[發明專利]一種水培營養液及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210037202.4
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102584397A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 徐虹;張丹;馮小海;李莎;粱金豐;張揚;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明涉及一種含有γ-聚谷氨酸和稀土元素的水培營養液及其制備方法和應用，屬于混合肥料應用領域。

背景技術

水培營養液是采用環境生物生態共生技術和菌根共生原理經生物發酵、化學螯合、物理活化等工藝合成的一種新型水培植物營養液，具有植物營養和水質改善的功效，可代替土壤向植物提供水、肥、氣、熱等生長因子，能滿足水培植物生長所需的條件。

水培(Water?Culture)是指植物根系直接生長在營養液液層中的一種無土栽培方法。目前水培大多應用于花卉栽培，而應用于蔬菜、水果類的實例并不多見。并且，以往的水培營養液都是有針對性的施用于某一類的植物，應用范圍較窄。所以，廣譜性的水培營養液是未來研究的熱點。

γ-聚谷氨酸(γ-poly-glutamic?acid，簡稱γ-PGA}是谷氨酸單體以γ-羧基與氨基相縮合的一種聚氨基酸(結構如下)。

γ-PGA具有極佳的生物可降解性、成膜性、成纖維性、可塑性、粘結性、保濕性等許多獨特的理化和生物學特性，在注重環保、強調可持續發展的今天，γ-PGA及其衍生物有十分廣闊的應用前景，如強吸水保濕性能，可用于化妝品、食品、分散劑、螯合劑、建筑涂料、防塵等領域。而市場上存在的水培營養液都具有一定的專屬性，因此一種廣譜高效的水培營養液亟待開發。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可以廣泛應用于無土栽培觀葉花卉、葉類蔬菜、瓜果的廣譜性水培營養液。

本發明還要解決的技術問題，是提供上述水培營養液的制備方法。

本發明最后要解決的技術問題，是提供上述水培營養液的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種水培營養液，包括基本營養元素和水，所述的水培營養液還包含γ-聚谷氨酸和稀土元素；其中，γ-聚谷氨酸的含量3.4×10^-6～6800×10^-6mmol/L；稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹中的一種或多種的混合，含量為0.00007～0.09444mmol/L。

其中，所述的基本營養元素包含：N和K，含量分別為12.5～13.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L。所述的基本營養元素優選包含N、P、K、S、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn、Mo、Co的含量分別為12.5～13.6mmol/L，1.3～1.6mmol/L，7.2～7.7mmol/L，2.0～4.7mmol/L，11.7～12.0mmol/L，1.8～2.3mmol/L，0.007～0.015mmol/L，0.080～0.093mmol/L，0.00007～0.00039mmol/L，0.009～0.018mmol/L，0.0001～0.0003mmol/L，0.00002～0.00008mmol/L。

其中，所述的γ-聚谷氨酸為γ-聚谷氨酸純品、γ-聚谷氨酸鹽純品、包含γ-聚谷氨酸的發酵培養物、γ-聚谷氨酸溶液、或含有γ-聚谷氨酸的可濕性粉劑；γ-聚谷氨酸鹽純品、包含γ-聚谷氨酸的發酵培養物、γ-聚谷氨酸溶液、含有γ-聚谷氨酸的可濕性粉劑的用量以其中所含的γ-聚谷氨酸計。

上述γ-聚谷氨酸優選用γ-聚谷氨酸溶液的形式，所述的γ-聚谷氨酸溶液按如下方法制備得到：微生物發酵生產γ-聚谷氨酸，發酵結束后，將得到γ-聚谷氨酸培養物，經板框過濾除菌，即可制得所需求的γ-聚谷氨酸溶液，其中，γ-聚谷氨酸溶液中，γ-聚谷氨酸的含量為2～5wt％。具體來說，γ-聚谷氨酸溶液可采用如下方法制備：發酵結束的發酵液，先用硫酸調發酵液pH為2～5，加0.1～3wt％的硅藻土攪拌均勻，經板框過濾除菌，90-120℃加熱0.5-3h，再用30～40wt％NaOH調節pH至6.0～8.0即可得到所需求的γ-聚谷氨酸溶液。但本發明不局限于上述γ-聚谷氨酸溶液的制作方法，通過現有的任何γ-聚谷氨酸生產菌株，任何現有的發酵方法制備得到的γ-聚谷氨酸，再經過濾除菌、得到的產品都可以用作γ-聚谷氨酸溶液。

其中，所述的γ-聚谷氨酸平均分子量為5～200KDa。

其中，所述的水培營養液，pH值為5.0～7.0。

上述水培營養液的制備方法，分別稱取配方量的含基本營養元素的化合物依次溶解于水，再加入含有稀土元素的化合物進行溶解，最后添加γ-聚谷氨酸，混合均勻即可。

本發明的基本營養元素和稀土元素在配置水培液時，以包含該元素的水溶性鹽配置。