技术领域
[0001] 本
发明属于作物栽培技术领域，具体涉及一种菠菜栽培基质及栽培方法。
背景技术
[0002] 菠菜(Spinacia oleracea L.)属于藜科菠菜属，在我国城乡春、秋、冬3季广泛种植，是我国一种重要的绿叶蔬菜和出口蔬菜。菠菜营养价值极高，富含维生素B1、维生素B2、维生素C、胡萝卜素、
蛋白质、叶酸，以及
铁、
钙、磷等矿物质，被阿拉伯人誉为“蔬中之王”。但菠菜作为一种叶菜类蔬菜，极易积累
硝酸盐和
草酸，硝酸盐摄入人体后可使人患高铁血红蛋白症。同时，硝酸盐是致癌物亚硝胺的前体，易诱发人体消化系统癌变。而草酸是一种
抗营养因子，不仅能影响矿质元素钙、镁和锌等的有效性，而且易导致草酸钙肾结石。
[0003] 近年来，农业生产上由于过量的施用氮肥，导致
土壤中N、P、K的比例失调，氮肥的大量施入使得菠菜中硝酸盐含量严重超标。
有机肥虽然可以替代无机
复合肥施入农田，但有机肥属于缓释肥，难以满足
植物早期生长过程中对养分的需求，目前，亟需一种有效的栽培方法，既能获得产量高，生长周期短的菠菜，所获得的菠菜又能够含有较少的硝酸盐、亚硝酸盐和可溶性草酸等不易于人类健康的物质。
发明内容
[0004] 针对
现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种绿色、高效的菠菜栽培基质，及使用该基质栽培菠菜的方法。
[0005] 为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
[0006] 一种
发酵菌肥，由麦糠、草炭土按照6∶1的重量比混合后由枯草芽孢杆菌进行有
氧发酵，之后加入麦糠和草炭土总量1/5的
酒糟混合均匀，接入嗜酸乳杆菌进行厌氧发酵；发酵完成的产物中加入
沼泽红假单胞菌菌液。
[0008] 所述有氧发酵是向麦糠和草炭土的混合物中接入8％重量份数的枯草芽孢杆菌菌液进行发酵；
[0009] 所述的厌氧发酵是向有氧发酵完成后的物料中接入8％重量份数的嗜酸乳杆菌菌液进行厌氧发酵；
[0010] 所述厌氧发酵完成后，沼泽红假单胞菌菌液的加入量为发酵完成后物料总重的7％。
[0011] 在上述方案的基础上，所述枯草芽孢杆菌菌液浓度≥108CFU/mL；所述嗜酸乳杆菌菌液浓度≥107CFU/mL；所述沼泽红假单胞菌菌液浓度≥108CFU/mL。
[0012] 在上述方案的基础上，所述发酵菌肥的制备方法，步骤如下：
[0013] 1)取麦糠于100℃
蒸汽灭菌30min后，冷却至30℃～37℃，与草炭土按6∶1的重量比进行混合；
[0014] 2)将枯草芽孢杆菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥108CFU/mL的发酵液，向上述物料中喷入枯草芽孢杆菌的发酵液，接种量为8％，控制
温度30℃～35℃，保持湿润，每小时翻动一次，有氧发酵24h；
[0015] 3)向有氧发酵后的物料中，加入麦糠和草炭土总量1/5的酒糟混合均匀，将嗜酸乳杆菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥107CFU/mL的发酵液，向上述发酵后的物料中喷入嗜酸乳杆菌的发酵液，接种量为8％，，控制温度30℃～35℃，保持湿润，厌氧发酵36h；
[0016] 4)将沼泽红假单胞菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥108CFU/mL的发酵液，按8％的接种量向厌氧发酵后的物料中喷入沼泽红假单胞菌的发酵液，混合均匀，即得发酵菌肥。
[0017] 一种上述方法制备的发酵菌肥的用途，用于制备绿叶蔬菜的栽培基质；所述绿叶蔬菜为菠菜、油菜、空心菜、芹菜。
[0018] 一种菠菜的栽培基质，由上述方法制备的发酵菌肥与珍珠岩、无机
肥料按24∶11∶4的重量比混合而成。
[0019] 在上述方案的基础上，所述
无机肥料是由尿素、
磷酸二氢
钾、硝酸钾按2.5∶1∶4.5的重量比混合而成。
[0020] 一种菠菜的栽培方法，将菠菜
种子经过催芽处理后，栽培于上述的栽培基质上；所述的催芽处理是将菠菜种子在10％磷酸三钠溶液中浸泡15～20min，用清
水清洗后，浸泡于催芽溶液中15～20min。
[0021] 在上述方案的基础上，所述的催芽溶液为50％
甲酸水溶液、1.5％邻苯二甲酸二丁酯的
乙醇溶液和2％
脂肪酸聚氧乙烯酯的乙醇溶液按9∶1∶10的体积比混合而成。
[0022] 在上述方案的基础上，所述菠菜的栽培方法，步骤如下：
[0023] a.将菠菜种子在10％磷酸三钠溶液中浸泡15～20min，用清水清洗3次，每次2min；
[0024] b.将50％甲酸水溶液、1.5％邻苯二甲酸二丁酯的乙醇溶液和2％脂肪酸聚氧乙烯酯的乙醇溶液按9∶1∶10的体积比混合制备成催芽溶液，将清水清洗后的菠菜种子浸泡于催芽溶液中15～20min；
[0025] c.将催芽溶液中的菠菜种子取出，清水冲洗1次，室温阴晾15min；
[0026] d.将
权利要求7所述的栽培基质平铺成35～40cm厚，将催芽后的菠菜种子采用条状穴播的方式
播种到栽培基质中，深3～5cm，株距6～8cm，行距15～18cm；
[0027] e.待
幼苗长到2～3片真叶时进行间苗，保持每穴一株，去除
杂草和过密弱苗；
[0028] f.保持水分70％～80％，浇水采用喷灌方式，对病虫害进行防治，长到30～40cm高即可
收获。所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌ATCC 6633，购自北纳创联
生物技术有限公司。
[0029] 所述嗜酸乳杆菌为嗜酸乳杆菌AS 1.2686，购自北纳创联生物技术有限公司。
[0030] 所述沼泽红假单胞菌为沼泽红假单胞菌AS 1.2352，购自北纳创联生物技术有限公司。
[0031] 本发明的有益效果
[0032] 本发明的发酵菌肥含有多种有益
微生物，不仅可以防止菠菜多种病虫害的发生，而且还可以调节土壤的pH值，适于植物的生长；经过微生物发酵后的麦糠、酒糟和草炭土能够尽快的转化其中的有机成分为植物易吸收的无机营养，为植物的生长发育提供多种营养成分；无机
复合肥料的使用能够影响菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，而不使用无机复合肥料则不能够满足菠菜早期生长过程中对养分的需求，而本发明的栽培基质中N、P、K含量不仅能够满足菠菜对营养物质的需求，还可以使菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量达到较低的水平；此外，本发明栽培基质中沼泽红假单胞菌的加入能够显著降低菠菜植株中硝酸盐和盐硝酸盐的含量。
[0033] 本发明的催芽溶液中，脂肪酸聚氧乙烯酯能够增加菠菜种子表面与水分的
亲和性，有利于种子吸水；甲酸能够将种子表面的木栓层
腐蚀，有利于水分和空气的进入；邻苯二甲酸二丁酯可通过甲酸腐蚀的孔道进入种子，促进种子的萌发和根系的生长；三者相互配合，相互作用，共同促进种子的萌发，提高发芽率。
[0034] 因此，使用本发明的栽培基质配合催芽方法栽培菠菜不仅能够提高菠菜种子的发芽率，促进根系生长，而且还能满足菠菜对营养成分的需求，防止菠菜生长过程中病虫害的发生，提高产量，缩短生长周期，提高菠菜中维生素C和多酚的含量，降低硝酸盐、亚硝酸盐和可溶性草酸的含量，为人们提供一种优质、高产、绿色菠菜。
具体实施方式
[0035] 在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。
[0036] 下面结合具体
实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
[0037] 实施例1
[0038] 一种菠菜的催芽方法，步骤如下：
[0039] a.将菠菜种子在10％磷酸三钠溶液中浸泡15～20min，用清水清洗3次，每次2min；
[0040] b.将50％甲酸水溶液、1.5％邻苯二甲酸二丁酯的乙醇溶液和2％脂肪酸聚氧乙烯酯的乙醇溶液按9∶1∶10的体积比混合制备成催芽溶液，将清水清洗后的菠菜种子浸泡于催芽溶液中15～20min；
[0041] c.将催芽溶液中的菠菜种子取出，清水冲洗1次，室温阴晾15min；即可播种到栽培基质或土壤。
[0042] 一、菠菜种子的催芽试验
[0043] 1.1试验设计
[0044] 选择大小一致，籽粒饱满，充分成熟、活
力正常的皇家绿巨人F1菠菜种子(购自北京圣奥丰种子有限公司)500粒，随机分成5组，每组100粒，5组分别进行如下处理：
[0045] 1.1.1本发明实施例1的种子催芽方法，记为试验组；
[0046] 1.1.2使用实施例1的不含有甲酸的催芽溶液进行催芽的方法，记为对照组1；
[0047] 1.1.3使用实施例1的不含有邻苯二甲酸二丁酯的催芽溶液进行催芽的方法，记为对照组2；
[0048] 1.1.4使用实施例1的不含有脂肪酸聚氧乙烯酯的催芽溶液进行催芽的方法，记为对照组3；
[0049] 1.1.5采用25％的过氧化氢溶液，处理90min的催芽方法，记为对照组4；
[0050] 将上述处理后的种子用清水冲洗3～4次，滤水后盛于培养皿中，用湿布巾
覆盖催芽，其间保持湿润，其他条件一致，14d后统计发芽率。
[0051] 1.2试验结果
[0052] 各处理组菠菜种子发芽率如表1所示：
[0053] 表1菠菜种子发芽率
[0054]组别 发芽率％
试验组 99
对照组1 89
对照组2 92
对照组3 95
对照组4 86
[0055] 由表1可知，本发明菠菜种子催芽的方法能够有效的提高菠菜种子的发芽率，高达99％，显著高于传统的过氧化氢处理组；本发明催芽溶液中任一
试剂的加入与否都会对菠菜种子的发芽率产生影响，可见本发明的催芽溶液能够显著提高菠菜种子的发芽率。
[0056] 实施例2
[0057] 菌液制备：
[0058] 将嗜酸乳杆菌菌种接种于活化培养基进行培养，培养温度为37℃，时间24h；将活化好的菌种接种于
发酵罐中，控制温度37℃～43℃，时间24h～36h，制备发酵液。
[0059] 所述活化培养基为：MRS培养基，成分为(g/L)：蛋白胨10.0、肉膏10.0、
酵母浸粉5.0、
葡萄糖20.0、
磷酸氢二钾2.0、
柠檬酸氢二铵2.0、乙酸钠5.0、
硫酸镁0.58、硫酸锰0.28、半胱
氨酸0.5、吐温801.0，调pH 6.2-6.4。
[0060] 发酵所用培养基为：MRS培养基，成分同上。
[0061] 发酵完成后，菌液中嗜酸乳杆菌的含量≥107CFU/mL。
[0062] 所述嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)为嗜酸乳杆菌AS 1.2686，购自北纳创联生物技术有限公司。
[0063] 将枯草芽孢杆菌菌种接种于活化培养基进行活化培养，培养温度为30℃，时间24h；将活化好的菌种接种于发酵罐中，控制温度30℃～35℃，转速80～150rpm，搅拌培养，通无菌
风，通气比为0.8～1.2，时间24h～36h。
[0064] 所述活化培养基和所述发酵所用培养基为：PBY培养基，成分为(g/L)：蛋白胨10.0、
牛肉膏5.0、酵母膏5.0、葡萄糖5.0、
氯化钠5.0，调pH 7.0-7.2。
[0065] 发酵所用培养基为：PBY培养基，成分同上。
[0066] 发酵完成后，菌液中枯草芽孢杆菌的含量≥108CFU/mL。
[0067] 所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为ATCC 6633，购自北纳创联生物技术有限公司。
[0068] 将沼泽红假单胞菌菌种接种于液体培养基进行扩大培养，培养温度26℃，光照强度2000～3000lx，时间5～7d。
[0069] 所用培养基成分为：KH2PO41.0g、CaCl20.1g、NaHCO33.0g、MgCl20.5g、NH4Cl 1.0g、NaCl 1.0g、CH3COONa 1.0g、
琥珀酸钠1.0g、酵母膏0.5g、蛋白胨0.5g、微量元素液1.0mL、蒸馏水1000mL。溶解后，用NaOH和HCl调pH6.8，113℃灭菌30min。
[0070] 培养完成后，菌液中沼泽红假单胞菌的含量≥108CFU/mL。
[0071] 所述沼泽红假单胞菌为沼泽红假单胞菌AS 1.2352，购自北纳创联生物技术有限公司。
[0072] 实施例3
[0073] 一种菠菜的栽培方法，步骤如下：
[0074] 1、发酵菌肥的制备：
[0075] 1)取麦糠于100℃蒸汽灭菌30min后，冷却至30℃～37℃，与草炭土按6∶1的重量比进行混合；
[0076] 2)将枯草芽孢杆菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥108CFU/mL的发酵液，向上述物料中喷入枯草芽孢杆菌的发酵液，接种量为8％，控制温度30℃～35℃，保持湿润，每小时翻动一次，有氧发酵24h；
[0077] 3)向有氧发酵后的物料中，加入麦糠和草炭土总量1/5的酒糟混合均匀，将嗜酸乳杆菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥107CFU/mL的发酵液，向上述发酵后的物料中喷入嗜酸乳杆菌的发酵液，接种量为8％，，控制温度30℃～35℃，保持湿润，厌氧发酵36h；
[0078] 4)将沼泽红假单胞菌菌种进行活化并扩大培养制备浓度≥108CFU/mL的发酵液，按8％的接种量向厌氧发酵后的物料中喷入沼泽红假单胞菌的发酵液，混合均匀，即得发酵菌肥。
[0079] 2、栽培基质的制备
[0080] 将上述方法制备的发酵菌肥与珍珠岩、无机肥料按24∶11∶4的重量比进行混合，即得栽培基质；
[0081] 所述无机肥料是由尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾按2.5∶1∶4.5的重量比混合而成。
[0082] 3、种子的催芽
[0083] 1)将菠菜种子在10％磷酸三钠溶液中浸泡15～20min，用清水清洗3次，每次2min；
[0084] 2)将50％甲酸水溶液、1.5％邻苯二甲酸二丁酯的乙醇溶液和2％脂肪酸聚氧乙烯酯的乙醇溶液按9∶1∶10的体积比混合制备成催芽溶液，将清水清洗后的菠菜种子浸泡于催芽溶液中15～20min；
[0085] 3)将催芽溶液中的菠菜种子取出，清水冲洗1次，室温阴晾15min；
[0086] 4、菠菜的栽培
[0087] 1)将制备好的栽培基质平铺成35～40cm厚，将催芽后的菠菜种子采用条状穴播的方式播种到栽培基质中，深3～5cm，株距6～8cm，行距15～18cm；
[0088] 2)待幼苗长到2～3片真叶时进行间苗，保持每穴一株，去除杂草和过密弱苗；
[0089] 3)保持水分70％～80％，浇水采用喷灌方式，对病虫害进行防治，长到30～40cm高即可收获。
[0090] 二、栽培效果试验
[0091] 1.1试验分组
[0092] 1.1.1使用实施例3栽培方法的组，记为试验组；
[0093] 1.1.2使用实施例3栽培方法的组，将种子催芽处理替换成25％过氧化氢处理，记为对照组1；
[0094] 1.1.3使用实施例3栽培方法，枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和沼泽红假单胞菌直接与麦糠、酒糟、草炭土、珍珠岩和无机复合肥(尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾)混合，不进行发酵，记为对照组2；
[0095] 1.1.4使用实施例3的栽培方法，将枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和嗜硫红假单胞菌替换成EM
益生菌剂直接与麦糠、酒糟、草炭土、珍珠岩和无机复合肥(尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾)混合，不进行发酵，记为对照组3；
[0096] 1.1.5使用实施例3栽培方法，但不添加嗜硫红假单胞菌的组，记为对照组4；
[0097] 1.1.6使用实施例3的栽培方法，将尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾替换成三元复合肥(重庆市酉州复合肥有限公司)，记为对照组5；
[0098] 1.1.7使用实施例3的栽培方法，不添加尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾，记为对照组6；
[0099] 1.2试验方法
[0100] 选择大小一致，籽粒饱满，充分成熟、活力正常的皇家绿巨人F1菠菜种子(购自北京圣奥丰种子有限公司)为供试作物，随机分为7组，分别使用1.1中7种栽培方法，试验过程中，保持土壤水分充足，其他条件一致。
[0101] 1.3指标测定
[0102] 1.3.1生长指标
[0103] 于试验的第40天上午8:30～9:30，采集各试验组的菠菜样品，每组6个重复，采集时，选取大小相近的植株，疏松土壤，将菠菜连根拔起，保持植株和根的完整性；将地上部分与根部切离，立即清理地上植株的泥土，称量地上部分的重量；将地下根部的泥土清理干净，测量主根长。当菠菜长至30～35cm高时，即可收获，统计各试验组的生长期长。
[0104] 1.3.2营养成分含量
[0105] 采用2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C含量；
[0106] 采用Folin-Ciocalteu法测定多酚含量；
[0107] 可溶性草酸含量的测定：称取0.30g菠菜样品于研钵中，加入3mL蒸馏水和少量的
石英砂
研磨，匀浆转移到10mL离心管，80℃水浴加热30min，其间摇动几次，冷却后加入5mL超纯水，静置过夜，次日取1mL匀浆于1.5mL离心管中，12000r/min离心5min，取适量上清液稀释后用于测定草酸含量。HPLC分析条件：ODS2C18柱(4.6mm×250mm)；紫外检测
波长为220nm；进样量为15μL；流速为0.5mL/min；柱温为25℃；流动相为含0.5％KH2PO4和0.5mmol/LTBA的水溶液(pH2.0)。
[0108] 1.3.3硝酸盐及亚硝酸盐含量测定
[0109] 采用水杨酸法测定菠菜中硝酸盐含量；
[0110] 采用磺胺-α-
萘胺比色法测定菠菜中亚硝酸盐含量；
[0111] 1.4试验结果
[0112] 1.4.1生长指标
[0113] 各组菠菜的生长指标如表2所示：
[0114] 表2菠菜生长指标
[0115]
[0116] 由表2可知：试验组栽培的菠菜地上生物量极显著高于对照组2、3和6，显著高于对照组1，与对照组5的差异不大；试验组栽培的菠菜的主根长为10.5cm，显著短于对照组2、3和6的根长，与对照组4的差别不大，对照组5的主根长显著短于其他各组；试验组栽培的菠菜生长期显著短于其他各组，其中对照组6的生长期最长；上述结果说明，本发明栽培菠菜的方法可以可以显著增加菠菜的地上生物量，缩短生长周期。
[0117] 1.4.2营养成分含量
[0118] 各组菠菜营养成分含量如表3所示：
[0119] 表3菠菜营养成分含量
[0120]
[0121] 由表3可知：试验组栽培的菠菜维生素C的含量显著高于对照组2、3、6，与对照组5的差异不大，对照组6显著低于其他各组；试验组栽培的菠菜多酚的含量显著高于对照组2、6，对照组1、3、4、5之间差异不大；试验组栽培的菠菜的可溶性草酸的含量显著低于对照组1～5，与对照组6的差别不大；上述结果说明，本发明的栽培方法可显著增加菠菜中维生素C和多酚的含量，并降低可溶性草酸的含量。
[0122] 1.4.3硝酸盐与亚硝酸盐含量
[0123] 各组菠菜中硝酸盐与亚硝酸盐含量如表4所示：
[0124] 表4硝酸盐与亚硝酸盐含量
[0125]
[0126] 由表3可知：试验组栽培的菠菜硝酸盐和亚硝酸盐的含量都显著低于对照组，对照组5中硝酸盐和亚硝酸盐含量显著高于其他各组，这说明本发明的栽培方法能够显著降低菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，而无机肥的使用必然后影响菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，不合理的N、K含量会增加菠菜中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。
[0127] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
