营养液膜技术.docx

营养液膜技术营养液膜技术(Nutrient Film Technique, NFT)是指营养液以浅层流动的形式在种植槽中从较高的一端流向较低的另一端的一种水培技术。它是于1973年由英国人库柏(Cooper)发明的。NFT的种植槽为软质塑料薄膜制成，也可以用硬质塑料板、铁板、木板或塑料管等制成。它具有造价低廉、易于实现生产管理的自动化的特点，因此在1979年以后在世界上的许多国家推广，许多工作者先后应用这种方法进行作物的种植，效果良好。我国在1984年也开始开展这种无土栽培技术的研究和应用工作。它是目前世界上一类重要的无土栽培技术。一、NFT的基本特征营养液膜技术针对以往基质培或深液流水培种植槽等生产设施较为笨重、造价昂贵、根系的通气供氧问题较难解决等问题而设计的。它的一个显著特征是种植槽中的营养液是以数毫米至12厘米的浅层状态流动的，作物根系只有一部分是浸没在这一浅层营养液中，而绝大部分的根系是裸露在种植槽中潮湿的空气里，这样由浅层的营养液层流经根系时可以较好地解决了根系的供氧问题，同时也能够保证了作物对水分和养分的需求。同时，NFT生产设施中的种植槽主要是由塑料薄膜或其它轻质材料做成的，使得设施的结构更为简单和轻便，安装和使用更为便捷，大大降低了设施的基本建设投资，使之在生产中更易于推广应用。二、NFT生产设施的结构NFT生产设施由种植作物的种植槽、盛装及调控营养液的贮液池以及营养液的循环流动装置这三个主要部分组成(图5-23)。此外，还可以根据生产的需要和资金情况以及自动化程度要求的不同，适当配置一些其它的辅助设施，例如浓缩营养液罐及自动检测及补充装置、酸罐或碱罐及其自动补充装置、营养液的加温及冷却装置等。现将NFT生产设施的主要部分分述如下：A.全系统示意图 B.大株型植株适用的种植槽(单位:cm)1.回流管道 2.贮液池 3.水泵 4.种植槽 5.供液主管 6.供液毛管7.带有育苗钵的幼苗 8.育苗钵 9.夹子 10.塑料薄膜图5-23 NFT生产设施组成示意图(一)种植槽种植槽的建造材料很多，如软质塑料薄膜、硬质塑料板、铁板、玻璃钢和水泥砖等。NFT生产设施的种植槽可根据种植作物类型的不同分为两大类：一类是适用于高大株型作物的，另一类是适用于较小株型作物的。1、大株型作物用的种植槽制作的材料多样，但最简单的是一种用塑料薄膜围合起来的类似等腰三角形的种植槽。它是先将温室地面平整、压实，使之成为有一定坡度(坡降1:751:100左右)，然后用厚度为0.10.2mm的黑白双色塑料薄膜沿着斜面方向平铺于地面，白色面向下，黑色面向上，定植作物时把育好幼苗的育苗钵按一定的株距放在薄膜的中部排成一行，然后把两边薄膜拉起来，使得薄膜中央约有2530cm的宽度紧贴地面，做成槽底宽2530cm、高度为2025cm的槽，而槽的长度以控制在30m以内为宜。幼苗的茎杆部分从槽顶部薄膜之间的隙缝中伸出，而根系则生长在黑暗的槽内。除了用塑料薄膜做成种植槽外，还可以用木板或水泥砖或用铁皮等材料做成种植槽，然后也要在这些槽中铺垫塑料薄膜以盛装营养液。种植槽建好后可让营养液从槽的较高一端流入，然后沿着斜坡方向流向较低的另一端。因此，建槽的地面一定要平实，以防部分地方坑坑洼洼而积水。一般槽的坡降为1:751:100左右为宜，过大的坡降营养液流速过大，而坡降过小，则流动缓慢，不利于槽中营养液的更新。在种植槽中的营养液是以浅层的形式流动的，液层的深度不宜超过1020mm。液层过深，可能造成营养液中供氧不足，而液层过浅，可能不能及时满足作物对水、肥吸收的需要，特别是流量较小、间歇供液时间较长和种植槽长度较长的设施，水肥供应不足的问题可能更加严重。一般在长度25m左右、槽底宽度为2530cm的种植槽内，每分钟流量为24L营养液时可满足大多数作物的需求。在上述种植槽中种植作物之后，特别是当植株较大、根系发达之后，会在种植槽中形成一层厚厚的根垫，这不仅严重阻碍了营养液在种植槽中的流动速度，而且会造成在厚实的根垫内部营养液难以流入而使得氧气和养分供应不足，常会引发烂根现象。为了改善根际的通气、水分和养分供应状况，可在槽底铺设一层多孔的吸水材料做成的“假底”。具体做法是在槽底部铺上一层约35mm厚的塑料网，然后在这上面再铺一层无纺布，也可以直接在槽底铺上一层无纺布，这样即可以通过无纺布吸水后随毛细管扩散到与无纺布接触的根系的各部位，又可以防止根系穿透无纺布。这种“假底”的作用主要有三：一是防止浅层营养液直接在塑料薄膜上流动而产生的乱流，特别是植株较小、根系不发达时，营养液有时不能接触到根系，造成植株缺水。而“假底”的作用可使营养液均匀地扩散到整个槽底，保证了植株水分的供应；二是防止根系发达、根量大时在槽底形成的厚实根垫重压着塑料薄膜，而营养液在根垫内部流动不畅，造成根垫缺氧而腐烂。“假底”上层的无纺布阻碍了根系的穿透，根系只能在无纺布上生长，营养液可在无纺布下面的塑料网中或在无纺布下流动，可在一定程度上解决根垫的缺氧问题；三是由于无纺布可以吸收较多的水分，当停电或供液间歇时间较长时，可保证植株有一段时间不会因缺水而凋萎死亡。2、小株型作物用的种植槽1.泡沫塑料定植板 2.定植孔 3.波纹瓦 4.结球生菜图5-24 小株型作物用的种植槽为了保证小株型作物单位面积有较高的产量，应适当增加种植密度。上述的大株型作物用的种植槽显然不适合于小株型作物使用。小株型作物用的种植槽可用水泥预制的或玻璃钢制成的波纹瓦来作为种植槽(图5-24)。波纹瓦的谷深2.55.0cm，峰距为1015cm。可根据种植作物的大小而适当改变。波纹瓦的宽度为100120cm，可种植68行作物。种植槽长度控制在2030m左右，坡降为1:75。每一片波纹瓦连接处的叠口长度不少于10cm，以便两片波纹瓦之间能够很好地嵌合起来，防止营养液流出，必要时也可以在波纹瓦的接合处用水泥砂浆或沥青稍加粘合。为了减轻劳动强度，避免管理过程中的弯腰作业，一般把种植槽架设在高度为80100cm的铁架或木架上。在定植作物时要在波纹瓦上盖上一块厚度为2.02.5cm的聚苯乙烯塑料板作为定植板，一方面作为波纹瓦的盖板，防止营养液暴露在阳光下而滋生绿藻，另一方面可防止植株幼苗根茎直接浸入营养液中而腐烂死亡。定植板上应在波纹瓦的谷间按一定株距开出小孔作为定植孔，以便插入幼苗。图5-25全温室地面水泥砖砌种植槽还有一种种植槽的建造形式是在整个温室地面的建造过程中直接在地面用水泥砖砌而成(图5-25)。建造时首先把地面整平压实，然后在地面用红砖砌成一条宽度为10cm左右的小沟，沟与沟之间的分隔带约为12cm左右，每隔68条小沟要建一条宽度为3030cm左右的工作通道，便于操作，然后用1:2水泥砂浆批荡沟内各面，