無土種植的技術
無土種植的技術
無土栽培是不用自然土壤, 用營養(yǎng)液或營養(yǎng)液與基質栽培作物。那么無土種植的技術是什么?下面是學習啦小編精心為你整理的無土種植的技術，一起來看看。
無土種植的技術
水質
水質與營養(yǎng)液的配制有密切關系。水質標準的主要指標是電導度(EC)，pH值和有害物質含量是否超標。
電導度(EC)是溶液含鹽濃度的指標，通常用毫西門子(mS)表示。各種作物耐鹽性不同，耐鹽性強的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍類。耐鹽中等(EC=4mS)，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質要求嚴格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩沖能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標準低，否則就會發(fā)生毒害，一些農田用水不一定適合無土栽培，收集雨水做無土栽培，是很好的方法。無土栽培的水，pH值不要太高或太低，因為一般作物對營養(yǎng)液pH值的要求從中性為好，如果水質本身pH值偏低，就要用酸或堿進行調整，既浪費藥品又費時費工。
營養(yǎng)液
營養(yǎng)液是無土栽培的關鍵，不同作物要求不同的營養(yǎng)液配方。世界上發(fā)表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源于對土壤浸提液的化學成分分析。營養(yǎng)液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。
配制營養(yǎng)液要考慮到化學試劑的純度和成本，生產(chǎn)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)，再進行稀釋，可以節(jié)省容器便于保存。需將含鈣的物質單獨盛在一容器內，使用時將母液稀釋后再與含鈣物質的稀釋液相混合，盡量避免形成沉淀。營養(yǎng)液的pH值要經(jīng)過測定，必須調整到適于作物生育的PH值范圍，水增時尤其要注意pH值的調整，以免發(fā)生毒害。
基質
用于無土栽培的基質種類很多?？筛鶕?jù)當?shù)鼗|來源，因地制宜地加以選擇，盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料作為無土栽培的基質。
對基質的要求
1.具有一定大小的固形物質。這會影響基質是否具有良好的物理性狀。基質顆粒大小會影響容量。孔隙度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即：1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米?？梢愿鶕?jù)栽培作物種類、根系生長特點、當?shù)刭Y狀況加以選擇。
2.具有良好的物理性質?；|必須疏松，保水保肥又透氣。南京農業(yè)大學吳志行等研究認為，對蔬菜作物比較理想的基質，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55%，容重為0.1-0.8克每立方厘米，空氣容積為25-30%，基質的水氣比為1：4。
3.具有穩(wěn)定的化學性狀，本身不含有害成分，不使營養(yǎng)液發(fā)生變化?；|的化學性狀主要指以下幾方面：PH值：反應基質的酸堿度，非常重要。它會影響營養(yǎng)液的pH值及成分變化。PH=6-7被認為是理想的基質。
電導度(EC)：反映已經(jīng)電離的鹽類溶液濃度，直接影響營養(yǎng)液的成分和作物根系對各種元素的吸收。緩沖能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力，要求緩沖能力越強越好。
鹽基代換量：是指在pH=7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質如樹皮、鋸末、草炭等可代換的物質多;無機基質中蛭石可代換物質較多，而其它惰性基質則可代換物質就很少。
4.要求基質取材方便，來源廣泛，價格低廉。
在無土栽培中，基質的作用是固定和支持作物;吸附營養(yǎng)液;增強根系的透氣性?；|是十分重要的材料，直接關系栽培的成敗?；|栽培時，一定要按上述幾個方面嚴格選擇。北京農業(yè)大學園藝系通過1986-1987年的試驗研究，在黃瓜基質栽培時，營養(yǎng)液與基質之間存在著顯著的交互作用，互為影響又互相補充。所以水培時的營養(yǎng)液配方，在基質栽培時，特別是使用有機基質時，會受基質本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發(fā)生變化，這是應當加以考慮的問題，不能生搬硬套。
(四)供液系統(tǒng) 無土栽培供液方式很多，有營養(yǎng)液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為循環(huán)水(閉路系統(tǒng))和非循環(huán)水(開路系統(tǒng))兩大類。生產(chǎn)中應用較多的是營養(yǎng)液膜法和滴灌法。
無土栽培技術概述
1 無土栽培的類型
無土栽培有2 種類型: 一類是固體基質栽培, 采用固形物質固定作物的根系, 這些固形物質孔隙較大, 透氣性好,有穩(wěn)定的化學性質( 如酸堿度、導電度等) , 不含有毒物質,能吸附營養(yǎng)液滿足作物根系所需要的營養(yǎng)與氧氣。在無土栽培中應用的基質可分為無機基質和有機基質。無機基質主要有: 巖棉、石礫、砂、火山巖、蛭石、珍珠巖、膨脹陶粒、膨脹片巖等; 有機基質常用的有: 樹皮、軟木、鋸末、炭化稻糠等。另一類是直接將根系連續(xù)或斷續(xù)地浸在營養(yǎng)液中, 這種方式稱為水培, 或是將根系掛在栽培槽中, 間斷地向根系噴霧, 提供營養(yǎng), 這種方式稱為霧培。
無土栽培系統(tǒng)包括: 作物生長保護設施, 如溫室、塑料棚等; 容納基質或營養(yǎng)液的槽、桶、盆、床等; 提供作物營養(yǎng)液系統(tǒng), 如營養(yǎng)液的制備、貯存、消毒、注入等; 監(jiān)測調控系統(tǒng), 包括監(jiān)測調控溫度、濕度、光照、CO2 濃度、氣流速度、pH值、電導度、營養(yǎng)液水位、營養(yǎng)液成分等。基質栽培: 是在容器內填充一定基質, 再將調好的營養(yǎng)液灌入容器內的一種栽培方式。水槽栽培或立筒水培: 這是無土栽培采用最早的形式, 這種方法是讓作物的根系直接懸掛在營養(yǎng)液中, 營養(yǎng)液在栽培體中呈流動狀態(tài), 以增加氧氣含量, 它的優(yōu)點是不需用栽培基質。噴霧或噴淋栽培: 這是無土栽培中較先進的方法, 主要是讓作物的根系懸掛在栽培體空間, 用噴霧或噴淋的方法供應根系營養(yǎng), 這種方法不但供氧效果好, 便于控制根系發(fā)育, 而且還節(jié)約用水, 但對噴霧、噴淋質量要求嚴格。
2 無土栽培發(fā)展歷程
第2 次世界大戰(zhàn)期間, 西方國家應用無土栽培技術生產(chǎn)蔬菜供應部隊。20 世紀70 年代后期出現(xiàn)營養(yǎng)液膜技術(NFT) , 生產(chǎn)成本有所下降。后來又出現(xiàn)多種人工基質, 其中巖棉的應用較廣, 發(fā)展迅速。荷蘭的無土栽培已發(fā)展到4 000hm2, 成為世界上無土栽培最先進的國家。現(xiàn)在世界上商業(yè)性無土栽培以基質栽培為主, 荷蘭的基質栽培占無土栽培總面積的90%, 法國占89%, 加拿大占80%, 日本占88%。世界各國采用無土栽培技術主要生產(chǎn)蔬菜、花卉和水果, 在歐盟各國的溫室蔬菜、水果和花卉生產(chǎn)中, 已有90%采用無土栽培方式。
3 無土栽培技術的優(yōu)勢
應用無土栽培技術可以避免作物連作障礙、減少病害、提高作物產(chǎn)量和品質、降低成本、簡化工序、不受農藥化肥污染, 有利于栽培技術的現(xiàn)代化。產(chǎn)量高是無土栽培的最大特點, 世界上無土栽培的先進技術可使番茄產(chǎn)量達到45~55kg/m2, 黃瓜產(chǎn)量達到50~70kg/m2。在農產(chǎn)品短缺的年代,主要追求產(chǎn)品的數(shù)量, 過量施用化肥、農藥, 使農產(chǎn)品中殘留過多的硝酸鹽、重金屬和有毒農藥等有害成分?，F(xiàn)在, 隨著人們生活質量的提高, 對無公害無污染的蔬菜、水果的需要逐年增加。無土栽培基本杜絕了植物土傳病害的發(fā)生, 化學農藥的使用相對少于土壤栽培。利用高溫蒸汽、紫外線、沙濾、生物膜過濾等物理方法, 可對植物病害進行防治, 對營養(yǎng)液和設施進行消毒, 而不污染環(huán)境。為此, 采用無土栽培技術可以較好地保護環(huán)境, 生產(chǎn)出無土種植的技術綠色食品。20 世紀后期, 無土栽培技術無論在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家都得到迅速發(fā)展, 無土栽培技術已日益完善。
4 我國的無土栽培技術
我國最早進行無土栽培是在1941 年, 由浙江農業(yè)大學教授陳子元在上海開展無土栽培試驗, 后來因成本太高而放棄。1975 年山東農業(yè)大學首先開展了無土栽培西瓜的研究。改革開放以來, 我國無土栽培面積成倍增長, 1990 年無土栽培面積7hm2, 1995 年為100hm2, 2000 年達到240hm2。我國先后引進荷蘭、日本、美國等國一些無土栽培設施, 在消化吸收國外無土栽培先進技術的基礎上, 進行了無土栽培設施配套技術國產(chǎn)化的研究與開發(fā)。20 世紀90 年代以來, 我國引進和自己研制的無土栽培系統(tǒng)很多, 目前生產(chǎn)上應用的主要有: 營養(yǎng)液膜系統(tǒng)、深液流法、浮板毛管水培法、袋培法、基質水培法。
中國農科院蔬菜花卉所研制開發(fā)了袋培、槽培、巖棉培和UFT 無土栽培系統(tǒng); 南京農業(yè)大學、南京蔬菜所研制開發(fā)了果菜類NFT 無土栽培系統(tǒng); 山東農業(yè)大學研制開發(fā)了魯- SC 基質水培系統(tǒng); 華南農業(yè)大學研制了深水栽培系統(tǒng); 農業(yè)部規(guī)劃設計院研制了無土栽培滴灌系統(tǒng)和營養(yǎng)液自動控制系統(tǒng)。為進一步降低無土栽培成本, 提高產(chǎn)量, 中國農科院蔬菜花卉所研制開發(fā)出符合國情、節(jié)約投資、節(jié)約肥料、管理簡便、產(chǎn)品質量可達到綠色食品標準的有機生態(tài)無土栽培技術; 浙江省農科院和南京農業(yè)大學研制出浮板毛管水培系統(tǒng)。目前, 這兩個無土栽培系統(tǒng)約占全國無土栽培面積的60%, 大大促進了我國無土栽培技術的發(fā)展。
5 無土栽培發(fā)展趨勢
從世界各國發(fā)展無土栽培的歷程看, 都是從礫耕循環(huán)水開始, 成本較高。20 世紀70 年代中期出現(xiàn)了NFT 系統(tǒng)。各種天然和人工基質同時發(fā)展, 歐洲找到了巖棉并認為是最好的基質, 加拿大因木材工業(yè)發(fā)達, 則以鋸末為基質?；|栽培絕大多數(shù)是營養(yǎng)液不循環(huán)使用, 成本較低, 成為當前各國無土栽培的主要方式。一種是高投資、高技術、高效益類型。如荷蘭、日本、美國、丹麥、英國、法國、德國、以色列等發(fā)達國家, 無土栽培生產(chǎn)實現(xiàn)了高度機械化、自動化、電子化、專業(yè)化。其溫室的環(huán)境條件( 溫度、濕度、CO2 濃度、通風、光照) 、營養(yǎng)液配制都完全由計算機調控。
其生產(chǎn)過程,包括播種、間苗、移栽、病蟲害防治、采收、分級包裝全部實現(xiàn)自動化, 實現(xiàn)了一條龍的工廠化生產(chǎn), 達到產(chǎn)品周年供應, 產(chǎn)值高, 經(jīng)濟效益顯著; 另一種趨勢是以發(fā)展中國家為主, 主要根據(jù)本國的國情和經(jīng)濟技術條件, 采用簡單的設備就地取材, 土法上馬, 手工操作。這些國家發(fā)展無土栽培目的是改造環(huán)境, 節(jié)約水、土資源, 解決人民生活的基本需要。展望21 世紀, 我國的無土栽培技術主要目標是研究適合我國國情的普及型簡易無土栽培設施, 以降低投資和生產(chǎn)成本。將微電子、計算機等高新技術應用于無土栽培設施, 對其營養(yǎng)液的貯液量、液溫、pH 值、電導率和供液時間實現(xiàn)監(jiān)控。
同時要研究營養(yǎng)液全自動控制系統(tǒng), 定時測量作物對營養(yǎng)元素的需求量, 自動分析和調整營養(yǎng)液成分, 以達到高產(chǎn)節(jié)本的目的。擴大無土栽培的應用范圍, 在國內缺水、土壤貧瘠甚至難以種植作物的沙漠、重鹽堿地、海島、屋頂、陽臺、庭院等開發(fā)大、中、小型無土栽培設施, 擴大無土栽培技術的應用范圍。
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