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1、10申请公布号CN104106365A43申请公布日20141022CN104106365A21申请号201410354316022申请日20140724A01G1/0020060171申请人北京农学院地址102206北京市昌平区回龙观镇北农路7号72发明人季雪婧姜荣杨瑞王建立王绍辉赵福宽74专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅54发明名称一种通过灌溉沼气发酵液促进番茄生长发育的方法57摘要本发明公开了一种通过灌溉沼气发酵液促进番茄生长发育的方法。本发明所提供的方法包括如下步骤A1将蔬菜残体废弃物、助沼剂和水按照515KG3050G100140L的配比混合,经厌氧发酵产。
2、气后得到沼气发酵液;A2用水对步骤A1得到的沼气发酵液进行稀释,其中水的用量小于稀释后液体总体积的60;A3用步骤A1得到的沼气发酵液或步骤A2得到的稀释后液体灌溉目的番茄苗,每68天灌溉一次,灌溉610次,每次每株灌溉0406L。实验证明,通过灌溉沼气发酵液可以有效促进番茄生长发育,果实产量和品质均有提高。另外,本发明方法成本低廉,且绿色无公害。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图2页10申请公布号CN104106365ACN104106365A1/2页21一种利用沼气发酵液促进番茄生长发育的方法,包括如下。
3、步骤A1将蔬菜残体废弃物、助沼剂和水按照515KG3050G100140L的配比混合,经厌氧发酵产气后得到沼气发酵液;A2用水对步骤A1得到的沼气发酵液进行稀释,其中水的用量小于稀释后液体总体积的60;A3用步骤A1得到的沼气发酵液或步骤A2得到的稀释后液体灌溉目的番茄苗,每68天灌溉一次,灌溉610次,每次每株灌溉0406L。2根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述生长发育体现为如下中的至少一种1总产量增加;2单果重量增加;3单株开花数增多;4果实维生素C含量增加。3根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于当所述生长发育体现为如下2和/或3时,所述方法的步骤A3中采用的是步骤A1得到的沼气。
4、发酵液;或当所述生长发育体现为如下1时,所述方法的步骤A3中采用的是步骤A1得到的沼气发酵液,或步骤A2得到的含有体积百分含量为80的所述沼气发酵液的稀释后液体;或当所述生长发育体现为如下4时,所述方法的步骤A3中采用的是步骤A2得到的含有体积百分含量为40的所述沼气发酵液的稀释后液体;1总产量增加;2单果重量增加;3单株开花数增多;4果实维生素C含量增加。4根据权利要求13中任一所述的方法,其特征在于所述蔬菜残体废弃物为甘蓝叶残体。5根据权利要求14中任一所述的方法,其特征在于所述目的番茄苗为7080叶龄的番茄苗。6根据权利要求15中任一所述的方法,其特征在于所述沼气发酵液中,氮元素的质量含。
5、量为0035,磷元素的含量为0032MG/KG,钾元素的含量为0555G/KG。7一种促进番茄生长发育的制剂,为如下I或III权利要求1中所述的沼气发酵液;II用水对所述沼气发酵液进行稀释后得到稀释液,其中水的用量小于稀释液总体积的60。8根据权利要求7所述的制剂,其特征在于当所述生长发育体现为如下2和/或3时,所述制剂为所述I中的沼气发酵液;或当所述生长发育体现为如下1时,所述制剂为所述I中的沼气发酵液,或所述II权利要求书CN104106365A2/2页3中的含有体积百分含量为80的所述沼气发酵液的稀释液;或当所述生长发育体现为如下4时,所述制剂为所述II中的含有体积百分含量为40的所述沼。
6、气发酵液的稀释液;1总产量增加;2单果重量增加;3单株开花数增多;4果实维生素C含量增加。9根据权利要求18中任一所述的方法或制剂,其特征在于所述番茄为番茄品种为“星光硬特丽”。权利要求书CN104106365A1/8页4一种通过灌溉沼气发酵液促进番茄生长发育的方法技术领域0001本发明属于农业生产领域,涉及一种通过灌溉沼气发酵液促进番茄生长发育的方法。背景技术0002沼液是沼气厌氧发酵后的产物,它富含了丰富的腐植酸、有机质、作物所需的氮、磷、钾等营养元素,是一种优质的有机肥料。国内对沼液对作物产量和品质的影响研究比较多。近些年,番茄在市场上的需求量越来越大,所以番茄在生产中为了有产量的收益,。
7、但是为了能够大幅度的增产,化肥、农药的施用量逐年增高,虽然化肥是能够提高产量的巨大动力,但是化肥中的氮肥的利用率很低,这不仅造成了资源上的浪费,而且施用以后并没有被植物吸收利用的肥料进入环境中,对环境造成了很大的污染,破坏了土地的资源,并且对人们的健康也构成了很严重的威胁,尤其是近些年,在农业上过多使用化肥造成的很多污染已经引起了人们的重视。所以为了保护环境,又因为近些年随着人们对品质要求的提高,无公害生产技术是未来的必经之路。0003随着近些年人们生活水平提高,对待蔬菜上市前加工处理提出了更高的要求,所以在上市前会有大量质量不佳或者是加工处理后的蔬菜残体成为了固体废弃物,造成了资源的浪费和环。
8、境的污染。随着近些年的研究,将蔬菜残体进行厌氧发酵后可得出的沼气、沼液、沼渣,这三样产物不仅能够将废弃物重新利用,减少环境上的污染,还可以在生活中,种植上起到可以很大的作用。以沼气、沼液、沼渣为核心的生态农业已成为我国农业可持续发展的必然选择,其中沼液就是一种速效营养能力强,养分利用高,能够被作物吸收利用的活性抗性物质,是一种具有生物肥料和生物农药双重功效的。发明内容0004本发明的一个目的是提供一种利用沼气发酵液促进番茄生长发育的方法。0005本发明所提供的利用沼气发酵液促进番茄生长发育的方法,具体包括如下步骤0006A1将蔬菜残体废弃物如甘蓝叶残体、助沼剂和水按照515KG3050G100。
9、140L如10KG40G120L的配比混合,经厌氧发酵产气后得到沼气发酵液;0007A2用水对步骤A1得到的沼气发酵液进行稀释,其中水的用量小于稀释后液体总体积的60;0008A3用步骤A1得到的沼气发酵液或步骤A2得到的稀释后液体灌溉目的番茄苗,每68天如7天灌溉一次,灌溉610次如8次,每次每株灌溉0406L如05L。0009在上述方法中,所述生长发育具体可体现为如下中的至少一种00101总产量增加;00112单果重量增加;00123单株开花数增多;说明书CN104106365A2/8页500134果实维生素C含量增加。0014进一步,当所述生长发育体现为如下2和/或3时,所述方法的步骤A。
10、3中采用的是步骤A1得到的沼气发酵液;当所述生长发育体现为如下1时,所述方法的步骤A3中采用的是步骤A1得到的沼气发酵液,或步骤A2得到的含有体积百分含量为80的所述沼气发酵液的稀释后液体;当所述生长发育体现为如下4时,所述方法的步骤A3中采用的是步骤A2得到的含有体积百分含量为40的所述沼气发酵液的稀释后液体;00151总产量增加;00162单果重量增加;00173单株开花数增多;00184果实维生素C含量增加。0019在本发明的一个实施例中,所述蔬菜残体废弃物具体为甘蓝叶残体即甘蓝最外层的废弃叶片残体。0020在上述方法中,所述助沼剂为沼气发酵助剂。在本发明中,所述助沼剂具体为金宝贝沼气发。
11、酵助剂。具体而言,所述金宝贝沼气发酵助剂可购自北京华夏康源科技有限公司。0021在所述方法的步骤A1中,所述厌氧发酵具体为于温度3540的条件下厌氧发酵一个月。0022在上述方法中,所述目的番茄苗可为7080叶龄的番茄苗。0023在本发明中,步骤A3中的所述每次每株灌溉0406L如05L具体为在5050CM的土壤面积内种植2株所述目的番茄苗,每次灌溉1L。0024在所述方法中,步骤A3中的所述灌溉的时间为一天中的清晨早7点至10点之间的时间。0025在本发明中,所述沼气发酵液中,氮元素的质量含量可为0035,磷元素的含量可为0032MG/KG,钾元素的含量可为0555G/KG。0026进一步,。
12、所述沼气发酵液中,微量元素的含量如下砷元素的含量为0004MG/KG、铅元素的含量为0029MG/KG、铬元素的含量为0001MG/KG、钠元素的含量为22690MG/KG、铜元素的含量为0035MG/KG、锌元素的含量为0057MG/KG、铁元素的含量为0395MG/KG、锰元素的含量为0220MG/KG、硼元素的含量为0006MG/KG、镁元素的含量为42356MG/KG。0027在本发明中,所述番茄具体为番茄品种为“星光硬特丽”。0028本发明的另一个目的是提供一种促进番茄生长发育的制剂。0029本发明所提供的促进番茄生长发育的制剂,具体可为如下I或II0030I以上所述的沼气发酵液;0。
13、031II用水对所述沼气发酵液进行稀释后得到稀释液,其中水的用量小于稀释液总体积的60。0032进一步,当所述生长发育体现为如下2和/或3时,所述制剂为所述I中的沼气发酵液;当所述生长发育体现为如下1时,所述制剂为所述I中的沼气发酵液,或所述II中的含有体积百分含量为80的所述沼气发酵液的稀释液;当所述生长发育体现为如下4时,所述制剂为所述II中的含有体积百分含量为40的所述沼气发酵液的稀释液;说明书CN104106365A3/8页600331总产量增加;00342单果重量增加;00353单株开花数增多;00364果实维生素C含量增加。0037在本发明中,所述番茄具体为番茄品种为“星光硬特丽”。
14、。0038实验证明,通过灌溉沼气发酵液可以有效促进番茄生长发育,果实产量和品质均有提高。本发明具有较好的应用前景。00391、生态效益在生态效益上,通过合理运用沼液,可以减少农药及化肥的使用,使环境能够得到很好的改善,也能使农村的生活环境有一个改善,并且利用沼液还可以进行防治病虫害,这样就会不会出现农药残留超标的问题,有利于无公害,绿色农业的发展。通过沼液,还可以降低土壤的板结,增加土壤中的各种含量,并且有利于土壤的可持续发展。00402、社会效益通过果蔬废弃物的厌氧发酵处理,以及对沼液的综合利用,可以解决农作物产业发展中的一些阻碍,并且还能够满足人们对高品质蔬菜的需要,提高生活水平,保障人民。
15、的身体健康。00413、经济效益对于经济效益来说,沼液、沼气及沼渣的成本都是比较低的,但是这三种产物确实能够带来更大的经济效益。比如沼气作为燃料可以做饭、也可保鲜水果,沼液可以当有机肥、浸种,沼渣可以制作成肥料出售。通过沼气发酵产物后的一系列运用,因为成本相当低廉,所以都能从此产物获得一定的经济效益。附图说明0042图1为不同浓度的沼气发酵液对番茄座果率的影响。不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。0043图2为不同浓度的沼气发酵液对番茄单果重的影响。不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。0044图3为不同浓度的沼气发酵液对番茄总产量的影响。不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。0045。
16、图4为不同浓度的沼气发酵液对番茄果实中维生素C含量的影响。不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。0046图5为不同浓度的沼气发酵液对番茄果实中可溶性糖含量的影响。不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。具体实施方式0047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。0048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。0049番茄品种为“星光硬特丽”公司名称为沈阳星光种业有限公司。产地辽宁,此品种为无限生长型,果粉红色,表皮光亮,无绿肩,耐储耐运,口感好。0050实施例1、沼气发酵液的制备及各浓度稀释液的配制0051一、沼气发酵液的制备及各元素含量测定0052。
17、1、供试沼气发酵液的制备说明书CN104106365A4/8页70053本实施例中供试沼气发酵液是以蔬菜残体废弃物甘蓝叶残体,即甘蓝最外层的废弃叶片为原料,加入沼气发酵助剂经厌氧发酵正常产气后,得到沼气发酵液。0054制备沼气发酵液的原料配比为10KG甘蓝叶残体、40G助沼剂金宝贝沼气发酵助剂,购自北京华夏康源科技有限公司,120L水。0055将原料按照如上配比混合均匀后置于厌氧箱中,温度3540,发酵一个月,产气后得到沼气发酵液。00562、沼气发酵液的元素测定0057对步骤1获得的沼气发酵液进行氮磷钾元素,以及微量元素的测定。0058结果显示,步骤1获得的沼气发酵液中,全氮N元素的质量含量。
18、为0035,全磷P元素含量为0032MG/KG,全钾K元素含量为0555G/KG,各元素见表1。0059表1甘蓝残体沼气发酵液中各元素指标00600061二、沼气发酵液的稀释液的配制0062本实施例中将沼气发酵液共设定了6个处理表21CK对照清水;2沼气发酵液浓度20,沼气发酵液和清水的毫升比例为200800;3沼气发酵液浓度40,沼气发酵液和清水的毫升比例为400600;4沼气发酵液浓度60,沼气发酵液和清水的毫升比例为600400;5沼气发酵液浓度80,沼气发酵液和清水的毫升比例为800200;6沼气发酵液浓度100,纯沼气发酵液。0063表2沼气发酵液对番茄灌溉的浓度00640065实施。
19、例2、沼气发酵液对番茄生长发育的促进作用研究0066一、试验方法0067试验地点位于北京农学院大棚内,供试番茄品种为“星光硬特丽”。番茄苗定植于5050CM的大营养钵中,每盆定植两棵,行距50CM,每盆株距30CM,共计番茄植株180棵。0068番茄种植按照常规操作进行,3月25日通过番茄种子温汤浸种后进行催芽,3月29日穴盘播种,5月4日移苗至小营养钵,5月17日定植于大营养钵内,8月3日采收完毕,全生育期132D。定植后开始灌溉灌溉沼气发酵液时,番茄苗处于7080叶龄期实施例1步骤二中配制的六个浓度的沼气发酵液。灌溉沼气发酵液选择清晨早上7点至10点之间的时间进行,将沼气发酵液全部灌入大营。
20、养钵内,为避免误差增大,灌溉时慢慢灌入,说明书CN104106365A5/8页8避免沼气发酵液从大营养钵外流失,番茄植株采取随机排列,试验设计6个处理对应六个浓度的沼气发酵液,3次重复每个重复10株番茄,18个试样,此操作连续灌溉8次,每个大营养钵2株番茄苗各灌溉1000ML沼气发酵液或其稀释液。灌溉沼气发酵液时间6月4日至7月23日每周二进行灌溉,8月4日采收番茄并且开始统计番茄结果数量及重量。并且,整个实验过程中对不同处理的如下各生理指标及果实品质指标进行测定。00691果实的横径、纵径、果肉厚度0070通过分组,对每个处理重复的每株番茄随机抽取13个果实,采用游标卡尺进行测定。00712。
21、开花总数0072自番茄开花初期至开花结束,每周进行两次开花数统计后得出的开花数量。00733果形指数0074果形指数果实纵径/果实横径,扁圆为095以下、近圆为095098、圆为09911、高圆为1113、梨形为14以上。00754可溶性固形物0076每株随机抽取3个番茄果实,采用WYZ手持测糖仪进行含量测定。00775维生素C0078采收番茄果实,从每株番茄中抽取1个果实,由于每个重复为10株番茄,所以每个重复抽取共10个番茄果实,对番茄去皮、去籽后进行匀浆,之后采用2,6二氯酚靛酚方法进行维生素C含量的测定,结果取平均值。00796可溶性总糖0080同5对番茄进行匀浆,采用匀浆后的番茄样品。
22、,进行蒽酮比色法测定。00817番茄红素0082同5对番茄进行匀浆,采用匀浆后的番茄样品,进行比色法测定番茄红素。00838总酸度0084同5对番茄进行匀浆,匀浆后,用纱布过滤出番茄汁,采用01MOL/L1NAOH中和滴定法进行总酸度测定。00859糖酸比0086糖酸比为可溶性固形物和总酸度含量的比值。0087试验数据采用SPSS软件进行统计与分析,用方差分析法进行显著性差异分析。0088二、实验结果00891、灌溉沼气发酵液对番茄开花、座果以及产量的影响0090不同浓度的沼气发酵液对番茄开花、座果以及产量的影响结果如表3所示。0091表3沼气发酵液对番茄果实开花、坐果以及产量的影响0092处。
23、理每株开花数座果率单果重G总产量G增产率G1CK1037B1738AB10185B55104BG21207BC1353B10691AB52631B44说明书CN104106365A6/8页9G31074B1806AB9676B56594B27G4124ABC2329A9885B79653AB44G5136AB2324A9678B90487A64G6145A1688AB12073A88300A600093注“增产率本组的产量CK组的产量/CK组的产量”;同列不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。00941灌溉沼气发酵液对番茄每株开花数及座果率的影响0095由表3可看出,处理G6的单株开花数最多。
24、,次之为处理G5、G4、G2、G3,对照G1单株开花数最低,通过5显著性方差分析得知,处理G6与对照G1存在显著性差异,由此可知,处理G6能够提高番茄单株开花数。由图1可知,处理G4的座果率最高,处理G4、G5比对照G1的座果率分别提高了337、34,表明灌溉处理G4、G5浓度的沼气发酵液对番茄座果率有较大影响。00962灌溉沼气发酵液对番茄单果重的影响0097由表3可知,通过灌溉不同浓度的沼气发酵液,对增加单果重有明显作用。通过图2,可看出处理G6单果重最高。通过5显著性方差分析可知,处理G6与对照G1之间存在显著性差异,而对照G1与处理G2、G3、G4、G5之间无显著性差异。处理G6比对照。
25、G1单果重提高了1854,由此可看出,适宜增加单果重的沼气发酵液浓度以处理G6最佳,可见灌溉沼气发酵液可以提高单果的重量。00983灌溉沼气发酵液对番茄总产量及增产率的影响0099通过图3可看出,处理G5的果实总产量最重,产量排序为处理G5处理G6处理G4处理G3对照G1CK处理G2。在灌溉沼气发酵液中,处理G5的产量最高,通过5显著性方差分析得知,处理G5、G6与对照G1之间存在显著性差异。对照G1与处理G2、G3、G4之间差异不显著。灌溉处理G5、G6浓度沼气发酵液能够显著提高番茄的产量。由表3可知,在种植番茄的土壤中灌溉不同浓度沼气发酵液有明显的增产效果,增产幅度达到2764,其中以处理。
26、G5效果最佳。处理G5与对照G1相比,增产率达到64,这是一个可观的增长比值,处理G4、G6比对照分别增产了44、60,处理G3相对于对照G1之间增加幅度不大。由此可看出,处理G4G6的沼气发酵液适合产量的增加,并能够使番茄产量大幅度提升,处理G5产量提升最为明显。01002、灌溉沼气发酵液对番茄果实形态的影响0101不同浓度的沼气发酵液对番茄果实形态的影响结果如表4所示。0102表4沼气发酵液对番茄果实形态的影响0103处理果肉厚度MM果实纵径MM果实横径MM果形指数G1CK626AB5389AB5843AB09225A说明书CN104106365A7/8页10G2635AB5291B572。
27、1BC09251AG3585B5168B5490BC09414AG4593B5330B5692C09363AG5609AB5424AB5653BC09608AG6664A5673A6085A09322A01040105注同列不同小写字母代表在5水平下的差异显著性。0106由表4得知,灌溉不同处理沼气发酵液到番茄的大营养钵内对番茄果实的厚度、纵径没有显著性差异,通过5显著性差异分析可看出,果实横径中,处理G4与对照G1之间存在显著性差异,由此可以看出,处理G4浓度沼气发酵液对番茄果实的横径略有影响。01073、灌溉沼气发酵液对番茄果实品质的影响0108不同浓度的沼气发酵液对番茄果实品质的影响结果。
28、如表5所示。0109表5灌溉沼气发酵液对番茄果实品质的影响01100111注FW表示鲜重;不同字母分别代表在5水平下的差异显著性01121灌溉沼气发酵液对番茄果实维生素C含量的影响0113从表5可看出,灌溉沼气发酵液对维生素C含量有显著影响,处理G3的维生素C含量最高,其次是处理G5、G4、G6、对照G1,维生素C含量最低的是处理G2。处理G3、G4、G5、G6的维生素C含量比对照G1分别提高了376、23、193、07。通过图4可看出,在处理G3之后,处理G4、G6的维生素C含量逐步下降,表明处理G3之后的沼气发酵液浓度不适宜番茄维生素C含量的增加,通过5显著性方差分析可看出,对照G1与处理。
29、G3存在显著性差异,与处理G2、G4、G5、G6相比无显著性,故可看出灌溉处理G3浓度沼气发酵液最适宜番茄果实维生素C含量的提高。01142灌溉沼气发酵液对可溶性糖含量的影响0115由图5可见,灌溉沼气发酵液在番茄可溶性糖含量的作用不明显,对照G1及处理说明书CN104106365A108/8页11间差异不大。通过5显著性方差分析可看出,处理与对照间没有显著性差异,所以灌溉不同浓度的沼气发酵液对可溶性总糖的影响不大。01163灌溉沼气发酵液对糖酸比的影响0117由表5可知,灌溉不同浓度沼气发酵液对番茄糖酸比有略微的影响,通过5的显著性方差分析后得知,对照G1与处理G2、G3、G4、G5、G6间并无显著性差异,综合分析后可知,灌溉不同浓度的沼气发酵液对番茄糖酸比没有太大的影响,并不影响到口味好坏。01184灌溉沼气发酵液对番茄红素含量的影响0119由表5可知,灌溉不同浓度沼气发酵液对番茄果实中番茄红素没有显著性增高,也没有降低的趋势,说明灌溉不同浓度沼气发酵液对番茄红素含量没有影响。0120综合以上各结果,总体来说,灌溉沼气发酵液明显提高了番茄的产量和部分果品品质。在产量方面处理G5、G6浓度为最佳,其中处理G5浓度的效果最好。说明书CN104106365A111/2页12图1图2图3说明书附图CN104106365A122/2页13图4图5说明书附图CN104106365A13。