无土栽培重点.pdf

无土栽培 soilless culture 重点 根据老师给的内容自己汇总的 仅供参考 一 无土栽培定义 无土栽培定义 不用天然土壤 而用营养液或固体基质加营养液等栽培作物的方法 Soilless culture is defined as the science of growing plants without the use of soil but by use of an inert medium such as gravel sand peat vermiculite perlite or sawdust to which is added a nutrient solution containing all the essential elements needed by the plant for its normal growth and development 无土栽培的分类 无土栽培的分类 固体基质 非固体基质 固体基质 固体基质 有机基质培 无机基质培 岩棉培 沙培 砾培等 非固体基质 非固体基质 水培 NFT 营养液膜技术DFT 深液流技术 FCH 浮板毛管技术 雾培 无土栽培的发展史 无土栽培的发展史 1840 年 德国科学家李比西提出的矿质营养学说为无土栽培奠定了理论基础 1842 年 德国科学家 Wiegmann 和 Postolof 证实了矿质营养学说 1859 1865 年 德国科学家 Sachs 和 Knop 首先提出栽培营养液配方 提出 10 元素 学说 C H O N P K Ca Mg S Fe 标准营养液配方的提出 美国科学家 Hogland 和 Aron 于 1938 1940 年证明微量元素 的必要性 发表了经典的营养液配方 1929 年 美国科学家 Gerike 第一个将无土栽培用于商业化生产 1935 年建起了面 积达 8000 平米的无土栽培设施 二 根系类型及其适用的栽培方式 根系类型及其适用的栽培方式 直根系 多为双子叶植物 DFT 须根系 多为单子叶植 物 NFT 根与地上部分关系 根与地上部分关系 植物根系生长数量与根系活力直接影响到地上部分的生长状况 植物根系的发育状况是影响产量的主要因素 同种作物的产量随着根 量的增加而增加 根系矿质营养吸收量和细胞分裂素产生量与产量密切相关 根系的生长状况直接影响叶片的功能和寿命 根系的优劣不仅在于根量有关 还与根系活力有关 根系木质部伤液流中激素含量 四个图识别 根系木质部伤液流中激素含量 四个图识别 ABA 不成线性关系 不成线性关系 植物根系对水分的吸收 部分 动力 途径 植物根系对水分的吸收 部分 动力 途径 动力 主动吸水 根压 被动吸水 蒸腾作用 蒸腾系数 蒸腾系数 又称需水量 指植物每制造 1 克干物质所水消耗水分的克数 它是蒸腾效率的倒 数 表观吸收成分组成浓度 表观吸收成分组成浓度 n w 是植物对各种养分的的吸收量 n mmol 和吸收消耗的水量 w L 的比值 单位为 mmol L 它既可以是指植株对所有养分的吸收量和消耗的水量之比 也 可以是指植株对某一种养分离子的吸收量和消耗的水量之比 CTGA IAAAB 根际环境 根际环境 pH 营养环境 微生物状况 根瘤 细菌 菌根 真菌 三 必需元素 必需元素 维持植物体正常生长发育不可缺少的元素 必需营养元素的组成 必需营养元素的组成 17 种 种 碳 氢 氧 氮 磷 钾 钙 镁 硫 硅铁 硼 锰 铜 锌 鉬 氯 镍 钠 C H O 天然营养元素 非矿质元素 来自空气和水 大量元素N P K 植物营养三要素 0 1 以上 或肥料三要素 Ca Mg S Si 中量元素矿质元素来自土壤 微量元素Fe Mn Zn Cu 0 01 以下 B Mo Cl Ni Na 有益元素 有益元素 尚未证明对植物的必需性 但对特定植物生长发育有益 或为某些种类所必需 或在一定条件下为植物所必需 称为有益元素 Co Al Li I 有益元素常见的作用 有益元素常见的作用 1 钴参与豆科植物生物固氮 2 钠Na 有利于甜菜淀粉转化为糖 3 硅 H4SiO4 增加水稻机械强度 减少水分蒸腾 附图如下 各种元素的基本吸收形式 各种元素的基本吸收形式 影响植物吸收养分的因素 影响植物吸收养分的因素 温度 通气 养分浓度和有效性 离子拮抗 可移动元素和不可移动元素缺乏时 症状先出现在老叶还是新叶 可移动元素和不可移动元素缺乏时 症状先出现在老叶还是新叶 可移动元素 新叶 不可移动元素 老叶 四 参考可见复习题 水的硬度 水的硬度 根据水中钙盐和镁盐的数量将水分为软水和硬水 硬水中的钙盐为 Ca HCO3 2 CaSO4 CaCl2 CaCO3 镁盐为 MgCl2 MgSO4 Mg HCO3 2 MgCO3 等 水的硬度用单位体积 中的 CaO 含量来表示 10 mg L 我国北方地区多为硬水 南方除少数石灰岩地区外 多为软水区 电导率 电导率 EC 通常配制营养液用的无机盐是强电解质 水溶液具有导电能力 其强弱可用 电导率表示 单位距离的溶液导电能力的大小来表示 通常用毫西门子 厘米 ms cm 或微 西门子 厘米 s cm 也有用 dS cm 表示的 1 ms cm 1 dS cm 1000 s cm 通过测定营养液的电导率虽然能够反映其总的盐分含量 但不能够反映营养液中各种无 机盐类的盐分含量 如何来确定植物所需营养液的配方 如何来确定植物所需营养液的配方 营养液中的营养元素适宜的比例或浓度可以通过分析 正常生长的植物体内各种营养元素的含量及其比例来确定 制定生理平衡营养液配 方的原则 例 1 霍格兰和阿农以植株化学分析确定番茄营养液配方的方法 2 山崎肯哉根据植物吸收营养液中水分和养分的比值来确定黄瓜营养液配方 如何减少叶菜类硝酸盐含量的积累 如何减少叶菜类硝酸盐含量的积累 1 以铵代硝或以脲代硝 通过在营养液中以铵态氮或酰胺态 尿素 碳氮 氮来全部或部分代替原有配方中的硝 酸盐 并控制营养液的 pH 值变化和适当增加 Ca2 K 等的供应量 使作物生长正常 产量 不降低而产品的硝酸盐含量降低 2 收获前断氮的方法 在收获之前中断或减少氮素的供应数量 可以达到降低产品中硝酸盐含量的目的 试验 表明 通过在收获前 1 周中断氮素的供应 可把生菜和菜心等叶菜类的硝酸盐含量降低到规 定标准以下 而此时的蔬菜产量并没有明显的降低 3 有机生态型无土栽培 中国农科院花卉蔬菜研究所试用 有机生态型无土栽培 即用有机肥源而代替化学肥 料来种植作物 发现可以在一定程度上降低产品的硝酸盐含量 4 加强栽培管理 促进 NO3 N 的代谢 植物根系吸收 NO3 后 在根系或运转到叶片中通过硝酸盐还原作用 转变为 NH4 然后进入氨基酸 蛋白质的代谢之中 硝酸还原作用的强弱直接关系到植物体内 NO3 的含 量 而光照强度 矿质元素钼 植株体的呼吸强度等影响植物体内硝酸还原作用的强弱 因 此 增强光照强度 注意营养液的元素平衡 加强根际氧气供应等可促进植物对 NO3 N 的 转化利用 降低产品中硝酸盐的含量 影响营养液影响营养液 pH 变化的因素 变化的因素 一 营养液中生理酸性盐和生理碱性盐用量及其比例 其中又以氮源和钾源类化合物所引起 的生理酸碱性变化最大 使用碱土金属的硝酸盐为氮源均会显出生理碱性而使 pH 升高 其中 NaNO3 表现最强 Ca NO3 2 和 KNO3 较弱 以铵盐为氮源 都会显示出生理酸性而使营养液 pH 迅速下降 尤以 NH4 2SO4 和 NH4Cl 为甚 完全以 NH4 2SO4作为氮源的营养液使用过程中可使pH降低至3 0以下 NH4NO3也可使pH降低至4 0以下 NH4Cl 由于其中含有较多的 C1 对 忌氯作物 的生长和品质有不良的影响 KNO3 为生理碱性 KH2PO4 的生理酸碱性不明显 K2SO4 为强生理酸性 二 每株植物占有营养液量的大小 盐类化合物的生理酸碱性是由于植物根系对营养液中不同离子间的选择性吸收所引起的 由此而产生 的 pH 的变化需要一定的过程 另外作物根系的分泌物 如 H CO32 等 和根系脱落物的腐败也会引起营养 液 pH 的变化 同样随时间推移而加深 如果每株植物占有营养液的体积越大 则其营养液 pH 的变化速率 就会减缓 变化幅度就会变小 三 营养液的更换速率 营养液 pH 变化的幅度随着营养液使用时间的延长而加大 通过营养液的更换可以减轻 pH 变化的幅度 和延缓其变化的速度 但在生产中经常更换营养液不经济且费时费力 只有在进行严格的科学试验时才会用到这种方法 四 配制营养液的水质 如果使用硬水来配制营养液 其 pH 值在栽培过程中会升高 这可通过适当调整配方中的 Ca2 Mg2 用量以及用稀酸液中和的方法来进行控制 五 DFT 深液流水培技术 deep flow technique DFT 营养液液层较深 植物由定植板或定植网 框悬挂在营养液液面上方 而根系从定植板或定植网框伸入到营养液中生长的深液流水培技 术 Deep Flow Technique DFT 有时也称深水培技术 NFT 营养液膜技术 nutrient film technique NFT 营养液液层较浅 植株直接放在种植槽槽 底 根系在槽底生长 大部分根系裸露在潮湿空气中 而营养液以一浅层在槽底流动的营养 液膜技术 Nutrient Film Technique NFT 有时也称浅水培技术 喷雾培 喷雾培 是指植物根系生长在雾状的营养液环境中的一类无土栽培方法 喷雾栽培可根据根 系是否有部分浸没在营养液液层中而分为半喷雾培 有部分根系浸入营养液中 和喷雾培 根 系完全裸露在含有营养液的雾状水汽中 两种类型 固体基质种类有哪些 固体基质种类有哪些 河沙 石砾 多空陶粒 珍珠岩 煤渣 岩棉 碳化稻壳 泥炭 蔗渣 椰糠 蛭石 锯木屑 泡沫塑料等十几种 按照基质的来源分类 可以分为天然基质和人工合成基质两类 如砂 砾石为天然基质 而岩棉 泡沫塑料 陶粒等为人工合成基质 按照基质的组成分类 可以分为有机基质 无机基质和化学合成基质三大类型 砂 砾 岩棉 蛭石 珍珠岩等为无机基质 稻壳 椰糠 甘蔗渣为有机基质 泡沫塑料为化学合成基质 按照基质的化学性质分类 可以分为活性基质和惰性基质 前者包括椰糠 甘蔗渣等 后者 主要是一些无机基质 活性基质是指具有盐基交换量或本身能供给植物养分的基质 惰性 基质是指基质本身不起供应养分作用或不具有盐基交换量的基质 固体基质的作用是哪些 固体基质的作用是哪些 支持固定植物的作用 保持水分的作用 透气的作用 缓冲的作用 提供营养的作用 沙培和岩棉培中采用的滴灌系统 造成滴灌系统堵塞原因有哪些 沙培和岩棉培中采用的滴灌系统 造成滴灌系统堵塞原因有哪些 配制营养液的原料纯度不高 Low purity of raw materials for nutrient solution 不溶性物质含量高 High contents of insoluble substances 水源杂质多 Too much impurity in water 配制过程产生沉淀 precipitation caused during the confection of nutrient solution 水质硬度高 water with high hardness 过滤器的过滤效果差 filter inefficiency 蔬菜为什么要育苗 蔬菜为什么要育苗 常见的育苗容器有哪些 常见的育苗容器有哪些 育苗穴盘 纸钵 营养钵 聚氨酯泡沫育苗块 岩棉块 基菲 Jiffy 育苗块等 无土育苗中营养液供液方式有哪些 你认为哪种供液方式较好 其理由是什么 无土育苗中营养液供液方式有哪些 你认为哪种供液方式较好 其理由是什么 1 上方灌溉方式 指通过设在育苗基质上部的自动喷洒装置或用人工喷淋把营养液从基质上方供给幼苗的方 法 2 下方灌溉方式 指把营养液蓄在不漏水的育苗床或育苗盘中 让营养液在基质的毛细管作用下由基质内部自 下而上地上升来供应幼苗水分和养分的方法 3 小格状育苗床供液方式 4 底面供液法 常见蔬菜 如番茄 液温低于多少度时生长会受到抑制 常见蔬菜 如番茄 液温低于多少度时生长会受到抑制 冬季液温低于 12 番茄生长会受到抑制 应控制液温在 14 15 以上 在无土栽培中如何防止番茄的生理性病害 脐腐病 其发病原因是什么 在无土栽培中如何防止番茄的生理性病害 脐腐病 其发病原因是什么 高温易产生缺钙而导致脐腐病多发 主要原因 1 高温期 NO3 N 加速吸收 抑制了 Ca2 的吸收 2 蒸腾作用弱的果实先