关于蔬菜大棚无土立体栽培的方法

  随着大棚蔬菜的广泛种植,近几年来,越来越多的蔬菜病害在一些地方出现,大棚土壤连作障碍,已是当前迫切需要解决的生产难题。“蔬菜无土栽培技术”是解决这一难题的方法之一。 现将该技术介绍如下:

一 秸秆栽培基质的发酵

1 秸秆堆腐前的准备:①作物秸秆可选用小麦秸、玉米秸等作物秸秆,秸秆量应大于栽培槽体积的2倍,如一般一个标准大棚种植樱桃番茄时,栽培槽的体积约20立方米,准备小麦秸的体积40立方米以上,先将秸秆切碎,长度小于4cm,然后用水浸湿备用。②采用秸秆复合微生物制剂堆腐发酵秸秆。③用牛粪4立方米。在秸秆堆腐前一周,与秸秆腐熟菌掺混,使秸秆腐熟菌在牛粪中扩散。④尿素的用量约为秸秆量的05%,40立方米秸秆需25千克的尿素。

2 秸秆堆腐的方法:秸秆堆的底宽2米、高度18—2米,长度不限。每铺20cm秸秆,撒一层掺有秸秆腐熟菌的牛粪和适量的尿素,若秸秆浸入的水不足,再喷洒适量的水,以用手紧握秸秆,指缝间有水被挤出为好。将秸秆一直堆到18—2米的高度后,建堆完成。然后覆盖塑料膜,减少堆内水分蒸发2—3d后,堆内温度可达70℃以上;15d左右进行翻堆,将边沿部位的秸秆翻入堆中间,使秸秆与牛粪进一步混匀,若秸秆干燥,可适量补充水分;翻堆后,再堆腐15d左右,此时秸秆半腐熟。已没有了韧性,手握即断,便可作为无土栽培的基质使用。

二 栽培操作技术

1 栽培槽:栽培槽采用地挖沟槽铺塑料膜的方式。以樱桃番茄为例:樱桃番茄采用大小行种植,行距60—70cm,单行挖栽培槽,栽培槽的开头为三角形,上口20cm,深度25cm,沟底要平,避免局部积水;在栽培槽内铺塑料膜:在塑料膜上填充发酵秸秆做基质,用脚踏实;然后定植樱桃番茄苗,株距35cm。

2 安装滴灌设备:滴灌设施对无土栽培非常重要,是供给无机营养和水分的必备设备。主要滴灌设备包括动力设备、肥料罐、过滤器、水表、支管和毛管。动力设备包括水塔、集中供水的变频水泵等。在地下水位较浅的地区,一个大棚内可打一眼塑料软管的水井,用自吸泵做动力即可满足一个大棚滴灌的需要;肥料罐是专门设计的,可减少水压损失和解决肥料堵塞过滤器的问题;支管可采用直径32—40毫米的聚乙烯管;毛管的滴头间距以20cm为好,滴头的间距近,湿润秸秆基质的点多,利于蔬菜的根系吸收。滴灌管道的铺设要使支管平行于大棚的后墙.最好在中间断开,用三通与肥料罐连接,使水流从中间向两端分流;每行铺设一根毛管要使毛管尽量在栽培槽的中间,滴头面向上,可减少滴灌的堵塞。

3 营养液的管理:采用营养液肥料分组,分别直接加入到基质的方法,这不同于传统营养液的管理方法。传统的营养液的配制是将大、中、微量元素肥料溶解在一起,由于北方的地下水普遍偏碱,在配制过程中易产生化学沉淀。一般须用酸调节营养液的PH值,农民较难掌握本技术采用营养液肥料分组分别直接加入到基质的方法,将可形成化学沉淀的肥料分开,先将一组肥料加入肥料罐内,在滴灌过程中,将肥料溶解滴入基质,当其充分溶解完后;停下滴灌,再加入另一组肥料,直至滴灌结束。

  营养液的管理方法:定植初期,不用滴灌供应营养液,蔬菜的根系很小,多数滴头的营养液不能被根系吸收,造成浪费。可用水桶溶解一定量的氮磷钾肥料,浓度在1克/升左右,人工浇在苗的周围。每天浇一次,连续浇l0天,滴灌供给营养液初期,由于苗较小。耗水耗肥量少,每天可滴灌05立方米的水肥,上午和下午各一次,每次加一组肥料;在秋、冬季根据苗情和天气,一般每天的灌水量掌握在1立方米左右,在晴天的上午滴灌,阴天不灌水;灌水量的大小,可通过观察栽培槽内的营养液积存情况而定。春季的气温高,光照充足,樱桃番茄生长快,滴灌水肥量每天控制在15—2立方米左右。

三 栽培效果

  采用无土技术栽培的樱桃番茄比其土栽的樱桃番茄含糖量提高263%。味道纯正,酸甜可口。口感较好;可减少农药用量,农药用量为土栽的1/4;节水省肥,每棚用水150立方米,购肥款1500元/棚,肥料投资较土栽减少350元/棚左右;产量基本持平,整体效益增加20%以上

草莓的无土栽培技术草莓的无土栽培技术有哪些

阳台种菜无土栽培技术

1、蔬菜选择

在进行无土栽培蔬菜之前首先要做好的就是蔬菜选择工作。当下能够进行无土栽培的蔬菜蔬果主要有西红柿、黄瓜、苦瓜、草莓、樱桃萝卜。叶菜类有生菜、芹菜、香菜、小白菜、小油菜、空心菜和荷蒿等等。

2、器具准备

在准备器具的时候,可用自家里面废弃的塑料杯,将塑料杯的杯底扎上孔就可以育苗路,用塑料花盆就可以用来养殖蔬菜了。

3、育苗

首先我们把准备好的蔬菜种植放进温水中浸泡,6个小时后,就可以进行播种。种子放进基质中,盖上准备好的塑料袋或则是薄膜,一段时间后就可以出苗了。

4、营养液准备

无土栽培为关键的就是营养液的准备了。这直接关系着植物能否健康的生长。每种蔬菜所需的养分不同,所以营养液都是不同的,在栽培的过程中,要依据实际情况准备。

5、浇液

一般在蔬菜出苗之后,每天需要浇1到2次的稀释营养液。因为这个时候正处于蔬菜的快速成长期,对营养的需求高,所以浇液较多。而到了蔬菜长出叶片后,就2天浇一次营养液就可以了。

6、浇水

适当的水分补给非常重要,尤其是在夏季的时候,水分蒸发快,而且阳台有直面着阳光,所以营养液的消耗较大,这个时候就需要适当的增加一些水分,保证蔬菜的成活。

无土栽培实用技术

1、准备好进行无土栽培时需要使用到的栽培槽,注意栽培槽之间的间距要留出40厘米左右,同时还要在槽壁上铺一层塑料膜。定植:定植前先把栽培用的基质浇透水,然后尽量选择根系发达、健壮的幼苗进行定植,注意株行距要保持一个适当的距离。

2、管理:适时浇水,每一次采收主花穗后可施入一些农家肥,并增施一些钾肥。

无土栽培地皮菜技术

准备一些森林腐叶土、草炭灰、膨胀蛭石等轻质材料做育苗基质,然后将基质放到苗盘中,并将要种植的植物固定在上面,加入一些营养液淹没根系即可。栽培期间,要做好病虫害防治工作,这样就可高产了。

无土栽培的蔬菜有哪些?

1、番茄

番茄的无土栽培一般是在温室中进行,这种栽培方法一年四季均可进行。日光温室番茄无土栽培可根据温室性能具体确定茬口安排,一般以冬春茬和早春茬生产为主。

2、苦瓜

苦苦瓜是葫芦科一年生攀缘草本植物,茎、枝、叶柄及花梗披有柔毛,腋生卷须,栽培所需要的条件不严格,生长势旺,坐果能力强,采收时间长,很适合无土栽培。

3、茄子

茄子近几年利用日光温室和大棚栽培的面积在不断扩大,但因连作重茬,病害尤其是土传病害发生严重,采用无土栽培可以克服这个问题,近几年来逐渐开始流行。

无土栽培,对追肥方面,可以选择沃叶水溶肥。

无土栽培的技术要点

1、选择容器:准备大小适宜的容器,材质以玻璃为宜。2、进行种植:先将地皮菜的藻丝分成若干个小段,然后均匀的摆放在盒子里。3、日常管理:地皮菜喜欢湿润的生长环境,每隔12个小时要喷一次水。4、采收方法:用剪刀将上部的菌耳剪掉。

地皮菜无土种植方法

1、选择容器

无土栽培地皮菜时,要先准备一个大小适宜的容器,材质以玻璃为宜,方便观察植株的根系,然后将地皮菜放入,并加入清水,保证水层在3-5厘米,以免地皮菜受涝。

2、进行种植

先将地皮菜的藻丝分成若干个小段,保证大小均匀,然后依次摆放在容器中,合理控制密度,地皮菜喜欢湿润的生长环境,栽种后要在表面喷水,以免藻丝干枯,影响正常发育。

3、日常管理

地皮菜种植后,需要做好浇水工作,可以用雪融水、高山冰雪水喷洒,间隔12个小时喷水一次,15天后将鲜菠菜叶和鲜青草按2:3混合,用打浆机打成糊状,与水按3:5稀释,然后均匀喷洒在地皮菜表面。

4、采收方法

地皮菜正式生长后可以多次采收,每隔二十天采收一次即可,在收割过程中要注意不能损伤地皮菜的根,否则影响再次生长,最好用剪刀将表面的菌耳剪除,一般人工种植的地皮菜在早春或深秋进行采收。

无土栽培有机蔬菜种植方法

不论采用何种类型的无土栽培,几个最基本的环节必须掌握,无土栽培时营养液必须溶解在水中,然后供给植物根系。基质栽培时,营养液浇在基质中,而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状,必须有所了解。 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC),pH值和有害物质含量是否超标。

电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标,通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同,耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS),如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格,尤其是水培,因为它不象土栽培具有缓冲能力,所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低,否则就会发生毒害,一些农田用水不一定适合无土栽培,收集雨水做无土栽培,是很好的方法。无土栽培的水,pH值不要太高或太低,因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好,如果水质本身pH值偏低,就要用酸或碱进行调整,既浪费药品又费时费工。 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。世界上发表的配方很多,但大同小异,因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中,差别最大的是其中氮和钾的比例。

配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本,生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源),再进行稀释,可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内,使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合,尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定,必须调整到适于作物生育的PH值范围,水增时尤其要注意pH值的调整,以免发生毒害。 用于无土栽培的基质种类很多。可根据当地基质来源,因地制宜地加以选择,尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料作为无土栽培的基质。

对基质的要求

1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。

2.具有良好的物理性质。基质必须疏松,保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好以05-10毫米,总孔隙度>55%,容重为01-08克每立方厘米,空气容积为25-30%,基质的水气比为1:4。

3.具有稳定的化学性状,本身不含有害成分,不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面:PH值:反应基质的酸碱度,非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。

电导度(EC):反映已经电离的盐类溶液浓度,直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。缓冲能力:反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力,要求缓冲能力越强越好。

盐基代换量:是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯末、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多,而其它惰性基质则可代换物质就很少。

4.要求基质取材方便,来源广泛,价格低廉。

在无土栽培中,基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料,直接关系栽培的成败。基质栽培时,一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究,在黄瓜基质栽培时,营养液与基质之间存在着显著的交互作用,互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方,在基质栽培时,特别是使用有机基质时,会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响,而使配方的栽培效果发生变化,这是应当加以考虑的问题,不能生搬硬套。

(四)供液系统 无土栽培供液方式很多,有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。

1. 营养液膜法(NET)

(1)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液,一个盛其它营养元素的母液,另一个盛磷酸或硝酸,用以调节营养液的pH。

(2)贮液槽。贮存稀释后的营养液,用泵将其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关,一般1000平方米要求贮液槽容量为4-5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。

(3)过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器,以保证营养液清洁,不会造成供液系统堵塞。

2. 滴灌系统的灌溉方法

(1)备两个浓缩的营养液罐,存放母液。一个液罐中含有钙元素,另一个是不含钙的其它元素。

(2)浓酸罐。用业调节营养液的PH。

(3)贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300-400平方米的面积,贮液槽的容积1-15吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关,只要高于1米,就可供30-40米的距离。如果用泵抽,则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。

(4)管路系统。用各种直径的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻类的孳生。

(5)滴头。固定在作物根际附近的供液装置,常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀,发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞,所以在贮液槽的进出口处,也必须安装过滤器,滤出杂质。

基质消毒

无土栽培基质长时间使用后会聚积病菌和虫卵,尤其在连作条件下,更容易发生病虫害。因此,每茬作物收获以后,下一次使用之前一定要对基质进行消毒处理。

基质消毒最常用的方法有蒸汽消毒和化学药品消毒。

一、蒸汽消毒。此法简便易行,经济实惠,安全可靠。凡在温室栽培条件下以蒸汽进行加热的,均可进行蒸汽消毒。方法是将基质装入柜内或箱内(体积1立方米~2立方米),用通气管通入蒸汽进行密闭消毒。一般在70℃~90℃条件下持续15分钟~30分钟即可。

二、化学药品消毒。所用的化学药品有甲醛、甲基溴(溴甲烷)、威百亩、漂白剂等

1、40%甲醛又称福尔马林,是一种良好的杀菌剂,但对害虫效果较差。使用时一般用水稀释成40倍~50倍液,然后用喷壶每平方米20升~40升水量喷洒基质,将基质均匀喷湿,喷洒完毕后用塑料薄膜覆盖24小时以上。使作前揭去薄膜让基质风干两周左右,以消除残留药物危害。

2、氯化苦 该药剂为液体,能有效地防治线虫、昆虫、一些杂草种子和具有抗性的真菌等。一般先将基质整齐堆放30厘米厚度,然后每隔20厘米~30厘米向基质内15厘米深度处注入氯化苦药液3毫升~5毫升,并立即将注射孔堵塞。一层基质放完药后,再在其上铺同样厚度的一层基质打孔放药,如此反复,共铺2~3层,最后覆盖塑料薄膜,使基质在15℃~20℃条件下熏蒸7天~10天。基质使用前要有7天~8天的风干时间,以防止直接使用时危害作物。氯化苦对活的植物组织和人体有毒害作用,使用时务必注意安全。

3、溴甲烷 该药剂能有效地杀死大多数线虫、昆虫、杂草种子和一些真菌。使用时将基质堆起,然后用塑料管将药液喷注到基质上并混匀,用量一般为每立方米基质100克~200克。混匀后用薄膜覆盖
密封2~5天,使用前要晾晒2天~3天。溴甲烷有毒害作用,使用时要注意安全。

4、威百亩 威百亩是一种水溶性熏蒸剂,对线虫、杂草和某些真菌有杀伤作用。使用时1升威百亩加入10升~15升水稀释,然后喷
洒在10平方米基质表面,施药且将基质密封,半月后可以使用。

5、漂白剂(次氯酸钠或次氯酸钙) 该消毒剂尤其适于砾石、砂子消毒。一般在水池中配制0.3%~1%的药液(有效氯含量),浸泡基质半小时以上,最后用清水冲洗,消除残留氯。此法简便迅速,短时间就能完成。次氯酸也可代替漂白剂用于基质消毒。

无土栽培

无土栽培有机蔬菜种植方法就是将营养液混合在清水中对植物的根系进行灌溉的一种栽培技术。其营养的获取主要是以有机固态肥为基础,在实施的过程中具有成本低、高效益等特点。这种技术的推广和应用,对促进我国农业的可持续发展意义重大。

传统无土栽培技术中不可或缺的成分,但是营养液在使用一段时间之后,随着酸碱度和浓度发生变化就会造成一定程度的污染。随着科学技术的不断发展,目前推广的无土栽培技术,排出废液的数量相对较小,而且这种废液也对环境无害。

有机生态型无土栽培要点

1、培养基材料的选择

随着无土栽培技术的不断发展,目前的有机蔬菜栽培技术主要有有机材料培养基和无机材料培养基两种。有机培养基所使用的材料主要是以农作物的秸秆、植物果实、树木腐烂的躯干以及畜禽养殖过程中产生的粪便等作为主要的成分,其具有材料来源广泛、价格低廉等特点。

2、培养基的处理

首先,根据要求对培养基有机材料进行消毒、剔除杂草种子,从根本上避免各种病虫害在培养基中的传播。其次,在培养基处理过程中,必须对有机物进行降解,使其符合无土蔬菜培养中无机物吸收的要求。

一、无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。

二、无土栽培的优点

无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展,是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。

(一)产量高、品质好

无土栽培能充分发挥作物的生产潜力,与土壤栽培相比,产量可以成倍或几十倍地提高。

(二)、无土栽培不但省水,而且省肥,一般统计认为土栽培养分损失比率约50%左右,我国农村由于科学施肥技术水分低,肥料利用率更低,仅30-40%,一半多的养分都损失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂,不仅有很多损失,而且各种营养元素的损失不同,使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中,作物所需要的各种营养元素,是人为配制成营养液施用的,不仅不会损失,而且保持平衡,根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段,科学地供应养分,所以作物生长发育健壮,生长势强,增产潜力可充分发挥出来。

(三)清洁卫生

无土栽培施用的是无机肥料,没有臭味,也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥,肥料分解发酵,产生臭味污染环境,还会使很多害虫的卵孳生,危害作物,无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花,更要求清洁卫生,一些高级旅馆或宾馆,过去施用有机花肥,污染环境,是个难以解决的问题,无土养花便迎刃而解。

(四)省力省工、易于管理

无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业,省力省工。浇水追肥同时解决,由供液系统定时定量供给,管理十分方便。土培浇水时,要一个个地开和堵畦口,是一项劳动强度很大的作业,无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门,大大减轻了劳动强度。一些发达国家,已进入微电脑控制时代,供液及营养液成分的调控,完全用计算机控制,几乎与工业生产的方式相似。

(五)避免土壤连作障碍

设施栽培中,土壤极少受自然雨水的淋溶,水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾,使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层,常年累月、年复一年,土壤表层积聚了很多盐分,对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培,一经建设好,就不易搬动,土壤盐分积聚后,以及多年栽培相同作物,造成土壤养分平衡,发生连作障碍,一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下,只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后,特别是采用水培,则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点,土壤消毒,不仅困难而且消耗大量能源,成本可观,且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品,同时药剂有害成分的残留还危害健康,污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。

(六)不受地区限制、充分利用空间

无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境,因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源,尤其对一些耕地缺乏的地区和国家,无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后,地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区,都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥,人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室,与海水淡化系统相结合,采用无土栽培技术,生产新鲜蔬菜,成为沙漠中的绿洲,这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难,带来了福音。

此外,无土栽培还不受空间限制,可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花,无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定,北京市就有平面屋顶16000多亩,如果充分利用起来,可以产生很大的经济效益和社会效益。

(七)有利于实现农业现代化

无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约,可以按照人的意志进行生产,所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作,有利于实现机械化、自动化,从而逐步走向工业化的生产方式。

三、无土栽培的类型和方式

无土栽培的方式方法多种多样,不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同,当地资源条件不同,自然环境也千差万别,所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。

目前比较普遍的分类方法,是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质(也称介质)栽培和有基质栽培两大类。

(一)水培

水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题,英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(05-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给。根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒。

(二)雾(气)培

又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上,根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距离钻孔,于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形,形成空间,供液管道在三角形空间内通过,向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟,营养液循环利用,同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高,需要消耗大量电能,且不能停电,没有缓冲的余地,目前还只限于科学研究应用,未进行大面积生产。

(三)基质栽培

基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供O2之间的矛盾,且设备较水增和雾培简单,甚至可不需要动力,所以投资少、成本低,生产中普遍采用。从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。

欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉(rockwool),它是由60%的辉绿岩,20%石灰石和20%的焦碳混合后,在1600℃的高温下煅烧熔化,再喷成直径为0005毫米的纤维,而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品(岩棉栓、块、板等),使用搬运方便,并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用,废岩棉的处理比较困难,在使用岩棉栽培面积最大的荷兰,已形成公害。所以,日本现在有些人主张开发利用有机基质,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。

四、无土栽培技术要点

不论采用何种类型的无土栽培,几个最基本的环节必须掌握,无土栽培时营养液必须溶解在水中,然后供给植物根系。基质栽培时,营养液浇在基质中,而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状,必须有所了解。

(一)水质

水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC),pH值和有害物质含量是否超标。

电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标,通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同,耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS),如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格,尤其是水培,因为它不象土栽培具有缓冲能力,所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低,否则就会发生毒害,一些农田用水不一定适合无土栽培,收集雨水做无土栽培,是很好的方法。无土栽培的水,pH值不要太高或太低,因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好,如果水质本身pH值偏低,就要用酸或碱进行调整,既浪费药品又费时费工。

(二)营养液

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。目前世界上发表的配方很多,但大同小异,因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中,差别最大的是其中氮和钾的比例。

配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本,生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源),再进行稀释,可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内,使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合,尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定,必须调整到适于作物生育的PH值范围,水增时尤其要注意pH值的调整,以免发生毒害。

(三)基质的理化性状

用于无土栽培的基质种类很多,已在表4-4-3中列举,可供参考。可根据当地基质来源,因地制宜地加以选择,尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是:

1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。

2.具有良好的物理性质。基质必须疏松,保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好以05-10毫米,总孔隙度>55%,容重为01-08克•厘米-3,空气容积为25-30%,基质的水气比为1:4。

3.具有稳定的化学性状,本身不含有害成分,不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面:

PH值:反应基质的酸碱度,非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。

电导度(EC):反映已经电离的盐类溶液浓度,直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。

缓冲能力:反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力,要求缓冲能力越强越好。

盐基代换量:是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多,而其它惰性基质则可代换物质就很少。

4.要求基质取材方便,来源广泛,价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰(农村家庭饭用的燃料废渣),做无土栽培基质,栽培番茄,效果良好,大幅度降低了成本。

在无土栽培中,基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料,直接关系栽培的成败。基质栽培时,一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究,在黄瓜基质栽培时,营养液与基质之间存在着显著的交互作用,互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方,在基质栽培时,特别是使用有机基质时,会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响,而使配方的栽培效果发生变化,这是应当加以考虑的问题,不能生搬硬套。

(四)供液系统

无土栽培供液方式很多,有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。

1. 营养液膜法(NET)

(1)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液,一个盛其它营养元素的母液,另一个盛磷酸或硝酸,用以调节营养液的pH。

(2)贮液槽。贮存稀释后的营养液,用泵将其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关,一般1000平方米要求贮液槽容量为4-5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。

(3)过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器,以保证营养液清洁,不会造成供液系统堵塞。

2. 滴灌系统的灌溉方法

(1)备两个浓缩的营养液罐,存放母液。一个液罐中含有钙元素,另一个是不含钙的其它元素。

(2)浓酸罐。用业调节营养液的PH。

(3)贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300-400平方米的面积,贮液槽的容积1-15吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关,只要高于1米,就可供30-40米的距离。如果用泵抽,则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。

(4)管路系统。用各种直径的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻类的孳生。

(5)滴头。固定在作物根际附近的供液装置,常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀,发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞,所以在贮液槽的进出口处,也必须安装过滤器,滤出杂质。

五、无土栽培前景展望

从历史上来看,农业文明标志,就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明,对作物地上部分的环境条件的控制,比较容易做到,但对地下部分的控制(根系的控制),在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现,使人类获得了包括无机营养条件在内的,对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力,从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约,完全按照人的愿望,向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。

从资源的角度看,耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用,所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充,这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题,有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲,而且在不久的将来,海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上,就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告,那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本,已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段,人们称为太空时代的农业,已经不再是不可思议的问题。

水资源的问题,也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区,就是在发达的人口稠密的大城市,水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长,各种水资源被超量开采,某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一,而无土栽培,避免了水分大量的渗漏和流失,使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。

诚然,无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大;同时还要求较高的管理水平,管理人员必须具备一定的科学知识,这也不是任何地方都能做到的。

从理论上讲,进一步研究矿质营养状况的生理指标,减少管理上的盲目性,也是有待解决的问题。此外,无土栽培中的病虫防治,基质和营养液的消毒,废弃基质的处理等等,也需进一步研究解决。

无土栽培在我国刚刚起步,还未广泛用于生产,特别是设施条件,供液系统工程本身,还未形成专门生产行业。由于种种因素限制,使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步,致使无土栽培技术在我国发展的速度,不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高,更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性,已向人们显示了无限广阔的发展前景。

营养液的配制 各国科学家先后研制出数百种营养液配方,其中,荷格伦特(Hoagland)营养液是一种应用比较广泛的营养液。

荷格伦特营养液的配方如下:

1大量元素 每升培养液中加入的毫升数

KH2PO4 1 mol 1

KNO3 1 mol 5

Ca(NO3)2 1 mol 5

MgSO4 1 mol 2

2微量元素 每升培养液中加入的克数

H3BO3 286

MnCl2·4H2O 181

ZnSO4·7H2O 022

CuSO4·5H2O 008

H2MoO4·H2O 002

3每升培养液中加入1 mL FeEDTA溶液(即乙二胺四乙酸铁盐溶液)。

通常应当先配出各种盐类的浓缩液。注意避免浓缩液中出现沉淀。使用时按一定的比例加水稀释到要求的浓度。采用循环供液时,营养液中的矿质元素被植物体吸收后,应当及时进行调节,使营养液仍旧符合原配方的要求。

营养液的特点 任何一种营养液都应当具备以下三个特点。第一,包括所有的必需的矿质元素。对某些植物还可以增加有关的元素。例如,禾本科植物的营养液中可以加入适量的Si。第二,是均衡的营养液,也就是矿质元素之间要有适宜的浓度比例。第三,具有适宜的pH范围。

pH的控制 营养液的pH与植物对矿质元素的吸收以及生长发育都有着密切的关系。根吸收阴离子以后往往引起营养液的pH升高,根吸收阳离子以后往往引起营养液的pH降低。多数植物在pH偏低时有利于对阴离子的吸收,在pH偏高时有利于对阳离子的吸收。对于多数植物来说,pH为5~7时是适宜的。当营养液的pH超出适宜的范围时,需要用碱液或酸液重新调整营养液的pH,或者更换营养液。

氧的调节除了水稻等少数植物以外,大多数植物对根系缺氧是十分敏感的。营养液供氧不足会影响根系的正常生长,进而影响根对矿质元素的吸收,甚至使根系腐烂死亡。一般情况下,水中氧的溶解度不高,并且随着水温的上升而下降。在水中氧含量低的情况下,根系吸收K+、Ca2+等矿质元素的数量就会明显减少。可以采取营养液流动供应、营养液通气、营养液喷雾和更新营养液等方法解决根系供氧。

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