无土栽培-2

第二节无土栽培技术一、无土栽培主要类型介绍三、无机营养无土栽培技术要点四、有机生态型无土栽培技术要点二、无土栽培营养液配制与管理一、无土栽培的主要类型（一）无机营养无土栽培（二）有机营养无土栽培（一）无机营养无土栽培无基质栽培基质栽培水培雾培袋培法槽培法岩棉培法岩棉培法1、无基质栽培营养液膜技术深液流技术气雾培技术水培—营养液膜法（NFT，NutrientFilmTechnique）水培技术的重大突破，英国人库柏发明，解决供Ｏ2问题原理：使一层很薄的营养液（0.5～1cm），不断循环流经作物根系，既保证供给作物水分和养分，又不断供给根系O2。由贮液池、水泵、栽培槽、营养液循环流动装置组成。营养液通过水泵从贮液槽流向栽培槽，在栽培槽内的深度为0.5～1cm，与根系接触，然后沿着栽培槽的自然坡度流回贮液池。曾经在英国有较大的发展，但因技术要求高不易掌握，目前日趋减少。水培—深液流法(DFT)与NFT差不多，区别是流动的营养液层较深(5-10cm)，植株部分根系浸泡在营养液中，根系的通气靠向营养液中加氧来解决。优点：解决了在停电期间NFT系统不能正常运转的因难。水培甜瓜幼苗芹菜水培深液流水培技术的特征•1、深•(1)盛装营养液的种植槽本身较深；•(2)种植槽内营养液液层较深。•根系可伸入到较深厚的营养液中，整个种植系统中的营养液总量较多，营养液的组成、浓度、酸碱度、水分和温度等不易产生急剧变化，根系生长环境相对较稳定，营养的补充和调节方便，这是深液流水培技术的显著特点。•2、流——指营养液是循环流动的。•(1)增加营养液中溶解氧的浓度；•(2)消除营养液静置时根表与根外营养液之间的“养分亏竭区”，使得营养及时供应到根表；•(3)降低根系分泌并累积于根表的有害代谢产物；•(4)使得因沉淀而失效的某些营养物质重新溶解，供应作物生长需要。•3、悬——指植物悬挂种植在营养液液面之上。•（1）让根颈部远离液面，防止根颈部浸入营养液中而产生腐烂甚至死亡；•（2）提高根系的供氧：部分根系可伸入到营养液中生长，而另外的根系部分则裸露在营养液液面与定植板之间的潮湿空气中，这样在营养液和空气中的根系都可以吸收到氧气。1.水泵2.增氧及回流管3.阀门4.定植杯5.定植板6.供液管7.营养液8.种植槽9.地面10.液位控制装置11.回流管12.地下贮液池深液流技术系统的基本组成基本设施：栽培槽、贮液池、水泵、营养液自动循环系统及控制系统、植株固定装置等。栽培槽长5—6m，宽0.6m，高0.1m。槽内铺设塑料膜防止营养液渗漏，槽上盖1-2cm厚的泡沫板。营养液由地下营养液池经水泵注入栽培槽，之后营养液通过液面调节栓经排液管道进入过滤池后，又回流到地下营养液池，使营养液循环使用。简易DFT生菜栽培系统营养液循环系统•包括供液系统和回流系统两大部分组成•供液系统包括•1、供液管道•2、水泵•3、调节流量的阀门等•回流系统包括•1、回流管道•2、种植槽中的液位调节装置从地下贮液池经水泵然后通向各个种植槽的各级管道（管道均需采用塑料管，勿用金属管）。A.供液管放置在槽底，从槽的一端延伸至另一端B.供液管架设在种植槽的一端，营养液从槽的一端流向另一端C.供液管架设在种植槽分隔墙的侧上部，从槽的一端延伸至另一端深液流种植槽中供液管道的三种布置方法种植槽中的供液入口和液位调节装置1.槽框2.槽底3.回流管道深液流水培种植槽纵切面示意图回流管道及种植槽内液位调节装置种植槽中液位控制装置为了保证营养液中含有足够的O2，改善根系的通气状况，栽培槽内的营养液至少每隔1天循环1次，即把槽中的营养液由液面调节栓经排水管道进入地下营养液池，然后再用水泵把地下营养液池中的营养液抽回到栽培槽中，在此过程中，由于增加了营养液与空气接触的机会，从而增加了营养液中O2的含量。由于植物在生长过程中,根系会向外分泌一些化学物质，这些物质的过多积累会影响根系的正常生长。为了避免污染和防止根系分泌有害物质的积累，营养液池及栽培槽中的营养液每隔1个月必须彻底更换1次，即重新配制新的营养液。主要在广东省推广面积较大。深液流水培技术的优缺点•优点•1、营养液总量较多，组成和浓度稳定，短期的停水停电对作物生长没有影响。•2、根系部分裸露在空气中，部分浸没在营养液层中，较好地解决水气矛盾。•3、设施建造容易，经久耐用，后续生产资料少。•4、养分利用率高，可达90%-95%以上，不会或很少对周围的环境造成污染。缺点•1、环境相对封闭，营养液不断循环利用，一旦根系病害发生，易造成蔓延。•2、设施的投资较大。•3、技术要求比基质栽培高，但比营养液膜技术要求低。雾培雾培或气培，利用喷雾装置将营养液雾化，使植物的根系在封闭黑暗的根箱内，悬空于雾化后的营养液环境中。如用(1.2m×2.4m)的泡沫板栽培生菜，先在板面按一定距离打孔作为定植孔，然后将泡沫板竖立成“A”形状，整个封闭系统呈三角形。喷雾管设在封闭系统内靠地面的一边，在喷雾管上按一定的距离安装喷头。喷头的工作由定时器控制，如每隔3min喷30s，将营养液由空气压缩机雾化喷到根系，根系各部位都能接触到水分和养分，生长良好。由于采用立体栽培，空间利用率提高两三倍，栽培管理自动化，植物可同时吸收氧、水分和营养。雾培系统成本很高，多作为旅游设施，供游客观赏，研究单位多用做研究根系的设备。2、基质栽培基质的主要作用是支持根系及提供一定的水分及营养元素。与水培比，基质培缓冲性强、栽培技术易掌握、设备易建造，成本低，因此面积较大。槽培、袋培、岩棉培等，通过滴灌系统供液。供液系统：开路系统—营养液不循环利用；闭路系统－循环利用。投资高，营养液管理复杂。对基质的要求⑴具有一定大小的粒径，它会影响孔隙度、空气和水的含量。可以根据植物种类、根系生长特点、当地资源加以选择。⑵具有良好的物理性状，必须疏松，保水、保肥又透气。⑶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。基质的种类可用单一基质，也可将几种基质混合。砂培用直径小于3mm的松散颗粒砂、珍珠岩作为固体基质。岩棉培岩棉可制成各种大小不同的方块，直接栽种植物。基质混合的要求是降低基质的容重，增加孔隙度，增加水分和空气的含量，以2-3种混合为宜。如1：1的草炭、蛭石，1：1的草炭、锯末，1：1：1的草炭、蛭石、珍珠岩，6：4的炉渣、草炭等。基质培的几种类型与设备1.槽培将基质装入一定容积的栽培槽中种植作物。目前应用较广的是用砖垒成栽培槽，也有专用塑料槽。总的要求是防止渗漏并使基质与土壤隔离。常用的槽培基质有沙、蛭石、锯末、珍珠岩、草炭等。一般在基质混合之前，加一定量的肥料作为基肥。如：草炭0.4m3，炉渣0.6m3，硝酸钾10kg，复合肥10kg，消毒鸡粪10kg。混合后的基质不宜久放，应立即使用——久放后一些有效养分会流失，基质的pH值和Ec值也会有变化。栽培槽的大小取决于作物，例如番茄、黄瓜等蔓生作物，槽宽一般0.48m(内径)，通常每槽种两行，便于田间操作。矮生作物可设置较宽的栽培槽，进行多行种植。栽培槽的深度以15-20cm为好，长度由灌溉能力(保证对每株作物提供等量的营养液)、温室结构以及田间操作等因素决定。槽的坡度至少为0.4％－－获得良好的排水性。基质装槽后，布设滴液管，营养液由水泵泵入滴液系统供给植株。2袋培除了基质装在理料袋中以外，其他与槽培相似。袋子通常由抗紫外线的聚乙烯薄膜制成。在光照较强的地区，袋表面以白色为好，以利反射阳光防止基质升温。在光照较少的地区，袋表面黑色，利于吸热。枕头式袋培：基质20-30L/袋，种2-3株作物。袋的底部或两侧开两三个直径0.5－1.0cm的小孔，以便多余的营养液流出，防止沤根。1.贮液罐2.阀门3.过滤器4.种植袋5.滴管6.滴头7.主管8.支管9.毛管简易基质袋培生产设施示意图3、岩棉培1969年由丹麦的HornumResearchStation首先运用于无土栽培，后传入瑞典、荷兰。我国生产的岩棉主要是工业用，现已试生产农用岩棉。适用于番茄、黄瓜、香石竹、菊花等栽培。岩棉质地疏松、轻、吸水和吸肥力强、不含有机物和有害物质，适于作物生长。现在世界上有90%以上的无土栽培用岩棉作为基质培育或固定植株。由于岩棉培氧气供给充足，不需要设置特殊的充氧装置，营养液与温度等环境条件变化较平稳，所以在管理上相对较容易。岩棉的设施由营养液槽、栽培床及加液、排液、循环系统五部分组成。岩棉块育苗4沙培沙子可用于槽培在沙漠地区，一种更方便、成本又低的做法是：在温室地面上铺设聚乙烯塑料膜，其上安装排水系统，然后在塑料膜上铺约30cm厚的沙子（如果沙子较浅，基质中湿度分布不匀，作物根系可能渗入排水管）。5立体栽培主要种植一些如生菜、草莓等矮秧作物。柱状栽培栽培柱采用石棉水泥管或硬质塑料管，在管四周按螺旋位置开孔，植株种植在基质中。也可采用专用的无土栽培柱，栽培柱由若干个短的模形管构成，每一个模形管上有几个突出的杯状物，用来种植植物。长袋状栽培除了用聚乙烯袋代替硬管外，其他与柱状栽培相同。栽培袋采用直径15cm、厚0.15mm的聚乙烯膜，长度一般为2m，内装栽培基质，装满后将上下两端扎紧，悬挂在温室中。袋子的周围开一些2.5—5cm的孔，用以种植作物。水和养分的供应：用安装在每个柱或袋顶部的滴灌系统进行的，营养液从顶部灌入，向整个栽培袋渗透。营养液不循环利用，从顶端渗透到底部，即从排水孔排出。每月要用清水洗盐1次，以清除可能积累的盐分。由贮液池、水泵、栽培槽、营养液循环流动装置组成。深液流法：深、流、悬生产上如何利用一些技术措施满足根系对氧气的需要？（二）有机营养无土栽培蔬菜需要的营养主要或全部来自有机肥。在栽培过程中，只需要定期施入有机肥和浇清水。有机生态型无土栽培设施与一般基质培相同，只是更简化。由中国农科院蔬菜花卉所研究特点：用固态有机肥取代营养液有机生态型无土栽培是以各种有机肥的固体形态直接混施于基质中，作为供应植物所需营养的基础，在整个生长期中，可隔几天分若干次将固态肥直接追施于基质表面上，以保持养分的供应浓度。操作管理简单在基质中施有机肥，各种营养元素齐全，微量元素也可满足需要。因此，在管理上着重考虑氮、磷、钾的供应总量及其平衡状况，大大简化了营养液的管理过程。大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资由于不使用营养液，从而可取消配制营养液所需的设备、测试系统、定时器、循环泵等。大量节省生产费用主要施用消毒的有机肥，与使用营养液相比，肥料成本降低60～80％。对环境无污染排出液中硝酸盐的含量只有1～4mg／L，对环境无污染。产品品质优良无害从栽培基质到所用肥料，均以有机物质为主，所用有机肥经过加工处理后，不会出现过多的有害无机盐从而使产品安全无害。第三节无土栽培的营养液无土栽培的核心营养液是将含有作物生长发育所需要的各种营养元素的化合物，溶解于水中配制而成。必须对其组成配制技术和无土栽培过程中如何管理等问题有所了解。一、营养液的组成（一)营养液组成的原则(1)必须含有植物生长所必需的全部营养元素：C主要由空气供给，H、O由水与空气供给，其余13种由根部从土壤溶液中吸收，所以营养液是由含有这13种营养元素的各种化合物组成（N，P，K，Ca，Mg；Fe，Cu，Mn，Zn，Cl，S，Mo）。(2)含各种营养元素的化合物必须是根部可以吸收的状态，也就是可溶于水的呈离子状态的化合物。通常都是无机盐类，也有一些是螯合物。（3)营养液中各营养元素的数量比例应符合植物生长发育的要求，而且是均衡的。(4)组成营养液的各种化合物，在栽培过程中在较长时间内保持其有效状态。(5)组成营养液的各种化合物的总体，在被根吸收过程中造成的生理酸碱反应，是比较平衡的。植物根系在某种盐溶液中，对阳离子吸收的量大于阴离子时，造成溶液pH值下降，则称该盐为生理酸性盐。例如，在K2SO4溶液中，根系吸收K+较SO4多。为保持体内电性平衡，根细胞向外界分泌质子