阅读说明：本技术 一种含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用 (Vegetable water culture nutrient solution containing amino acids as well as preparation method and application of vegetable water culture nutrient solution ) 是由 郭晓明 罗三根 邓万良 翟修彩 黄娟 刘玉珍 李肖宇 郭小红 陈晓燕 李锡明 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用,属于植物生长领域。本发明提供了一种有机、无机复合型营养液,打破常规的纯无机矿质营养液,辅以有机成分,如氨基酸；含有复合氨基酸,肥效大于单质氨基酸,具有健壮根系、促进转绿、增加分蘖、提高抗逆性的功效,从而提高作物产量；氨基酸对作物的根系发育有特殊的促进作用,能以完整分子形态被根系直接吸收,在作物体内通过转氨基作用、脱氨基作用及其它过程加以同化,合成蛋白质或形成代谢能源,同时形成有机酸、糖等营养产物,另外,氨基酸会促进作物叶片中硝酸还原酶的活性,同时作为氮源部分取代硝酸盐,可以降低作物体内的硝酸盐含量,改善作物品质。(The invention provides a vegetable water culture nutrient solution containing amino acids as well as a preparation method and application thereof, belonging to the field of plant growth. The invention provides an organic and inorganic composite nutrient solution, which breaks through the conventional pure inorganic mineral nutrient solution and is supplemented with organic components, such as amino acid; contains compound amino acid, has fertilizer efficiency greater than that of simple substance amino acid, and has the effects of strengthening root system, promoting greening, increasing tillering and improving stress resistance, thereby improving crop yield; amino acid has special promotion effect on the root system development of crops, can be directly absorbed by the root system in a complete molecular form, is assimilated in the crop body through transamination, deamination and other processes to synthesize protein or form metabolic energy, and simultaneously form organic acid, sugar and other nutritional products.)

一种含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及植物生长技术领域，尤其涉及一种含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用。

背景技术

营养液是水培种植中的关键技术，对蔬菜生长优劣起着决定性的作用。根系状态反应蔬菜长势趋势，一般的水培肥料完全是矿质的无机营养，促根生长作用较弱。某些肥料商为了盲目追求生根，添加激素类生根剂，背离食品安全的理念。而且纯无机肥料的氮素以硝酸盐为主，水培出的蔬菜硝酸盐含量较高，被人体摄入后，经反硝化作用生成亚硝酸盐，不利于身体健康。水培肥料面临的以上问题亟待解决，才能促使水培蔬菜朝着绿色健康的方向发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用。本发明将氨基酸与无机营养结合，得到了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，以满足安全水培的需求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，包括以下浓度的元素：氮43.29～72.15g/L，磷16.63～27.72g/L，钾67.13～111.88g/L，钙29.661～49.43g/L，镁8.519～14.2g/L，铁0.697～1.161g/L，锰0.187～0.311g/L，硼0.178～0.297g/L，锌0.018～0.03g/L，铜0.007～0.012g/L，钼0.004～0.006g/L，所述氮中有机态氮的浓度为2.16～3.6g/L，所述钙中螯合态钙的浓度为4.32～7.2g/L，所述蔬菜水培营养液中含有氨基酸。

优选地，包括以下浓度的元素：氮48.10g/L，磷18.48g/L，钾74.59g/L，钙32.96g/L，镁9.47g/L，铁0.774g/L，锰0.207g/L，硼0.198g/L，锌0.02g/L，铜0.008g/L，钼0.004g/L，所述氮中有机态氮的浓度为2.4g/L，所述钙中螯合态钙的浓度为4.8g/L。

本发明还提供了上述技术方案所述的蔬菜水培营养液的制备方法，包括以下步骤：

将氨基酸液、糖醇钙、硝酸钙、硝酸钾、EDTA-Fe和水混合，得到A液；

将磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵、无水硫酸镁、硫酸锰、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵和水混合，得到B液；

将所述A液、B液分别保存后打包，得到所述蔬菜水培营养液。

优选地，所述氨基酸液为复合氨基酸，所述氨基酸液中游离氨基酸含量达300g/L以上。

优选地，所述氨基酸液中包括谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸。

本发明还提供了上述技术方案所述的蔬菜水培营养液的应用，将所述蔬菜水培营养液稀释200～500倍后用于植物水培。

优选地，所述稀释为先将一半水与A液搅拌混匀，再加B液至稀释倍数。

本发明提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，包括以下浓度的元素：氮43.29～72.15g/L，磷16.63～27.72g/L，钾67.13～111.88g/L，钙29.661～49.43g/L，镁8.519～14.2g/L，铁0.697～1.161g/L，锰0.187～0.311g/L，硼0.178～0.297g/L，锌0.018～0.03g/L，铜0.007～0.012g/L，钼0.004～0.006g/L，所述氮中有机态氮的浓度为2.16～3.6g/L，所述钙中螯合态钙的浓度为4.32～7.2g/L，所述蔬菜水培营养液中含有氨基酸。

有益效果：

1、是一种有机、无机复合型营养液，打破常规的纯无机矿质营养液，辅以有机成分，如氨基酸。

2、含有复合氨基酸，肥效大于单质氨基酸，具有健壮根系、促进转绿、增加分蘖、提高抗逆性的功效，从而提高作物产量。

3、氨基酸对作物的根系发育有特殊的促进作用，能以完整分子形态被根系直接吸收，在作物体内通过转氨基作用、脱氨基作用及其它过程加以同化，合成蛋白质或形成代谢能源，同时通过三羧酸循环、糖酵解和其他途径形成有机酸、糖等营养产物，可以使植物分蘖增加、叶色转绿、根系健壮、增加产量。另外，氨基酸会促进作物叶片中硝酸还原酶的活性，同时作为氮源部分取代硝酸盐，可以降低作物体内的硝酸盐含量，改善作物品质。

4、含有糖醇钙，可被作物快速吸收，同时防止与磷酸根、硫酸根产生沉淀，肥效更稳定。一方面，糖醇钙以甘露醇作为钙元素的载体，易被韧皮部吸收，进而更快的吸收和运输；另一方面，钙元素处于螯合态，不易与磷酸根、硫酸根产生沉淀，保持钙元素活性，肥效更稳定。

5、蔬菜水培营养液为A、B组合型，不同于常规的A、B、C型，操作简洁、方便。

本发明还提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液的制备方法，两步加入原料的目的在于，硝酸钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵溶解度相对较低，优先加入水中，在低溶质浓度时更易溶解，可加快生产速度。

本发明还提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液的应用，先将一半水与A液搅拌混匀，再加B液至稀释倍数，降低高浓度A液、B液混合量，减少可沉淀元素如钙离子、硫酸根、磷酸根的接触面积，防止产生沉淀，确保肥效。

附图说明

图1为本发明实施例中制备含氨基酸的蔬菜水培营养液的流程图；

图2为用实施例1制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；

图3为用实施例2制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；

图4为用实施例3制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；

图5为用对比例制得的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图。

具体实施方式

本发明提供了一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，包括以下浓度的元素：氮43.29～72.15g/L，磷16.63～27.72g/L，钾67.13～111.88g/L，钙29.661～49.43g/L，镁8.519～14.2g/L，铁0.697～1.161g/L，锰0.187～0.311g/L，硼0.178～0.297g/L，锌0.018～0.03g/L，铜0.007～0.012g/L，钼0.004～0.006g/L，所述氮中有机态氮的浓度为2.16～3.6g/L，所述钙中螯合态钙的浓度为4.32～7.2g/L，所述蔬菜水培营养液中含有氨基酸，优选包括以下浓度的元素：氮48.10g/L，磷18.48g/L，钾74.59g/L，钙32.96g/L，镁9.47g/L，铁0.774g/L，锰0.207g/L，硼0.198g/L，锌0.02g/L，铜0.008g/L，钼0.004g/L，所述氮中有机态氮的浓度为2.4g/L，所述钙中螯合态钙的浓度为4.8g/L。

本发明还提供了上述技术方案所述的蔬菜水培营养液的制备方法，包括以下步骤：

将氨基酸液、糖醇钙、硝酸钙、硝酸钾、EDTA-Fe和水混合，得到A液；

将磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵、无水硫酸镁、硫酸锰、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵和水混合，得到B液；

将所述A液、B液分别保存后打包，得到所述蔬菜水培营养液。

在本发明中，所述氨基酸液优选为复合氨基酸，所述氨基酸液中游离氨基酸含量优选达300g/L以上。

在本发明中，所述氨基酸液中优选包括谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸。

本发明分两步加入原料的目的在于，硝酸钾、磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵溶解度相对较低，优先加入水中，在低溶质浓度时更易溶解，可加快生产速度。

本发明还提供了上述技术方案所述的蔬菜水培营养液的应用，将所述蔬菜水培营养液稀释200～500倍后用于植物水培。

在本发明中，所述稀释优选为先将一半水与A液搅拌混匀，再加B液至稀释倍数，A液、B液不可直接混合，分开添加的目的在于，降低高浓度A液、B液混合量，减少可沉淀元素如钙离子、硫酸根、磷酸根的接触面积，防止产生沉淀，确保肥效。

在本发明中，得到所述A液、B液后，使用所述蔬菜水培营养液时，即配即用。

在本发明中，所述应用优选用于阳台水培设备、温室水培设备或植物工厂。

为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的含氨基酸的蔬菜水培营养液及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

图1为本发明实施例中制备含氨基酸的蔬菜水培营养液的流程图。

一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，采用搅拌罐搅拌生产工艺。其中，A液采用氨基酸液、糖醇钙、硝酸钙、硝酸钾、EDTA-Fe制备，B液采用磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵、无水硫酸镁、硫酸锰、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵等制备。不同实施例的区别在于营养成分的含量差异。

实施例1

一种含氨基酸的蔬菜水培营养液，包括以下浓度的元素：氮43.29g/L(含有机态氮2.16g/L)，磷16.63g/L，钾67.13g/L，钙29.661g/L(含螯合态钙4.32g/L)，镁8.519g/L，铁0.697g/L，锰0.187g/L，硼0.178g/L，锌0.018g/L，铜0.007g/L，钼0.004g/L。

A液的制备：按配方要求称取硝酸钾、硝酸钙、EDTA-Fe加入搅拌罐，加水搅拌充分溶解，按配方要求称取氨基酸液、糖醇钙，继续加入搅拌罐，混合均匀；

B液的制备：按配方要求称取硝磷酸一铵、磷酸二氢钾、硫酸铵加入搅拌罐，加水搅拌充分溶解，按配方要求称取无水硫酸镁、硫酸锰、硼酸、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵，继续加入搅拌罐，搅拌完全溶解；

用半自动分装机将A液、B液分别灌装至对应规格的瓶子中，打包完成。

实施例2：

A、B液的养分含量为：氮48.10g/L(含有机态氮2.4g/L)，磷18.48g/L，钾74.59g/L，钙32.96g/L(含螯合态钙4.8g/L)，镁9.47g/L，铁0.774g/L，锰0.207g/L，硼0.198g/L，锌0.02g/L，铜0.008g/L，钼0.004g/L。

生产工艺同“实施例1”。

实施例3：

A、B液的养分含量为：氮72.15g/L(含有机态氮3.6g/L)，磷27.72g/L，钾111.88g/L，钙49.43g/L(含螯合态钙7.2g/L)，镁14.2g/L，铁1.161g/L，锰0.311g/L，硼0.297g/L，锌0.03g/L，铜0.012g/L，钼0.006g/L。

生产工艺同“实施例1”。

对小白菜生长影响的应用试验。

(1)材料与方法

试验在福建省南靖县靖城镇三炬公司实验室进行，采用家庭园艺式水培设备，每个水培设备有3个层板，每个层板种植26株，水箱容积24L。设备参数设定为：采用叶菜模式；灯光起始时间7:00～21:00；灌溉时长白天15min、间歇15min，夜间灌溉10min、间歇240min；水泵白天8:00开启、夜间18:00开启。

水培作物为小白菜，为广泛食用蔬菜，菜苗在市场采购，移栽种植。

处理1：实施例1的蔬菜水培营养液，其营养成分包括氮43.29g/L(含有机态氮2.16g/L)，磷16.63g/L，钾67.13g/L，钙29.661g/L(含螯合态钙4.32g/L)，镁8.519g/L，铁0.697g/L，锰0.187g/L，硼0.178g/L，锌0.018g/L，铜0.007g/L，钼0.004g/L。

稀释倍数：180～300倍。

处理2：实施例2的蔬菜水培营养液，其养成分包括氮48.10g/L(含有机态氮2.4g/L)，磷18.48g/L，钾74.59g/L，钙32.96g/L(含螯合态钙4.8g/L)，镁9.47g/L，铁0.774g/L，锰0.207g/L，硼0.198g/L，锌0.02g/L，铜0.008g/L，钼0.004g/L。

稀释倍数：200～330倍。

处理3：实施例3的蔬菜水培营养液，其养成分包括氮72.15g/L(含有机态氮3.6g/L)，磷27.72g/L，钾111.88g/L，钙49.43g/L(含螯合态钙7.2g/L)，镁14.2g/L，铁1.161g/L，锰0.311g/L，硼0.297g/L，锌0.03g/L，铜0.012g/L，钼0.006g/L。

稀释倍数：300～500倍。

处理4：对比例，常规纯无机肥料(含有氮磷钾26％，钙17％，镁2％，微量元素0.1％)。

稀释倍数：400～500倍。

(2)营养液管理与记载

移栽前调配工作营养液，为方便操作，防止移动设备时溢出，各处理水箱最多装水20L。按各处理稀释倍数取等量A液、B液，先加一半水于水箱，加入A液，搅拌混匀，再加B液，再加水至20L水位。移栽两周后，按首次营养液用量的一半补加营养液。

水培过程中监测工作营养液的pH值和EC值。使pH值保持在5.5～6.5范围内，若超出此范围，通过添加0.5mol/L的氢氧化钠溶液或者0.5mol/L的稀磷酸调节；使EC值保持在1.6～1.8mS/cm范围内，若超出此范围，通过加水或加营养液调节。

(3)采收

移栽20天左右即可采收，每个层板取3株，测量株高、鲜重、干重、根长，检测植株硝酸盐含量。

(4)试验结果

如图2～5以及表1所示，其中图2为用实施例1制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；图3为用实施例2制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；图4为用实施例3制得的含氨基酸的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图；图5为用对比例制得的蔬菜水培营养液培养小白菜的实物图。

由表1可知，与常规纯无机肥料相比(对比例)，本发明各蔬菜水培营养液处理的“地上部分”生长性状较好，如平均株高、鲜重，尤其是处理1，平均鲜重可达30.3g；“地下部分”方面，蔬菜水培营养液处理的根系长而茂密，平均根长为23.9～28.1cm，而纯无机肥料处理的根系虽然茂密但不长，平均根长为18.7cm，可能是蔬菜水培营养液中的氨基酸刺激根端分生组织细胞的分裂与增长，使植株发根快，次生根增多，根系伸长，导致作物吸收水分和养分的能力大大增强，从而提高作物生长性状。

硝酸盐含量是代表蔬菜品质的重要指标，含量越低，通过蔬菜输入人体的风险越小。从表1可知，本发明提供的蔬菜水培营养液处理的小白菜硝酸盐含量为398～435mg/kg，而常规纯无机肥料的硝酸盐含量为589mg/kg(绿色无公害叶菜硝酸盐含量<3000mg/kg)，说明本发明提供的蔬菜水培营养液中的有机态氮部分取代了硝态氮，小白菜吸收硝态氮含量降低。

结合表1以及图2～5，可以看出，本发明提供的蔬菜水培营养液侧重于促进植株生长，尤其是实施例1。常规肥料侧重于促进根系茂密，但对株高、鲜重、根长促进作用不明显。另外，本发明的蔬菜水培营养液的蔬菜硝酸盐含量较低，更利于健康饮食需求。

表1不同处理的植株生长性状及硝酸盐含量

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。