CN109678603B - 一种可提高番茄低温抗性的营养液及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物营养液技术领域，具体公开了一种可提高番茄低温抗性的营养液及其制备方法与应用，所述营养液包含尿素，硝酸钾，四水合硝酸，磷酸二氢钾，七水合硫酸镁，四水合钼酸铵，螯合铁，硼酸，一水合硫酸锰，七水合硫酸锌，五水合硫酸铜，5‑氨基乙酰丙酸等组分；所述营养液用于番茄开花及结果期，可充分满足番茄生长过程所需养分，根据番茄不同生长期对养分需求量及需求种类不同，调整营养液配方及用量，可显著提高番茄低温抗性，同时提高番茄有效营养物质含量，改善番茄品质。
Description
技术领域
本发明属于植物营养液技术领域，具体涉及一种可提高番茄低温抗性的营养液及其制备方法与应用。
背景技术
番茄属茄科番茄属，是喜温性蔬菜作物，番茄果实营养丰富，含有丰富的维生素和胡萝卜素，具有极佳的保健作用，受到广大消费者的青睐。近年来，由于消费者及市场需求，广泛应用于反季节设施栽培。在设施栽培中因土壤经常处于无雨水淋溶、高温、高湿、高蒸发的状态之下且设施内作物经常连作，使得设施土壤产生次生盐渍化、养分失衡、板结酸化、微生物区系失衡以及连作障碍等诸多问题。无土栽培技术摆脱了土壤的束缚，已成为解决设施生产中土壤问题的最有效手段。基质栽培是无土栽培的一种主要形式，其具有良好的理化性质能够为作物根系提供适宜的生长环境。营养液配方是无土栽培成功的关键因素，目前我国仍大面积使用几十年前开发的Hoagland、园式、山崎等国际营养液配方，但是随着无土栽培植物种类、栽培形式多样化，这些配方不能完全满足现有无土栽培生产的需要，急需针对不同品种、生育阶段、栽培模式进行营养液配方的改良和优化。因此确定基质中养分含量和营养液最佳施用量对农业生产是有巨大意义的。
低温逆境是秋冬茬番茄在生长过程中面临的不可避免的制约因素，提高番茄植株的抗寒性对秋冬茬番茄的高产优质有着重要的意义，目前现有技术制备得到的营养液，在低温环境下用于番茄培养，不能有效提高番茄低温抗性及番茄品质等，且不能根据番茄不同生长期最对养分的需求不同适当调整，不仅会造成营养物质浪费也会导致番茄养分供给不足。
发明内容
本发明提供了一种可提高番茄低温抗性的营养液及其制备方法与应用，所述营养液用于番茄开花及结果期，可充分满足番茄生长过程所需养分，根据番茄不同生长期对养分需求量及需求种类不同，调整营养液配方及用量，可显著提高番茄低温抗性，同时提高番茄有效营养物质含量，改善番茄品质。
本发明具体技术方案如下：
一种可提高番茄低温抗性的营养液，其特征在于：包括以下成分：尿素，硝酸钾，四水合硝酸，磷酸二氢钾，七水合硫酸镁，四水合钼酸铵，螯合铁，硼酸，一水合硫酸锰，七水合硫酸锌，五水合硫酸铜，5-氨基乙酰丙酸；
所述成分按一下质量份称取：
尿素1000~2500份，硝酸钾4000~7300份，四水合硝酸10000~18000份，磷酸二氢钾500~900份，七水合硫酸镁3500~6000份，四水合钼酸铵0.1~0.3份，螯合铁180~330份，硼酸18~35份，一水合硫酸锰11~20份，七水合硫酸锌1.4~2.6份，五水合硫酸铜0.5~1.1份，5-氨基乙酰丙酸70~130份。
优选地，所述成分是按以下质量份称取：尿素1700份，硝酸钾5600份，四水合硝酸13600份，磷酸二氢钾700份，七水合硫酸镁4800份，四水合钼酸铵0.2份，螯合铁250份，硼酸27份，一水合硫酸锰16份，七水合硫酸锌2.0份，五水合硫酸铜0.8份，5-氨基乙酰丙酸100份。
优选地，所述营养液还包括微量元素。
优选地，所述营养液含有大量元素N、P、K、Ca。
本发明所述营养液的制备方法包含以下步骤：
（1）按质量份称取尿素、硝酸钾、四水合硝酸钙，分别与水按0.17g/L、0.56g/L、1.36g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合，搅拌均匀得到A溶液；
（2）按质量份称取磷酸二氢钾和七水合硫酸镁，分别与水按0.07g/L、0.48g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到B溶液；
（3）按质量份称取四水合钼酸铵、螯合铁、硼酸、一水合硫酸锰、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜，与水分别按0.2mg/L、250mg/L、27mg/L、16mg/L、2.0mg/L、0.8mg/L的比例混合，完全搅拌至溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到C溶液；
（4）将所述A溶液、B溶液及C溶液按照2.5:2.5:1的比例混合，并加入微量元素，制备为营养液Ⅰ；
（5）按质量份称取5-氨基乙酰丙酸，与水按0.01g/L的比例混合搅拌均匀，将所得水溶液加入到所述营养液Ⅰ中，搅拌均匀得到营养液Ⅱ。
本发明所述营养液应用于番茄开花及结果期。
本发明所述应用包括以下步骤：
（1）在番茄开花期及结果初期，按照每株每天0.5L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.5L用量浇灌一次；
（2）在番茄结果盛期，按照每株每天1L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天1L用量浇灌一次；
（3）在番茄结果后期，按照每株每天0.7L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.7L用量浇灌一次。
本发明所述大量元素N、P、K、Ca在营养液中的质量浓度依次为287mg.L-1、15.5mg.L-1、312mg.L-1、230mg.L-1。
本发明所述微量元素为：Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo ；
所述微量元素的在营养液中的质量浓度分别为：Fe 3.5 mg/L、B 0.5 mg/L、Mn0.52 mg/L、Zn 0.05 mg/L、Cu 0.02 mg/L、Mo 0.01 mg/L。
本发明所述可提高番茄低温抗性的营养液，在实际作业中，为了便于运输及储存等以提高工作效率，可将所述A溶液和B溶液均浓缩为200倍浓缩液得到A母液和B母液，将所述C溶液浓缩为500倍浓缩液得到C母液，在使用时加水稀释母液，使其浓度达到原溶液浓度，再进行应用。
本发明有益效果：
本发明公开了一种可提高番茄低温抗性的营养液及其制备方法与应用，所述营养液用于番茄开花及结果期，根据番茄不同生长阶段对养分需求量及对营养元素需求种类不同，实时调整营养液用量及成分，可充分满足番茄整个生长过程所需养分，并且显著提高番茄低温抗性，提高其在低温及极端环境下的存活率和生长率；此外，本发明所述营养液用于番茄培养，也可显著提高番茄产量，增加番茄中含有的可溶性蛋白、维生素C、番茄素及可溶性多糖等营养物质的含量，改善番茄品质。
具体实施方式
下面根据具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种可提高番茄低温抗性的营养液，包括以下成分：尿素，硝酸钾，四水合硝酸，磷酸二氢钾，七水合硫酸镁，四水合钼酸铵，螯合铁，硼酸，一水合硫酸锰，七水合硫酸锌，五水合硫酸铜，5-氨基乙酰丙酸；
所述成分按一下质量份称取：
尿素1000份，硝酸钾4000份，四水合硝酸10000份，磷酸二氢钾500份，七水合硫酸镁3500份，四水合钼酸铵0.1份，螯合铁180份，硼酸18份，一水合硫酸锰11份，七水合硫酸锌1.4份，五水合硫酸铜0.5份，5-氨基乙酰丙酸70份；
所述营养液含有大量元素N、P、K、Ca的质量浓度依次为287mg.L-1、15.5mg.L-1、312mg.L-1、230mg.L-1；
所述营养液的制备方法包含以下步骤：
（1）按质量份称取尿素、硝酸钾、四水合硝酸钙，分别与水按0.17g/L、0.56g/L、1.36g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合，搅拌均匀得到A溶液；
（2）按质量份称取磷酸二氢钾和七水合硫酸镁，分别与水按0.07g/L、0.48g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到B溶液；
（3）按质量份称取四水合钼酸铵、螯合铁、硼酸、一水合硫酸锰、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜，与水分别按0.2mg/L、250mg/L、27mg/L、16mg/L、2.0mg/L、0.8mg/L的比例混合，完全搅拌至溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到C溶液；
（4）将所述A溶液、B溶液及C溶液按照2.5:2.5:1的比例混合，并加入微量元素，使微量元素的质量浓度分别达到：Fe 3.5 mg/L、B 0.5 mg/L、Mn 0.52 mg/L、Zn 0.05 mg/L、Cu 0.02 mg/L、Mo 0.01 mg/L，制备得到营养液Ⅰ；
（5）按质量份称取5-氨基乙酰丙酸，与水按0.01g/L的比例混合搅拌均匀，将所得水溶液加入到所述营养液Ⅰ中，搅拌均匀得到营养液Ⅱ；
所述营养液的应用包括以下步骤：
（1）在番茄开花期及结果初期，按照每株每天0.5L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.5L用量浇灌一次；
（2）在番茄结果盛期，按照每株每天1L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天1L用量浇灌一次；
（3）在番茄结果后期，按照每株每天0.7L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.7L用量浇灌一次。
实施例2
一种可提高番茄低温抗性的营养液，括以下成分：尿素，硝酸钾，四水合硝酸，磷酸二氢钾，七水合硫酸镁，四水合钼酸铵，螯合铁，硼酸，一水合硫酸锰，七水合硫酸锌，五水合硫酸铜，5-氨基乙酰丙酸；
所述成分按一下质量份称取：
尿素2500份，硝酸钾7300份，四水合硝酸18000份，磷酸二氢钾900份，七水合硫酸镁6000份，四水合钼酸铵0.3份，螯合铁330份，硼酸35份，一水合硫酸锰20份，七水合硫酸锌2.6份，五水合硫酸铜1.1份，5-氨基乙酰丙酸130份；
所述营养液含有大量元素N、P、K、Ca的质量浓度依次为287mg.L-1、15.5mg.L-1、312mg.L-1、230mg.L-1；
所述营养液的制备方法包含以下步骤：
（1）按质量份称取尿素、硝酸钾、四水合硝酸钙，分别与水按0.17g/L、0.56g/L、1.36g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合，搅拌均匀得到A溶液；
（2）按质量份称取磷酸二氢钾和七水合硫酸镁，分别与水按0.07g/L、0.48g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到B溶液；
（3）按质量份称取四水合钼酸铵、螯合铁、硼酸、一水合硫酸锰、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜，与水分别按0.2mg/L、250mg/L、27mg/L、16mg/L、2.0mg/L、0.8mg/L的比例混合，完全搅拌至溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到C溶液；
（4）将所述A溶液、B溶液及C溶液按照2.5:2.5:1的比例混合，并加入微量元素，使微量元素的在营养液中的质量浓度达到：Fe 3.5 mg/L、B 0.5 mg/L、Mn 0.52 mg/L、Zn0.05 mg/L、Cu 0.02 mg/L、Mo 0.01 mg/L，制备得到营养液Ⅰ；
（5）按质量份称取5-氨基乙酰丙酸，与水按0.01g/L的比例混合搅拌均匀，将所得水溶液加入到所述营养液Ⅰ中，搅拌均匀得到营养液Ⅱ；
所述营养液的应用包括以下步骤：
（1）在番茄开花期及结果初期，按照每株每天0.5L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.5L用量浇灌一次；
（2）在番茄结果盛期，按照每株每天1L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天1L用量浇灌一次；
（3）在番茄结果后期，按照每株每天0.7L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.7L用量浇灌一次。
实施例3
一种可提高番茄低温抗性的营养液，包括以下成分：尿素，硝酸钾，四水合硝酸，磷酸二氢钾，七水合硫酸镁，四水合钼酸铵，螯合铁，硼酸，一水合硫酸锰，七水合硫酸锌，五水合硫酸铜，5-氨基乙酰丙酸；
所述成分是按以下质量份称取：尿素1700份，硝酸钾5600份，四水合硝酸13600份，磷酸二氢钾700份，七水合硫酸镁4800份，四水合钼酸铵0.2份，螯合铁250份，硼酸27份，一水合硫酸锰16份，七水合硫酸锌2.0份，五水合硫酸铜0.8份，5-氨基乙酰丙酸100份；
所述营养液含有大量元素N、P、K、Ca的质量浓度依次为287mg.L-1、15.5mg.L-1、312mg.L-1、230mg.L-1；
所述营养液的制备方法包含以下步骤：
（1）按质量份称取尿素、硝酸钾、四水合硝酸钙，分别与水按0.17g/L、0.56g/L、1.36g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合，搅拌均匀得到A溶液；
（2）按质量份称取磷酸二氢钾和七水合硫酸镁，分别与水按0.07g/L、0.48g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到B溶液；
（3）按质量份称取四水合钼酸铵、螯合铁、硼酸、一水合硫酸锰、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜，与水分别按0.2mg/L、250mg/L、27mg/L、16mg/L、2.0mg/L、0.8mg/L的比例混合，完全搅拌至溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到C溶液；
（4）将所述A溶液、B溶液及C溶液按照2.5:2.5:1的比例混合，并加入微量元素，使微量元素的在营养液中的质量浓度达到：Fe 3.5 mg/L、B 0.5 mg/L、Mn 0.52 mg/L、Zn0.05 mg/L、Cu 0.02 mg/L、Mo 0.01 mg/L，制备得到营养液Ⅰ；
（5）按质量份称取5-氨基乙酰丙酸，与水按0.01g/L的比例混合搅拌均匀，将所得水溶液加入到所述营养液Ⅰ中，搅拌均匀得到营养液Ⅱ；
本发明所述应用包括以下步骤：
（1）在番茄开花期及结果初期，按照每株每天0.5L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.5L用量浇灌一次；
（2）在番茄结果盛期，按照每株每天1L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天1L用量浇灌一次；
（3）在番茄结果后期，按照每株每天0.7L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.7L用量浇灌一次。
对比实验
对比试验1
番茄实验品种选取“巴宝丽”番茄，实验时间始于2018年8月，实验持续4个月，在实验期间所有实验组均在同一温室大棚内进行，以保证所有实验组均处于相同的环境下；
实验方法：
实验组1：使用实施例1制备所得营养液，按照实施例1所述应用步骤浇灌番茄；
实验组2：营养液成分中不含有5-氨基乙酰丙酸成分，其余成分及其制备方法同实施例1，并按照实施例所述应用步骤浇灌番茄；
对照组1：使用山崎番茄营养液，按照实施例1所述应用步骤浇灌番茄；
对照组2：在山崎番茄营养液中添加与实施例等量等浓度的5-氨基乙酰丙酸溶液，并按照实施例1所述应用步骤浇灌番茄；
实验步骤：
（1）采用基质穴盘育苗，在幼苗四叶一心时选取长势一致的幼苗定植于栽培袋中，栽培袋的规格为100×20×16cm，每个栽培袋内定植三株幼苗；
（2）当番茄幼苗进入即将进入开花期时将其分为A、B、C、D四组，继续栽培，进入开花期和结果期后，开始浇灌营养液，其中：
A组按照所述实验组1的方法进行浇灌；
B组按照所述实验组2的方法进行浇灌；
C组按照所述对照组1的方法进行浇灌；
D组按照所述对照组2的方法进行浇灌；
在实验期间，记录不同实验组番茄亩产量，并测定不同实验组番茄中含有的可溶性蛋白、维生素C、可溶性总糖的含量，实验结果如表1所示：
表1 不同实验组结果
注：数据以“平均值±标准误”表示。同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05），表2、表3同；
由 表1可知，实验组1与对照组1相比，番茄亩产量提高了16.40%，实验组1和对照组2相比，番茄亩产量提高了12.79%；实验组2与对照组1相比，番茄亩产量提高了10.44%，由此说明，本发明所述营养液能显著提高番茄亩产量，不仅与营养液成分中含有的5-氨基乙酰丙酸有关，也有其它成分相关，且含有的所有成分之间能相互协同达到更好的效果，使番茄亩产量提高16.40%，达到16314kg·667m-2的产量；
此外，根据表中数据还可知，与对照组1相比，实验组1栽培的番茄含有的可溶性蛋白、维生素C和可溶性总糖含量分别提高了120%、4.45%和32.17%；因此，本发明所述营养液用于番茄开花期和结果期，可提高番茄有效营养成分含量，改善其品质；
在实验期间，结果盛期测定番茄丙二醛值（MDA）含量，以番茄叶片为测定对象；结果如表2所示：
表2 不同实验组丙二醛值（MDA）含量测定结果(nmol· g-1 FW)
由表2可知，实验组1与对照组1相比，MDA含量降低了34.02%，实验组2与对照组1相比，MDA含量降低了34.02%含量降低了29.54%；MDA的含量可以用来衡量膜脂过氧化程度，当MDA含量升高时，可能会造成细胞膜的崩溃，本发明所述营养液可显著降低番茄叶片中MDA含量，即可以有效缓解低温胁迫对膜的过氧化伤害，提高番茄的抗寒性，这不仅与所述营养液中含有的5-氨基乙酰丙酸成分有关，也与其它成分有关，且所有成分相互复配，对于降低MDA含量具有更好的技术效果；
对比实验2
选取“巴宝丽”番茄为实验品种，实验时间始于2018年8月，实验持续4个月，在实验期间所有实验组均在同一温室大棚内进行，以保证所有实验组均处于相同的环境下；
试验方法：
实验组1：使用实施例1制备所得营养液，按照实施例1所述应用步骤浇灌番茄；
对照组1：以碳酸钙、磷酸二铵、硫酸锰、硫酸锌分别等量代替实施例1中所述的四水合硝酸钙、四水合钼酸铵、一水合硫酸锰及七水合硫酸锌，其余成分及其制备方法同实施例1，按照实施例1所述应用步骤浇灌番茄；
实验步骤：
（1）采用基质穴盘育苗，在幼苗四叶一心时选取长势一致的幼苗定植于栽培袋中。栽培袋的规格为100×20×16cm，每个栽培袋内定植三株幼苗；
（2）将步骤（1）所述幼苗分为A、B两组，在番茄开花和结果期，使用实验组1所述方法浇灌A组番茄，使用对照组1所述方法浇灌B组番茄；
在实验期间，记录实验组番茄亩产量，并自定番茄含有的可溶性蛋白、维生素C及可溶性总糖的含量，实验结果如表3所示：
表3 不同实验组实验结果
| 组别 | 产量(kg·667m<sup>-2</sup>) | 可溶性蛋白(mg·g<sup>-1</sup>) | 维生素C(mg·100g<sup>-1</sup>) | 可溶性总糖% |
| 实验组1 | 16314±361.19a | 0.14±0.004a | 38.87±0.12a | 11.11±0.29a |
| 对照组1 | 13529± 211.43b | 0.07±0.001b | 38.29±0.36b | 8.52±0.12b |
由表3可知，与对照组1相比，实验组的亩产量提高了20.59%，且番茄含有的可溶性蛋白、维生素C及可溶性总糖含量均显著提高，说明本发明所述营养液对于提高番茄产量和品质，提高番茄抗性具有明显效果。
Claims (3)
1.一种可提高番茄低温抗性的营养液，其特征在于：包括以下成分：尿素1000份，硝酸钾4000份，四水合硝酸钙10000份，磷酸二氢钾500份，七水合硫酸镁3500份，四水合钼酸铵0.1份，螯合铁180份，硼酸18份，一水合硫酸锰11份，七水合硫酸锌1.4份，五水合硫酸铜0.5份，5-氨基乙酰丙酸70份；
所述营养液的制备方法包含以下步骤：
（1）按质量份称取尿素、硝酸钾、四水合硝酸钙，分别与水按0.17g/L、0.56g/L、1.36g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合，搅拌均匀得到A溶液；
（2）按质量份称取磷酸二氢钾和七水合硫酸镁，分别与水按0.07g/L、0.48g/L的比例混合搅拌至完全溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到B溶液；
（3）按质量份称取四水合钼酸铵、螯合铁、硼酸、一水合硫酸锰、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜，与水分别按0.2mg/L、250mg/L、27mg/L、16mg/L、2.0mg/L、0.8mg/L的比例混合，完全搅拌至溶解，将所得水溶液混合搅拌均匀得到C溶液；
（4）将所述A溶液、B溶液及C溶液按照2.5:2.5:1的比例混合，制备为营养液Ⅰ；
（5）按质量份称取5-氨基乙酰丙酸，与水按0.01g/L的比例混合搅拌均匀，将所得水溶液加入到所述营养液Ⅰ中，搅拌均匀得到营养液Ⅱ；
所述营养液应用于番茄开花及结果期；
所述营养液的应用包括以下步骤：
（1）在番茄开花期及结果初期，按照每株每天0.5L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.5L用量浇灌一次；
（2）在番茄结果盛期，按照每株每天1L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天1L用量浇灌一次；
（3）在番茄结果后期，按照每株每天0.7L，用所述营养液Ⅰ进行浇灌；并每间隔3天，用所述营养液Ⅱ，按照每株每天0.7L用量浇灌一次。
2.根据权利要求1所述可提高番茄低温抗性的营养液，其特征在于：所述营养液还包括微量元素。
3.根据权利要求1所述可提高番茄低温抗性的营养液，其特征在于：所述营养液含有大量元素N、P、K、Ca。
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