一种提高营养液利用率的离子活化缓冲剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及无土栽培领域，特别是涉及一种提高营养液利用率的离子活化缓冲剂及其制备方法。
背景技术
近年来，我国农业的产业规模越来越大，截止2016年，主要温室面积已突破210万公顷，连栋温室面积达到5.18万公顷，日光温室和塑料大棚单体面积趋于大型化。营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。现有配方众多且已趋于成熟，几乎能满足所有温室种植作物的营养液配方需要，不同生长阶段不同企业也在不断调整营养液中各个养分的配比。但是，现有技术水平有限，仍不能进行营养液的循环利用，营养液几乎是直接排到下水道或者回归到大田作物中，造成资源浪费和环境污染。通过提高营养液中的养分利用率是解决循环利用中最直接最有效的的办法。
目前，有在专用肥中加入某一组分以提高肥料的水溶性，但尚未出现能提高营养液利用率的产品。
发明内容
为了解决目前营养液利用率低的问题，本发明的目的是提供一种提高营养液利用率的离子活化缓冲剂，该离子活化缓冲剂能够提高营养液的利用率，减少资源浪费和环境污染；为此，本发明还将提供该离子活化缓冲剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种提高营养液利用率的离子活化缓冲剂，包括重量份数的如下组分：5-25重量份的磷酸盐缓冲体系、10-45重量份的亚磷酸盐缓冲体系、5-25重量份的柠檬酸缓冲体系、0-25重量份的碳酸盐缓冲体系和0.6-9重量份的离子活化剂。
其中，所述离子活化剂为EDTA、DTPA、海藻粉、塔姆MN盐中的一种或多种的混合。
优选的是，所述的海藻粉为太平洋海域内的羊栖菜天然海藻粉或大西洋海域内的天然海藻粉。
其中，所述的离子活化剂包括重量份数的如下组分：0.5-2重量份的EDTA，0-1.5重量份的DTPA，0-1重量份的羊栖菜天然海藻粉，0.1-3重量份大西洋海域内的天然海藻粉，0-1.5重量份的塔姆MN盐。
其中，所述的磷酸盐缓冲体系为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、氢氧化钠、氯化钾、氯化钠、吐温中的两种或多种的混合。
其中，所述的亚磷酸盐缓冲体系为亚磷酸钾、亚磷酸二氢钾、亚磷酸氢二钾、亚磷酸氢二钠中的两种或多种的混合。
其中，所述的柠檬酸缓冲体系为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾中的两种或三种的混合。
其中，所述的碳酸盐缓冲体系为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钠中的两种或多种的混合。
本发明的第二方面，提供上述提高营养液利用率的离子活化缓冲剂的制备方法，包括如下步骤：
S1，称取重量份数的如下组分：5-25重量份的磷酸盐缓冲体系、10-45重量份的亚磷酸盐缓冲体系、5-25重量份的柠檬酸缓冲体系、0-25重量份的碳酸盐缓冲体系和0.6-9重量份的离子活化剂；
S2，将磷酸盐缓冲体系、亚磷酸盐缓冲体系、柠檬酸缓冲体系和碳酸盐缓冲体系充分混合后，获得具有缓冲功能的体系；
S3，将S2获得的体系和离子活化剂分别加入反应容器中，均匀混合，获得提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明的离子活化缓冲剂全水溶，性能稳定可靠，能够满足所有营养液的缓冲需要；本发明的离子活化缓冲剂能够提供一定的养分，如氮磷钾，减少营养液中养分的投入成本，相应地提高营养液的利用率，减少资源浪费和环境污染；本发明的离子活化缓冲剂含有的天然植物生长素、细胞分裂素等较多，此天然成分能有效地促进根系繁殖，根毛多，使得根系吸收养分能力强，将营养液中的养分离子从无效态转变为有效态，更利于作物吸收，以提高营养液的利用率；本发明的离子活化缓冲剂不仅能够用于营养液，也可以用于固体肥料中，增强肥料使用时的有效性。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
每生产100kg的离子活化缓冲剂，步骤如下：
步骤1：制备具有缓冲功能的反应体系1：分别称取磷酸二氢钾12.51kg、磷酸氢二钾1.32kg、亚磷酸钾5.86kg、亚磷酸二氢钾37.48kg、柠檬酸3.6kg、柠檬酸钠18.5kg、碳酸氢钾16.5kg、碳酸钾1.23kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤2：制备具有离子活化功能的反应体系2：分别称取EDTA%200.5kg、大西洋天然海藻粉2.5kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤3：将上述步骤1、步骤2中制备的反应体系1和反应体系2一起投入到混合搅拌机中，搅拌混合10-15min，即制成能够提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
实施例2
每生产100kg的离子活化缓冲剂，步骤如下：
步骤1：制备具有缓冲功能的反应体系1：分别称取磷酸二氢钾5.25kg、磷酸氢二钠17.68kg、亚磷酸钾8.61kg、亚磷酸二氢钾35.46kg、柠檬酸4.0kg、柠檬酸钠20.5kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤2：制备具有离子活化功能的反应体系2：分别称取EDTA%202kg、DTPA%201.5kg、太平洋羊栖菜1kg、大西洋天然海藻粉3kg和塔姆NN盐1kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤3：将上述步骤1、步骤2中制备的反应体系1和反应体系2一起投入到混合搅拌机中，搅拌混合10-15min，即制成能够提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
实施例3
每生产100kg的离子活化缓冲剂，步骤如下：
步骤1：制备具有缓冲功能的反应体系1：分别称取磷酸二氢钾2.25kg、磷酸氢二钠12.75kg、氯化钾1.2kg、氯化钠0.8kg、亚磷酸氢二钾5.85kg、亚磷酸二氢钾36.12kg、柠檬酸2.8kg、柠檬酸钾18.49kg、碳酸氢钠12.43kg、碳酸钠3.64kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤2：制备具有离子活化功能的反应体系2：分别称取EDTA%201.6kg、大西洋天然海藻粉1.5kg、太平洋羊栖菜海藻粉0.57kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤3：将上述步骤1、步骤2中制备的反应体系1和反应体系2一起投入到混合搅拌机中，搅拌混合10-15min，即制成能够提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
实施例4
每生产100kg的离子活化缓冲剂，步骤如下：
步骤1：制备具有缓冲功能的反应体系1：分别称取磷酸二氢钾12.51kg、磷酸氢二钾12.49kg、亚磷酸钾25kg、亚磷酸二氢钾16kg、柠檬酸3.6kg、柠檬酸钠1.4kg、碳酸氢钾16.5kg、碳酸钾8.5kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤2：制备具有离子活化功能的反应体系2：分别称取EDTA%200.5kg、DTPA%201kg,大西洋天然海藻粉2.5kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤3：将上述步骤1、步骤2中制备的反应体系1和反应体系2一起投入到混合搅拌机中，搅拌混合10-15min，即制成能够提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
实施例5
每生产100kg的离子活化缓冲剂，步骤如下：
步骤1：制备具有缓冲功能的反应体系1：分别称取磷酸二氢钾2.5kg、磷酸氢二钾2.5kg、亚磷酸钾15kg、亚磷酸二氢钾25kg、柠檬酸5kg、柠檬酸钠20kg、碳酸氢钾16.5kg、碳酸钾8.5kg，经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤2：制备具有离子活化功能的反应体系2：分别称取EDTA%202kg、DTPA%201.4kg,大西洋天然海藻粉0.1kg，塔姆MN盐1.5kg,经充分混合研磨过筛分级，干燥备用；
步骤3：将上述步骤1、步骤2中制备的反应体系1和反应体系2一起投入到混合搅拌机中，搅拌混合10-15min，即制成能够提高营养液利用率的离子活化缓冲剂。
以玻璃生菜为例，考察本发明的离子活化缓冲剂提高营养液利用率的效果。
以减量化8％的绿叶菜通用营养液+本发明的离子活化缓冲剂作为试验组用于培养生菜幼苗的生长；以绿叶菜通用营养液作为对比组用于培养生菜幼苗的生长，试验组和对比组分别设置两盆，每盆选择12株大小一致的生菜幼苗，每周更换营养液一次，每次将营养液pH值调至6左右，每天测定Ec值，待生菜植株生长30d后，测定生菜的生物量及各生理指标。
通过测定，试验组的Ec值为950mg/L，对比组的Ec值为1200mg/L；生菜幼苗培养4天后，对比组的生菜表面有白色油状漂浮物，可能是营养液盐类反应产生的白色沉淀；并且，随着处理时间的延长，对比组的Ec值在处理过程中略有下降，但变化幅度不大，试验组一直表现正常，营养液清澈无沉淀，Ec值几乎无变化。
试验组、对比组培养的生菜，其生菜生物量及相关生理指标测定结果如表1。
表1
由表1可看出，在营养液减量8％的情况下，添加本发明实施例1制备的离子活化缓冲剂后生菜的生长仍表现突出；且试验组处理的生菜株高、根长、鲜重、根系活力均比“对比组”处理的生菜更高；试验组的根系活力较对比组高29.73％，说明试验组处理的生菜根系活力更强，从而株高、根长、鲜重等生物量也相应提高。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
