本發(fā)明屬于液態(tài)培養(yǎng)液的工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種液態(tài)種植黃瓜的高效培養(yǎng)液及其制備方法。
背景技術(shù)：
無土栽培的優(yōu)點在于：采用液態(tài)的營養(yǎng)基質(zhì)，可以將無及礦質(zhì)鹽直接溶解在液態(tài)的水中，然后以流動的方式提供養(yǎng)分，作物在沒有土壤的依托下，直接由根系吸收養(yǎng)分，大大節(jié)省人力和土地資源，同時也節(jié)省肥料和避免肥料流失造成的環(huán)境問題；但是液態(tài)培養(yǎng)機制的幾個問題需要提升，將獲得更大的收益。
農(nóng)作物的根系吸收養(yǎng)分的形式，主要由根系中的須根系根尖的根毛區(qū)，由分生區(qū)和伸長區(qū)吸收為主要區(qū)域，而吸收的方式為直接吸收接觸的礦物離子，為截獲的過程，再通過吸收區(qū)細胞的細胞膜上的離子通道進行選擇性的通過，這些離子通道一般是載體蛋白類和通道蛋白類，有的離子需要耗費ATP的過程為主動運輸，無需耗費能量就屬于自由擴散，但條件是由高濃度向低濃度的過程，但是一般地，通道蛋白的結(jié)合性較弱，液態(tài)基質(zhì)的流動性大，難以集合和截獲離子，造成吸收過程的一大障礙，不同于土壤的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)較為固定，不存在以上問題，但是土壤基質(zhì)的問題在于根系附近養(yǎng)肥吸收過后，會造成區(qū)域性的營養(yǎng)空洞，土壤不存在流動性。
影響?zhàn)B分吸收的因素主要由基質(zhì)養(yǎng)分的濃度、溫度、光長強度、土壤水分、通氣情況、土壤pH、養(yǎng)分離子的理化性質(zhì)、根的代謝活性、苗齡、生育時期和植物自身養(yǎng)分的情況等等。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：研究一種液態(tài)的無土種植基質(zhì)，提供作物生長的所有營養(yǎng)元素及生長活性物質(zhì)，提高利用率，解決以往基質(zhì)流動性好但元素附著力差、通氣性低引起的腐爛及蟲害問題，具體是通過以下方法實現(xiàn)的：
一種液態(tài)種植黃瓜的高效培養(yǎng)液，其特征在于，由以下重量（份）的原料制成：藻類混合溶液5000~6000、高鐵酸鉀6~10、硫酸鋁0.5~1.0、青蒿渣45~60、檸檬酸鈉3~6、硫酸錳6~9、乳酸6~10、硝酸銨鈣10~14、硝酸鉀4~6、EM菌劑1~3、硫酸鎂5~10、尿素20~25、豆粕粉25~35、玉米芯30~45、高嶺土10~16和適量的水；
所述藻類混合溶液是混合重量（份）為單位的葡萄糖10~15、淀粉30~45、磷酸二氫鉀6~9、亞硒酸鈉1~3、鉬酸銨0.5~1.0、高錳酸鉀3~6、麥芽粉10~15、腐殖酸粉3~6、尿素3~5、牛肉膏3~6，加入到水400~500中制成培養(yǎng)液，混合含有等量比例的馬尾藻、綠球藻、顫藻、柵列藻、馬尾藻和藍藻的藻細胞粉3~5份，加20~30倍其總重量份的水稀釋后接種到前述培養(yǎng)液中，調(diào)節(jié)pH7.0~7.5，溫度15~20℃并采用白熾燈持續(xù)照射，通入無菌空氣振蕩培養(yǎng)20~25天，檢測藻類細胞的濃度在3.5×108個/L以上后得到。
一種液態(tài)種植黃瓜的高效培養(yǎng)液的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：
（1）將高鐵酸鉀加入至10~15倍其重量份的水中，攪拌溶解后加入至藻類混合溶液，以200~250r/ min的轉(zhuǎn)速攪拌20~30min，得絮凝狀膠質(zhì)溶液；
（2）混合豆粕粉、玉米芯、高嶺土、青蒿渣，適量噴水至含水量50~55%，接種EM菌劑，保溫35~40℃，堆積發(fā)酵18~22天，每2~3天翻攪一次，完成后高溫滅菌并按料水比1:15~20加水稀釋，離心后得上清液，加入到（1）所述的膠質(zhì)溶液中，攪拌混勻得溶液A；
（3）混合檸檬酸鈉、硫酸錳、乳酸及其它以下未涉及的剩余成分，加入至反應釜中，加入15~20倍的水，加熱至65~70℃攪拌溶解得溶液B；
（4）混合溶液A和溶液B，同時加入混凝劑硫酸鋁，以200~250min轉(zhuǎn)速攪拌2~4min后以40~50r/min繼續(xù)攪拌10~15min，最后將所得膠質(zhì)溶液與水按1:10~15的比例稀釋后即可。
本發(fā)明根據(jù)液態(tài)基質(zhì)中現(xiàn)存的問題，主旨思路是研究一種存在于無土栽培作物根系與液態(tài)基質(zhì)之間的一種介質(zhì)，通過這種介質(zhì)，可以有效聯(lián)系根系和基質(zhì)之間的“橋梁”，這種中間體可以一方面結(jié)合成為絮凝狀物質(zhì)結(jié)合在根系的附近，同時又可以吸附和牽引水中無機鹽，使的根系在高流動性的液態(tài)基質(zhì)中可以順利的截獲所需的養(yǎng)分，
研究發(fā)現(xiàn)水中的藻類細胞經(jīng)過高鐵酸鹽氧化后發(fā)生了結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化，降低了藻細胞的活動性，且增加了藻細胞的沉淀性，高鐵酸鹽預氧化后部分藻細胞發(fā)生聚集。高鐵酸鹽預氧化的特點是分解后會形成氫氧化鐵膠體沉淀，氫氧化鐵膠體沉淀到藻類細胞表面的情況，這些沉淀顯然會改變藻類的表面性質(zhì)，如藻細胞的表面電性，破壞藻細胞的表面結(jié)構(gòu)，造成藻細胞表面鞘套的卷繞，并可能使細胞的外鞘開裂，致使胞內(nèi)物質(zhì)外流。高鐵酸鹽氧化造成的藻類細胞的胞內(nèi)物質(zhì)釋放必然使水中的有機物度或者數(shù)量發(fā)生變化，向水中釋放出幾丁質(zhì)纖維，另外藻類細胞還可能釋放出除幾丁質(zhì)之外的其他有機物質(zhì)，這些綠藻或者藍綠藻釋放出的胞內(nèi)物質(zhì)在水中會具有帶負電荷或中性多聚電解質(zhì)的性質(zhì)，并因此而具有一定的絮凝作用。
同時藻類細胞破裂釋放的胞內(nèi)物質(zhì)如：幾丁質(zhì)酶、蛋白酶抑制劑、Bt內(nèi)毒素蛋白、細菌次生代謝物、真菌有關(guān)活性酶等都有極強的抗蟲活性，在培養(yǎng)的過程還可以適量加入微量元素，利用藻類細胞的吸收活性吸收，轉(zhuǎn)化為結(jié)合態(tài)的有機微量元素形式，便于作物的吸收，促進養(yǎng)分的利用。
本發(fā)明的有益效果：根據(jù)黃瓜種植時的營養(yǎng)需求，加入適量的營養(yǎng)元素，溶解在以藻類破裂細胞為基質(zhì)的培養(yǎng)液中，這是一種膠質(zhì)的溶液，流速相對攪拌，有促進養(yǎng)分吸收的功能，大大節(jié)省人力資源和土地資源，實現(xiàn)高產(chǎn)，同時由于不需要泥土，所以減少由于病蟲害造成的不必要損失，基本不使用農(nóng)藥，安全衛(wèi)生。
具體實施方式
實施例1：
一種液態(tài)種植黃瓜的高效培養(yǎng)液，其特征在于，由以下重量（g）的原料制成：藻類混合溶液5400、高鐵酸鉀7、硫酸鋁0.6、青蒿渣55、檸檬酸鈉5、硫酸錳8、乳酸9、硝酸銨鈣12、硝酸鉀4、EM菌劑2、硫酸鎂7、尿素22、豆粕粉28、玉米芯38、高嶺土12和適量的水；
所述藻類混合溶液是混合重量（Kg）為單位的葡萄糖14、淀粉40、磷酸二氫鉀7、亞硒酸鈉1、鉬酸銨0.6、高錳酸鉀5、麥芽粉12、腐殖酸粉4、尿素3、牛肉膏5，加入到水450中制成培養(yǎng)液，混合含有等量比例的馬尾藻、綠球藻、顫藻、柵列藻、馬尾藻和藍藻的藻細胞粉4份，加20~30倍其總重量份的水稀釋后接種到前述培養(yǎng)液中，調(diào)節(jié)pH7.0~7.5，溫度15~20℃并采用白熾燈持續(xù)照射，通入無菌空氣振蕩培養(yǎng)20~25天，檢測藻類細胞的濃度在3.5×108個/L以上后得到。
一種液態(tài)種植黃瓜的高效培養(yǎng)液的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：
（1）將高鐵酸鉀加入至10~15倍其重量份的水中，攪拌溶解后加入至藻類混合溶液，以200~250r/ min的轉(zhuǎn)速攪拌20~30min，得絮凝狀膠質(zhì)溶液；
（2）混合豆粕粉、玉米芯、高嶺土、青蒿渣，適量噴水至含水量50~55%，接種EM菌劑，保溫35~40℃，堆積發(fā)酵18~22天，每2~3天翻攪一次，完成后高溫滅菌并按料水比1:15~20加水稀釋，離心后得上清液，加入到（1）所述的膠質(zhì)溶液中，攪拌混勻得溶液A；
（3）混合檸檬酸鈉、硫酸錳、乳酸及其它以下未涉及的剩余成分，加入至反應釜中，加入15~20倍的水，加熱至65~70℃攪拌溶解得溶液B；
（4）混合溶液A和溶液B，同時加入混凝劑硫酸鋁，以200~250min轉(zhuǎn)速攪拌2~4min后以40~50r/min繼續(xù)攪拌10~15min，最后將所得膠質(zhì)溶液與水按1:10~15的比例稀釋后即可。
采用本發(fā)明的液態(tài)培養(yǎng)液用于無土栽培黃瓜的營養(yǎng)液，對照組選用常規(guī)營養(yǎng)液，其它日常管理和病蟲害的防止根據(jù)實際情況酌情實施，結(jié)果證明：本發(fā)明營養(yǎng)液可以延緩黃瓜的老化時間6~8天，增加了黃瓜的鮮嫩程度和口感，病蟲害發(fā)生率降低，提高經(jīng)濟收益20.3%。