无土栽培营养液范文

时间:2023-02-27 16:53:05

无土栽培营养液

无土栽培营养液范文第1篇

关键词:草莓;无土栽培;营养液配方

中图分类号:S668.4 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.06.021

Abstract: Through literature review, the influence of soilless media and nutrient solution recipes cultivation on strawberry were summarized. Recent studies mainly focus on the media selection, nutrient solution recipes, and their effects on strawberry growth, fruit yield and quality. Finally, the existing problems were analyzed and the future further research content of strawberry nutrient solution cultivation was prospected.

Key words: strawberry; soilless culture; nutrient solution recipe

草莓(Fragaria ananassa Duch)原产于欧洲,别名洋莓、红莓、凤梨草莓等,为蔷薇科草莓属多年生草本植物。草莓果实色彩艳丽红嫩,果肉肉嫩,风味独特,酸甜可口,清爽甘凉,含有丰富的营养物质,素有“水果皇后”的美誉。果肉中Vc含量最高,是草莓果实品质的一个重要指标。草莓为喜温植物,一般生长于温带地区,主要产于亚洲、欧洲和美洲。草莓栽培品种种类繁多,全球约有2千余种,且新品种仍在不断出现,因其栽培周期短,见效快,近年来已成为我国各地农民增收的重要经济作物[1],在我国草莓生产面积已经超过11×104 hm2。土壤栽培是我国草莓生产的传统方式,但随着农用化学物质投入的增加,土壤污染越来越严重,连作、重茬等造成了土壤地力下降,进而使得草莓产量降低、品质下降。为解决这一问题,近年来,无土栽培在草莓生产中越来越受到重视。

无土栽培是以营养液或基质等人工制造的根系环境代替土壤环境,使作物根系处于适宜的环境条件中,从而达到使作物发挥最大增产潜力的目的[2]。利用无土栽培技术,可有效地减少农药用量,生产无公害蔬菜和果品,克服土传病害等连作问题,具有土壤栽培无可比拟的优越性[3]。意大利曾有人做过露地栽培、保护地栽培以及无土栽培等3种栽培模式对草莓果实品质影响的研究[4],其结果表现为无土栽培生产的草莓果实品质最好,糖含量及其风味均优于其他2种栽培模式。

目前,有关草莓无土栽培技术的研究和应用,主要集中于草莓品种选择、营养液配方选择和栽培基质选择等方面[5-7]。实践证明,在营养液栽培中,只有遵守“四大平衡”理论才能保证营养液配比达到较适宜水平[8],且不同生长阶段的草莓对营养元素的需求各不相同[9]。因此,研究不同配方的营养液对草莓生长发育、产量以及果实品质具有重要意义。现就草莓无土栽培及营养液配方研究进行综述,以期为草莓无土栽培的研究者及生产者提供参考。

1 草莓无土栽培研究进展

1.1 草莓o土栽培适用品种筛选研究

我国南北地区温度差异较大,适合各地区栽培的草莓品种也大不相同。姜卓俊[10]研究表明:适合暖地栽培的草莓品种有幸香、丰香、鬼怒甘、弗杰利亚、红宝石、天娇、大将军、明宝、爱莓、吐德拉、秋香、丽红、静宝、春香和女峰等;适合寒区栽培的草莓品种有全明星、戈雷拉、新明星、哈尼、红玫瑰、森加纳、明晶、美国6号、索菲亚、皇冠等;中间型草莓品种有赛奎亚、宝交早生、奖赏、玛利亚、早光、达娜和布兰登堡等。

草莓种类繁多,但大面积栽培的优良草莓品种却不多。同时,因为无土栽培较之土壤栽培投入更大、成本高,因此研究适合无土栽培的草莓品种,对增加种植者收入,提高草莓生产效益有重大意义。赵恒田等[11]利用日光温室对18个草莓品种进行无土栽培适宜品种的筛选,研究结果以“全明星”、“哈呢”、“鬼怒甘”等品种表现优良。但王娟等[12]的研究结果表明:“童子1号”、“红颜”、“章姬”、“玫瑰”为适合无土栽培的优良品种,其结果与邓飞鹏等[13]的研究结果一致,都以“红颜”的综合表现优于“章姬”。研究结果的不同可能与所研究的品种有关,还可能与基质,以及栽培方式、营养液的配比和栽培地区有一定关系。

1.2 无土栽培模式

无土栽培方式主要包括固体基质栽培(无基质培和有机质培)、非固体基质栽培(水培和气雾培)。由于多方面原因,当前,草莓无土栽培的主要形式以基质栽培为主,水培为辅[14]。基质栽培是以无机(珍珠岩、山灰岩、沙等)或有机基质(草炭、稻壳、酒糟等)作为载体,间接性地供给植株所需营养、水分和氧气的一种无土栽培方式。基质栽培可根据栽培形式的不同而分为立体基质培、槽式基质培和袋式基质培[15],基质对营养液的吸附效果决定了植物营养的供应情况,因此基质栽培时基质的选择对于栽培的成败尤为重要。

水培是不用基质,将植物根系直接与营养液接触,为植物提供营养的无土栽培方式[15]。水培草莓时可采用水培槽、塑料、木槽或玻璃器皿等作为栽培容器,并且要求其不透光,定植时要保护好根系,不能直接将草莓插入水中[16]。常见的水培方式有营养液膜技术(NFT)、深液流技术(DFT)和浮板毛管技术(FCH),其中1973年英国Cooper提出的营养液膜技术解决了传统模式中缺氧的现象,为最常见的一种水培方式。也有研究表明,管式栽培的草莓生长状况优于桶式栽培[14]。

气雾培又称为喷雾培,是以喷雾的形式将营养液直接喷洒到植物根系,供给植株营养与水分的一种无土栽培技术,它解决了植物根系对气体的要求,高效地利用了养分与水分,为植物根系环境创造了有利于吸收和生长代谢的空间环境,是所有无土栽培技术中解决水气矛盾的最有效的一种形式[17]。但此方法对设备要求较高,且根系温度易受环境影响,还未大面积推广,目前还在科学研究中,尚未有应用于草莓无土栽培的报道。

1.3 无土栽培基质

前人对草莓无土栽培基质的研究较多,大多采用蛭石、草炭、珍珠岩、河沙、岩棉以及碳化稻壳等作为栽培基质[18]。基质作为无土栽培的基础,应具有通透性、保水性强等特点,一般而言,选用基质可从基质的适用性、基质的经济性和植物的适应性等3个方面考虑。朱子龙等[19]的研究表明,日本专用基质比自制基质的物理形状好,且有利于养分的积累,但自制基质对草莓植株的生长发育和提高果实产量有促进作用,也值得推广。草莓无土栽培可采用的基质还有松树皮,松树皮基质具有较大的孔隙度和稳定结构,通过其对草莓根系的呼吸作用与对水分、矿质营养吸收的影响,可影响草莓生长过程中干物质的积累[20]。

不同的栽培基质对草莓生产的影响也各不相同。齐慧霞[6]对13种不同基质成分对草莓生长和结果的研究表明:以草炭、食用菌废基质棉籽皮作为栽培基质的植株在营养生长和生殖生长两方面表现均优于其他栽培基质;以混合基质锯末+棉籽皮+炉灰渣和锯末+棉籽皮作为栽培基质的植株表现次之。张全军[21]的研究表明,岩棉、草炭+沙+菌渣、煤渣+草炭3种基质适于在南方进行草莓的无土栽培,其中混合基质草炭+菌渣+沙有利于提高草莓果实的产量和品质,是一种可以代替价格昂贵的岩棉基质的良好基质。

有机生态型无土栽培是我国无土栽培技术的一项重大突破,它把有机农业带入无土栽培,打破了无土栽培必须使用营养液的传统观念。蒋卫杰等[22]的研究表明,5种基质(炉渣、向日葵秆、菇渣、玉米杆和锯末)均含有较高的有机质,在使用前必须进行处理,基质中C/N值越高,产量越低;在草莓的有机生态型无土栽培中,混合基质的C∶N以30 ∶1较为适宜。

2 草莓适用营养液研究

2.1 草莓无土栽培适用营养液的研究

无论是基质栽培、水培还是气雾培,都直接或间接地以营养液来为植物提供营养,因此,只有真正掌握了营养液的配制,了解了营养液中各元素的比例关系,才能达到高产、优质的目的。无土栽培中所用的营养液包含了植物生长所必须的多种矿质元素,它不仅对草莓的生长发育和产量有重要影响,还关系到降低生产成本和提高经济效益等问题[23]。草莓在无土栽培过程中要求营养液中各元素比例适当,否则会导致草莓生育障碍,从而使草莓产量和品质受到影响,因而营养液的配制是草莓无土栽培技术中的关键环节,该环节的成功保证了栽培的成功[23-24]。吴慧等[25]利用3种营养液配方(日本山崎草莓专用配方、日本园试通用配方和华南农业大学果菜配方)对草莓的生长及产量进行试验,其试验结果表明日本山崎草莓专用配方营养液对草莓植株的生长发育和果实品质、产量等方面有明显优势。

营养液中所含营养元素的种类、数量以及营养液的酸碱度都会影响作物的生长,草莓在不同生育阶段所需要的养分也不相同。一般而言,营养液配方中含有C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、B、Mn、Cl、Zn、Cu、Mo等多种不可缺少的元素,而在无土栽培中,需要考虑的必要元素只有11种,包括3种大量元素(N、P、K)和2种中量元素(Ca、Mg)、6种微量元素(Fe、Mn、Cu、B、Zn、Mo),其中大量元素(N、P、K)的用量变化对草莓的生长发育以及开花结果有重要影响[24]。研究表明:草莓无土栽培的营养液配方在营养生长期所推荐的NO3-、NH4+、H2PO4-、K+、Ca2+、Mg2+浓度分别为12,2,2.2,6,3,1.25 mmol・L-1;开花结果期分别为10,0,2,6.5,3.25,1.05 mmol・L-1[26]。

pH值是溶液一个非常重要的化学性质,它与养分的溶解度关系十分密切,营养液过酸或过碱,其矿质元素都难以被植物吸收利用[27]。草莓对营养液pH值的要求为5.5~6.5。生产中营养液的pH值会受环境影响而出现变化,据测定pH值每周会升高0.8~1.0,因此,营养液的酸碱度需要调节,且调节时间间隔以不超过7 d为宜[23]。在一定浓度范围内,溶液浓度与电导率呈正相关,营养液的电导率会随浓度的提高而增大。草莓为不耐盐植物,研究表明:当营养液的EC值为0.8 ms・cm-1时,有利于草莓的营养生长[28];当营养液的EC值为1.5 ms・cm-1时,有利于草莓的生殖生长[25]。

2.2 各元素对草莓产量品质的影响

大量元素N、P、K的用量变化对草莓的生长发育及开花结果有重要影响,3种元素间的比例关系是否合理对草莓无土栽培的成败有重要意义。氮肥占肥料成本最大,氮素营养对产量和品质的影响也大。目前,大多数营养液配方以硝态氮为氮素肥料。曾祥国等[29]针对不同营养液对草莓生长及品质进行研究,其结果表明营养液中铵态氮与硝态氮的比例为5.5∶1时,草莓果实产量最高。但当所研究的草莓品种及栽培方式不同时,其结果可能会产生变化。不同N、P、K浓度的营养液对植物的影响也不同,纪开燕等[30]的研究表明,在苗期可多施用一定量的P、K肥,再配合适量的N肥,可明显促进草莓匍匐茎的生长。

铁作为叶绿素合成的必要元素,可直接或间接地影响植物光合作用,对大多数绿色植物而言,铁元素对其生长发育十分重要。草莓对缺铁反应十分敏感,国外有试验表明,草莓无土栽培推荐使用的铁浓度为20 mmol・L-1 [31]。但在我国北方,大部分地区都是石灰性土壤,草莓缺F黄化现象十分普遍,严重影响草莓的生长发育及产量和品质。于会丽等[32]的研究表明,喷施铁肥可提高草莓叶片相关酶的活性和养分含量,促进其生长发育并改善果实品质。

营养液中缺硼会导致草莓植株矮小、花败育和座果率降低等现象,在草莓无土栽培中施用硼对提高产量和单株果实数量有明显效果。韦海忠等[33]研究表明,当硼浓度为278 mmol・L-1时,草莓产量高,含糖量高,单株果实数多,在产量、品质和经济性状等方面表现优于其他两种浓度。

3 问题与展望

目前,草莓无土栽培技术在我国已进入一个新的阶段,关于草莓无土栽培研究的报道也较多,但综合来看,尚还存在一些不足。(1)适合无土栽培的草莓专用品种较少。在草莓无土栽培的研究中,大多都是关于营养液和基质的研究,而有关无土栽培专用品种的筛选和选育研究相对较少。(2)目前,草莓无土栽培综合研究较少,多限于某种配方、某种基质或单一元素对草莓生长产量及品质的影响,缺乏草莓生产关键因素集成研究,制约了其生产的发展。(3)由于当前无土栽培草莓一般都在基质或营养液中生长,缓冲能力较小,所以受外界环境变化(温度、水分、光照、气体肥料、营养元素等)影响较大。(4)无土栽培技术复杂、成本高,阻碍着草莓无土栽培的大面积应用。

无土栽培是实现草莓集约化、安全生产及周年供应的重要途径。营养液是无土栽培应用的必要条件。研究草莓不同生育阶段对于营养元素的需求规律,探索关键节点、关键元素对草莓产量、品质的影响,集成特定草莓品种营养液管理技术并配套特定环境管理技术,对于实现草莓高效优质安全栽培具有重要意义。

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无土栽培营养液范文第2篇

关键词:猴樟;无土栽培;营养液;选择

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)11-0115-03

Research on the Preliminary Selection of Cinnamomum bodinieri Soilless Cultivation Nnutrient Solution

Han Haozhang et al.

(School of Civil Engineering and Architecture,Suqian College,Suqian 223800,China)

Abstract:In order to study the soilless cultivation nutrient solution formula of Cinnamomum bodinieri,the single hydroponic cultivation mode is adopted to study the effect of three different nutrient solution formula on the nutrient solution acidity(pH),the influence of new shoots and total chlorophyll content during Cinnamomum bodinieri seedling growth. The results show that three kinds of nutrient solution pH value of has a gradually increasing trend,the formula of A and B nutrient solution pH value is greater than 7.2 two weeks later,and the formula C is more than 7.2 after 3 weeks,the pH value of buffer capacity is relatively strong. Cinnamomum bodinieri seedling growth rate of three formula has no obvious difference on April 4th,and the growth of new tip length of formula A and B slowed after April 4,which of formula C is significantly higher than A and B,and so do the roughness of new shoots.The whole new tip chlorophyll content increased of formula C,and the leaf color is normal,which of the formula C is significantly higher than A and B after April 4,formula A and B have obvious etiolation,total chlorophyll content of formula A has a downward trend on April 18.Formula C is the most suitable soilless cultivation of Cinnamomum bodinieri,and should be be adjusted pH value to 6.5 in the process of nutrient management once every two weeks,be replaced every 4 weeks.

Key words:Cinnamomum bodinieri;Soilless cultivation;Nutrient solution;Selection

猴樟(Cinnamomun bodinieri Levl.)又Q银木,为我国亚热带常绿阔叶林中的伴生树种之一,具有生长迅速、材质优良、树形美观、抗病虫害、抗污染、适应性强等优点,是目前园林建设中重要的造林绿化树种。猴樟为我国特有树种,多分布于云南、贵州、湖北、湘西和四川东部地区[1]。河南农业大学很早就对猴樟进行引种,并对其抗寒性进行了研究,认为猴樟的抗寒性要优于香樟,适合在我国北方地区进行种植[1,2]。而樟属植物较适宜生长在土壤肥沃的微酸性黏质土中,在pH值7.2-8.3的盐碱土中栽培易发生缺铁性黄化病[3]。目前关于樟耐盐碱性及其机理的研究主要通过盆栽的方式[4-6],根系是与土壤紧密接触的器官,根系的生长量、生长动态及其空间分布与植物地上部的生长状况及其抗逆性强弱有直接的关系,是其对环境条件适应能力的最直接反映,无土栽培可以更直观的反映根系的生长状况,是研究猴樟耐盐碱性更适合的方法。为此,本研究采用单一水培栽培模式,研究3种不同的营养液配方对猴樟幼苗生长期间营养液pH、新梢生长量及叶绿素总含量的影响,初步筛选出适合猴樟幼苗生长发育的营养液配方,为猴樟幼苗的无土栽培及耐盐碱机理研究提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料 试验材料选自宿迁学院园林实验基地樟属植物苗圃地正常生长的、长势一致的一年生猴樟幼苗,苗高15~18cm,共60株,分3个处理,每处理20株,通过清水浸泡法轻轻除去根际土壤,将幼苗浸泡在清水中备用。

1.2 营养液配制 试验所用的营养液配方分别为Hoagland和Synde(1938)配方(标记为A)、Hoagland和Arnon(1938)营养液配方(标记为B)、法国国家农业研究所普及NET之用(1977),通用于好酸性作物配方(标记为C)[7]。具体配方大量元素组成成分见表1,微量元素和铁盐配方为通用配方,具体配方组成见表2,所用化学药品均为分析纯。以宿迁地区自来水(硬度为10.7°、pH值为7.15、电导率为0.48ms・cm-1,总盐分含量为132mg・L-1)为水源进行配制,用1mol・L-1HCl溶液调整营养液pH值为6.5。

1.3 材料处理 将猴樟幼苗定植于容量为1500mL的玻璃透明水培瓶中,每瓶中加营养液1000mL,用定植篮固定幼苗,用黑色塑料薄膜包裹水培瓶,以防植株受到太阳直射影响使得根系老化。将增氧泵的气泡石放入玻璃透明水培瓶中,增氧泵工作时间为24h,之后每3d用自来水补充营养液至1000mL。从3月7日开始每7d检测一次培养液pH值,每14d检测一次新梢生长长度、粗度和新生功能叶片叶绿素含量,5次重复,取平均值进行统计。

1.4 试验方法 采用德国WTW Multi 9310P电导率仪检测营养液pH值;采用数显游标卡尺测定樟幼苗新稍的生长长度和粗度,叶绿素含量测定采用乙醇法[8]。

1.5 数据分析 采用Microsoft Excel整理与分析数据,用SPSS21.0进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 猴樟无土栽培过程中不同配方营养液pH变化 由表3可以看出,随培养时间的加长,3种营养液的pH值呈逐渐增加的趋势;4月4日前的1个月内上升速率较快,4月4日后的一个月内增加缓慢,其中配方A和B在3月21日已达到7.2以上,配方C则在3月28日达到7.2以上;整个过程中配方C的pH值一直处于较低水平,最高为7.704,明显低于A和B。

2.2 不同配方营养液对猴樟幼苗生长发育的影响 由表6可以看出,不同配方营养液对猴樟幼苗新梢生L长度的影响程度不同,在3月21日之前,配方A、B、C之间无明显差异,4月4日开始,配方A的新梢长度生长速度明显变慢,但配方B与C的差异不显著,在5月3日配方C的新梢长度生长速度最快,明显高于配方A和B;在4月4日前,3个配方之间新梢生长粗度无明显差异,4月4日后,配方B的新梢粗度生长明显加快,5月3日达0.37cm,明显高于配方A和C;4月4日前,3个配方之间新梢叶绿素总含量无明显差异,4月4日后,配方C的叶绿素总含量明显增加,到5月3日,达0.142mg・g-1(Fw),明显高于配方A和B。配方A和B在4月18日后有黄化现象,配方A的黄化现象最严重,叶绿素含量在5月3日降为0.055mg・g-1(Fw),叶绿素的分解速度大于合成速度。

3 结论与讨论

3.1 pH值对猴樟幼苗无土栽培的影响 无土栽培技术很早就被应用于蔬菜、花卉和树木的栽培研究,许多研究者针对不同植物种类提出了许多营养液配方[9-11]。水是营养液养分的介质,水质的好坏直接关系到所配制营养液的浓度、稳定性和使用效果,在生产中一般选用符合饮用水标准的雨水、井水或自来水。总盐分含量、pH和有毒离子的含量是决定水质好坏的主要因素,所用水的硬度一般不超过15度为宜,pH应在6.5~8.5,NaCl含量应小于200mg・L-1[5]。本试验中所用的自来水硬度为10.7°、pH值为7.15、EC值为0.48ms・cm-1,总盐分含量为132mg・L-1,适合作为无土栽培中营养液配制的水源。

大多数植物生长发育最适合的营养液pH范围一般在6.0~7.0,营养液的pH值过高或过低都会影响植物根系的正常生长发育;pH过高时,营养液中P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B等的有效性会降低[7]。而樟属植物在根际土pH达到7.2以上时会发生不同程度的缺铁性黄化现象[3]。本试验中采用3种不同配方营养液培养樟幼苗过程中,营养液的pH值从6.5开始逐渐上升,其中配方A和B上升的最快,3月21日已达到7.2以上,配方C上升的最慢,3月28日才达7.2以上。有研究者认为,当植物优先吸收营养液中的NH4+-N时,营养液中的pH值会下降;而当植物优先吸收营养液中的N03--N时,营养液的pH值便呈现上升的趋势[12-14]。可以推测,猴樟可能偏向于吸收N03--N,从而使营养液的pH值呈逐渐上升趋势,而配方C中NH4+-N含量高于A和B,pH值上升的较慢。因而猴樟幼苗无土栽培营养液中应使N03--N和NH4+-N保持适当的比例,以使营养液在幼苗培养过程中保持较低的pH值。

3.2 不同营养液配方对猴樟幼苗生长发育的影响 由于营养液配方中所带来的非营养成分(如Na+、Cl-等)、调节pH值时所产生的盐分、根系的分泌物和脱落物以及由此而引起的微生物分解产物等非营养成分的积累[15],在营养液管理过程中易出现EC值虽高,但实际营养成分很低的状况,生产中多辅以更定期换营养液的方法。如李富恒等[10]在草莓无土栽培中根据EC调整营养液浓度,并且每隔一个月彻底更换一次营养液。从本试验结果来看,4月4日前,3个配方中猴樟幼苗生长速度无明显差异,而4月4日后,配方A和B的新梢长度生长速度变慢,配方C明显高于配方A和B,配方B的新梢粗度生长变快,明显高于配方A和C,说明配方B对猴樟新梢粗度有促进作用。整个过程中配方C的新梢功能叶片的叶绿素总含量不断提高,且叶色正常,在4月4日后明显高于配方A和B,配方A和B有明显黄化现象,配方A的叶绿素总含量在4月18日有下降趋势,原因可能是培养后期营养液pH值的上升引起叶片中叶绿素的降解速度高于合成速度,从而加重其缺铁性黄化现象。从pH值的变化趋势来看,培养14d后,配方A和B营养液的pH值超过7.2,而配方C则是在3周后才超过7.2,对pH值的缓冲能力相对较强。因而,配方C最适合用于猴樟幼苗无土栽培。段静等[15]认为在植物无土栽培的营养液管理过程中,每次调整营养液的pH不宜超过0.5。因而,在猴樟幼苗无土栽培营养液后期管理过程中应每隔14d调整一次pH值至6.5,每隔28d更换一次营养液。

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无土栽培营养液范文第3篇

关键词:无土栽培;营养液;平衡营养液;水稻无土育秧

中图分类号:S145.2 文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0060-2

传统的营养液配方大体上可分为两个发展阶段。首先是根据植物的养分需求比例设计而成的纯无机营养液,比较著名的日本园试配方和山崎配方等都属于这一类营养液配方。营养液的第二个发展阶段是在纯无机营养液的基础上,加入了有机成分和化学控制元素,设计成了无机―有机营养液,这种营养液不仅能满足植物的养分需求,而且还能调动植物的自身免疫性和控制植物的长势,属于比较高级的营养液,在当今的无土栽培应用中发挥了重要作用。笔者经过长期的研究和实践,发现以往的营养液无论是在配方设计思路上和实际使用效果上都存在很多不足,遂提出营养液平衡理论,并做初步探讨。

营养液平衡理论是根据植物根系对营养、环境、调控等因素的内在平衡关系来设计植物无土栽培营养液配方的一种思维方式,主要包括营养平衡、酸碱平衡、激素平衡和微生物平衡这四个方面的内容。

在植物的生长过程中,由于根系对养分的选择性吸收,根系周围的营养液既有平衡关系不断被打破,随时形成的新的平衡关系,能够保持这种平衡关系始终适合植物根系的生理需求,对植物的生长至关重要。因此,掌握这种动态平衡的内在规律是设计营养液配方的关键。

植物根系周围营养液的平衡关系对植物的生长状况产生直接影响,其中营养平衡是营养液的基础,酸碱平衡是满足植物生长和进行技术推广的前提条件,激素平衡和微生物平衡是最直接的增效手段。

每种平衡内部除了具有复杂的平衡关系之外,他们还相互作用和影响,共同创造植物根系的整体平衡环境。

一、营养平衡

营养是植物生长的基本条件。营养平衡是指营养液所包含的元素种类齐全、比例适当、存在状态合理。元素种类齐全和比例适当是配置无土栽培营养液的基本要求,在这方面各种无土栽培的书籍都有很多论述,这里不再累述。

笔者发现,在各种营养液配方中,设计者往往非常重视营养元素的种类和它们之间的比例关系而忽略了营养元素的存在状态。营养元素的存在状态直接影响着植物对营养元素的吸收和利用效果,甚至决定着无土栽培的成败。影响营养元素存在状态的主要因素有:向营养液中添加化合物的的种类、营养液的酸碱度、基质的离子交换能力。

在内蒙古阿荣旗三栋(每栋400平方米)水稻无土育秧大棚中研究了不同状态氮素对水稻秧苗产生的影响时发现:采用铵态氮、硝态氮、有机氮三种氮源混合提供氮素的大棚秧苗长势最好,采用纯铵态氮作为氮源的长势次之,采用纯硝态氮作为氮源的长势最差。另外,磷、铁、钙、锌等元素以不同的存在状态提供养分也产生了很大的差异。

二、酸碱平衡

酸碱平衡就是要求营养液的pH值适合植物根系的生长要求,并随着植物根系对养分的选择性吸收后营养液有自我调控能力。营养液的酸碱度不仅影响营养元素的存在状态,也对微生物生存环境产生直接影响,对植物的生长状况和抗逆性产生影响。

现在很多无土栽培技术都在实验室取得了成功,却无法大规模推广,没有解决好酸碱平衡是其中的重要原因之一。在实验室条件下,技术人员和各种设施齐全,调整营养液的酸碱度非常容易,而对于农民来说却是一个不可逾越的瓶颈。为了解决这个问题,就要克服传统营养液酸碱度变化剧烈的缺点,让营养液PH值有自我稳定的能力。根据笔者的实践经验,采用以往的营养液设计方法,即使非常了解各种营养成分的生理特点,把生理酸性和生理碱性肥料进行合理搭配,在实际生产中也不能十分有效地控制营养液的酸碱度。解决这一问题的最好办法是向营养液中加入一些稳定酸碱度的物质,这些物质有些是植物生长需要的,有些是植物生长根本不需要的,笔者将这类物质称作营养液酸碱平衡物质。这类物质大体上包括:PH值稳定剂、离子树脂、包膜控释肥料等。

笔者采用柠檬酸和柠檬酸铵复配的方法用于番茄的无土栽培试验,基本上能控制住营养液的酸碱度变化。

三、激素平衡

植物的生长发育是有严格程序控制的,激素平衡就是采用植物生长调节剂和植物内源激素来严格控制植物的生长发育,激素平衡要求这些生长调节物质必须协调。

无土栽培条件下植物根系的营养、水气比、酸碱度等方面都处于最佳生长条件,如果能够结合使用植物生长调节物质,必将对植物产品的品质、产量产生重要影响。

植物在传统的营养液中生长,由于脱离了土壤环境,根系所能接触到的生长调节物质非常少,靠人工添加一种或几种激素来调节植物的生长,如生长素、细胞分裂素等,在产生一定作用的同时往往会产生一些副作用,所以这种方法并不是最有效、最安全的方法。笔者认为,依靠人工方法把各种生长调解物质进行按比例搭配来调节植物的生长过程,不如模仿土壤中微生物的作用机理,利用微生物的发酵产物来调节植物的生长。用微生物发酵产物生产出来的植物生长调节剂具有调节物质种类多、协调、安全和无副作用的特点。

笔者在对金鱼草的无土栽培试验中发现,使用发酵液(味精生产副产品,含赤霉菌)和赤霉素处理的幼苗在株高上一致,但前者在粗壮度和叶色上明显好于后者。

四、微生物平衡

微生物平衡是利用一些有益微生物来产生一些对植物生长发育有利的生长调节物质和营养,同时抑制有害病菌和病毒对植物的侵害,增强植物的抗逆性。

在有机生态型无土栽培系统中对微生物的利用非常广泛,而在以无机物为主的营养液栽培系统中对微生物的应用非常少,这可能是无机营养液系统中不具备微生物赖以生存的条件使得微生物难以发挥作用。

以无机物为主的营养液一个很大缺点就是缺少土壤中的那些大量生长调控物质,这一点尤其在植物的幼苗期表现出来的生长差异最为明显。由于受目前的研究水平限制,靠人工添加这类物质的方法并不十分理想,而通过微生物的方法却能很好地解决这一问题。实际上,任何一个无土栽培系统都不可能做到完全无菌,也都可以通过添加有机物的形式来维持一定数量的有益微生物的存在。

在黄瓜的无土栽培试验中,笔者分成三组进行对照。第一组采用日本山崎黄瓜专用配方,第二组在第一组的基础上加入适量有机物(酵母粉下脚料,含多种菌类),第三组在第二组的基础上在加入适量EM菌。瓜秧生长前期除第一组稍差些外,第二组和第三组基本没有差别。生长中期时第二组开始衰落,基质中伴有臭味,根系局部腐烂,第一组和第三组正常。生长后期衰败的次序依次是第二组、第一组、第三组,结瓜的总重量第三组最多,第二组最少。从这个实验可以看出,某些菌类对对黄瓜增产有益,EM菌可以有效地抑制其它有害菌对黄瓜产生的危害。

五、案例

依据营养液平衡理论而设计出的水稻无土育秧营养液于2009年春季进行了大规模的推广试验,无土育秧的水稻秧苗综合素质普遍好于土育秧,插秧后返青快、柯杈多、长势强劲。具体情况是:

试验推广单位:内蒙古阿荣旗领航农业科技开发有限责任公司。

试验地点:内蒙古阿荣旗、吉林省松源市、哈尔滨市呼兰区、黑龙江省讷河市、望奎县、依兰县、桦川县、方正县、通河县。

时间:2009年4月5日至2009年5月30日

试验材料:

1.营养液:采用依据营养液平衡理论设计的水稻无土育秧营养液原粉加水配制。

2.基质:底层1厘米珍珠岩,播种后覆盖0.5厘米河沙。

3.种子:采用各地土育秧相同的种子,如垦稻12等。

试验总面积:160公顷(本田面积)。

评价标准:与同期同地水稻土育秧秧苗综合素质(干物质含量、发根数等)进行全面对比,好于土育秧视为成功,一样或不如土育秧视为失败,整个育秧期全程不使用任何农药和其它肥料。

试验结果:成功128公顷,失败32公顷,无一处发现病害。在失败的32公顷中,全部是因管理不当引起的(当地水质问题8公顷、高温烧苗21公顷、其它原因3公顷)。

无土栽培营养液范文第4篇

关键词:厚皮甜瓜;无土栽培;高产高糖;营养液配方

中图分类号:S652 文献标识码:A

近年来,作为一种高档果用瓜,厚皮甜瓜的大棚遮雨栽培面积越来越大,其中,绝大部分为无土栽培方式。栽培厚皮甜瓜必须产量高、含糖量高、品质好才能取得好效益。在厚皮甜瓜的无土栽培技术体系中,营养液配方及配方的科学调整是实现高产高糖目标的关键。北海市农科所从2006年开始,开展了厚皮甜瓜无土栽培技术研究,其中包括试验筛选高产高糖营养液配方,经过多年的试验研究与生产实践,总结出一套厚皮甜瓜无土栽培高产高糖营养液配方。本文对这一配方进行介绍,旨在为生产者在对厚皮甜瓜无土栽培进行营养管理时提供参考和借鉴。

1 配方组成

厚皮甜瓜是以含糖量高、生理成熟的果实为产品。因此,对矿质元素的需求与其他以营养器官为产品的蔬菜作物有较大不同,对各种元素的吸收量、相互间的比例、吸收时期都有其自身的特点,合理的施肥必须从这些方面加以考虑。为了使厚皮甜瓜植株生长发育良好,高产优质,栽培中应正确施肥。为此必须了解厚皮甜瓜对各种矿质元素的吸收规律。据张跃建等人研究,在整个生育期中,厚皮甜瓜需求最多的是K2O,N和Ca元素因不同品种而不同,但都比P2O5多[1]。在厚皮甜瓜植株的一生中,对各种营养元素的吸收量不同,有一个最适的比例,其中,对氮(N)、磷(P)、钾(K)三要素的吸收比例约为30:15:55。另据马德伟等研究,磷、钾对提高甜瓜含糖量有重要影响;高产方案不一定含糖量高,但高糖方案却普遍高产;过量施用氮肥与含糖量呈直线负相关,磷对提高含糖量有关键的作用,钾与含糖量呈正相关;氮与磷、钾肥有密切的交互效应:当磷、钾不足时,大大限制了氮肥的施用水平,稍稍提高氮肥的用量即会导致含糖量、品质下降的恶果,相反,磷、钾充足时,则可提高氮肥的施用量,充分发挥氮在增加产量、增进品质方面的作用;甜瓜对土壤中三大要素速效成分的要求大致是:苗期氮15mg/L、磷10mg/L、钾80mg/L;结果期氮25mg/L、磷20mg/L、钾100mg/L[2]。在厚皮甜瓜的无土栽培中,营养液配方设计或选择、不同生育时期的配方调整,必须最大限度地满足厚皮甜瓜生长发育对矿质元素需要。

栽培厚皮甜瓜的营养液配方有多种,有日本的园式配方、静冈大学配方、山崎配方,还有华南农业大学土化系农化室的配方等。北海市农科所经过比较试验,表明山崎配方更适合于厚皮甜瓜生长发育需要。因此,选择山崎配方作为基础配方,在此基础上,根据厚皮甜瓜在不同生育时期对养分的不同需要来调整配方,以达到高产高糖的目的。具体见表1。

表1 厚皮甜瓜无土栽培高产高糖营养液配方表

营养液配方 肥料名称(分子式) 浓度/mg·L-1

苗期至雌花开放前 雌花开放后 定瓜后 雌花开放30d后

大量元素 硝酸钙〔Ca(NO3)2·4H2O〕 826 826 876 876

硝酸钾(KNO3) 606 700 810 620

磷酸二氢铵(NH4H2PO4) 152 152 152 152

硫酸镁(MgSO4·7H2O) 369 369 369 369

磷酸二氢钾(KH2PO4) 0 200 300 250

微量元素 硫酸亚铁(FeSO4·7H2O) 13.9 13.9 13.9 13.9

硼酸(H3BO3) 2.86 2.86 2.86 2.86

硫酸锰(MnSO4·4H2O) 2.13 2.13 2.13 2.13

硫酸铜(CuSO4·5H2O) 0.08 0.08 0.08 0.08

硫酸锌(ZnSO4·7H2O) O.22 O.22 O.22 O.22

仲钼酸铵〔(NH4)6Mo7O24·4H2O〕 O.02 O.02 O.02 O.02

乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2) 18.6 18.6 18.6 18.6

2 配方调整

就某一种营养元素而言,厚皮甜瓜在不同生育阶段对同一营养元素需要的比例是不同的。据近藤研究,甜瓜各生育阶段对每一种矿质元素的吸收速率和吸收量不相同,存在吸收高峰(见图1)[2],因此,随着植株生长的不同时期,要及时调整营养液配方,这是达到高产高糖目标的关键。如果营养液配方在各个生育时期保持不变,则不会取得好的栽培效果。

图1 甜瓜不同生育期养分吸收量

可见,甜瓜对氮、磷、钾三要素的吸收量在开花后迅速增加,尤其氮、钾的吸收量增加很快;在坐果后约10d,当果实生长最快时出现吸收高峰。此后,随着生长速度的减缓,对氮、钾的吸收量逐渐下降,果实体积停止增长以后,植株对氮、钾的吸收量急剧降低,吸收量很少。甜瓜对磷、钙的吸收高峰出现较晚,在坐果后26~27d,果实体积停止增长,进入成熟期后,对磷、钙的吸收量最多并延续到果实成熟,对果实品质影响很大。

苗期至雌花开放前,营养液配方按山崎标准配方,雌花开花后时开始逐步调整氮、磷、钾、钙元素的比例。营养液配方中氮元素主要来源有硝酸钙、硝酸钾和磷酸二氢铵,调整氮元素比例时只调整硝态氮比例。钾肥的来源主要是磷酸二氢钾和硝酸钾,硝酸钾中既含钾元素又含氮元素,磷酸二氢钾中既含有钾元素又含磷元素,在调整元素的比例调配时要注意氮、磷、钾的平衡。钙肥来源于硝酸钙,硝酸钙既含有钙又含有氮,增加硝酸钙含量既增加了钙含量又增加了氮含量。

3 增产增甜效果

北海市农科所从2007年开始,连续6a采用此配方进行厚皮甜瓜无土栽培试验,并配合采用其他高产高糖栽培技术措施,结果发现该技术配方适合运用于北海市厚皮甜瓜无土栽培,并具有增效增产作用,一般使厚皮甜瓜增产50%~100%,可溶性固形物含量增加2%~4%,效果显著,深受生产者喜爱。表明厚皮甜瓜无土栽培高产高糖营养液配方技术已经较成熟,适合在当地推广。同时,为生产者在对厚皮甜瓜以及其他大棚蔬菜无土栽培进行营养管理时提供参考和借鉴,具有重大意义。

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无土栽培营养液范文第5篇

关键词:寿城报春苣苔(Primulina shouchengensis);龙氏报春苣苔(P. longii);无土栽培;营养液

中图分类号:S682.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)10-1828-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.10.008

Selection of Formula of Nutrient Solutions in Soilless Culture for Primulina shouchengensis and P. longii

WANG Li-fang, QI Xiao-xue, PAN Bo, ZHANG Jing-chi, OU Meng-wei, DENG Tao

(Guangxi Institue of Botany, Chinese Academy of Sciences,Guilin 541006,Guangxi, China)

Abstract: Primulina shouchengensis and P. longii were cultivated in soilless culture. Five formula of nutrient solutions were adopted. The results showed that among selecting experiment of different nutrient solutions, the hewitt nutrient solution(T4) was more suitable for P. shouchengensis growth. The Japanese garden try formula(T5) was more suitable for P. longii growth.

Key words: Primulina shouchengensis; P. longii; soilless culture; nutrient solution

报春苣苔属(Primulina)植物作为盆栽花卉花序花量极多,且具有独特而硕大的花形,花色丰富艳丽且富于变异;株型低矮而紧凑优美;叶片叶色叶形叶质都具有很高的观赏价值;多年生草本,四季常青并有花开,花后稍加管理可再次利用;适应性强,繁殖栽培容易;抗干旱性、抗病虫害能力、抗土壤贫瘠及耐阴能力都很强,极具有开发成各种室内观赏花卉的潜力,具有广阔的开发前景。

无土栽培的核心是营养液。目前国际上对报春苣苔属研究较少。国内对报春苣苔属植物的研究主要是关于植物区系特点[1]、引种栽培和观赏特性及抗性[2-4]、分类学[5-7]、生态生物学[8]、繁育特性[9-15]、系统学[16]、花粉形态[17,18]等方面。但有关无土栽培基质,特别是施肥的研究较少。在商品化生产中,无土栽培基|本身不能提供给植物足够的养分,因此为了获得更好的成苗品质,必须通过补充养分的方式来进行。本试验以寿城报春苣苔(Primulina shouchengensis)和龙氏报春苣苔(P. longii)为研究对象,选择世界通用的5种营养液作为栽培肥料,以筛选出适宜报春苣苔植物生长的营养液配方,同时为今后的商品化生产提供实践指导。

1 材料与方法

1.1 材料

寿城报春苣苔和龙氏报春苣苔试验苗为中国科学院广西植物研究所苗圃3年生播种苗。

试验基质:营养液筛选试验选用0.5 mm的河沙为栽培基质(基质做常规消毒处理)。

1.2 营养液配方

根据报春苣苔植物的生物学特性,选用5种通用型营养液配方(表1),微量元素采用各配方通用量(表2)。以不施肥为对照。

1.3 观测记录

1.3.1 指标选择 在植物生理生态学研究中生长指标是最常用、最基本的生理指标,它表示植物的生长状态、生长速度或生物量[19,20];常用的植物生长指标有鲜重、干重、根长、苗高、绝对生长速率、相对生长速率、叶面积比等,其中鲜重和干重是最常用、最直观的生理指标[21]。本试验主要选择植物形态指标、生殖生长指标、生物量及叶绿素相对含量等基本指标来衡量植物生长发育状态。

1.3.2 记录方法 形态指标中的冠幅、叶片数、叶面积及叶绿素含量是在植物有花蕾时作为最后观测数据;最大叶片长、宽及生物量指标是在植物生殖生长结束后观测称重及记录。

1.4 试验方法

试验在中国科学院广西植物研究所园林园艺研究中心苗圃大棚内进行。选择长势均匀一致的幼苗,栽植在10 cm×15 cm塑料盆中。试验用水皆为去离子水,各处理喷水均匀一致。每处理重复3次,共30株,随机区组排列。缓苗2周后用各配方营养液进行浇灌,以后每7 d浇灌1次营养液。试验期间记录各处理植株的生长发育状况,试验结束时测定有关指标。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对2种报春苣苔植株生长的影响

不同营养液配方对寿城报春苣苔营养生长的影响见表3。由表3可知,英国休伊特营养液配方(T4)对寿城报春苣苔的冠幅、最大叶片长和宽与其他处理有差别,但不明显;在叶片数量上T4与英国洛桑试验站配方a(T3)差异显著,与霍格兰和阿农营养液配方(T1)、霍格兰和施奈德营养液配方(T2)、日本园试配方(T5)呈显著差异,T1、T2之间无显著差异。T4与T3叶面积差异不显著,但与T1、T2、T5呈显著差异,T1、T2、T5之间无显著差异。可见,各营养液配方中表现最好的为T4,其次为T3。

就不同营养液配方对龙氏报春苣苔形态指标的影响而言,T5冠幅最大,但与T1、T2、T3差异不显著。T5叶片数量与T2、T4有差异但不显著,与T1、T3差异呈显著水平。T5叶面积与T1、T2、T3、T4差异显著,T1、T2、T3、T4之间差异显著。各处理的最大叶片长、宽均无明显差异。可见,在形态上T5对龙氏报春苣苔生长效果最好,其余各处理对龙氏报春苣苔也有较好的表现,都可满足龙氏报春苣苔的正常生长(表3)。

2.2 不同营养液配方对2种报春苣苔植物开花的影响

不同营养液对寿城报春苣苔植物开花的影响见表4。由表4可知,在植株的生殖生长方面,英国休伊特营养液配方(T4)的花朵数量、花序数量与日本园试配方(T5)差异显著,但与霍格兰和阿农营养液配方(T1)、霍格兰和施奈德营养液配方(T2)、英国洛桑试验站配方a(T3)差异不显著。可见,T4对寿城报春苣苔开花影响效果最好,T1、T2、T3对促进寿城报春苣苔开花效果较好,T5最差,主要表现在始花期较晚,且各株开花不整齐,次第明显、花量少。

就不同营养液对龙氏报春苣苔植物开花的影响而言,T5的花朵数量、花序数量、花期与T1差异不明显,与T2、T3、T4之间呈显著差异,而T2、T3、T4之间无显著差异。T1始花期最早,其次是T5,但T5的盛花期明显晚于其他处理,可能此配方处理下龙氏报春苣苔营养生长比较突出,推迟了盛花期,其他处理盛花期没有明显差异。T1的单花花期最长,T2最短。综合以上因素,T1、T5最有利于龙氏报春苣苔的生殖生长,T2、T3、T4有较好的开花表现,均适合龙氏报春苣苔的生殖生长(表4)。

2.3 不同营养液对2种报春苣苔植物生物量的影响

不同营养液对寿城报春苣苔生物量的影响见表5。由表5可知,就寿城报春苣苔生物量的积累而言,英国休伊特营养液配方(T4)处理的地上部和地下部鲜重、干重均高于其他处理,均与英国洛桑试验站配方a(T3)、日本园试配方(T5)差异达显著水平,表现最佳,其次是霍格兰和施奈德营养液配方(T2)。表明T4对促进寿城报春苣苔生长最有利,其次为T2。

就不同营养液对龙氏报春苣苔生物量的影响而言,除地下部T3鲜重外,T5处理的地上部和地下部鲜重、干重均高于其他处理,且与其他处理差异达显著水平。可见,T5对促进龙氏报春苣苔的营养生长效果最好,其次是霍格兰和阿农营养液配方(T1),再次是T3、T4,T2效果最弱(表5)。

2.4 不同营养液对2种报春苣苔植物叶绿素含量的影响

不同营养液对寿城报春苣苔叶绿素含量(SPAD)的影响见表6。由表6可知,在整个生长期表现较好的是霍格兰和阿农营养液配方(T1)、日本园试配方(T5),2月T5表现最佳,均高于其他处理。由于物种本身的原因,各处理下寿城报春苣苔SPAD均较高,叶色深绿,观赏价值较高。

就不同营养液对龙氏报春苣苔叶绿素含量的影响而言,随着植株的不断成长各个处理下的龙氏报春苣苔植株叶绿素含量不断积累,但处理T1明显高于其他处理,其次是霍格兰和施奈德营养液配方(T2)、英国休伊特营养液配方(T4)、T5,英国洛桑试验站配方a(T3)最低。从外观上看,T1处理的植株叶色最深,其次是T2、T4、T5,T3叶色偏黄呈不正常生长状态。表明在叶绿素含量方面,T1最佳,T2、T5叶色较好。

3 小结与讨论

营养液与基质一样,是无土栽培的核心部分。本试验基质选择河沙。河沙是一种持水能力差且具有较小缓冲能力的基质。营养液对植物的影响在本试验中起着决定性的作用。不同物种对养分浓度的要求有所不同。英国休伊特营养液配方(T4)是寿城报春苣苔的最佳营养液配方;而日本园试配方(T5)对龙氏报春苣苔的营养生长和生殖生长表现最佳。除英国洛桑试验站配方a(T3)中龙氏报春苣苔叶片偏黄出现营养元素缺乏症状外,其他处理对寿城报春苣苔和龙氏报春苣苔生长表现正常,均适合各种栽培环境下的施肥浓度。

综上所述,报春苣苔植物可以选择世界通用的营养液,但同时报春苣苔植物对某些营养元素的浓度有独特选择性和敏感性。英国洛桑试验站配方a(T3)对报春苣苔植物的影响原因可能有2种:第一,营养液中的氮元素浓度不够,影响了叶绿素的积累和形成;第二,营养液的Ca2+、Mg2+浓度不够或超标影响植物中叶绿素的形成。其具体原因还有待进一步研究。

⒖嘉南祝

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无土栽培营养液范文第6篇

关键词:苏北地区;营养液;盐浓度;电导率

中图分类号:S317 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.04.007

Abstract: In order to study the relationship between nutrient concentration and electrical conductivity,three kinds of soilless culture nutrient solution with different formula of water supply in the north of Jiangsu Province were made. The results showed that the relationship between the salt concentration and electrical conductivity of the soilless nutrient solution in the north of Jiangsu Province were positively correlated, and the formula of nutrient solution was different .The best regression equation of the Japanese garden nutrient solution formula was y=0.007 2x3-0.046 3x2+0.535 2x-0.312(R2=0.999 9), and the best regression equation of the National Agricultural Research Institute of France (1977) for the best acid crop formula was y=0.024 9x3-0.139 8x2+0.872 6x-0.501 3(R2=0.999 9), and the optimal regression equation for the modified Hoagland nutrient solution formula was y=0.004 3x3-0.021 1x2+0.477 1x-0.327 1 (R2=0.999 9).

Key words: Jiangsu northern area; nutrient solution; salt concentration; electrical conductivity

无土栽培技术是用营养液代替土壤基质,为植物正常生长发育提供必需营养物质和适宜的环境条件,从而使植物的正常生长不受季节限制,提高植物的生长速度和生长量的一种新型栽培模式。目前中国无土栽培的面积已超过1 070 hm2,并随着大面积扩大而逐渐成为各地区经济发展、提高当地农民收入的新途径[1]。营养液是由多种无机盐按一定浓度和比例以水配制成的,其中含有多种主要大量元素和微量元素,它们是植物生长发育的矿质营养来源,因而,营养液的日常管理如酸碱度调节、水分补充、氧气供应和营养液浓度调节等是无土栽培管理的核心环节,其中营养液浓度调节更是其中的关键。多数植物生长周期为7~8个月或更长,从理论上来说,营养液施用数量要能够满足植物整个生育期所需的养分数量,但一般情况下,营养液的总盐度应控制在0.4%~0.5%以下,若高于0.4%~0.5%时,大多数植物会出现不同程度的盐害[2]。因而,一般营养液的数量会视作物种植时间长短来更换或补充,若长时间不更换,营养液会积累太多植物分泌的阻碍植物生长的物质,并造成植株生长不良,甚至干枯、死亡。很多资料认为营养液经使用1个月就要完全更新,经保养的营养液可连续使用3~5个月[3-6]。笔者认为,准确的营养液更换时间原则上要以营养液中的养分消耗情况为依据,而要想知道营养液中各种无机盐类的准确含量,只能通过化学分析来测定,这需要一定的仪器设备,且工作量很大,不适用于生产实践。另一方面,通常配制营养液用的水溶性无机盐是强电解质,其水溶液具有导电作用,导电能力的强弱可用电导率表示,在一定浓度范围内,溶液的含盐量即浓度与电导率呈密切的正相关,含盐量愈高,溶液的电导率愈大。因此营养液的电导率在一定范围内能反映溶液中盐分含量的高低,虽然电导率只反映营养液中各种盐类总盐分的浓度而不能反映各种盐类的单独浓度,但这已能满足无土栽培中控制营养液的需要。2006年,中国农业部了用电导仪测定水溶性盐总量的国家农业行业标准[7],这使得电导率法成为目前生产上最常用的营养液浓度测定方法。

无土栽培中常用的水源为地下水或自来水,而不同地区的地下水或自来水中溶解的物质不同,因而无土栽培营养液盐浓度与电导率之间的关系也不同,另外,不同的营养液配方中所用的盐类形态也不尽相同,无土栽培营养液盐浓度与电导率之间的关系也需要重新确定。本研究以苏北地区(以宿迁为代表)自来水为无土栽培营养液的水源,结合生产中常用的3种营养液配方,配制不同浓度梯度的营养液来测定其电导率,以建立符合生产实践、较为准确的营养液浓度和电导率之间的回归方程,为当地进行无土栽培中的营养液浓度调节管理提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验配方

试验所用配方分别为:日本园试营养液配方(标记为A)、法国国家农业研究所普及NET之用(1977),通用于好酸性作物配方(标记为B)、改良Hoagland营养液配方(标记为C),其大量元素和微量元素用量如表1和表2。

根据所选的营养液配方,以宿迁地区的自来水为水源,以1个剂量(规定配方的标准用盐量)为基础浓度S,然后以一定的浓度梯度差(每相距0.1或每0.2个剂量)配制一系列浓度梯度的营养液,并用德国WTW Multi 9310P电导率仪测定每一级梯度的电导率值。3次重复,取平均值进行数据处理。

1.2 数据处理

采用Excel软件对营养液浓度和电导率值分别进行指数回归分析、线性回归分析、二项式回归分析、对数回归分析、三项式回归分析和乘幂回归分析。将实测的电导率值代入方程计算出营养液剂量实测值,再与设定的营养液剂量采用SPSS19.0进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 A配方各浓度梯度差的营养液电导率值和大量元素总含量

由表3可以看出,随营养液浓度梯度的增加,大量元素含量增加,营养液电导率值也相应增加。由表4可以看出,不同类型回归分析的拟合优度均高于0.9,其中二项式和三项式回归分析的拟合优度最高,分别是0.999 7和0.999 9,通过回归方程所得到的理论值与实测值之间的相关系数中也以二项式和三项式回归分析的最高,均为1.000,并在0.01水平上显著相关。

2.2 B配方各浓度梯度差的营养液电导率值和大量元素总含量

由表5可以看出,随营养液浓度梯度的增加,大量元素含量增加,营养液电导率值也相应增加。由表6可以看出,不同类型回归分析的拟合优度均高于0.9,其中二项式和三项式回归分析的拟合优度最高,分别是0.999 5和0.999 9,通过回归方程所得到的理论值与实测值之间的相关系数中也以二项式和三项式回归分析的最高,均为1.000,并在0.01水平上显著相关。

2.3 C配方各浓度梯度差的营养液电导率值和大量元素总含量

由表7可以看出,随营养液浓度梯度的增加,大量元素含量增加,营养液电导率值也相应增加。由表8可以看出,不同类型回归分析的拟合优度均高于0.9,其中二项式和三项式回归分析的拟合优度最高,分别是0.999 8和0.999 9,通过回归方程所得到的理论值与实测值之间的相关系数中也以二项式和三项式回归分析的最高,均为1.000,并在0.01水平上显著相关。

3 结论与讨论

通常配制营养液用的水溶性无机盐是强电解质,其水溶液具有导电作用,导电能力的强弱可用电导率表示,在一定浓度范围内,溶液的含盐量即浓度与电导率呈正相关,含盐量愈高,溶液的电导率愈大。因此营养液的电导率在一定范围内能反映溶液中盐分含量的高低,本试验结果表明,不同营养液配方中利用不同类型的回归分析所得的方程拟合程度均高于0.9,最高的为0.999 9,实测值与理论值之间的相关系数最高的为1.000,因而在苏北地区(以宿迁为例),采用自来水为水源的无土栽培营养液浓度调节管理过程中,可以用电导率作为营养液浓度的参考指标,不同营养液配方条件下营养液剂量与电导率的关系不同,日本园试营养液配方为y=0.007 2x3-0.046 3x2+0.535 2x-0.312(R2=0.999 9),法国国家农业研究所普及NET之用(1977),通用于好酸性作物配方为y =0.024 9x3-0.139 8x2+0.872 6x-0.501 3(R2=0.999 9)、改良Hoagland营养液配方为y=0.004 3x3-0.021 1x2+0.477 1x-0.327 1 (R2=0.999 9)。

土壤浸出溶液也是一种平衡溶液,其含盐量浓度与电导率之间的关系也有报道,何文寿等[8]认为宁夏不同类型盐渍化土壤的水溶盐含量与其电导率的关系为y=0.160 9x2+2.917 6x-0.014 1(R2=0.960 6,其中y为土壤溶液盐含量;x为电导率值)。辛明亮等[9]认为新疆石河子地区土壤可溶性盐含量与电导率的关系为最优回归拟合方程y= 0.071 2x0.576 8(R2=0.958 3,其中y为土壤溶液盐含量;x为电导率值)。厉仁安等[10]认为滨海地区在砂涂中全盐与电导率之间最佳曲线回归方程为线性方程y=0.045+2.935x(R2=1,其中y为土壤溶液盐含量;x为电导率值);在黏涂中全盐与电导率之间最佳曲线回归方程为三次曲线方程:y=0.194+0.309 6x-0.253x2+0.046x3(R2=1.000,其中y为土壤溶液盐含量;x为电导率值)。可见,不同地区的地下水或自来水中溶解的物质不同,营养液盐浓度与电导率之间的关系也不同,另外,不同的营养液配方中所用的盐类形态也不尽相同。因而,不同地区、不同营养液配方无土栽培营养液盐浓度与电导率之间的关系需要重新确定。

另外,通过测定营养液的电导率虽然能够反应其总的盐分含量,但不能反映出营养液中各种无机盐类的盐分含量。在无土栽培过程中首先要考虑栽培植物的种类和生长周期,一般每隔3~5 d测1次营养液的电导率,每隔1.5~2个月左右测定1次大量元素的含量或更新营养液,而微量元素一般不进行测定,只进行适当调节,以确保植物生长良好。

参考文献:

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无土栽培营养液范文第7篇

关键词:无土栽培;营养液;基质

作者简介:刘长华(1985―),男,山东聊城人,助理工程师,主要从事风景园林方面的工作。

中图分类号:S345

文献标识码:B

文章编号:16749944(2011)10008002

1 引言

不使用土壤而采用营养液及其他设施栽培植物的方法称为无土栽培。花卉无土栽培安全卫生p无污染p质量高,生长容易控制,可随行就市,生长不受水土限制。近些年来,我国无土栽培花卉发展很快,无土栽培花卉将普及到家庭p公共场所及私家屋顶花园。但在实际生产中也存在一些问题,如病虫害仍有少量发生,营养液中无机盐的多少使植物吸收不平衡等。本文重点总结了花卉无土栽培的可行性依据及花卉无土栽培中应注意的几个问题以期交流。

2 花卉无土栽培概述

2.1 花卉无土栽培的优缺点

克服了传统的用土壤栽培的方式,摆脱了自然条件的某些限制。充分利用了空间,不受地理位置的限制。单位面积产花量高,花朵的质量标准一致,适用于大量商品化切花生产。去掉了病菌p虫卵所潜伏越冬的场所,因此减少了病虫害的发生。比土壤栽培营养利用率高,减少30%~40%的损失。不用土壤栽培,减少劳动程序,降低劳动强度,整个生产过程需自动化控制,使花卉生产走上现代化、标准化、商品化。为现代农业奠定基础。但花卉无土栽培技术专业性较高,一次性投资较大,成本过高。

2.2 花卉无土栽培的发展趋势

从花卉消费的趋势看,临时性用花如会议、礼品用花以鲜切花为主,占此类花卉消费的80%,较永久性用花如室内装饰,居室养花以盆花、盆景为主。花卉档次趋向于品种珍贵,讲究安全卫生,小型轻便,风格多样,这种趋势为花卉无土栽培的发展带来契机。

3 花卉无土栽培的依据

营养液可以代替土壤提供植物生长所需的各种营养成分,其中许多天然的和经过加工的无机或有机物,重量轻、无毒无味、无灰尘,可以用来代替土壤支撑植株。无土栽培中计算机的应用,可自动控制营养液的浓度、酸碱度和用量,控制温度、湿度、光照等,使栽培管理简单化、自动化、科学化。一些新工业产品如岩棉、泡沫塑料等的出现,为无土栽培提供了优良基质。有的国家法律规定,限制带土植物进口,也促进了观赏植物出口国家无土栽培的发展。无土栽培的出现,使观赏植物栽培发生了根本性变革。无土栽培也存在许多问题,诸如病虫害仍有少量发生,营养液中无机盐的多少使植物吸收不平衡,以及降低成本等,需进一步研究,才能促进无土栽培技术的发展。

4 花卉无土栽培技术要点

4.1 基质的选用

4.1.1 根系的适应性

无土基质的优点之一就是可以创造植物根系生长所需要的最佳环境条件,即最佳的水气比例。气生根、肉质根需要很好的通气性,同时需要保持根系周围的湿度达80%以上,甚至100%的水气。粗壮根系要求80%以上,通气性好。

4.1.2 实用性

基质容重小是考虑到无土栽培花卉搬运方便。首选的基质包括陶粒、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯末、尿醛和泥炭及其混合的基质。在生产基地使用如沙、砾、炉渣等来源丰富,价格低廉的基质能大大降低成本。

4.1.3 经济性

从综合经济的角度考虑,花卉栽培中选用陶粒、珍珠岩等更经济更合算,同时稍加处理还可重复使用。

4.2 营养液的配制

营养液和基质一样,是无土栽培的核心部分,营养液的配制以美国植物营养学家霍格兰研究的营养液配方最为出名,已被世界各地广泛使用。在日本研制了一种称为园试配方的均衡营养液也被广泛应用。

4.2.1 营养液的配制操作

营养液配制时切忌使用金属容器,更不能用金属容器存放,应使用陶瓷、搪瓷、塑料及玻璃器皿。在配制时先用50℃少量的温水将各种无机盐类分别融化,然后按照配方中的顺序逐个倒入装有相当于所定容量75%的水中,边倒边搅拌,最后将水加到全量。在调整pH值时,先将酸、碱稀释,逐滴加入营养液中,同时不断测试。注意应将酸倒入水中。

4.2.2 营养液的选用

在无土栽培中使用营养液时,一方面因植物吸收会使一部分元素的含量降低,另一方面又会因溶液本身的水分蒸发而使浓度增加,因此在花卉生长表现正常的情况下,当营养液减少时,只需添加新水而不必补充营养液。 在向水培槽或大面积无土栽培基质上添加补充营养液时,应从不同部位分别倒入,各注液点之间的距离不要超过3m。生长迅速的1~2年生草花、宿根花卉、球根花卉,在生长高峰阶段都可以使用原液,以后由于生长量逐渐减少,可酌情使用1∶1或其他比例的稀释液。

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无土栽培营养液范文第8篇

关键词:无土栽培;优缺点;现状;应用

无法栽培在实际的应用过程中,不需要依靠土壤来完成植物生长的全过程,属于设施栽培技术,能够促进植物与周围环境之间形成相互协调和相互作用的关系,能够给植物的生长提供所需的条件,进而达到高产和增收的目的,里面融入了大量的现代化种植技术,通过人工技术来促进植物的生长和发育,并集中了大量的现代化农业成果,成为当前一项重要的农业种植技术,促进了我国现代化农业的快速发展。

1 无土栽培技术优缺点

1.1 无土栽培技术优点

第一,无土栽培技术在种植过程中,能够保障种植物的高产和质优,相对于普通种植技术能够增产1~2倍,种植出来的农作物颜色和味道都相对较好,且营养价值较高。第二,无土栽培技术能够给植物提供大量的水分和养分,防止水分出现易于蒸发的情况,确保水分和养分的平衡。第三,确保卫生清洁,减少病虫害危害。无土栽培技术是一种无公害栽培技术,能够减少植物出现病虫害现象,确保植物的健康生长,植物的健康和卫生。第四,符合现代化农业的发展要求,在进行无土栽培的过程中,对减少栽培工序、节省劳动力,加强对栽培技术的管理具有重要作用,能够通过现代化的技术操作,来调节营养液的浓度,确保植物生长营养的供给[1]。

1.2 无土栽培技术缺点

第一,无土栽培技术呈现出初期投资大的情况,需要购置无土栽培用的大棚、营养液和专业无土栽培人员,需要消耗大量的资金。第二,需要按照合理的步骤加强对营养液的配置,技术人员需要掌握复杂的管理技术,对技术人员的专业性要求较高,技术人员的专业性不强,将会导致无土栽培技术出现问题。第三,需要确保无土栽培技术的环境卫生,一旦有细菌产生,将会对其它植物的生长造成影响。

2 无土栽培技术现状

2.1 无土栽培技术类型

无土栽培技术对环境的要求较为严格,主要分为水培和基质栽培2种。在运用基质栽培技术的过程中,需要按照相关的比例形成混合型的基质培养法,以营养液作为介质和载体,是植物在生长过程中的固定物质。无基质栽培法中的水培法,在应用的过程中,主要是采用溶液流动培养法实现,需要将植物挂在营养液的水平面上,确保营养液的循环流动性。无土栽培技术被广泛应用于瓜果蔬菜种植中。

2.2 无土栽培设施环境

运用的主要设施包括:塑料大棚、玻璃温室等,能够给作物的生长提供环境。同时,还应提供作物生长所需的营养液,能够促进作物的生长。无土栽培技术是在一定的设施环境中形成的,需要加强对光照、室温和风速的管理,给作物营造良好的生长环境,促进作物的高产和优质。为了防止昼夜温差给植物生长带来的影响,需要采用喷雾降温或者遮阳降温的形式,来调节大棚或者温室内的温度,以更好地满足作物的生长要求[2]。

2.3 物体栽培营养液配制

营养液配置是无土栽培技术中的一项重要工作内容,主要是根据植物的生长情况,进行营养液的调配工作。能够及时供给植物水分和养分,为植物的生长奠定良好的基础。营养液的原料是由水和营养化合物调配实现的,主要是根据营养液配方中的营养元素化合物的总体用量和性质之间的相互关系调配来实现的,在调配过程中可以选择通用型和专用型的营养液,结合植物的生长情况酌情选择。当营养出现不平衡现象时,会阻碍细胞的发育,对植物的代谢产生影响。

3 无土栽培技术应用

无土栽培技术主要应用的有:塑料钵育苗、泡沫小方块育苗和穴盘育苗等。无法栽培中的营养液供给方法是由喷灌、喷液等形式构成的,需要结合不同的季节和不同作物的生长情况来决定。近年来,固体基质栽培技术被广泛应用,自身具有性能稳定、设备简单和投资少的特点,能够展现出良好的经济效益。

4 结论

无土栽培技术是科学技术的产物,被广泛应用于现代农业发展中,能够促进农业的增产和增收,确保农作物的优质,对节约土地资源,保护生态环境都具有重要的作用。需要大力推广无土栽培技术,来改善人们的生活。无土栽培技术具有十分广阔的发展前景,在今后一定会出现蓬勃发展的局面。

参考文献

1 丁健.无土栽培现状及其在蔬菜中的应用概况[J].吉林农业,2011(2)

无土栽培营养液范文第9篇

【关键词】花卉;无土栽培;基质;营养液;管理

花卉无土栽培是指不用天然土壤栽培花卉,而是根据植物生长发育需要的各种养分,完全用营养液培养,这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度,使作物能够正常生长并完成其整个生命周期,或用其他物质代替,做为培养基质或作为固定支撑物进行盆花栽植并使用营养液浇灌的一种栽培方法。无土栽培作为一项新技术已经推广应用于花卉栽培领域。

1.与土壤栽培相比,无土栽培花卉的优势

1.1 花卉长势强、产量高、品质好

无土栽培是根据植物生长需要配制的营养液,植株生长速度快、长势强,其产量高、质量好。无土栽培的盆花,明显生长健壮、整齐,叶色浓绿,花多而大、色泽鲜艳,能提前开花且花期又长。

1.2 省水、省肥、省力、省工

无土栽培可以避免土壤灌溉水分、养分的流失,充分被作物吸收利用,提高利用效率。耗水量大约只有土壤栽培的1/4-1/10,肥料利用率高达90%以上,且省去了中耕、整畦、除草等体力劳动,节省劳动力,提高了劳动生产率。

1.3 病虫害少,可避免土壤连作障碍

无土栽培和园艺设施相结合,在相对封闭的环境条件下进行,避免了外界环境和土壤病原菌及害虫对作物的侵袭,不存在土壤种植中寄生虫卵及重金属、化学有害物等公害污染。

1.4 有利于扩展农业生产空间,实现农业生产现代化

无土栽培使作物生产摆脱了土壤的约束,荒山、荒地、河滩、海岛,以及城市的楼顶凉台、阳台等空间都可以栽培,充分利用空间、挖掘潜力,有利于实现农业生产的现代化。

2.花卉无土栽培的常用方法和适宜品种

2.1花卉无土栽培的常用方法

目前,无土栽培常用的方法主要有固体基质培和水培,这两种方法均可用于花卉的栽培生产。基质培包括砂(砾)法和混基法。砂(砾)法是以珍珠岩、砂粒(或砾石、玄武岩、蛭石、岩棉、浮石)、陶粒、玻璃纤维、煤渣、聚苯乙烯泡沫、塑料或其它无机物为固定基质。混基法是将砂(砾)法所用的基质与苔鲜、蕨根、树皮块、沸石、树蕨块、椰子壳、锯末、甘蔗渣等混合使用,该基质吸水(保湿)、通气性强、最适宜于栽培肉质根花卉。水培法是花卉的根系连续或不连续地浸于营养液中的一种栽培方法。营养液在栽培槽内呈流动的状态,以增加空气的含量。一般要有10-15厘米深的营养液。其中水培又分为营养液膜技术(NFT)和深液流技术(DFT)两种。营养液膜技术(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。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、易于实现生产管理自动化的特点。深液流技术(DFT)是指植株根系生长在较为深厚并且是流动的营养液层的一种水培技术。种植槽中盛放约5-10厘米甚至更深厚的营养液,将作物根系置于其中,同时采用水泵间歇开启供液使得营养液循环流动,以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。深液流水培设施由种植槽、定植网或定植板、贮液池、循环系统等部分组成。

2.2花卉无土栽培适宜品种

适宜于无土栽培的花卉品种有:蕨类、喜林芋类、凤梨类、龙血树类、竹芋类、球根类花卉,以及吊兰、吊竹梅、广东万年青、、含羞草、香石竹、兰花、文竹、鸭跖草、君子兰、栀子花、金粟兰、虎尾兰、棕竹等等。

3.花卉无土栽培基质的选择与处理

3.1花卉无土栽培所用基质的选择

花卉由基质固定在容器内,保存水分和养分并供给花卉。因此基质最好采用具有一定的保水性和排水性,同时具有一定的强度和稳定性且不能含有有害物质的东西,应结合实际,就地取材。常用的无土栽培基质有:①直径小于3毫米的砂粒,营养液一般以滴滚的方式进入砂中,供给花卉植物;②直径大于3毫米的砾石、浮石、火山岩;③蛭石,含有可被植物吸收利用的镁、钾,且不溶于水,具有良好的缓冲性;④珍珠岩,主要用于种子发芽,和泥炭、沙混合使用效果更好;⑤泥炭,保水性和透气性都很好,可单独作基质,也可与炉渣、珍珠岩混合使用;⑥此外,炉渣、砖块、木炭、石棉、锯末、蕨根、树皮等物都可以作为基质使用,不过用前需要洗净消毒。

3.2无土栽培基质的消毒处理

基质的长期使用,会滋生病菌,因此每次种植后只有对基质进行消毒处理才能继续使用。①药剂消毒。用1升40%浓度的甲醛加水50升,按每平方米20-40升的用量施于基质,用塑料薄膜盖24小时,然后掀开风干2周左右。也可用1%浓度的漂白粉溶液在砾培中消毒,将栽培床在溶液中浸润半小时,然后用淡水多冲洗几遍,以清除氯残留。②此外,蒸气消毒是比较简单经济的方法,把蒸气管通入栽培床即可进行。

4.花卉无土栽培营养液配制

配制营养液所用的各种元素及其用量应根据不同地区所栽培花卉的品种及不同生育期来决定。可将市场上销售的无土栽培营养液用水按规定倍数稀释。也可以用下列配方自己配制营养液:①大量元素:硝酸钾3克,硝酸钙5克,硫酸镁3克,磷酴铵2克,硫酸钾1克,磷酸二氢钾1克;②微量元素:(应用化学试剂)乙二铵四乙酸二钠100毫克,硫酸亚铁75毫克,硼酸30毫克,硫酸锰20毫克,硫酸锌5毫克,硫酸铜1毫克,钼酸铵2毫克;③自来水5000毫升(即5公斤)。将上述大量元素与微量元素分别用水溶解后配成溶液然后混合起来即为营养液。营养液无毒、无臭,清洁卫生,可长期存放。

5.无土栽培的日常管理

5.1浇水与温度控制

在水培中,花卉植物从营养液中吸取氧,而氧的主要来源是通过营养液由高处自由落下而把氧气带入,为此一天要灌水5-6次,用多孔物质作基质的可减少灌水次数。幼苗期,营养液与种植床间要保持2-3厘米的孔隙,以利幼小根进入营养液。此外,应根据不同花卉的不同要求,控制营养液的温度,因根系温度对花卉的生长发育所起作用更大。

5.2营养液的酸碱度控制

营养液的酸碱度(pH)直接影响养分的状态和有效性及在花卉植物体内的转化,因此,只有控制好所配营养液的酸碱度才能使花卉植物健壮生长。花卉生长所要求的pH因种类而异,通常在5.5-6.5之间。在管理中,可用pH测试纸进行测试。调配的营养液超过要求的pH值时可以用低浓度硫酸加以校正;如果低于要求的pH值时可以用低浓度的氢氧化钠加以校正。

5.3营养元素的控制

在花卉植物的无土栽培中,如果缺乏某种营养元素,就会产生生理障碍,影响生长、发育和开花,严重的甚至导致死亡。植物营养元素缺乏症状见下表:

氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜等营养元素缺乏时就会出现一些症状,我们应根据这些症状及时诊断,并适时把缺乏的营养元素加入营养液中以满足花卉植物生长的需要。

6.小结

无土栽培营养液范文第10篇

无土栽培技术作为一种先进的生产技术在中国开始应用,也有三、四十年的历史了。特别是最近十几年来,伴随着温室大棚、塑料管道、自动控制装置的应用以及无土栽培技术的成熟和原材料价格的降低,同时伴随着投资者和消费者对无土栽培生产设施和生产产品的广泛认可,以及中国各地部级、省级、市县级以及乡镇级农业科技示范园的建设,作为体现现代农业科技“高点”的无土栽培技术,90%以上的农业园区都会进行示范展示,也极大地推动了无土栽培技术的迅猛发展。而且伴随着我国休闲观光农业的蓬勃发展,无土栽培技术与各种造型奇特的立体无土栽培设施备受推崇。在诸多农业休闲观光园中,无土栽培技术已成为不可或缺的元素。城市化发展,城市环境污染以及食品安全隐患的存在,可以不用土壤来种植蔬菜、花卉植物的“干净”种植模式,也逐渐被城市家庭种植爱好者接受,无土栽培正悄然进入了城市的家庭阳台、屋顶等场所。

本文的几位作者从事无土栽培技术教学、研究和生产推广工作二、三十年来,在实际应用无土栽培技术方面积累了一定的经验,现将在栽培技术实际应用中遇到的各种问题和获得的经验教训进行一些总结,提出个人的观点,供业内人士分享、探讨和交流。

无土栽培技术的概念

无土栽培是一种不用天然土壤来栽培植物的方法,在相对封闭的根际环境中,人工供给水肥营养,来满足植物正常乃至更好地生长的一项技术手段。与种在土壤中的植物有所不同,其根系生长的空间是在与自然环境隔离并处在受“局限”的空间中,完全摆脱了自然土壤不利于植物生长的束缚。换句话说,一些自然土壤的调节功能与作用被“削弱”。比如,土壤栽培植物根系可以纵深或横向发展,只要具备其生长的必要条件(空间、水分、营养),根系就能无限外延生长,可以吸收利用到非人为提供的水、肥、气资源。通常栽培在土壤中的植物,其生长也不需要完全依赖人为提供的水肥条件,这就是生长在土壤中的植物所拥有的“先天”自然优势。

然而,对于一些种植在土质较差、土层瘠薄、降水少的地区的植物,土壤栽培的自然优势并不明显,其对人工施肥、灌溉的依赖程度相对较高,否则就很难生长好。无论是土层深厚、肥沃还是土层薄、肥力差的土壤,因非封闭、隔离的根圈环境,通常人为施肥、灌溉所发挥的功效都会被自然因素削减,也就是土壤的“缓冲性”能平衡或削减人为因素的作用。

通常土壤栽培条件下,只要不是长期干旱缺水或特殊灾害天气,植物生长无需人们天天管理,依靠自然的“恩赐”就能有一定的收成。就是因为土壤栽培有此优越的、不被人所认识的“潜在优势”,人们习以为常地形成了“惰性”思维,将此思维“惯性”地带到无土栽培中,最终产生了觉得无土栽培不如土壤栽培“容易”,生产风险大、产量不高、品质没保证、效益低等问题。

无土栽培技术的核心

无土栽培的本质是“不用土”,也就是让植物根系生长离开土壤这个自然载体,在人为提供的、受局限的、封闭的环境中生长,植物生长所需的水、肥、气条件完全人为提供和创造,基本排除了自然土壤的水肥“恩赐”。

人为创造的根际生长载体,为植物根系生长和水肥吸收提供了较为优越的物理、化学环境,使根系生长环境具备良好的疏松、透气、保水等物理性状和适宜的酸碱度、营养均衡、养分快速供应等化学性状的条件下。作物能以最小的根量、最小的根际容积发挥其最大的水肥吸收功能,从而满足地上部生长发育所需的全部水分和营养,而且这种供给机制不是间断、波动的,而是必须均衡的,这和传统土壤栽培的水肥供给完全不同。如:土壤栽培作物的番茄、黄瓜,通常以基肥+若干次追肥+若干次灌水的方式来实现即可,而无土栽培的水肥是一体化的,是需要每天均衡多次供给水肥的一种栽培方式。

无土栽培在日本叫做营养液栽培,也就是栽培过程中完全是“营养液管理”的栽培技术,而人们通常不去理解“营养液”这个词,只理解营养液栽培就是无土栽培的另一种提法。无土栽培的核心技术就是营养液调配与管理的技术,掌握了营养液调配与供给的管理技术,才能从事真正意义上的无土栽培。

那么,营养液是什么?为什么称为“营养液”,在“无土”与人为配制的少量基质载体中,基质所含的“养分”极其“微量”,而且不全面,基质中不能一次性添加足量的“营养肥”来支撑植物一生生长发育所需的养分。需要均衡提供“全营养”(全部必需元素),供给的营养需要通过水来溶解、稀释,并与水同步输送供给植物,通常把这种含有植物生长发育所必需的全部营养元素的“液体”称为“营养液”。还有一个关键点是,配制营养液的原料中不能含有任何有害物质(重金属、动植物非必需元素、病原微生物),原料应当是“速溶”和“高溶”的,即要求全部快速溶解。而国内不少无土栽培从业人士,很少关注“营养液栽培”这个专业用词,而只从通俗的“无土栽培”这个词去理解,认为是不用土来栽培,就是无土栽培。

无土栽培技术的核心其实就是营养液,没有或不用营养液来灌溉,就失去了无土栽培的应有科学意义,也难以发挥无土栽培技术的应有优势和生产潜力。

一些从业者通常用土壤栽培的经验和惯性思维来为无土栽培植物供给营养和水分,从而出现种种不同层面的“无土”栽培方法,虽然植物也能“生长和开花结果”,但产量、品质、安全性得不到保障。由于使用化肥、有机肥(杂质、重金属、盐分含量较高且有可能带来致病微生物的危害)作为“营养源”,并用土壤栽培的灌溉用水(如未经处理的雨水、河水、井水)来直接配制“营养液”或直接灌溉,其结果是肥料、灌溉水中的杂质、重金属、盐分很快就在根际周围富集积累,植物还没生长到应有的阶段,根际环境的理化性状已使植物“不堪忍受”(产生各种“胁迫”因子)。因无土栽培把植物根系限定在有限的范围内,根系无法摆脱受“胁迫”的根际环境,轻则根系萎缩、扭曲、短缩,地上部茎叶“墨绿、发暗或边沿干枯”,番茄果实“脐腐”,黄瓜出现“蜂腰瓜、弯瓜、大头瓜”等。重则根系死亡,番茄会重新发根,下部老叶黄化似缺素,上部逐渐瘦弱,果实变小,根系再生能力较弱的黄瓜则直接萎蔫、死亡。

所以,从事无土栽培者,必须充分认识到无土栽培的核心就是营养液,本质就是“营养液栽培”。不仅配制营养液的原料要讲究,对营养液的均衡供给更是需要标准参数来支撑,绝不能凭土壤栽培的水肥管理经验来给无土栽培植物“施肥、浇水”。

无土栽培效益如何计算?

无土栽培是一种可控的植物栽培方法,既然是一种农作物的生产技术手段,自然要关注其生产的实际意义与效益,尤其是经济效益问题,一直是人们关注的焦点。

生产效益的问题其实涉及多种影响因素,而且无土栽培没有脱离农业生产的根本属性。农产品的价值和效益随不同年份、不同季节、不同地区、不同消费群体甚至是不同的销售渠道而有很大差别。

无土栽培是一种新型的农耕技术手段,是一种高投入、高技术要求的技术,而并非就是一种具有很高经济效益的致富工具!它可以解决“无地”可种和“有地不可种”的问题,如果一个地区或一个企业、农户有很好的“宜耕地”,除非他需要生产出更高质、更安全、更有营养,及更高价值的农产品,否则就不一定需要进行无土栽培。从这种意义上来讲,如果一块地根本不具备生产价值,而需要寻求其可利用价值,那么,投资或采用无土栽培就显得更有意义了。例如,在目前已被污染、且难以治理的土壤,就可以通过无土栽培技术手段来实现土地的利用价值和经济效益。

无土栽培是可控或相对可控的农业新技术,其优点是“可控”,可以在一定程度上排除外界因素的干扰,农产品生产可以根据人类生活和健康需求进行“定制”,可以生产无污染、营养全面或具有特殊功能的健康产品,而这一切是传统土壤栽培所实现不了的。土壤栽培会受到土壤本身的矿物质、微生物乃至地下水等综合因素的影响和干扰,无法按照我们设定的目标来生产农产品,土壤中含有什么(矿物质),其生产的农产品中就含有什么,这是毋庸置疑的事实。所以,相比而言,无土栽培更有可能生产出合乎人们愿望的优质健康产品,这是用一般农产品所不能衡量的价值所在。

最近十几年来,中国从一个劳动力资源大国迅速发展为劳动力资源匮乏的国家,劳动力成本迅速上升,农业劳动力的质量日益下降,80、90后的年轻人不愿继承父辈的农耕衣钵,其主要原因是传统农耕方式劳动强度大,经验行为太强,而且越来越多的设施农业老产区,因长期土壤连作,次生盐渍化和病虫害日益严重,防控成本增大,产品安全隐患增高,温室弃耕现象开始迅速蔓延。劳动力资源的短缺,带来设施农业的劳动力成本迅速上升。与20年前的温室单位面积、无土栽培设施的硬件投入相比,现在温室及其无土栽培设施的成本投入不但没有升高反而有所下降,常规土壤栽培的农资成本(有机肥、化肥等农资)比20年前平均上升1倍以上(直接成本与间接成本),而无土栽培的营养液成本上升幅度没有超过80%。而现在劳动力成本比20年前上升了20~40倍,作为省工、省力,可以通过机械化、标准化、工厂化、智能化生产的无土栽培,其投资及技术应用的“经济性”优势开始日益显现。而这正是未来农业发展及年轻人愿意为之投入的一种“高效、高品质、有身份”的新型职业。

无土栽培技术是为普通农民准备的吗?

无土栽培技术在国内从研究到生产应用已经有三十多年历史,基本已经“中国化”了,各地科研单位、大专院校研究开发了数十种适合农民生产应用的无土栽培模式和技术,大多数以普通一家一户的农民为推广对象,解决了设施环境下退化土壤的可持续利用问题,是我国目前最主要的无土栽培方式。其设施简易、投资少、操作方便,用一句俗语来概括,叫“无土的有土化种植”,施肥按照土壤栽培的基肥+追肥的施肥方式,肥料主要是发酵后的鸡粪、牛粪、猪粪、羊粪及三元复合肥、磷二铵等普通化肥,按一定比例混入基质中。灌溉采用清水滴灌,水肥不耦合、不同步,仍然以经验管理为主,依据植株长势进行追肥,并且追肥多以普通化肥(通常是三元素复合肥)为主,基本沿用土壤栽培技术。因此,经验丰富的生产者,可以获得较高产量和效益,而缺乏经验者则问题较多,抱怨“无土栽培”技术不可靠。

对于采用全元素营养液栽培的无土栽培模式和技术,因完全不同于土壤栽培的规范操作流程,尤其是一些检测和控制EC/pH的操作,对于文化水平不高,手脚又“不灵活”的普通农民来说,实施起来更加困难。加上这种全营养液无土栽培模式的设施装备标准化程度相对较高,一次性投资大,也不适合小农户来投资。

以营养液为核心的无土栽培不同于传统土壤栽培,是基于许多现代科技要素集成的新型农业技术,无法凭直观的感知和经验来栽培植物,而是需要设施装备的正常运行和水肥、环境要素系统的协调与配合,才能完成植物正常生长发育和整个生产过程。与通过纯“劳作”就可获得“经验积累”与农产品收成的传统农耕方式截然不同,需要对从业者进行系统的专业理论培训教育,使其成为“产业工人”,来操作无土栽培系统。

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