10％和3.6％。

实施例3、4的地上部含水量显著低于对照，实施例1的地上部含水量显著高于对照，说明营养液电导率的分段调控对其干物质积累有明显影响，实施例3和实施例4能显著增加干物质的积累，而实施例1可显著降低干物质的积累。综合整体情况，实施例3的产量最高，且在四种处理中，地上部鲜重最大，产量综合指标最优。

表1营养液电导率分段管理对生菜产量的影响

注：表1中同列不同小写字母表示在0.05水平显著性。

比较不同营养液处理对生菜品质的影响(表2)，发现实施例3与实施例4在蛋白质、可溶性总糖、总膳食纤维、维生素c的含量上均显著高于实施例1，其中实施例3生菜的蛋白质、可溶性总糖、总膳食纤维、维生素c分别是实施例1的2倍、1.6倍、1.9倍和1.3倍；在亚硝酸盐和硝酸盐的含量上，实施例4的含量最高，实施例3的含量最低，实施例4的亚硝酸盐的含量为0.56mg/kg，含量在绿色无公害蔬菜规定范围之内。综合品质指标实施例3品质指标表现较好，且亚硝酸盐和硝酸盐含量最低。

表2营养液电导率分段管理对生菜品质指标的影响

注：表2中同列不同小写字母表示在0.05水平显著性。

对营养液分段处理下各个小区的用水和用肥量进行统计和计算，每个处理每生产1kg生菜(地上部)，用水量如表3所示，实施例2＞实施例4＞实施例1＞实施例3，大量元素和总肥料使用量也为实施例2＞实施例4＞实施例1＝实施例3。每生产1kg生菜(地上部)，实施例3用水量16.01l比处理a少0.09l，分别比处理b和处理d节约46和38％。

综上，实施例3的产量最高，品质优，耗水耗肥量最少。

表3营养液电导率分段管理下每平米生菜一个生长周期水肥用量情况

注：表3中，大量元素包括硝酸铵钙、硝酸钙、氮钾肥、硫酸镁和磷酸二氢钾的用量；微量元素包括硫酸锌、硫酸铜、硼砂、钼酸钠、硫酸锰和螯合铁的用量。

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