摘要 :
有机生态型无土栽培技术 , 是用生物有机肥取代传统的营养液 , 以炉渣、草 炭、锯末、糠醛渣、生物有机肥 (鸡、羊粪 ), 按一定比例配制成全营养混合栽培 基质 , 栽培作物时直接用清水灌溉作物。 本文通过研究有机生态无土栽培技术的 发展、栽培特点、栽培条件、栽培管理技术和展望,总结出有机生态无土栽培技 术的一般方法,并希望能够对多种作物推广。
1. 引言
1.1研究背景
有机生态型无土栽培技术是指不用天然土壤, 而使用基质; 不用传统的营养 液灌溉植物根系, 而使用有机固态肥并直接用清水来灌溉作物的一种无土栽培技 术。 90年代以来,我国日光温室发展迅猛,目前已超过 30万公顷,成为我国 北方地区农村的支柱产业,通常温室在使用 3-4年以后,都会不同程度地出 现蔬菜产量、品质和效益下降的现象,为了维持温室蔬菜一定的产量水平, 目前国内普遍采用的措施是不断增加化肥用量和不加节制地大量使用农药, 从而造成生产成本不断上升、蔬菜产量和品质不断下降的恶性循环。而采用 无土栽培技术则是克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法。 无论北方的基质栽培,还是东南沿海的 NFT 栽培和华南的深水培,都是用 营养液来灌溉作物根系的。植物需要的 16种元素,除了碳、氢、氧是从空气 和水中获得外,其余的 13种元素如大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量 元素铁、硼、锰、锌、铜、钼和氯,都是从化肥配制的营养液中吸收。营养 液的配制和管理需要具有一定文化水平并受过专门训练的技术人员来操作, 它难以被一般生产者掌握。在我国,一些配制营养液用的专用化肥,如硝酸 钙、硝酸钾、硫酸镁以及微量元素肥料不象普通化肥那样容易获得,且成本 较高。另外,营养液中硝态氮 (N-NO
3
-) 的含量占总氮量的 90%以上,再加上 环境因子的作用,导致蔬菜产品器官中硝酸盐含量过高,不符合绿色食品的 生产标准。所有这些因素都限制了无土栽培这一高新农业技术在我国的进一 步普及和推广应用。因此,研究简单易行有效的基质栽培施肥技术,是加速 无土栽培在我国推广应用的关键。
1.2有机生态无土栽培的设施系统构造
有机生态型无土栽培系统采用基质槽培的形式。 在无标准规格的成品槽供应 时,可选用当地易得的材料建槽,如用木板、木条、竹竿、甚至砖块,实际只建 没有底的槽的边框,所以不需特别牢固,只要能保持基质不散落到走道上即可。 槽框建好后, 在槽的底部铺一层 0.1毫米厚的聚乙烯塑料薄膜, 以防止土壤病虫 传染。槽边框高 15-20厘米,槽宽依不同栽培作物而定,如黄瓜、甜瓜等蔓茎作 物或植株高大需有支架的番茄等作物的栽培槽标准宽度定为 48厘米,可供栽培 两行作物,栽培槽距 0.6-1米。如生菜、油菜、草莓等植株较为矮小的作物,栽 培槽宽度可定为 72或 96厘米, 栽培槽距设置为 0.5-0.8米, 槽长应依保护地棚 室建筑状况而定,一般为 5-30米。在有自来水基础设施或水位差 1米以上储水
池的条件下,以单个棚室建成独立的供水系统。栽培槽宽 48厘米,可铺设滴灌 带 1-2根,栽培槽宽在 72-96厘米,可铺设滴灌带 2-4根。
2. 有机生态无土栽培技术的发展
2.1无土栽培的分类
无土栽培的种类繁多 , 但是真正在农业生产上广泛应用的主要为两大类:第 一种是全部用化肥配制成营养液来灌溉植物 , 成本高 , 耗能大 , 对环境有污染 , 但 外观比较好看 , 称为无机耗能型无土栽培 , 如营养液膜系统 , 浮板毛管系统、深液 流系统、 袋培系统、 槽培系统 , 以及鲁 -SC 系统和岩棉系统等。 第二种是全部用固 体有机肥施在基质里 , 灌溉时只浇清水 , 成本低、 操作方便、 产品质量好、 对环境 无污染 , 称为有机生态型无土栽培。
2.2有机生态型无土栽培技术的发展
有机生态型无土栽培系统采用基质槽培的形式。槽的规格没有固定的尺寸 , 各地可就地取材建槽 , 如用木板、竹条、砖等。大多数地方采用砖 ,3~4 块砖平 地叠起 , 不必砌。槽内径为两块砖即 48cm ,长度根据温室大小而定:大型温室槽 长 30m, 日光温室则为 6~7m, 填上基质 , 施入基肥 , 按槽的宽度 , 安装 1~2条滴灌软 管。 灌溉一律用清水 , 有自来水的地方可将自来水与滴灌软管接上 , 如无自来水可 在日光温室的一端设一个水箱 , 离地面高 1.2m ,容量为 2m 3, 可灌溉面积为 700m 2。 采用专用有机肥施肥 ,NPKMg 的含量在 10%以上 , 微量元素充足 , 对叶菜类、甜 瓜在施足基肥后不再追肥 , 直到一茬收获完毕为止。黄瓜、番茄生长季节长的作 物 , 则需要分期追肥。基质可就地取材 , 如玉米杆、向日葵杆、甘蔗渣、菇渣、锯 末、椰子壳纤维、炉渣、珍珠岩、草炭、蛭石等均可 , 有机基质应先腐熟 , 把 C/ N 比降到 30/1左右为好。基质的重复利用每年最少应消毒一次 , 主要安排在夏天温 室作物收获完毕后 , 消除枯枝茎叶 , 喷上水 , 用清洁的塑料地膜覆盖上 , 温室的门 窗紧闭 , 白天阳光强时基质温度可以上升到 60℃ , 维持 3周以上 , 则效果良好 , 基质 可连续使用 3~4年。
有机生态型无土栽培的产量 , 以番茄为例 , 现在可以达到 30 kg/m2/Y。这种生 产方式比营养液膜、 深液流系统的无土栽培 , 一次性投资节省 60 %以上 , 每年肥料 费用也可节省 60%。目前已在山西、辽宁、广东、河北等省迅速推广。
3. 有机生态无土栽培的特点
有机生态型无土栽培技术具有一般无土栽培的特点,如:提高作物的产 量与品质、减少农药用量、产品洁净卫生、节水节肥省工、利用非可耕地生 产蔬菜等等目前的保护地设施,无论是温室还是大棚,由于投资成本较大,不 能像露地一样实行轮作, 通常连续使用 3年以上, 都会出现不同程度的连作障碍, 导致产量逐年下降。 在客服土壤连作障碍的许多措施中, 无土栽培是最彻底、 实 用、 有效的方法。 无土栽培是一种农业高新技术, 具有节肥、 节水、 省工、 高产、 优质, 不受地域限制和产品洁净卫生等特点。 但传统的营养液栽培同时也具有一 次性投资比较大, 运转成本相对偏高, 营养液的配制与管理技术较难掌握等限制 因素。 针对这些情况, 中国农科院蔬菜花卉所研究开发出了一种低成本、 高效益 的有机生态型无土栽培技术, 该技术利用河沙、 煤渣、 作物秸秆等廉价材料作为 栽培基质, 利用各地易得的有机肥和无机肥为肥料, 不但具有传统无土栽培的一
切优点,而且使无土栽培系统的一次性投资较营养液无土栽培降低 60%,肥料成 本降低 60%,产量提高 10%-20%,并且操作管理简单,系统排出液无污染,产品 品质好,能达到中国绿色食品中心颁布的“ AA 级绿色食品”的施肥标准。综括 以上表达,有机生态型无土栽培还具有以下特有的特点
① 用有机固态肥取代传统的营养液:传统无土栽培是以各种无机化肥 配制成一定浓度的营养液,以供作物吸收利用。有机生态型无土栽培则是以 各种有机肥或无机肥的固体形态直接混施于基质中,作为供应栽培作物所需 营养的基础,在作物的整个生长期中,可隔几天分若干次将固态肥直接追施 于基质表面上,以保持养分的供应强度。
② 操作管理简单:传统无土栽培的营养液,它需维持各种营养元素的 一定浓度及各种元素间的平衡,尤其是要注意微量元素的有效性。有机生态 型无土栽培因采用基质栽培及施用有机肥,不仅各种营养元素齐全,其中微 量元素更是供应有余,因此在管理上主要着重考虑氮、磷、钾三要素的供应 总量及其平衡状况,大大地简化了操作管理过程。
③ 大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资:由于有机生态型无土 栽培不使用营养液,从而可全部取消配制营养液所需的设备、测试系统、定 时器、循环泵等设施。
④ 大量节省生产费用 :有机生态型无土栽培主要施用消毒有机肥,与使 用营养液相比,其肥料成本降低 60-80%,从而节省无土栽培的生产成本。 ⑤ 对环境无污染 :在无土栽培的条件下, 灌溉过程中 20%左右的水或营 养液排到系统外是正常现象,但排出液中盐浓度过高,则会污染环境。有机 生态型无土栽培系统排出液中硝酸盐的含量只有 1~4mg/L,对环境无污染; 而岩棉栽培系统排出液中硝酸盐的含量高达 212mg/L, 对地下水有严重污染。 由此可见,应用有机生态型无土栽培方法生产蔬菜,其生产产品洁净卫生, 同时也对环境无污染。
⑥ 产品质优可达“绿色食品”标准:从栽培基质到所施用的肥料,均 以有机物质为主,所用有机肥经过一定加工处理 (如利用高温和嫌氧发酵等 ) 后,在其分解释放养分过程中,不会出现过多的有害无机盐,使用的少量无 机化肥,不括硝态氮肥,在栽培过程中也没有其他有害化学物质的污染,从 而可使产品达到“ A 级或 AA 级绿色食品”标准。
总而言之,有机生态型无土栽培具有投资省、成本低、用工少,易操作 和产品高产优质的显著特点。它把有机农业导入无土栽培,是一种有机与无 机农业相结合的高效益低成本的简易无土栽培技术,自从该技术推出以来, 深受广大生产者的青睐。目前已在北京、山西、山东、河南、辽宁、新疆、 甘肃、广东、海南等地获得了较大面积的应用,起到了良好的示范作用,获 得了较好的经济和社会效益。有机生态型无土栽培技术把有机农业融入到无土 栽培, 为无土栽培技术在我国的推广应用开辟了一条新的途径, 突破了无土栽培 的必须使用营养液的传统观念, 是一种真正能供广大农民朋友学会, 进而应用于 实践的高新农业技术。
4. 有机生态无土栽培条件
4.1栽培槽
用砖块做成内径 48厘米、外径 72厘米,高度 18~20厘米的栽培槽。长度依温
室结构南北延长。 在槽底部铺 1层 0.1毫米厚的聚乙烯塑料薄膜与土壤隔离, 薄膜 上铺 5厘米厚核桃大小的粗基质,然后盖上干净编织袋,再填上 10~13厘米厚的 细基质。
4.2栽培基质
选用当地易得的草炭、炉渣和固态有机肥,按一定比例混配而成。
4.3灌溉设施
每生产棚建立独立的供水系统,每畦用 1~2根直径 1.5厘米、每隔 30厘米一 孔的塑料滴灌软管。 滴灌管上铺宽 40厘米塑料薄膜进行有机生态无土栽培必须具 有一定的保护设施, 如温室、 日光温室和大棚等, 在这些保护设施内还需安装有 机生态型无土栽培系统, 包括栽培槽、 栽培基质和灌水设施等。 有机生态型无土 栽培主要采用基质槽栽培的形式, 适宜的基质比较多, 如:草炭、 蛭石、 珍珠岩、 炭化稻壳、椰子壳、树皮和炉渣、蘑菇渣等,生产者应根据当地的具体情况,选 择适合本地区需要的基质,有些基质课单独使用,如砂、珍珠岩等,有些基质需 混合使用,常用的混合基质有:4分草炭:6份炉渣、 5份砂:5份椰子壳、 5份葵 花杆:2份炉渣:3份锯末、 7份草炭:3份珍珠岩、 5份菇渣:5份炉渣等等。基质 使用期限可达 3-4年,有机生态型无土栽培的温度、湿度和光照管理及茬口安排 等与土壤栽培基本相同。
5. 有机生态型无土栽培管理技术
5.1育苗与定植
选用了育苗营养块育苗,营养块育苗只需将种子播种于营养块中,上撒 1层 经消毒的细沙,播后管理员只须保持营养块水分充足。定植前停水炼苗 , 营养块 育苗应适当定植 , 一般 1个月左右的苗龄, 只要根系布满营养块, 白尖嫩根稍外露, 就要及时带基移栽,防止根系老化。
5.2养分与水分管理
有机生态型无土栽培的肥料供应量以 N 、 P 、 K 三要素为主要指标,每立方米
基质所施用的肥料内应含有:全氮 (N)为 1.5~2.0公斤,全磷 (P 2 O
5
) 为 0.5~0.8
公斤, 全钾 (K
2
O) 为 0.8~2.4公斤。 这一供肥水平, 足够一茬番茄亩产 8000~10000公斤的养分需要量。 为了在作物整个生育期内均处于最佳供肥状态, 通常依作物 种类及所施肥料的不同, 将肥料分期施用。 向栽培槽内填入基质之前或在前茬作 物收获后, 在后茬作物定植之前, 应先在基质中混入一定量的肥料作基肥, 这样 番茄、 黄瓜等果菜在定植后 20天内不必追肥, 只需浇清水。 作物定植 20天后开始 第 1次追肥,以后每隔 10~15天施肥 1次,均匀地洒在离根 5厘米以外的周围或埋 入基质中。 基肥与追肥的比例为 25∶ 75至 60∶ 40, 每次每立方米基质追肥量:全
氮 (N)80~150克,全磷 (P 2 O
5
)30~50克,全钾 (K
2
O)50~180克。追肥量按每立方
基质使用 1.5公斤有机生态型无土栽培专用肥。具体掌握可折成每株使用量,后 期补追沼渣沼液,进行根外追肥,每隔半月追 1次诏液,与水配比浓度为 1:1, 施用量要根据作物生长情况而定,拉秧前 1个月停止追肥。
水分供给要灵活掌握。一般定植后到开花前以控秧为主,水分管理为 3~5天 1次,在晴天上午灌溉,阴天不浇水。开花坐果后,植株生长旺盛,以促秧为主,
不再控水,视天气情况每 2~3天灌水 1次,每 3天检查 1次基质水分状况,冬季要 注意水分供给量。
5.3整枝与授粉
番茄采用单干整枝方式、 茄子采用双杆整枝方式、 彩椒采用四杆整枝方式等。 定植后,注意及时打杈、吊秧、摘叶、蔬果、掐尖。为了保花保果,可用 2, 4-D 番茄灵,防落素等蘸花。
5.4病虫害防治
以农业防治为主,一旦出现病虫害,要治早、治小、治少、治了,利用人为 因素,尽可能控制棚室温湿度,创造蔬菜生长的有利环境,控制病虫害的发生。 必要时利用生物农药、高效低毒农药进行防治。
6. 有机生态型无土栽培技术展望
目前,有机生态型无土栽培技术已在全国 30个省(区、市)进行了布点试验, 示范基地面积达 639hm 2, 推广面积超过 1000hm 2, 超过全国无土栽培总面积的 60%。 广东省广州市明兴电缆厂、 文水县武陵村、 甘肃省酒泉市等地区有机生态型无土 栽培的示范推广情况, 充分显示了有机生态型无土栽培的强大生命力。 同时, 在 日光温室条件下进行了番茄、 黄瓜、 甜瓜等作物的消毒有机肥应用效果试验后结 果表明这些作物在施用消毒后与土壤栽培相比产量都增加; 且表明有机生态型无 土栽培有助于蔬菜获得优质产品, 大多数蔬菜作物在施用消毒有机肥后, 其维生 素 C 、可溶性固形物和糖的含量均表现出不同程度的提高,特别是对降低硝酸盐 含量具有明显的效果。 希望通过对有机生态型无土栽培技术的研究, 能发现更多 更好的绿色无污染栽培技术, 如基质的多样化配置、 栽培槽的多元化形式以及灌 溉设施技术的提高,能够进一步提高产量和效益。
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无土栽培
一、何为无土栽培?有何优缺点?
1)无土栽培是指不用土壤,而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。(郭世荣)
2) 无土栽培是指不用天然土壤栽培作物,而将作物栽培在营养液中,这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度,使作物能够正常生长并完成其整个生命周期。(连兆煌)
3) 无土栽培是近几十年发展起来的一种农业高新技术。它不用土壤栽培作物,而是用营养液通过一定的栽培设施形式栽培作物。(邢禹贤)
4) 无土栽培指不用天然土壤,使用或不使用基质,用营养液灌溉植物,或者用其它施肥方式种植植物的方法。(华中农业大学)
无土栽培的优点:(1)高产、优质、高效、无污染 (2)节约肥水、劳力(3)减少病虫害,避免连作障碍 (4)克服空间的限制 (5)有利于实现工厂化、自动化和现代化
缺点:(1)最初一次性投资大(2)无土栽培的管理需要一定的水平(3)无土栽培受外界因素影响较大。
二、无土栽培主要应用于哪些方面?
主要应用领域:(1)蔬菜作物(2)花卉作物(3)药用植物(4)苗木(5)食用菌(6)反季节高档园艺产品生产(7)不能进行土壤栽培的地区(8)家庭、观光农业(9)研究与教学(10)太空农业
三、如何正确认识和评价无土栽培?
无土栽培展望:(1)无土栽培是一项现代农业高新技术,具有强大的生命力。 A、人口、资源(水资源、土地) 、环境;B 、连作障碍(无土面积仅占设施面积0.1%); C、国内外市场需求(2)无土栽培需要一定设备技术条件及社会化水平。 A、优先发展:经济发达的沿海地区和大中城市;非可耕地地区;设施连作障害严重土壤B 、种植作物:蔬菜、花卉等高产值、高附加值作物 C、栽培形式:基质培为主、多种形式共存,资源节约、环境友好型栽培体系 D、经营方式:规模化、专业化
四、何为有机生态型无土栽培?
以各种有机肥的固态形式直接混施于基质中,供给作物营养,生长期中分次追施,管理过程只浇清水。
特点:1. 操作技术简单,便于掌握2. 大幅度降低设施投资3. 大量节省生产成本,肥料成本降低60-80%4.对环境无污染5. 产品品质可达绿色食品标准
五、比较NFT 和DFT 的异同点?
1.NFT :水培的一种形式,营养液的循环流动。
优点:1. 设置投资较少, 施工简易方便;2. 很好的解决了供氧问题;3. 易于实现生产过程自动化
缺点:1. 种植槽耐用性差,维护频繁,后续投资高;2. 营养液量少,液层浅,受环境影响大;3. 循环供液,易传播病害;4. 对管理人员技术和设备性能要求高。
2.DFT :1)水培的一种形式2)在容器或栽培槽内有较深层的营养液(3-10cm )流动,植物悬挂于营养液的水平面上,根颈离开水面,根系浸入水中。3)类型多种多样。
DFT 优点:深、悬、流
1. 营养液层较深,缓冲性好,根系环境(温度、营养、EC 、pH 等)比较稳定;2. 植株悬挂在定植板上,部分根系裸露在空气中, 不易烂根,较好的解决了水气矛盾;3. 营养液循环流动4. 适宜种植作物种类多。
缺点:1. 投资较高;2. 易造成病害蔓延;3. 技术水平要求高。
六、基质培和非基质培优缺点?
基质栽培:优点:性能稳定、投资较低、易于管理和推广 ; 缺点:基质投资、管理费工、易携带病虫
无基质栽培:优点:节省基质、易于消毒 ; 缺点:性能不稳定、投资高、病害易传播(循环)
七、基质选择原则有哪些? 列举无机、有机基质各五种。
4. 设备与技术条件5. 环保因素
无机基质:沙子、岩棉、蛭石、石砾、珍珠岩等
八、基质的理化特性指标主要包括哪些?
物理性状:1. 容重 2.比重 3.总孔隙度4. 大小空隙比 5.粒径
化学性状:1. 化学组成及其稳定性2. 酸碱性3. 电导率4. 盐基交换量5. 缓冲能力
九、常用的基质种类有哪些?有何优缺点?
组成:无机基质:化学稳定,蓄肥力差;沙子、岩棉、蛭石、石砾、珍珠岩等;有机基质:不稳定,蓄肥力强;树皮、草炭、稻壳、锯木屑、煤(炉)渣等
来源:天然基质:沙子、石砾等;人工合成基质:岩棉、泡沫塑料等
性质:惰性基质:不供应养分、不具有阳离子代换量岩棉、泡沫塑料等;活性基质:能供应养分、具有阳离子代换量 草炭、蛭石等
组分:单一基质:草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等;
复合基质:优势互补,2~3种为宜。
十、常见的营养液消毒方法有哪些?
高温消毒、氧化剂消毒、紫外线消毒、过滤消毒
十一、低容重基质: 小于0.25 g/cm3.;中容重基质: 0.25-0.75 g/cm3.;高容重基质: 大于0.75 g/cm3.;适宜作物栽培的基质容重:0.1-0.8 g/cm2.
十二、颗粒大小(粒径) (填空)
1、颗粒的大小(即粗细程度) 是以颗粒直径(mm) 表示。
2、它直接影响到其容重、总孔隙度、大小孔隙度及大小孔隙比等其它物理性状。
3、同一种固体基质其颗粒越细,则容重越大,总孔隙度越小,大孔隙容量越小,小孔隙容量越大,大小孔隙比越小;
4、 反之,如果颗粒越粗,则容重越小,总孔隙度越大,大孔隙容量越大,小孔隙容量
越小,大小孔隙比越大
十三、固体基质的分类
1. 沙子 2.石砾3. 蛭石4. 岩棉 5.珍珠岩6. 炭化稻壳7. 泥炭8. 树皮9. 锯木屑(锯末)10. 1. 适用性:物理性状良好,化学性质稳定2. 经济性:资源丰富,价格便宜3. 设置形式 有机基质:树皮、草炭、稻壳、锯木屑、煤(炉)渣等;
煤(炉) 渣11. 膨胀(多孔)陶粒12. 泡沫塑料13. 菇渣14. 蔗渣 15.椰糠 16 腐叶 17.苇末
18. 其它基质:玉米秸、玉米芯、糠醛渣
18复合基质:也叫混合基质,是由2种或几种基质按照一定比例混合而成,基质种类和配比因栽培植物种类而异。配制复合基质时所用基质一般以2~3种为宜。
目标和要求:容重适宜,增加孔隙度,提高水分和空气含量,改善理化性状,提高栽培效果。
十四、常用的基质消毒方法有哪些?
蒸气消毒、太阳能消毒、化学药剂消毒
十五、名词解释
营养液:是把含有植物所需营养元素的化合物溶解于水中而成的液体。 营养液配方:在一定体积的营养液中规定含有各种营养元素或者其盐类(化合物)的数量。 营养液生理平衡:能够使植物按其生长发育要求吸收到一切所需的营养元素,同时又不会影响其正常生长发育。
营养液化学平衡:营养液中某些营养元素的化合物其离子浓度未达到一定水平,不会因相互作用形成难溶性化合物而从营养液中析出,使元素的有效性降低、比例失去平衡。 营养液浓度:在一定量(重量或体积)营养液中所含元素及肥料的量。
无土育苗:是指不用天然土壤,而利用蛭石、泥炭、珍珠岩、岩棉等天然或人工合成基质及营养液,或者利用水培及雾培进行育苗的方法,有时也称营养液育苗。
扦插育苗:取植物的部分营养器官插入基质中,在适宜环境下使其生根,然后培育成苗的技术。
工厂化育苗是在完全或基本上人工控制的环境条件下,采用科学化、标准化技术和机械化、自动化手段进行秧苗的规模化生产。
穴盘育苗:穴盘育苗是以草炭、蛭石等轻基质材料作育苗基质,采用精量播种,一次成苗的育苗方法。
十六、营养液组配时应遵循的原则和要求?
营养液组成方面:科学合理
1、 必须含有植物生长所必需的全部营养元素(全面)
2、 各种营养元素的数量和比例符合植物生长要求,是生理平衡的(合理)
3、 各种化合物以植物可吸收形态存在,并在较长时间内保持有效性(有效)
4、 总盐分浓度及其酸碱度符合植物正常生长要求,生理酸碱反应相对平稳(适宜) 营养液配制方面:安全可靠
1、 合理选择肥源:1)化学矿质肥料为主;2)溶解性好,均匀分布,长期有效 3)质地
纯正,含量稳定,不含有害物质 4)符合配方前提下,尽量减少种类
2、 考虑水质和基质特性:1)无污染,不含杂质和有害物质 2)软水为宜,硬水要预处
理 3)适当考虑水和基质的成分
3、 正确组配:1)合理组配步骤 2)正确调节
十七、列举出配制营养液常用的大量元素和微量元素肥料?
1. 氮肥:硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、尿素
2. 磷肥:磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸一氢铵、过磷酸钙、重过磷酸钙
3. 钾肥:磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾
4. 钙、镁肥:硝酸钙、氯化钙、硫酸镁
5. 铁、硼肥: 硫酸亚铁、三氯化铁、螯合铁、硼酸、硼砂
6. 其它微量元素肥料:硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵
7. 辅助物质:酸:磷酸、硫酸、硝酸、碱:氢氧化钾、氢氧化钠、螯合剂:EDTA 、DTPA------ 十八、营养液的管理包括哪几个方面?如何进行营养液科学管理?
(一)营养液的浓度(水分和养分)
1. 不同作物、不同栽培形式:多数作物的适宜范围0.5-3ms.cm-1
2. 不同生育时期:一般由低到高。
(二)营养液的温度
1、影响根的生长:过低生长受阻,过高细长、根毛少
2、影响根系吸收:膜透性、元素有效性、能量代谢
3、影响溶存氧含量:高温下溶解度降低
调节途径:
1.采用保温(冬天)、隔热(夏天)性能好的材料作为栽培槽的结构材料;2. 将贮液池建在地下,增加每株占有营养液的量;3. 采用冷、热水管道,电器装置等加温或降温。
(三)营养液溶存氧(DO ):一定温度、一定大气压条件下单位体积营养液中溶解氧气的数量,mg/L。营养液中维持浓度在4-5 mg/L(15-270C ,饱和溶解度的50%)以上为宜。 缺氧原因: 温度与气压; 根系与微生物呼吸
氧气不足影响:(1)呼吸不完全,酒精中毒;(2)激素合成紊乱,生长异常;(3)养分吸收受阻,影响生长
1、 不同作物种类、生育时期不同:耐淹旱地植物或沼泽性植物要求较低,不耐淹旱生植物
要求较高。
2、 天气、白天/夜间消耗量不同:高温强光消耗量大。
溶存氧的调节:
1、栽培设置形式的设计与改进:毛管浮板法等
2、自然扩散不能满足需要,必须人工增氧
1). 搅拌:效果好,但难以实施
2.)压缩空气:效果好,适于小规模水培
3.)化学反应:增氧效果好,但价格昂贵
4). 循环流动:效果好,采用较多
5.)落差:效果好,采用较多
6). 喷射(雾):效果好,采用较多
7). 增氧器:进水口安装,先进水培设施多用
8). 间歇供液:番茄夏季供15分钟,停45分钟, 空气中吸氧
9)滴灌法:袋栽等多用
10.)间混作:旱生与根系泌氧的水生作物混作
(四)营养液酸碱性:酸:硫酸、硝酸、磷酸;碱:氢氧化钠、氢氧化钾
(五) 营养液的供应与更换
1、供液次数和供液时间:满足需求,降低成本
基质培非循环供液:作物、时期、季节、天气等
循环供液:间歇供液(约15分钟)、连续供液
2、 营养液更换时间长短主要决定于有碍作物正常生育物质的积累程度
3、 营养液更换时间也可根据作物种植时间长短(经验)确定
(1)平衡营养液,软水地区,生长期较长的作物(3-6月),整个生长期不用更换
(2)生长期短的作物(1-2月),不需每茬必换,可连续种植3-4茬
(3)硬水地区,因为pH 调节,最好每月一换。
十九、无土育苗的优点:(1)节省劳力,便于运输(2)节约空间,便于管理(3)减少病虫,利于壮苗:
缺点:1、无土育苗比土壤育苗要求更高的设备和技术条件,成本相对较高;
2、无土育苗根毛发生数量少,基质缓冲作用弱,病害一旦发生易传播蔓延。 无土育苗的方式
(一)播种育苗:1. 育苗钵育苗2.. 育苗盘(箱)育苗 3.育苗筒育苗4. 泡沫小方块育苗5.. 岩棉块育苗6. 穴盘育苗
(二)扦插育苗
(三)组织培养育苗
二十、简述无土育苗过程中的环境调控技术?
这种现代化的生产方式具有一定工艺流程,效率高、规模大,生产出的秧苗质量及规格化程度高。工厂化育苗要求具有完善的育苗设施、设备、仪器以及现代化的测控技术和科学的管理,一次性投入较大,技术水平高。
穴盘育苗:以不同规格穴盘为容器,以草炭、蛭石等轻基质材料作为育苗基质,采用机械化精量播种,一次成苗的现代化育苗体系。是国际上70年代发展起来的一项新的育苗技术。穴盘育苗具有省工、省力、效率高,节约能源、种子和育苗场地,提高秧苗质量,便于远距离运输和机械化栽植等优点,适于蔬菜、花卉、烟草育苗。
营养土块育苗:将种子播入由机器制作的营养土块的穴内,直接培育成半成苗或成龄苗。该法将配合好的育苗基质直接制成育苗营养土块,而不是填钵装盘,内含种子发芽所需要的水分及幼苗生长的营养,播种覆土后不再立即浇水。因为基质块体积较大,单位面积上的育苗数较少,采用机械嫁接有一定困难,故多应用于无需嫁接的蔬菜种类或扦插育苗。
黄瓜无土栽培技术:优点:生长速度快,收获期早而集中,果实品质好,果皮富有光泽;
缺点:根系容易早衰,生长势较难维持,低温期侧枝长势弱,高温期果实着色浅
品种选择:长势强,雌花节位低,持续结果能力强,适合市场需求,设施专用品种 冬季耐低温弱光,抗病,单性结实能力强;夏季耐热、抗病、高产
栽培形式:1、适合基质栽培:岩棉培、槽栽、盆栽、袋栽2、水培:DFT 、FCH 、NFT (供氧不足易早衰)3、营养液供排系统开放或循环、有机生态型 4、植株调整与病虫害防治植株
调整:吊蔓、整枝(单干垂直、伞形、单干坐秧、双干)、除须、摘老叶、摘心---5、病虫害综合防治:物理、化学、生物---
番茄无土栽培技术:番茄,又名西红柿、洋柿子,茄科番茄属植物。在热带为多年生,在温带为一年生。
(一)生物学特性:1、根系发达,发根能力很强 2、茎为半蔓性至直立,基部带木质,茎部 也易生不定根。 3、分枝能力很强,侧枝多。 4、多数品种花为聚伞花序,有些小型果的变种为总状花序。花黄色,雌雄同花。 5、花芽分化很早,在幼苗生有2~3片真叶时,第一花序便开始分化。6、按开花结果习性可分为有限和无限生长型两个类型。
(二)1、无土栽培番茄要尽量选择无限生长型的品种。 2、冬春栽培时宜选用耐低温、耐弱光品种。 3、选用抗病品种。 4、选用品质好、内含物高的品种
(三)栽培设施:番茄无土栽培国内、外多采用基质栽培,以岩棉栽培为主,少部分水培
(四)管理技术:1、育苗(1)种子处理(2)精量播种2、定植3、营养液管理4、栽培管理:吊蔓 整枝、打杈、摘心 授粉 疏化疏果 激素处理 环境调控 病虫害防治(生理性病害和侵染性病害)
生菜无土栽培技术:生菜,又称叶用莴苣,为菊科一年生植物。 原产我国、印度及地中海沿岸地区,现在世界上许多地方广泛栽培。
(一) 生物学特性:1、须根系作物,侧根多而密集,根系分布浅。 2、喜冷凉的气候,较耐寒,在0~5℃以下时会产生冻害,温度过高(25℃以上) 易徒长,节间伸长,叶色变淡,同时出现苦涩味,粗纤维含量增加,口感变差,品质变劣,而且易抽薹开花。 3、叶片因品种的不同而呈现不同的形状,叶缘有全缘、波状、锯齿状等。 4、自花授粉。 5、种子极易丧失生命力,隔年的种子其发芽率显著降低,可比当年的低50%~80%以上。
(二) 栽培季节与品种选择 :喜冷凉,不耐高温,最适生长温度为15~25℃,低于15℃时则生长速度较慢,高于30℃以上则生长不良,极易抽薹开花。生菜分为结球生菜和散叶生菜。结球生菜有些品种所结心球紧实,而有些则较为松散。散叶生菜有两类变种,即皱叶生菜和长叶生菜。
(三) 育苗和定植:可用穴盘育苗,待苗长至5~6片真叶时即可移入定植杯中。散叶生菜的定植密度大约为每平方米定植板定植30~35株,而结球生菜为每平方米20~25株左右。
(四) 营养液管理:1、营养液配方的选择2、营养液液位控制及循环流动3、营养液的补充
(五) 收获与再定植:1、收获 当植株长至够大时可在植株茎基部剪下,也可将定植杯从定植板中拔出,然后把植株从定植杯中连根一起取出作为产品出售。2、再定植 收获之后,要把定植板取出,冲洗,并将种植槽中的残根捞出,再放回定植板,随即放入已移好幼苗的定植杯,即所谓的“随收随种”。
二十一、常用的无土栽培设置形式有哪些?各有何优缺点?
槽栽法优点:
(1)采用间断供液,在排液状态时,基质间隙能充满空气,供根系所需。
(2)基质具有一定缓冲能力,受营养、水分、温度等条件变化的影响较小。
(3)根系固定牢固,适于多种作物栽培。
缺点:(1)使用初期对某些元素可能有吸附性,或可溶解出某些元 素。所以,使用前需洗
净或进行饱和处理。 (2)一茬完成后,清除残根、消毒费工。
岩棉栽培:用岩棉制作成定型的岩棉板、块,营养液采用滴灌供液方式。
优点:1. 具有良好的通气和保水性能,可很好地协调肥、水、气矛盾;2. 缓冲性能好,根系环境稳定、均衡;3. 设施标准化,装置简易,安装、使用方便;4. 滴灌供液,供液次数少,节约水电,容易控制;5. 本身不传播病虫草害,适于多种作物栽培。
缺点:基质消毒、处理困难,成本稍高。
开放式岩棉培:主要特点:营养液不循环,结构简单,造价便宜,管理方便,不易传病,浪费肥水,污染环境
循环式岩棉培:特点:多余营养液通过回流管道重复利用,节约肥水,保护环境; 设计复杂,投资较高,易传病
闭锁型岩棉培
无固体基质栽培类型
包括水培和雾培:水培植物部分根系浸润生长在营养液中,另部分根系裸露在潮湿空气中;雾培植物根系生长在雾状营养液环境中。
共性:根系生长环境主要是营养液而不是固体基质。
设置功能要求:
1. 能够盛装住营养液;
2. 能够固定住植株;
3. 创造根系和营养液黑暗环境;
4. 能够使根系吸收到充足的营
养液和氧气。
FCH ——浮板毛管水培技术
主要原理和特点:利用毛管作用,将营养液输送到植物根部。
(1). 改善根系供氧(空气混合器、湿毡);
(2). 营养液供给稳定,不怕短期停电;
(3). 根际环境稳定;
(4). 管理方便,间歇供液节能。
喷雾式栽培
特点:将营养液以雾状形式输送给根系,解决了水气供应矛盾;易于实现自动化控制和立体栽培;肥水利用率高。
缺点:设备投资大;喷雾质量、营养液要求高;需连续供液,增加动力费用;环境不稳定;易传播病害。
二十三、何为芽苗菜?芽苗菜的生产特点表现在哪些方面?
利用植物种子或其他营养器官,在黑暗或弱光条件下直接培育出可供食用的嫩芽、芽苗、芽球、幼梢等蔬菜,称为芽苗菜、芽菜等。
(一)营养丰富,品质好,具有一定的保健功能
(二)环境污染少,产品符合绿色食品的标准
(三)生长周期短,复种指数高,经济效益大
(四)栽培形式多样,容易操作
(五)易于进行工厂化、规模化生产
二十四、简述芽苗菜的栽培管理要点?
1、清洗:风选、机械、人工、盐水2、浸种 3、光照:产品质量 4、温度:影响产量 和品质,18—25°c 。5、水分:过多烂种,过少老化6、病虫害防治
二十五、芽苗菜生产中烂籽烂芽的原因是什么?如何进行防治?
原因:环境控制管理失调。
防治:环境生态控制、物理防治为主,综合防病。
无土栽培
1、清洁卫生:水培花卉生长在清澈透明的水中,没有泥土,不施传统的肥料,不会滋生病毒,细菌、蚊虫,更无异味,可广泛应用于企业、宾馆、酒楼、机关、医院、商店、家庭等各种场合。
2、观赏性强:产品实现了花鱼共养,上面红花绿叶,下面须根飘洒,水中鱼儿畅游,立体种植,产品新奇。这样的水培花卉市场必定大受欢迎。
3、养护方便:种植水培花卉特别简单,半个月、一个月换一次水,加几滴营养液即可。省时、省事、省钱、省心!
4、便于组合:各种水培花卉可以象鲜花那样随意组合起来培养,且长期生长,形成精美的艺术品。如几种水培花卉组合在一起,可组成“龙凤呈祥”、“比翼双飞”等。还可将不同花期的水培花卉组合成四季盆景,表达生意常年红火,买卖四季兴隆的美好祝愿。这样的水培花卉市场必定大受欢迎。
5、调节气候:居室摆放水培花卉或者水培蔬菜,可以增加室内空气湿度,调节气候,怡人心情,有益身心健康。这样的水培花卉市场必定大受欢迎。 6、形式多样:水培花卉即可象普通花卉一样一株一盆,也可以组合成盆栽艺术品;如果承接大型园林工程,可以融入山、水、鱼、桥等,花在水中长,鱼在池中游,景色新颖,高雅别致;也可将水培花卉培养在饭桌、茶几、吧台上,形成生态家具。办公室、酒吧、咖啡屋、餐厅如果摆上这样的家具,在吃饭、开会聊天时,又可观赏奇花异景,平添高雅情调。
7、水培蔬菜可以防止壤栽培发生的连根、连作障碍,均衡生产、提高土地利用率。省去中耕、除草、土壤消毒作业,最大限度满足作物对空气、温度、温度、水质的要求,生产出的产品,是鲜嫩、洁净、无污染、无公害的绿色食品。 可以无土栽培的蔬菜很多,
果菜类有:西红柿、黄瓜、苦瓜、草莓、樱桃萝卜。
叶菜类有:生菜、四季小葱、芹菜、香菜、小白菜、小油菜、空心菜、茼蒿、芥兰、茴香以及紫背天葵等稀有蔬菜。这些菜的成熟期长短不一,果菜类一般3-5个月(其中黄瓜最短,2个多月就可摘果)。叶菜类一般2-3个月。 叶菜类生长周期为3月,假设一块种植板可以种植45株菜,平均一天吃10株菜,若每天要吃到菜需要20个种植箱。
作物时间表
果菜类要高温(10℃-25℃左右),全天见光,需要光照充足的阳台或房间。叶菜的要求相对较低,一般家庭都适合种植。蔬菜种子,各地的农科所、种子公司都有销售。
哪些蔬菜最适在阳台栽种?
周期短的速生蔬菜:小油菜、青蒜、芽苗菜、芥菜、青江菜、油麦菜 收获期长的蔬菜:番茄、辣椒、韭菜、芫荽、香菜、葱、等 节省空间的蔬菜:胡萝卜、萝卜、莴苣、葱、姜、香菜 易于栽种的蔬菜:苦瓜、胡萝卜、姜、葱、生菜、小白菜 不易生虫子的蔬菜:葱、韭菜、番薯叶、人参草、芦荟、角菜
可分离式,可以利用室外阳光促进植物生长,一体式的化,水族箱在室内无法搬动,植物的成长完全要靠灯光来实现。 水族箱内可否饲养食用鱼,即可观赏又可食用 选择合适的种植地点;
1、阳光室内阳台或窗前,室外屋顶或花园,只要有阳光直射的地方都可以考虑。 每天需要直射阳光4小时。
2、温度植物根系在15℃ -30℃范围内生长良好,所以空气温度最好在此范围
中。 根据品种有所不同,大部分植物短时间可以忍受在10℃ -35℃。 有些耐热或耐寒植物品种可能忍受更宽的温度变化。 湿度40%-80%,湿度过大会引发病虫害,湿度太小会导致卷叶、烧叶现象。
3、水质最好是软水(甜水)。 中度硬水也可,以但是需要改变营养液的配方,太过苦咸的水万万不可。
营养液市面上全价营养液(所需的大量元素和微量元素齐全),或者根据配方自己配制。
硬件蔬菜的栽培可以用功能齐全的系统, 也可以用简单易操作的方法, 只要栽培原理符合蔬菜生长生理即可, 不管是管道栽培还是漂浮栽培抑或是气雾培等, 都是为了给植物根系创造充足的肥水气条件, 只有这样植物才能发挥它生长快速的优势。
进行简易的水培,方法多样,可就地取材家庭制作,这也不失为一种自娱其乐的美事,自已动动手,看着植物蔬菜或花卉每天的生机与生长。
这里给大家介绍一种用于蔬菜栽培的简易水培盒,它由水培箱或盒、泡沫漂浮定植板、海绵块、营养液、滴管、种子、还可增设一台小型的增氧泵、微控制器等组成。
水培箱或盒可以利用一些家庭生活中弃置的塑料容器,定植板可以用装修材料用品商店的泡沫板或家庭一些电器包装内衬的泡沫垫制做而成,再于泡沫上按种植距离打孔;
制定种植计划,尽量避开不适宜的季节。 比如北方采暖最低温度不到10度,会引起有的品种生长不良甚至死亡,正南朝向的阳台在每年的5、6、7月份会因为太阳高度角的关系,室内直射阳光不足。
选择适合的种植品种。 根据自己的喜好和当地气候,可以选择草莓、西番莲、西红柿、黄瓜、豆角、生菜、辣椒等。 应当选择抗病品种。
清理场地,移走和消灭潜在的传染病虫害源,比如生病的和有大量飞虫的盆花。 最好给阳台加上纱窗,可以有效防止外界飞虫侵入。 正式开始种植
育苗海绵块的作用主要是无土育苗时种子的载体,可以把海绵切成方块,再于上开十字形裂口,育苗时把经过催芽的种子播入缝隙即可;
如果有条件可以补光,温度、湿度育苗期间要特别注意,培养壮苗非常重要,它可以减少病虫害,大大增加产量。
组装、定植准备清水,加入营养液并放置一夜,待水温和气温接近就可以定植了
作物管理需要指出,经常不在家的人肯定种不好,植物需要的并不多,但是每周需要关照2至3次,每次10分钟,用来浇水、绑蔓、修枝、辅助授粉、采收果实。
采收最能体现优越性的地方时,可以随时采摘最新鲜的果蔬。 可以等待果实充分成熟后采收,超市和集贸市场的西红柿为了运输方便,在果实刚刚变色时就摘下,果实着色期恰恰最能影响果实的品质。 黄瓜表面细小突起基本展开、西红柿果实变色并充分着色后就可以采收了。
栽培床多选用塑料育苗盘,其规格多为长60cm×宽30cm×高5cm 。盘底有孔,以利渗水防止烂种。
栽培基质多选用纸张、白棉布、无纺布、泡沫塑料片以及珍珠岩等。
种植面板可以做成漂浮式,可拼接式。
漂浮栽培是一种最为常见与普及的水培技术,在生产上可以用来生产蔬菜与花卉,在绿化造景上更能创造出水上花园或菜园的效果,特别是近年富营养化成为水污染之公害时,推广运用漂浮栽培起到净化与美化水体的作用,可谓是一举两
得之事。
这种新型的循环种养模式,既解决了食草性鱼类饵料的问题,又可以改善水质,绿化水源,做到了种菜、养鱼双丰收。采收要及时,一般当株高25~30cm时采收。大致10 天采收一次,方法是从茎基部2~ 3 节处割下,侧枝发生后在侧枝基部1~2节处割下,后期茎蔓过多时应将部分茎蔓从基部删除。蕹菜属高温短日照作物,在江淮流域子蕹能开化结籽。而藤蕹对短日照要求严格,在江淮流域不能开花结籽,只能用无性繁殖。
可以种植芽菜苗:生产周期短,营养丰富,不需要较多精力,一般在大棚内培育12天左右就可以采摘。
芽苗菜是各种谷类、豆类、树类的种子培育出可以食用的“芽菜”,也称“活体蔬菜”。目前市场上火爆的芽苗菜有:香椿芽苗菜、松柳、芽球菊苣、荞麦芽苗菜、苜蓿芽苗菜、花椒芽苗菜、绿色黑豆芽苗菜、相思豆芽苗菜、葵花籽芽苗菜、萝卜芽苗菜、龙须豆芽苗菜、花生芽苗菜、蚕豆芽苗菜等30多个品种。 随着人们生活水平的提高和饮食习惯的改变,绿色食品普遍受到人们的喜爱,人们已不仅仅满足于蔬菜的供应数量,而且更关注蔬菜的外观、品质及食用安全性等质量指标。芽苗菜作为富含营养、优质、无污染的保健绿色食品而受到广大消费者青睐。因此,芽苗菜已成为一类很有发展前途的新兴蔬菜产业。 种植芽苗菜经济效益十分可观,据测算目前种植1平方米芽苗菜相当于种植一亩地的普通蔬菜,甚至更多。而且 技术性能优势:可不分季节种植,生育期较短,效益高,技术操作简便易行,只要掌握好生长所需的温度、湿度、光照,可以天天下种,天天上市。香椿树嫩芽俗称" 香椿头”,为我国特有的、具有天然香味的木本蔬菜,因其含有独特的芳香味挥发油,不仅口感香脆多汁,而且营养和药用价值也很高。据测定,香椿芽中蛋白质、钙、铁、磷、维生素c 、胡萝卜素的含量是其他蔬菜不能相比的。因此,民间古有" 食用香椿,不染杂病”之说。据业内人士分析,我国未来的蔬菜业正在向营养型和保健型转化。香椿芽作为一种名、稀、特、药食兼用的新型蔬菜,备受人们青睐。因此,利用设施进行反季节栽培的香椿芽将成为俏销商品,其经济效益和社会效益十分显著。 芽苗菜品种 产品形成周期 黄豆 8-10d 绿豆 8-10d 红豆 12-13d 花生 5-7d 豌豆 8-10d 蚕豆 8-10d 黑豆 8-10d 苜蓿 8-10d 萝卜 5-7d
产品的收获与销售 在正常的栽培管理条件下,一般豌豆苗播种后8--9天即可收获,收获时苗高约15cm ,顶部小叶己展开,食用时切割梢部7--9cm 。萝卜苗播种后5--7天即可收获,收获时苗高
6--10cm ,子叶展开、充分肥大,食用时齐根切割。荞麦苗播种后9--10天即可收获,收获时苗高10--12cm ,子叶平展,充分肥大,食用时齐根切割。种苗香椿浸种后,从催芽开始经18天左右即可收获,收获时苗高7--10cm ,子叶平展、充分肥大,小叶还未长出,食用时可齐根切割或带根拔出。
芽苗菜對健康的助益
无土栽培
园艺朱萌 实习小编 一级|我的百科|我的知道|百度首页 | 退出 新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科文库 帮助设置
无土栽培
科技名词定义
中文名称:
无土栽培
英文名称:
soilless culture
定义:
不用土壤而用加有养分溶液的物料(如珍珠岩、蛭石、无毒泡沫塑料等) 作为植物生
长介质的栽培方法。
所属学科:
土壤学(一级学科);农业化学(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
无土栽培技术——穴盘育苗
无土栽培是以草炭或森林腐叶土、蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株,让植物根系直接接触营养液,采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。选用苗盘是分格室的,播种一格一粒,成苗一室一株,成苗的根系与基质互相缠绕在一起,根坨呈上大下小的塞子形,一般叫穴盘无土育苗。
目录
高,番茄需要的N
比秋季、初冬时多。在秋季、初冬生长的番茄要求较多的K ,以改善其果实的质量。培养同一种植物,在它的一生中也要不断地修改培养液的配方。 无土栽培所用的培养液可以循环使用。配好的培养液经过植物对离子的选择性吸收,某些离子的浓度降低得比另一些离子快,各元素间比例和pH 值都发生变化,逐渐不适合植物需要。所以每隔一段时间,要用NaOH 或HCI 调节培养液的pH ,并补充浓度降低较多的元素。由于pH 和某些离子的浓度可用选择性电极连续测定,所以可以自动控制所加酸、碱或补充元素的量。但这种循环使用不能无限制地继续下去。用固体惰性介质加培养液培养时,也要定期排出营养液,或用点灌培养液的方法,供给植物根部足够的氧。当植物蒸腾旺盛的时候,培养液的浓度增加,这时需补充些水。无土栽培成功的关键在于管理好所用的培养液,使之符合最优营养状态的需要。 无土栽培中营养液成分易于控制。而且可以随时调节,在光照、温度适宜而没有土壤的地方,如沙漠、海滩、荒岛,只要有一定量的淡水供应,便可进行。大都市的近郊和家庭也可用无土栽培法种蔬菜花卉。
编辑本段方法
无土栽培的方法很多,目前生产上常用有水培、雾(气)培 、基质栽培 。 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,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(0.5-1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
。
此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养, 相应根系须根发达, 主根明显比露地栽培退化. 例:黄瓜无限型生长, 主蔓可达10----15M 主根 根系: 45CM
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,因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培 因此根系状况同水培.
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,且设备较水培和雾培简单,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0.005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。 此种方法因为有基质的参与, 实际操作中可能会见到主根的长度比一般无土栽培可能长, 但是就黄瓜的表现 主根一般不超过60CM
编辑本段技术要点
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。 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。 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。
基质的理化性状
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、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。 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0.5-10毫米,总孔隙度>55%,容重为0.1-0.8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。
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1-1.5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。
编辑本段前景展望
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。 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。
编辑本段与常规栽培的区别
无土栽培与常规栽培的区别,就是不用土壤,直接用营养液来栽培植物。为了固定植物,增加空气含量,大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质。其优点可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培花卉不用土壤,可扩大种植范围,加速花卉生长,提高花卉质量,节省肥水,节省人工操作,节省劳力和费用。缺点是,一次性投资较大,需要增添设备,如果营养源受到污染,容易蔓延,营养液配制需要技术知识。 编辑本段无土育苗
概念
不用土壤,而用非土壤的固体材料作基质,浇营养液,或不用任何基质,而利用水培或雾培的方式进行育苗,称为无土育苗。按是否利用基质,又可分为基质育苗和营养液育苗,前者是利用蛭石、珍珠岩、岩棉等基质并浇灌营养液苗;后者不用任何基质,只利用某些支撑物和营养液。
优点
幼苗生长迅速,苗龄短,根系发育好,幼苗健壮、整齐,定植后缓苗时间短,易成活。不论是基质育苗还是营养液育苗,都可保证水分和养分供应充足,基质通气良好。同时,无土育苗便于科学、规范管理。
必要性
无土栽培是用非土壤的基质, 供应营养液或完全利用营养液的栽培技术, 要求最佳的根际环境。采用无土育苗方式培育的幼苗, 定植后, 因根系发育好, 根际环境和无土栽
培相适应, 定植后不伤根,易成活,一般没有缓苗期。同时,无土育苗还可避免土壤育苗带来的土传病害和线虫害。因此,无土栽培一定要采用无土育苗。
深液流法水培蔬菜技术实际上就是工厂化生产蔬菜,所产蔬菜不仅不含任何有害化学物质,同时还具有一定的保健作用;运用这项技术不仅可以生产成品,同时也可以培育种苗。据估算,一亩水培蔬菜的效益相当于10亩大田的效益。
蔬菜无土栽培是当今世界上最先进的栽培技术,由于无土栽培比有土栽培具有许多优点,因此近几年来无土栽培面积发展呈直线上升趋势. 一般无土栽培的类型主要有水培、岩棉培和基质培三大类。为了让广大读者进一步了解各类无土栽培的生产特点,现首先将叶菜类蔬菜水培技术进行系统介绍。
编辑本段相关讲义
叶菜类水培的意义
第一讲 叶菜类水培的意义及其设施结构
绝大多数叶菜类蔬菜采用水培方式进行,其原因是:
1.产品质量好 叶菜类多食用植物的茎叶,如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主,这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。士培蔬菜容易受污染,沾有泥土,清洗起来不方便,而水培叶菜类比土培叶菜质量好,洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。
2.适应市场需求 可在同一场地进行周年栽培。叶菜类蔬菜不易贮藏,但为了满足市场需求,需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐,需要整地作畦,定植施肥,浇水等作业,而无土栽培换茬很简单,只需将幼苗植入定植孔中即可,例如生菜,一年365天天天可以播种、定植、采收。不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排,适合于计划性、合同性生产。
3.解决蔬菜淡季供应的良好生产方式
叶菜类一般植株矮小,无需要增加支架设施,故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短,周转快。水培方式又属设施生产,一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。
4.不需中途更换营养液,节省肥料 由于叶菜类生长周期短,如果中途无大的生理病害发生,一般从定植到采收只需定植时配一次营养液,无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长,即使无大的生理病害,为保证营养液养分的均衡,则需要半量或全量更新营养液。
5.经济效益高 水培叶菜可以避免连作障害,复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上,生产经济效益高。为此一般叶菜类蔬菜常采用水培方式进行。 水培设施结构
北京蔬菜研究中心通过引进,参考国外水培设施,结合我国现实经济水平已研究开发出DFT 式水培设施。此设施由营养液槽、栽培床、加液系统、排液系统和循环系统五部分组成,现分别介绍如下。
1.营养液槽
营养液槽是贮存营养液的设备,一般用砖和水泥砌成水槽置于地下。因这种营养液槽容量大,无论是冬季还是夏季营养液的温度变化不大。但使用营养液槽必须靠泵的动力加液,因此必须在有电源的地方才能使用。营养液槽的容积,一般667m2的水培面积,需要5—7t 水的标准设计,具体宽窄可根据温室地形灵活设计。营养液槽的施工是一项技术性较强的工作。一般用砖和水泥砌成,也可用钢筋水泥筑成。为了使液槽不漏水,不渗水和不返水,施工时必须加入防渗材料,并于液槽内壁涂上除水材料。除此之外为了便于液槽的清洗和使水泵维持一定的水量,在设计施工中应在液槽的一
角放水泵之处做一20cm 见方的小水槽,以便于营养液槽的清洗。
2.栽培床
栽培床是作物生长的场地,是水培设施的主体部分。作物的根部在床上被固定并得到支撑,从栽培床中得到水分、养分和氧气。栽培床由床体和定植板(也称栽培板) 两部分组成。
(l)床体 床体是用来盛营养液和栽植作物的装置。栽培床床体由聚苯材料制成。床体规格有两种,一种是长75cm ,宽96cm ,高17cm 。另一种是长100cm ,宽66cm ,高17cm 。两种规格根据温室跨度搭配使用。这种聚苯材料的床体具有重量轻,便于组装等特点,使用寿命长达10年以上。为了不让营养液渗漏和保护床体,里面铺一层厚0.15mm ,宽1.45m 的黑膜。
(2)栽培板 栽培板用以固定根部,防止灰尘侵入,挡住光线射入,防止藻类产生并保持床内营养液温度的稳定。栽培板也是由聚苯板制成,长89cm ,宽59cm ,厚3cm ,上面排列直径3cm 的定植孔,孔的距离为8cm×12cm 。可以根据不同作物需要自行调整株行距。栽培板的使用寿命也在10年以上。
3.给排液装置及营养液循环
水培设施的给液,一般是由水泵把营养液抽进栽培床。床中保持5—8cm 深的水位,向栽培床加液的设施由铁制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管组成,塑料支管上每隔1.5m 有 l 直径3mm 小孔。营养液从小孔中流入栽培床。营养液循环途径是营养液由水泵从营养液槽抽出, 经加液主管、加液支管进入栽培床,被作物根部吸。高出排液口的营养液,顺排液口通过排液沟流回营养液槽,完成一次循环。 适宜水培的叶菜品种
适宜水培的叶菜品种很多,北京蔬菜研究中心经试验成功适宜水培的叶菜品种有生菜、菊苣、芥蓝、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大叶芥菜、羽衣甘蓝、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三叶芹、苋菜、细香葱,马铃薯等。 扩展阅读: ? 1 www.yingyangtu.com ? 2 资料来源 http://www.chinazedo.com/title.asp?id=204 ? 3 http://ced.xxjy.cn 开放分类:
1.[Agriculture] soilless culture; hydroponics
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基质栽培滴灌温室栽培种子包衣测土配方施肥容器育苗水培花卉节水灌溉设施园艺控释肥
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无土栽培
国内无土栽培技术体系简介 摘要:,人类对作物生长发育干预和控制程度是农业文明标志。实践证明,对比作物地上部分环境条件的控制,地下部根系的控制则显得很困难的。无土栽培技术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,进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。但是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。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。
关键词:环境条件;无土栽培技术;自动化;工厂化;基质;营养液 1 无土栽培特点及主要应用
1.1 栽培区别
无土栽培与常规栽培的区别,就是不用土壤,直接用营养液来栽培植物。为了固定植物,增加空气含量,大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质。其优点可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培花卉不用土壤,可扩大种植范围,加速花卉生长,提高花卉质量,节省肥水,节省人工操作,节省劳力和费用。缺点是,一次性投资较大,需要增添设备,如果营养源受到污染,容易蔓延,营养液配制需要技术知识。
1.2 无土栽培种类
(1)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O 2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O 2 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(0.5-1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O 2。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。此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养,相应根系须根发达,主根明显比露地栽培退化. 例:黄瓜无限型生长,主蔓可达10-15m 主根 根系: 45cm.
(2)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,因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培 因此根系状况同水培.
(3)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 无土栽培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O 2之间的矛盾,且设备较水培和雾培简单,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0.005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。此种方法因为有基质的参与,实际操作中可能会见到主根的长度比一般无土栽培可能长,但是就黄瓜的表现 主根一般不超过60C
1.3 主要应用
(1)用于反季节和高档园艺产品的生产 当前多数国家用无土栽培生产洁净、优质、高档、新鲜、高产的蔬菜产品,多用于反季节和长季节栽培。例如,近几年在厚皮甜瓜的东进、南移过程中,无土栽培技术发挥了巨大的作用,利用专用装置,采用有机基质培技术,为南方地区栽培甜瓜提供了有效的途径,在
早春和秋冬栽培上市,经济效益十分可观;另外,无土栽培也可用于花卉上,多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉,其花朵较大、花色鲜艳、花期长、香味浓,尤其是家庭、宾馆等场所无土栽培盆花深受欢迎。另外草本药用植培和食用菌无土栽培,同样效果良好
(2)在沙漠、荒滩、礁石岛、盐碱地等进行作物生产
在沙滩薄地、盐碱地、沙漠、礁石岛、南北极等不适宜进行土壤栽培的不毛之地可利用无土栽培大面积生产蔬菜和花卉,具有良好的效果。在我国直接关系到国土安全和经济安全,意义重大。例如,新疆吐鲁番西北园艺作物无土栽培中心在戈壁滩上兴建了112栋日光温室,占地面积34.2hm 2,采用沙基质槽式栽培,种植蔬菜作物,产品在国内外市场销售,取得了良好的经济和社会效益。
(3)在设施园艺中应用 无土栽培技术作为解决温室等园艺保护设施土壤连作障碍的有效途径被世界各国广泛应用,在我国设施园艺迅猛发展的今天,更具有其重要的意义,我国现有温室、大棚90万hm 2之多,成为世界设施园艺面积最大的国家,但长期土壤栽培的结果,连作障碍日益严重,直接影响设施园艺的生产效益和可持续发展,适合国情的各种无土栽培形式在解决设施园艺连作障碍的难题中发挥了重要的作用,为设施园艺的可持续发展提供了技术保障。
(4)在家庭中应用 采用无土栽培在自家的庭院、阳台和有一定的观赏和食用价值,便于操作、洁净卫生,可美化环境。
(5)太空农业上的应用
随着航天事业的发展和人类进住太空的需要,在太空中采用无土栽培种植绿色植物生产食物可以说是最有效的方法。无土栽培技术在航天农业上的研究与应用正发挥着重要的作用,如美国肯尼迪宇航中心对用无土栽培生产宇航员在太空中所需食物做了大量研究与应用工作,有些粮食作物、蔬菜作物的栽培已获成功,并取得了很好的效果。
2无土栽培基质管理
2.1基质选择
无土基质主要是指代替土壤栽培花卉的物质。其作用是用于固定植株,并提供根系营养的基础物质。选择的原则是:一是适用性。适用性是指选用的基质是否适合所植花卉的生长发育。二是经济性。选用基质除需注意适用性外,还需要考虑基质的资源及其价格,即来源
容易、价格便宜。目前国内外常用的是用水或用沙、砾、蛙石、珍珠岩、岩棉、玻璃纤维、陶粒等代替土壤作为栽培花卉的基质。选用固体基质时最好选择保水性能好,同时又有良好的排水性能,无有害物质,清洁卫生并有一定抗压强度的基质。
(1)水:水质好坏直接影响无土栽培的成败。因此一定要选用洁净的水作基质,而不宜使用含抓化钠的水、碱性水,更不能使用含有油污或受到大气污染的水。
(2)蛭石:蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物,为层状结构的硅酸盐。一般由黑云母经热液蚀变或风化形成。膨胀性;阳离子交换性和吸附性;膨胀蛭石也具有良好的吸水性;隔热性和耐火性;耐冻性;膨胀蛭石的化学性质稳定。不溶于水。pH 值7~8。无毒、无味,无副作用。
(3)蛙石:蚝石为云母类矿物,具有良好的缓冲性,不溶于水,并含有可供花卉利用的镁和钾,但使用时易崩演粉碎,可以过筛后再用。
(4)珍珠岩:珍珠岩属于铝硅物质,性质稳定,坚固,不会因长期使用而溃碎,但不含矿质养分。
(5)陶粒:陶粒是由火烧陶土制成,呈大小均匀的团粒状,通气性好,不含病菌、虫卵,可长期作基质使用。
(6)玻璃纤维:玻瑞纤维清洁、吸水性强. 能贮存大量的空气,经久不腐烂,能支持植物的根不倒伏。
(7)合成泡沫:合成泡沫体轻,同时在单位体积内可聚存大且的水分。
(8)岩棉:岩棉是60%辉绿石、20%石灰石和20%焦炭的混合制品,具有较强的保水力,使用时可以制成大小不同的方块,新的岩棉pH 值较高,因而在使用前必须用水漫泡,使pH 值降到6.5以下再使用。此外,沙、砾石等均可作墓质使用。 无土栽培的基质长期使用,常易引起病菌滋生,危害花苗,故每次栽培后都要对基质进行消毒处理,以便重新利用。 基质消毒。
2.2基质消毒
基质消毒对无土栽培技术的成功至关重要,基质消毒最常用的方法有物理消毒和化学药品消毒。
2.2.1物理消毒
(1)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1-2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15-30分钟即可。
(2)曝晒
将基质摊在水泥地上, 让灼热的阳光直接照射3~7 日, 一般可以杀死真菌孢子和虫卵。
(3)薄膜覆盖高温消毒
该法在南方温室大棚中使用很普遍。夏季高温季节, 把基质堆成20~30cm 高的堆( 长、宽视具体情况而定) , 同时喷湿基质, 使其含水量超过80% , 然后用塑料薄膜覆盖基质堆, 密闭温室或大棚, 曝晒10~15 天, 消毒效果良好。
此外还有烧炒消毒法:用火直接加热锅或铁板上的土壤、基质, 进行消毒。目前已开发出旋转式烧炒消毒炉。冷冻:此法适用于少量的育苗基质。在低温冰箱中,用零下20℃冰冻24~48 小时, 一般可杀死杂草种子、真菌孢子和虫卵。
2.2.3化学药品消毒
利用一些对病原菌和虫卵有杀灭作用的化学药剂来进行基质消毒的方法。一般而言, 化学药剂消毒的效果不及蒸气消毒的效果好, 而且对操作人员有一定的副作用, 但由于化学药剂消毒方法较为简便, 特别是大规模生产上使用较方便, 因此使用得很广泛。下面是几种常用的化学药剂消毒方法: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40-50倍液,然后用喷壶每平方米20-40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20-30厘米向基质内15厘米深度处注入氯化苦药液3-5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7-8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100-200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,是一种水溶性熏蒸剂,对线虫、杂草和某些<>
百亩加入10-15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。
3 营养液管理
3.1 营养液要求
作为无土栽培的营养液,必须达到以下要求:
(1)必须含有作物生长发育所必需的全部营养元素,包括大量元素和微量元素。
(2)这些矿质元素应根据不同作物的需要,按其适当比例配合成平衡营养液。
(3)所配制的无机盐类,在水中的溶解度要高,并且是离子状态,易被作物所吸收。
(4)不含有有害及有毒成分,并保持适于根系生长,利于养分被吸收的酸碱度和离子浓度。
(5)应用的效果要好,能使作物的生长发育良好,且能获得优质高产。
(6)取材容易,用量小,成本低。因而,要配制符合要求的营养液,其原料包括水源、含有营养元素的化合物及辅助物质要符合要求。首先,对水质要求,生产中使用的水通常来自雨水、井水和自来水等,其总要求和符合卫生规范的饮用水相当。主要是硬度不能太高。一般以不超过10度为宜,酸碱度(pH )为6.5-8.5之间,氯化钠含量小于2毫摩尔/升,重金属如汞、镉、铅等及有害健康的元素含量在容许范围之内。对无机盐化合物的要求,由于营养液配方标出的用量是以纯品表示,在配制营养液时,要按各种化合物原料实际的纯度来折算出原料的用量,商品标识不明,技术参数不清的原料禁用。如采购到的大批原料原料缺少技术参数,应取样送检,确认无害时才允许使用。此外,原料的纯度要符合要求,少量的有害元素应不超容许限度。否则均会影响营养液平衡。
3.2营养液的配制
营养液是土栽培的核心,必须认真地了解和掌握有关营养液的知识。主要对营养液配方的选择、配制的技术和营养液管理等。有人认为,从书本上抄来一个他人正在使用而行之有交接效的配方就行了,其实这是很危险. 由于无土栽培设施的不同,生产条件的差异都会导
致失败。要真正筛选出一好的配方,是需要通过自己的实践和探索。因此必须从理论和实践中认识营养液的组成及其变化规律。只有这样者能在复杂的生产实践中灵活又正确地使用营养液,以取利良好的效果。植物所必须的16种元素中,氮、磷、钾、钙、镁、硫6种营养元素,植物需要量大;铁、锰、铜、锌、钼、和氯七种,植物量很小。由于植物各类不同,其各生育阶段对养分的要求也不相司,因此很难确定植物对营养元素的绝对需要量。然而,根据对植物干物质是营养元素的分析,可基本上了解到植物对各种营养元素的相对需求。这对研究无土栽培营养液配方具有重要的意义。
制备营养液应按一定的操作步骤进行,总的原则是要避免在府中出现难溶性物质沉淀。一个合格的营养液配主所含营养液是不会产生沉淀的,但是如果操作步骤掌握不好,就会出现觉淀现象。
生产上制备营养液一般分浓缩贮备液(母液)和营养液(栽培营养液),浓缩营养液一般是生产营养液的100倍。稀释前要在即将盛放营养液的容器中加80%左右的水,别入一种盐类溶液后充分搅动,混合好后再加入另一种。加入的顺序是先加最易溶的,然后加能使PH 值降低的,这样可抑制磷酸盐的沉淀。
在制备浓缩营养液时,不能将所有营养化合物的盐类都溶解在一起,因为浓度高时,一些盐类易发生化学反应而产生觉淀,稀释后的溶液则不产生此问题。在制备营养液的许多盐类中,硝酸盐最易与其它化合物发生反应,如硝酸钙和硫酸钾混合在一起,易产生硫酸钙沉淀,硝酸钙与浓磷酸盐发生磷酸钙沉淀。因此在配制营养液时,硝酸钙要单独溶解,并放在一个容器中,稀释后者能和其它的盐类混合。除硝酸钙外,还有其它大量元素和微量元素的盐类,可混合溶进一个容器中,如母液长期贮存,就将其酸化,以防止产生沉淀。一般可用硝酸把PH 值调到3-4。
制备营养液的操作规程是:
(1)配方中各种盐用量计算经过反复核对无误。
(2)细心阅对有关肥料和化学试剂的说明书或复核包装上标签说明,各原材料名称相符后方可称量使用。
(3)盛装母液容器必须分别有不同颜色的标记。
(4)全部原料齐备后放到配制现场,进行一次核对。
(5)全部操作过程应有记录,备查。
(6)按照规定量制备好的营养液,须测试PH 值。如有必要,可用硫酸或氢氧化钾溶液进行PH 调整。
3.3营养液的管理
无土栽培中营养液的管理是一个十分重要环节。特别是在自动化、标准化程度不高的情况下,营养液的管理更为重要,如果管理不当,则直接影响作物的生长发育。
3.3.1营养液浓度的管理
在无土栽培中营养液使用一段时间后,由于营养液中的元素不断被作物吸收、自然蒸发等,面而使营养液的浓度不断发生变化,一般说随着时间的延长,营养元素会逐步减少,此时要进行检查和补充。补充的方法大体有3种:
(1)对营养液进行化验. 了解溶液中NO 3-N 的含量,然后按比例推算出其它养分元素的消耗量,并别以补充。
(2)以减少的水量来推算。这需要各种作物在无土栽培过程中,水份消耗量和养分消耗量之间的关系,根据实际水分养活量来推算出养分的补充量,并别以调整。例如黄瓜吸收硝态氮与水分的比例是:70:100左右,而总液量是10000L ,现在被消耗了5000L ,根据推算需添加3500L 营养液(5000*0.7),添加后总液量中需加水1500L 。
(3)根据电导仪测定的EC值推算出母液补充量
3.3.2营养液酸碱度的管理
营养液的PH 值常发生变化。其变化的方向与营养液配方中所用的盐类种类有着密切的关系,如用硝酸钙、硫酸钾等时,多呈生理酸性反应,因此要尽量使几种不同的盐类。 当营养液PH 值升高时,可用硫酸或硝酸中和,这两种酸应交替使用,防止酸化或N营养过多。加入酸时,不能一次加得过多,要边加边搅拌。当营养液的PH 值下降是,要用氢氧化钠或氢氧化钾进行中和,Na+离子不是营养元素,会使溶液的盐份浓度升高。K离子则要好得多,但价格较贵。应灵活选用。
3.3.3营养液温度的管理
营养液的温度直接影响作物对营养元素的吸收,一般讲,夏季的温度不超过28度,冬季不低于18度。
3.3.4营养液加氧措施
在无土栽培中加氧有两个方法,一是靠存于营养液中的氧,二是靠植物体内的输导组织从地上部分向根系输氧。但不是所有植物都有输导组织,所以补充氧显得很重要。增氧的方法一是使营养液流动或用压缩空气向营养液中增氧。
3.3.5营养液的更换
循环使用营养液,在使用一段时间后,就需要配制新的营养液,决定是否更换可通过化学测定,当电解率居高不降,而氮、磷、钾含量又很低时,即可进行更换。在没有仪器时可根据使用时间的长短来经验更换。一般来说,用软水配制的营养液大约三个月更换一次,生长期较长作物可在中期更换一次,生长期短的作物可两到三茬一次,不必每收获一茬都更换营养液。
如果用硬水配制的营养液,常需进行酸碱中和的,则需每月更换一次,如水的硬度很高,更换的时间则要求更短。当发现营养液中有污染或出现藻类时,则要尽快全部了更换。 4 无土栽培现状及展望
无土栽培技术具有许多优点,但我们也应该清楚地认识到,它是农业科学技术发展到一定程度的产物,同土壤栽培相比无土栽培具有很多优越性,但无土栽培设施设备需要一定量的资金投入,各种应用营养液来灌溉作物的无土栽培系统,一般一次性投资至少9万元/hm2元以上,有的甚至高75万~90万元/hm2,用于配置营养液用的肥料,每年也需要花费
4.5万元/hm2以上;即使较实用的有机生态型无土栽培系统,其一次性投资也达3.0万~4.5万/hm2,每年的肥料成本也需2.4万元/hm2左右。由于种种原因,导致生产者采用无土栽培的积极性不高。因此根据多方面的实践,总结出无土栽培具有以下主要缺点:与土壤栽培相比投资较大、且运行成本比较高;对技术方面要求较为严格;对管理方面要求最为严格,一旦管理不当,易发生某些病害的迅速传播,造成损失严重。
无土栽培以人工创造的作物根系环境取代了土壤环境,可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气和养分供应的矛盾, 使作物根系处于最适宜的环境条件, 从而充分发挥了作物的增产潜力。且能避免土壤传染的病虫害, 免除土壤污染, 可以生产出清洁卫生、污染少、无公害、品质好的产品。同时无土栽培还能有效克服土壤连作障碍, 具有省水、省肥、省工等土壤栽培难以比拟的高效生产优势[6] 。但是, 由于无土栽培作物根际所处环境(营养液或固体基质) 缓冲能力较土壤小, 根系易受设施内气温、营养液pH 、养分状态等外界条件的影响, 因此其较土壤栽培更易发生生理障碍, 生产中急需相应对策加以克服。鉴于目前我国大部分地区采用的无土栽培方式仍以无机耗能型为主, 其不仅耗能多、污染环境, 而且生产的食品硝酸盐含量超标, 将对人体产生极大危害, 因此应当大力推广具有投资省、成本低、用工少、易操作和产品高产、优质等优点的有机生态型无土栽培技术, 这样才能使我国的无土栽培技术向更新、更好的方向发展。发展无污染、安全、优质、营养
的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要,也是维护人类健康、保护环境、发展持续农业的当务之急。 无土栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术,已成为发展无公害绿色蔬菜生产的可靠途径。随着我国与世界接轨,对于传统的蔬菜种植必将得到较大程度的发展,而无土栽培由于能够生产符合国家食品卫生标准的“绿色食品”必将为蔬菜产业的发展提供技术支撑,成为我国设施作物生产的主要方式[3]。
5. 结语
无土栽培的兴起,将使农业、园艺、林业、花卉生产及开发等进入一个全新的发展阶段。 但由于在发展的过程中需要许多条件同时并存才能得以发挥,而在我国由于许多条件还不成熟,因此造成了无土栽培的落后,但我国确是一个有着巨大发展潜力的国家,随着经济的发展和人民生活水平的提高,预计无土栽培将在我国蓬勃发展。
参考文献
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