生活科普:什么是无土栽培
发布时间:2020-02-20
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无土栽培(soilless culture) 不用土壤,用其它东西培养温室无土栽培-管道栽培,墙体栽培实例 植物的方法,包括水培、雾(气)培、基质栽培。19世纪中,W.克诺普等发明了这种方法。到20世纪30年代开始把这种技术应用到农业生产上。在二十一世纪人们进一步改进技术,使得无土栽培发展起来。

无土栽培中用人工配制的培养液,供给植物矿物营养的需要。无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提供营养,使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中,能否为植物提供一种比例协调,浓度适量的营养液,是栽培成功的关键。

表中列出了几种常用的营养液配方。为使植株得以竖立,可用石英砂蛭石泥炭、锯屑、塑料等作为支持介质,并可保持根系的通气。多年的实践证明,大豆、菜豆、豌豆、小麦、无土栽培水稻、燕麦甜菜、马铃薯、甘蓝、叶莴苣、番茄、黄瓜等作物,无土栽培的产量都比土壤栽培的高。由于植物对养分的要求因种类和生长发育的阶段而异,所以配方也要相应地改变,例如叶菜类需要较多的氮素(N),N可以促进叶片的生长;番茄、黄瓜要开花结果,比叶菜类需要较多的P,K,Ca,需要的N则比叶菜类少些。生长发育时期不同,植物对营养元素的需要也不一样。对苗期的番茄培养液里的N,P,K等元素可以少些;长大以后,就要增加其供应量。夏季日照长,光强、温度都高,番茄需要的N比秋季、初冬时多。在秋季、初冬生长的番茄要求较多的K,以改善其果实的质量。培养同一种植物,在它的一生中也要不断地修改培养液的配方。

无土栽培所用的培养液可以循环使用。配好的培养液经过植物对离子的选择性吸收,某些离子的浓度降低得比另一些离子快,各元素间比例和pH值都发生变化,逐渐不适合植物需要。所以每隔一段时间,要用NaOH或HCI调节培养液的pH,并补充浓度降低较多的元素。由于pH和某些离子的浓度可用选择性电极连续测无土栽培定,所以可以自动控制所加酸、碱或补充元素的量。但这种循环使用不能无限制地继续下去。用固体惰性介质加培养液培养时,也要定期排出营养液,或用点灌培养液的方法,供给植物根部足够的氧。当植物蒸腾旺盛的时候,培养液的浓度增加,这时需补充些水。无土栽培成功的关键在于管理好所用的培养液,使之符合最优营养状态的需要。

无土栽培中营养液成分易于控制。而且可以随时调节,在光照、温度适宜而没有土壤的地方,如沙漠、海滩、荒岛,只要有一定量的淡水供应,便可进分类

蔬菜无土栽培是当今世界上最先进的栽培技术,由于无土栽培比有土栽培具有许多优点,因此近几年来无土栽培面积发展呈直线上升趋势.一般无土栽培的类型主要有水培、岩棉培和基质培三大类。为了让广大读者进一步了解各类无土栽培的生产特点,现首先将叶菜类蔬菜水培技术进行系统介绍。

 

水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法

最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题,英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称"NFT"(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给。根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒

此方法栽培植物直接从溶液中吸取营养,相应根系须根发达,主根明显比露地栽培退化. 例:黄瓜无限型生长,主蔓可达10----15M 主根 根系: 45CM

以叶菜类水培为例简单地介绍叶菜类水培的意义及其基础设施结构。

1.叶菜类水培的意义 绝大多数叶菜类蔬菜采用水培方式进行,其原因是:

(1)产品质量好 叶菜类多食用植物的茎叶,如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主,这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。土培蔬菜容易受污染,沾有泥土,清洗起来不方便,而水培叶菜类比土培叶菜质量好,洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。

(2)适应市场需求 ,可在同一场地进行周年栽培。叶菜类蔬菜不易贮藏,但为了满足市场需求,需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐,需要整地作畦,定植施肥,浇水等作业,而无土栽培换茬很简单,只需将幼苗植入定植孔中即可,例如生菜,一年365天天天可以播种、定植、采收,不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排,适合于计划性、合同性生产。

(3)解决蔬菜淡季供应的良好生产方式

叶菜类一般植株矮小,无需要增加支架设施,故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短,周转快。水培方式又属设施生产,一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。

(4)不需中途更换营养液,节省肥料 由于叶菜类生长周期短,如果中途无大的生理病害发生,一般从定植到采收只需定植时配一次营养液,无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长,即使无大的生理病害,为保证营养液养分的均衡,则需要半量或全量更新营养液。

(5)经济效益高 水培叶菜可以避免连作障害,复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上,生产经济效益高。为此一般叶菜类蔬菜常采用水培方式进行。

2.水培基础设施结构

北京蔬菜研究中心通过引进,参考国外水培设施,结合我国现实经济水平已研究开发出DFT式水培设施。此设施由营养液槽、栽培床、营养液系统三部分组成,现分别介绍如下。

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