无土栽培的基本知识与技术

1 无土栽培的基本知识与技术 第一第一节节 概述概述 一 无土栽培的概念及其特点 无土栽培是近几年来发展起来的一种作物栽培新技术 作物不是 栽培在土壤中 而是把作物苗种植在溶有矿物质的水溶液 营养液 里 或在某种栽培基质中 用营养液进行作物栽培 只要有一定的栽培设备 和有一定的管理措施 作物就能正常生长 并获得高产量 由于栽培作 物不是用天然土壤 而用营养液浇灌来培养作物称之为无土栽培 又称 为溶液培养或水培 无土栽培的特点是以人工创造的作物根系生长环境 取代土壤环 境 它不仅能满足作物对养份 水份 空气等条件的需要 而且对些条 件要求加以控制调节 以促进作物更好的生长 并获得的产量 所以 无土栽培的作物通常生长发育良好 产量高 品质上乘 由于无土栽培摆脱了土壤栽培的限制 使他有了广阔的发展前景 其应用范围很广 主要有以下方面 一 用于蔬菜栽培 二 用于花卉栽培 三 用于栽培药用植物 培养进无污染的绿色食品 深受人们的重视 无论是切花或是盆花都先适合无土栽培 无土栽培的花卉不仅花 头大 而且颜色鲜艳 许多药用植物都是根用植物 根的生长环境十分 关键 无土栽培可为药用植物提供良好的生长环境 因而种植效果十分 明显 四 用于果木栽培 无土栽培培育的幼苗 生长快 成活率这高 2 五 用于生产荒蘑菇 英国等西方国家用无土栽培方法生产食用菌 已获得成功经验 此外 在没有土地的城市楼顶 阳台 上可发展无土栽培种植蔬菜 和花卉 以调节生活 美化环境 在荒岛 沙滩和不适宜种植的沙 石 盐碱地的地方 可大面积发展无土栽培蔬菜 解决或缓解食品供应的问 题 二 无土栽培的发展概况 19 世纪中叶 德国科学家萨克斯和他的学生 KNOP 在 1960 年 前后成功地在营养液中种植植物 并对营养液培养的技术 营养液的配 方进行了研究 他们先后为无土栽培的理论与技术奠定了基础 1929 年 美国的 W F GERIOKE 进行了大规规模的无土栽培研究 用营养 液种出了高达 7 5CM 的番茄 单株收果实 14 公斤 到 20 世纪 40 年代 无土栽培作为一种新的栽培方法 陆续用于农业生产 不少国家都先后 建立起了无土栽培基地 有的还建起了温室 在第二次世界大战期间 英国空军在伊拉克沙漠 美国在西洋的威克岛曾先后用无土栽培的方 法生产蔬菜作物 供应战时的需要 后来 各国都在应用无土栽培的技 术 并获得较大的发展 1955 年 在荷兰举行的第 14 界国际园艺会议 期间 一些无土栽培研究者发起了成立国际无土栽培组 简称 IWOSC 1980 年改称为无土栽培学会 简称 ISOSC 我国无土栽培的研究和应用于生产始于 20 世纪 70 年代 主要是 水稻无土育秧 蔬菜作物无土育苗 1980 年全国成立了蔬菜工厂化苗 协作组 除研究无土育苗外 还进行了保护地无土栽培技术研究 无土栽培虽是一门年轻的科学 但它已经发展应用到许多领域 这 与它具有许多优点是分不开的 三 无土栽培的优点 由于无土栽培具有可以替代土壤向作物提供水 肥 气 热的全部 3 功能 而且这些功能可以做到比土壤环境更为理想的地步 因此无土栽 培表现出有以下的优点 一 产量高 无土栽培方法可以解决土壤种植过程中 水份 空气 以及养份供 应的矛盾 尤其是水份和空气往往是一对很难协调的因素 无土栽培能 解决这一矛盾 因此产量一般可提高一培以上 产量比较表 作物土壤种植 公斤 亩 无土栽培 公斤 亩 相差倍数 菜豆83335004 2 豌豆26715009 甜菜66620003 马铃薯1212116669 6 甘蓝98513631 4 莴苣68015912 3 黄瓜53021214 番茄833 166610000 5000012 30 二 产品品质好 无土栽培的作物 不仅产量高 而且产品品质好 例如 无土栽培 的番茄 果形端正 风味好 从各种营养物质的含量看 维生素 A C 均 有所增加 各种矿物质养分也有所增加 无土栽培的花卉了发育良好 不仅香味浓 而且花期长 进入盛花 期早 无土栽培的花卉 由于水的蒸发能保持空气的适当湿度 有利于 生长 对于某些夏季生长的花卉还有耐高温的作用 三 省水 省肥 省工 无土栽培的营养液可以回收再利用 或采用流动培养 避免土壤栽 培时肥水的流失 所以能省用水 省肥 许多资料表明 无土栽培比土 4 壤栽培可节约省用水 50 70 同时 无土栽培可避免水溶性养分被 土壤固定 提高了养分的有效性 因此而省肥 由于无土栽培不需要中 耕 除草等田间操作环节 而且营养液又是自动化或机械控制 所以能 节省劳动力 四 避免土壤病虫害的传播 由于无土栽培经常更换营养液或每茬都需要更换基质或对基质进 行流毒处理 所以基质不带危害作物的病虫害 然而 土壤栽培却经常 发生连作障碍 使作物产量因病虫害而减产 五 产品卫生健康 无土栽培无需粪肥 可减少寄生虫卵及公害污染 营养液的配制既 科学又卫生 所生产的产品往往能达到无公害绿色食品的要求 六 有利于作物栽培现代化 无土栽培不受土壤限制 在栽培地点选择上自由度大 空闲的荒坡 或产宜于种植的盐碱地 沙漠等均可用于无土栽培 利用无土栽培方法 可使矿山 油田 边防 海岛的蔬菜生产供应得到改善 综上所述 无土栽培的确是一项作物栽培的新技术 具有十分广阔 的发展前景 但是 这些优点是从无土栽培技术的整体角度出发提出来 的 他能具备这些优点 首先取决于它自身具备的技术优势 其次是无 土栽培所要求的条件 两者缺一不可 尤其是无土栽培所需要的条件 对土壤栽培的发展 应用 往往具有重要的影响作用 无土栽培技术 在我国刚刚兴起 要被生产所接受还需要一个过程 这必须要创造条件 使自发挥作用 取得经济效益较为和社会效益 当 前需要使人们既看到它的优点 又看到发展所必须具备的条件 认识到 无土栽培的主要问题 它的主要问题是 1 开始起时投资大 2 有些病 害如防治不力 传播较快 如镰刀菌属和轮枝菌属的病害危害较多 3 营养液的配制和供应复杂 需要一定的技术 当然 这些问题可以通过 5 一些办法和措施加以解决 只要勇于探索 问题总是可以解决的 四 无土栽培方法分类 无土栽培的类型和方法很多 以致很难加以详细的分类 目前只能 按照其固定桶系的方法 大至分为无基质栽培和基质栽培两大类 一 无基质栽培 无基质栽培的特点是 栽培作物没有固定根系的基质 根系直接与 营养液接触 无基质栽培又分为水培和雾培两种 1 水培水培 凡营养液直接与植物根系接触 不用基质固定根系的栽 培方法就叫作水培 水培营养液的深度不一 但都必须不断流动 循环 供应 以解决营养液中气体供应的问题 就水培的方法而论 种类很多 其中营养液膜 也称 NTN 法 的应用比较普遍 这种上方法是用 0 5 厘 米左右的浅水营养液流过植物根系 流动的营养液很薄 象一层水膜 因此称为营养液膜技术 NTN 方法使供气条件大为改善 当前许多国 家已应用于生产 并发展很快 以往传统采用的盛有营养液的盆钵种植 作物 其根系可伸展到营养液的深部 故称为深水流法 2 雾雾培培 也称为气培 其特点是将营养液用喷雾直接喷到作物的 根系上 此方法使营养液与空气都能充足供应 调了水气矛盾 根系是 穿过聚丙乙烯泡沫塑料板伸向容器内部 在根系下方安装自动定时喷 雾装置 每隔 2 3 分钟 喷液几秒钟 营养液可循环使用 这一方法虽 然同时解决了根系吸收氧气和养份的问题 但它对喷雾质量要求很严 格 设备工艺要求很高 此外 根系温度气温影响很大 一般需要控温 设备 这使它在生产上的应用到了限制 二 基质培养 基质培养的特点是 栽培作物的根系有基质固定 根系在基质中吸 收氧气和营养液的栽培方法就叫做基质培养 基质培养的类型和方法 很多 根据基质的性质不同可分为有机基质和无机基质两类 基质栽培 6 在大多数情况政 水 肥 气三者协调 供应充分 设备投资较低 便于 就地取材 生产性能优良而稳定 缺点是基质需要战用的部分资金 其 体积较大 填充 消毒利用时 费工较多 无土栽培的核心是用营养液代替土壤 因此称为营养液栽培更能 反映其实质 无土栽培的理解 始终不能忽视使用营养液这一核心内容 备各种 基质只能是使用营养液更发好的被作物吸收以及解决根系的固定问题 调节供氧 吸收和供给水份等问题 7 第二第二节节 无土栽培与植物生无土栽培与植物生长长 一 植物正常生长的基本条件 任何植物的生长过程都离不开环境 否则就不能正常生长 植物正 常生长的重要环境因素是光照 水份 空气 温度 养份和对根的机械 支持条件 在这些因素中 营养条件是极其重要的 植物营养直接关系 到植株个体生长发育的好坏 而且家作物高产稳产也是建立在良好营 养条件基础上的 植物所必须的营养元素一部分来自大气和水 另一部 分则来自于土壤 对作物来说 仅靠土壤中所含的有效养分往往不能满 足它各个生育阶段的需要嵝了获得高产 通常需要进行追肥 问题是各 个地块土壤中养分供应状况相差悬殊 而且影响封供给营养的因素是 复杂的 常使农业生产者很难准确地控制养分供应情况 因而导致作物 不能正常获得高产 无土栽培摆脱了天然土壤的营养供应条件 能人工控制营养液的 供应 随时可进行调节 以满足作物各生育期对营养液的需要 既可获 得高产 又能使矿物质养分利到最经济的利用 二 无土栽培代替土壤各项功能的可能性 要使无土栽培真正能够代替土壤 那它必须具备原来由土壤提供 的 使作物能正常生长发育的全部功能 自从水培法问世以来 证明人 类能够做到用自己创造的条件去取代土壤 以满足作物的生长需要 一 锚定植物和使根系自于黑暗状态 二 供应关於发及稳定酸碱反应的功能 三 供给作物根系吸收所需的水分和氧气 四 维持适当的温度 三 营养液配方设计及选择 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 8 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 要真正筛选出一个好的配方 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 一 组成营养液配方的原则 组成一个营养液配方 必须考虑以下几个原则问题 1 营养液中必须含有植物生长所必须的 16 种元素 其中由于碳 氢 氧可来自于大气 所以营养液配方都以其余 种营养元素组成 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 硼和氯 7 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 植物可利用的必须营养元素形态及体内含量范围 营养元素植物可利用的形态 植物干组织中 大约含量范围 碳CO245 氧O2 H2O45 氢 H2O6 氮1 5 钾 1 0 钙 0 5 镁 0 2 磷0 2 大量元素 硫0 1 铁 0 01 微量元素 氯 0 01 9 锰 0 005 硼0 002 锌 0 002 铜 0 0006 钼 0 00001 上面已经提到 植物所需的碳 氢 氧可来自大气和水 所以一般 情况下并不需要担心植物缺乏这三种元素 但在保护地栽培时 由于保 护地条件下的 CO2浓度低于大气的浓度 因此有时需要施用二氧化碳 增施 CO2既可采用简单的方法 如在大樱中分散放置盛有碳酸氢铵的 盆钵 在需要时加入一定量的流酸 使之释放出 CO2 也有些现代化的 无土栽培温室都装有发生器 可根据不同作物的要求 调节温室中的 CO2浓度 当温室中的 CO2低于浓度值时 即可释放 CO2 2 所采用的营养元素化化合物应是植物根系可直接吸收的形态 因此营养元素化合物应是水溶性的无基盐或是有机螯合物 例如 植物 能吸收的氮素元 主要是铵态氮 NH4 N 和硝态氮 NO3 N 许多种 维量元素 以有机的螯合核效果最好 如 EDTA Fe 了解植物对营养 元素的吸收形态 将有得利于正确选用相应的化合物 这对设计不同作 物营养液配方有重要的意义 3 各种营养元素的数量 比例都应符合植物生长发育的要求 尤 其是元素之间的比例应是养分平衡的原则 必须按不同作物的要求配 给 4 营养液的总盐份浓度及酸碱反应都应适合植物生长发育的要求 配制营养液的元素主要是无浓度 按配方用量加入水中而配成的具有 一定浓度的营养液 营养液的浓度又称为盐份浓度 盐类容于水中后 经电离后形成带有正负离子的两种微粒 所以营养液浓度了可用离子 浓度来表示 营养液的总盐份浓度通常用电导测定 以电导质表示 符 号为 EC EC 值越高 含盐量越大 溶液的渗透性越大 10 资料表明 盐分浓度明显的影响作物正常生长 经过多年的研究 外国学者所认为营养液的总浓度的电导电 MS CM 范围不能超过 4 2 最低也不能低于 0 88 较适宜的数值是 2 5 在无土栽培中营养液的酸碱度也是很重要的 不同的作物 值 要求也不同 西瓜 南瓜 马铃署要求略低 为 5 5 6 而甘兰 胡萝卜 芹菜 菜花 适宜的 PH 为 6 5 7 5 多数植物为 5 5 6 5 之间 营养液的 PH 值影响作物的代谢和作物对营养元素的吸收 如铁 对营养液的 PH 特别敏感 在碱性条件下 无基铁易转化为三价铁而沉 淀 有效性也随之降低 各种营养液配方的主要差异是氮 磷给源的选择 作物生育期间 氮素对营养液反应最大 常用的含氮无基盐主要有铵盐和硝酸盐两种 随着作物对养份的吸收 硝酸盐呈生理碱性反应 使营养液的 PH 升高 铵盐呈生理酸性反应 使 PH 下降 引起酸化反应 适当调节铵态和硝 态氮的比例 使溶液的 PH 稳定 营养液是磷酸盐 不仅植物的主要营养元素 而且对缓冲有一定的 作用 通常用一代磷酸盐和二代磷酸盐 以形成缓冲体系 为了利高营 养液的缓冲性能 添加 Ca3 PO4 2 Fe PO4 3 等难溶性的盐 可获得一定 的效果 二 常用营养液配方简介 目前世界上已发表了许多营养液配方 其中以美国营养学家霍格 兰研究的配方最中有名 表 11 14 霍格兰营养液的成份 营养液 一 营养液 二 盐 G L摩尔浓度G L摩尔浓度 11 Ca NO3 2 4H2O1 180 0050 950 004 KNO30 510 0050 610 006 MgSO4 7H2O0 490 0020 490 002 KH2PO40 140 001 NH6H2PO40 120 001 酒石酸铁0 0050 005 1963 年休伊特提出过一种营养液配方 盐类MG L 营养元素浓度 Mg Kg 毫摩尔浓度 mol L 硝酸钾505K 195 N 705 硝酸钙820Ca 200 N 1405 磷酸二氢钠含水208P 411 33 硫酸镁含水369Mg 243 柠檬酸铁24 5Fe 5 60 1 硫酸锰2 23Mn 0 550 1 硫酸铜含水0 24Cu 0 0640 001 硫酸锌含水0 29Zn 0 0650 001 硼酸1 86B 0 370 033 锰酸铵含水0 035Mo 0 0190 0002 硫酸钴含水0 028Co 0 0060 0001 氯化钠5 85Cl 3 550 1 早期提出的各种营养液配方中 多数仅含 7 种大量元素 其它微量 元素养分者必须另外补充 所需微量元素的种类和浓度可参考休伊特 营养液的微量元素成份 也可用阿农 ARNON 的微量元素混合液 每 升溶液中添加微量元素 1ml 即可成为养分种类齐全的完全营养液 12 在日本的营养液栽培中采用的是一种称为园式配方均衡营养液 目前正被广泛的应用 表 阿农微量元素混合液的成份 盐类G L 硼酸2 86 含 4 个水的氯化镁1 81 含 7 个水的硫酸锌0 22 含 5 个水的硫酸铜0 08 含 4 个水的锰酸 85 MoO2 0 09 表 园试配方均衡营养液 堀 1969 G 1000L 大量元素微量元素微量元素 Ca NO3 2 4H2O 950NaFe EDTA15 25 CuSO4 5H2O KNO3810H2BO33Na2MoO4 2H2O MgSO4 7H2O500MnSO4 4H2O2 NH4 2MoO4 4H2O 0 22 NH4H2PO4155ZnSO4 7H2O0 22 三 营养液的制备 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 13 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 五 无土栽培对水质的要求 1 水源水源 在研究营养液新配方时 需要蒸馏水 在生产中则可使用 雨水 井水 或自来水 对边疆 海防 荒岛等水质不良的地方 收集雨水是十分重要的水 源 收集时一般下雨时 10 20 分钟的不要收集 井水和自来水必须对水质进行调查 化验 一般说营养液的水源与 饮用水相当 2 水水质质的要求的要求 水质的好坏 对无土栽培的影响很大 最主要的几 项指标是硬度 酸碱度和有毒物质的含量 硬度 水有软硬之分 主要是根据水中含钙镁离子的浓度来划 14 分 其含量标准统一用氧化钙多少来表示 含氧化钙在 90 100mg L 以上的称为硬水 不足 90mg L 的称为软水 电导度在 0 5MS cm 左右 水质较好 适宜作为无土栽培用 硬水或软水配营养液和用肥量 母液 kg L 水 灌溉时别水稀释 100 倍 比较如下 硬水软水 硝酸钙5kg6 5kg 硝酸钾8kg6 2kg 硫酸镁4kg1 3kg 硫酸钾4kg2 3kg 硝酸铵600g 螯合铁300g150g 硫酸锰40g30g 硼酸24g15g 硫酸铜8g6g 硫酸锌8g6g 钼酸铵1g1g 硝酸6L1L 磷酸3L 2 酸碱度要调整到 6 5 8 5 3 氯化钠的含量不宜超过 50mg L 水中钠离子和氯离子最好小 于 1 5mol L 城市的自来水含有一定量的氯气 对植物是有害的 要放置一段时 间再用 4 重金属及有害健康的元素许限量如下 mg L 汞 0 05 铬 0 05 镉 0 01 铜 0 1 砷 0 01 锌 0 2 硒 0 01 铁 0 5 铅 0 05 氟 1 五 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 15 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 1 营营养液养液浓浓度度的管理的管理 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 NO3 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 营营养液养液酸碱度酸碱度的管理的管理 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 营营养液养液温度温度的管理的管理 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 4 营营养液养液加氧加氧措施措施 在无土栽培中加氧有两个方法 一是靠存于营 16 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 5 营营养液的更养液的更换换 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 17 第三第三节节 栽培基栽培基质质 一 基质的作用 无土栽培的生产中 栽培基质的使用是一个非常重要的环节 在有 基质营养液栽培中它是一个不可缺少的基础物质 即使是在无基质的 水培中 至少在育苗阶段或定植时也要用少量的栽培基质来支撑作物 近年来 随着科学技术的发展 对基质的研究日益增多 由于生产 上工厂化育苗技术的推广 开发出具有良好性能的新型基质 如岩棉 在西欧和北美出现了以各种基质栽培取代利用溶液循环的营养液栽培 因为 基质栽培具有性能稳定 设备简单 投资较少 管理比较容易等 特点 基质的主要作用可归纳为 一 支持锚定作物 二 吸持水份 三 调节水份和空气两者间的关系 此外 一些栽培基质有物理化学的吸附功能 因而具有缓冲能力 缓冲作用可使根系的生产环境比较稳定 当外来物质或根系自身代谢 过程产生的有害物质过多时 由于栽培基质具有的缓冲力使之减轻 二 基质的种类及常见基质的理化性质 1 基质的分类 用于无土栽培的基质很多 随着科学技术的发展 新型的栽培基质还在不断的被发现 因此只能从不同的角度对其进行 分类 2 常用基质的理化性质 1 砂 2 石砾 3 岩棉 岩棉是一种吸水能力强的棉状矿物制品 1968 年发明 于丹麦 1970 年用于无土栽培 现在荷兰无土栽培种植蔬菜 80 是利 18 用岩棉做基质的 英国 比利时等西方发达国家也在大力发展岩棉栽培 现在 它不仅在蔬菜 花卉 栽培 上广泛使用岩 而且在组织培养 试 管育苗的繁殖上也有用岩棉的 岩棉的化学成份以 60 的辉绿石 20 的石灰石和 20 的焦炭为 原料 混合后在 1500 2000 度高温炉中溶化 然后将溶融物质喷成直径 为 0 05mm 的细丝 加上粘合剂压成板而制作 在栽培中不会引起变形 岩棉对人体无害 在酸性和中性环境下稳定 在强碱性条件下会被溶解 4 蛭石 一种由云母片烧至 度膨胀而成 5 珍珠岩 6 膨胀陶粒 7 泡沫塑料 8 泥炭 泥炭是人们认为最好的基质材料 它与其它基质混合使 用 效果更好 组 成比 例用 途 泥炭 珍珠岩 砂2 2 1盆栽植物 泥炭 珍珠岩1 1盆栽蓍 菜及插条繁殖 泥炭 砂1 1盆栽蓍 菜及插条繁殖 泥炭 蛭石1 1盆栽蓍 菜 花卉繁殖 泥炭 浮石 砂2 2 1盆栽植物 9 炭化稻壳 10 锯末 三 基质的利用 从原则上讲 选用基质要考虑其适用性和经济性 基质要消毒可选用蒸气消毒和化学消毒 19 第四第四节节 无土栽培的无土栽培的类类型型 一 基质钵栽法 二 基质槽栽法 栽培槽的设置方式是用砖和水泥砌成永久性的栽培槽 也可用木 板做成半永久性的槽 槽长为 5m 宽 1 2m 高 30cm 在槽的长度方向 做一定的坡降 以利排水 在栽培槽的上端 设置一个贮液池 用管子 引出 伸入槽内 安上阀门以便控制供液 在栽培槽的另一端 设置回 收液池 由排液管子引入回收的营养液 现以草炭和蛭石的复合基质为例 说明其具体操作方法 在草炭与 蛭石混合前 就分别测定它们的电导度 草炭还要测定其氮磷钾的含量 蛭石要测定钾镁的含量 草炭和蛭石一般等比例混合 为了调节其酸碱 度和增加混合物的营养成份 还应加入一定量的石灰粉和各种营养物 质 即肥料 可采用下列配方 草炭 388L 石灰石粉 4540g 蛭石 388L 过磷酸钙 908g 硝酸钾 454g 螯合铁 28g 硼酸 23g 上述配方中硝酸钾螯合铁和硼酸可用热水溶解 而石灰石粉应粉 碎 过磷酸钙都应均匀的拌入基质中 混合后的基质不应久放 表示为草炭蛭石混合基质栽培番茄和黄瓜的液配方 g 1000L 番茄黄瓜 营养液 A营养液 B营养液 C营养液 D 肥料种类 从定植到第 一穗花着果 开始收获 从定植到第 一穗花着果 开始收获 硫酸镁500500500500 磷酸二氢钾270270270270 硝酸钾200200200200 硫酸钾100100 硝酸钙5006806801375 螯合铁25252525 微量元素150ml150ml150ml150ml 20 微量元素配方 g 450ml 硼酸 7 5 氯化锰 6 75 氯化铜 0 37 钼酸 0 15 硫酸锌 1 18 三 袋栽法 用尼龙或塑料代装入基质 按一定的跳距离代上打孔 作物栽在孔 内 通过管道 以滴灌的方式向作物供应营养液 这就是代栽法 袋栽 法可以为桶式 也可以挂在室内的某个地方栽培 四 岩棉法 各国用岩棉栽培的方法很多 但大体可分为两类 一是营养液循环 式岩棉栽培法 二是滴灌式岩棉栽培法 五 营养液膜栽培法 营养液膜技术是水培的一种形式 其作物根系一部分浸在浅层的 营养液中 另一部分则暴露于种植的槽内湿空气中 由于维持浅层的液 在根系周围循环流动 它很好地解决了水培品空气不足的问题 营养液 膜水培技术简称为 NFT 这方法是由英国的库柏首先发明的 它主要 用于栽培莴苣 草莓 芹菜等果蔬作物 21 第五第五节节 无土栽培的无土栽培的实实施与管理施与管理 一 无土育苗 为了适应无土栽培的要求 必须进行无土育苗 所谓无土育苗 即 在一定的容器内 用培养基质和营养液进行育苗 无土育苗是无土栽培 的组成部分 用无土栽培的方法育苗培育出的幼苗素质比土壤整齐而 且育成的幼苗要好 幼苗整齐一致 成苗快 壮苗率高 而且便于机械 化操作 栽植后 幼苗缓苗时间短 但是 无土育苗需要一定的条件和 技术 一 无土育苗的设备 一般说 无土育苗比土壤育更为要求严格 最基本育苗设备是育苗 场地 应是具备温室或大棚设备 在大规模育苗生产中 基本设备应包 括催芽设备 育苗温室或大棚 电热温床等 育苗设备可根据育苗的要 求 目的加以综合考虑 二 基质的选择 目前用于无土栽培的基质种类很多 如蛭石 岩棉 草炭 河砂等 只要具有良好的物理稳定性 又有一定的持水力和透气性 就可因地制 宜的选用 上述基质配合成为复合基质 效果会更好 根据试验 育苗基质中炉炭渣占 30 蛭石占 50 以上 幼苗移栽 时容易散坨 影响定植的成活率 珍珠岩含氧化钠较多 比例太大也会 影响幼苗的生长 用蛭石作为盖种子的材料 即能保温 又能保证良好 的通气 有利于出苗 使用岩棉育苗 大多采用播种在蛭石里 等幼苗 出芽后再栽到岩棉块上 移前先在岩棉上扎小孔 将幼苗插入 然后浇 上营养液即可 三 营养液 育苗所用的营养液 从成份 配方 配制技术等与移栽后的要求并 22 无多大差别 所以育苗所应用的配方与成株栽植的营养液配方是相同 的 有不少资料表明 幼苗期营养液的浓度可适当的稀一些 用标准剂 量的 1 2 或多或 1 3 多年的实际表明果蔬菜作物育苗时所使用的是较 稀的营养液 四 无土育苗技术 育苗前的准备 育工作开始前 对育苗场地 如温室 大棚和苗床 等应作必要准备 对选用的基质应准备就绪 包括播种盒或育苗钵等 种子种子处处理理 一是种子消毒 主要方法有 热水汤种 干热衡温处理 药物浸种 二是种子浸种 催芽浸种后的种子用湿布包好 放在 28 32 度的高温下催芽应注 意的是要经常用清水清洗 瓜类经 2 3 天 番茄经 3 4 天 茄子 青椒 经 4 7 天可露根发芽 芹采 莴苣等作物的种子需入 18 20 度的温度下 催芽 发芽后的种子应立即播种 无土育苗的播种工作是在事先准备好的苗床内进行的 播种前用 清水喷透基质 苗床播种后 再覆盖 1 2cm 的基质 并喷以透水 播种可按一定的株行距进行 待出苗后进行分苗 苗期管理苗期管理也是无土育苗的重要一环 一是营养液的供给 要注意供 液的浓度 时间和次数 一般上午和下午各供给一次即可 如果采用无 基质的循环供液 则不可间断供液 二是湿温度一般来说 苗期对温度 适应力较强 但根系对温度适应范围较小 几种主要蔬菜育苗适宜温度 气温 度 土温 度 蔬菜种类 昼适温夜适温夜最低温适温实用最低温 番茄20 2512 16520 2313 茄子23 2816 201023 2515 辣椒23 2817 201223 2515 黄瓜22 2815 181020 2515 23 南瓜23 3018 201020 2515 西瓜25 30201523 2515 甜瓜18 26201323 2515 菜豆18 2613 181218 2315 毛豆15 2213 181318 2315 白菜15 228 15815 1813 甘兰15 228 15515 1813 花椰菜15 228 15515 1813 莴苣15 228 15515 1813 芹菜15 228 15515 1812 草莓15 228 15815 1815 二 无土栽培的营养障碍诊断 在无土栽培中 常因营养液的配制不当或因浓度过大 元素比例推 失调以及其它因影响作物对元素的正常吸收而发生营养元素缺乏或过 多的现象 一般从作物形态上可表现出不正常的现象 缺乏养份时称为 缺素症 过多时效地出现中毒 而多数情况下是缺素症 在栽培上可根 据作物所表现的现象确定其原因 并及时加以调整 帮助作物恢复生长 现将植物营养元素缺素症的简要检索表列于表供形态诊断时参考 现 象可能缺乏元素 根系生长短粗 发褐 缺钙 过敏或铝铜中 毒 新梢不张开 幼叶弯曲 叶尖坏死 植株灰绿铜 新梢凋萎而死 叶柄或茎生长衰弱植株新梢 短小全株仍为绿色 钙 幼叶灰绿或老化 叶尖坏死 暗绿硼 新叶黄绿 叶脉间黄绿或完全变白 有黄边铁或锰 新叶或中部叶发灰 生长变粗 有时出现叶簇锌 新叶或中部叶灰绿 边缘有斑驳 或者灰色 除叶基部和中肋外其余部位发红 锰 24 病症无一定的部位 主要发生在老叶 全株发 灰 老叶黄化或有黄边 叶柄发红或叶背发红 氮 硫 有时缺磷 植株绿色 老叶除基部和中肋外发黄锰 植株绿色 叶柄或叶缘有黄点坏死钾 植株绿色 老叶黄化并大面积坏死 钼 硝酸盐 铵 钠 钾 氯中毒 植株暗绿 叶柄出现红绿或蓝绿磷 增施 CO2肥料是温室 大棚内进行无土栽培的一种技术措施 土 壤栽培时 温室内的 CO2可从土壤中的有机肥料的分解过程中得到补 充 有机肥料多时 一般不必再补充 CO2 但是 现代化的无土栽培时 全部用无机肥料 地面也大多用水泥覆盖 因此 温室内为了保温 经 常通风不足 CO2浓度低于 300mg kg 事实上 如增施温室内的 CO2 达 1000 mg kg 时 只要其它生长因素配合得好 能使净光合率增加 50 产 量提高 20 40 可见温室增施 CO2是十分重要的 增施 CO2有以下几种方法 一 液化液化 CO2 液化 CO2是石油工业的副产品 压后用钢筒盛装 直接放在温室中 经减压阀调节释放 但成本较高 也有使用干冰的 二 燃燃烧烧石腊 天然气 丙石腊 天然气 丙烷烷或白煤油等或白煤油等 但这种方法易产生一些 有害气体 在我国有用碳酸氢铵肥料加浓硫酸的方法解决补充 CO2的 问题 方法虽土 但效果好 值得推广 增加 CO2能提高温室中作物的 产量 这是肯定的 但浓度大了以后 会使叶片中的淀粉产生累积 易 产生叶片卷曲现象 反而会影响叶片的光合作用 些现象在番茄上尤明 显 叶片容易早衰 因此应在增施 CO2的同时 加强肥水管理 以减轻 植株衰老程度 25 附 配制营养液配方大全 在配制营养液时 由于育苗的蔬菜种类不同 以及肥料条件不同等 因素 因此选择