无土种植的技术
无土种植的技术
无土栽培是不用自然土壤, 用营养液或营养液与基质栽培作物。那么无土种植的技术是什么?下面是学习啦小编精心为你整理的无土种植的技术，一起来看看。
无土种植的技术
水质
水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC)，pH值和有害物质含量是否超标。
电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同，耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS)，如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，因为它不象土栽培具有缓冲能力，所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低，否则就会发生毒害，一些农田用水不一定适合无土栽培，收集雨水做无土栽培，是很好的方法。无土栽培的水，pH值不要太高或太低，因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好，如果水质本身pH值偏低，就要用酸或碱进行调整，既浪费药品又费时费工。
营养液
营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。
配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产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)，再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。
基质
用于无土栽培的基质种类很多。可根据当地基质来源，因地制宜地加以选择，尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料作为无土栽培的基质。
对基质的要求
1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即：1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。
2.具有良好的物理性质。基质必须疏松，保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为，对蔬菜作物比较理想的基质，其粒径最好以0.5-10毫米，总孔隙度>55%，容重为0.1-0.8克每立方厘米，空气容积为25-30%，基质的水气比为1：4。
3.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。基质的化学性状主要指以下几方面：PH值：反应基质的酸碱度，非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。
电导度(EC)：反映已经电离的盐类溶液浓度，直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。缓冲能力：反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力，要求缓冲能力越强越好。
盐基代换量：是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯末、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多，而其它惰性基质则可代换物质就很少。
4.要求基质取材方便，来源广泛，价格低廉。
在无土栽培中，基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料，直接关系栽培的成败。基质栽培时，一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究，在黄瓜基质栽培时，营养液与基质之间存在着显著的交互作用，互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方，在基质栽培时，特别是使用有机基质时，会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响，而使配方的栽培效果发生变化，这是应当加以考虑的问题，不能生搬硬套。
(四)供液系统 无土栽培供液方式很多，有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。
无土栽培技术概述
1 无土栽培的类型
无土栽培有2 种类型: 一类是固体基质栽培, 采用固形物质固定作物的根系, 这些固形物质孔隙较大, 透气性好,有稳定的化学性质( 如酸碱度、导电度等) , 不含有毒物质,能吸附营养液满足作物根系所需要的营养与氧气。在无土栽培中应用的基质可分为无机基质和有机基质。无机基质主要有: 岩棉、石砾、砂、火山岩、蛭石、珍珠岩、膨胀陶粒、膨胀片岩等; 有机基质常用的有: 树皮、软木、锯末、炭化稻糠等。另一类是直接将根系连续或断续地浸在营养液中, 这种方式称为水培, 或是将根系挂在栽培槽中, 间断地向根系喷雾, 提供营养, 这种方式称为雾培。
无土栽培系统包括: 作物生长保护设施, 如温室、塑料棚等; 容纳基质或营养液的槽、桶、盆、床等; 提供作物营养液系统, 如营养液的制备、贮存、消毒、注入等; 监测调控系统, 包括监测调控温度、湿度、光照、CO2 浓度、气流速度、pH值、电导度、营养液水位、营养液成分等。基质栽培: 是在容器内填充一定基质, 再将调好的营养液灌入容器内的一种栽培方式。水槽栽培或立筒水培: 这是无土栽培采用最早的形式, 这种方法是让作物的根系直接悬挂在营养液中, 营养液在栽培体中呈流动状态, 以增加氧气含量, 它的优点是不需用栽培基质。喷雾或喷淋栽培: 这是无土栽培中较先进的方法, 主要是让作物的根系悬挂在栽培体空间, 用喷雾或喷淋的方法供应根系营养, 这种方法不但供氧效果好, 便于控制根系发育, 而且还节约用水, 但对喷雾、喷淋质量要求严格。
2 无土栽培发展历程
第2 次世界大战期间, 西方国家应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。20 世纪70 年代后期出现营养液膜技术(NFT) , 生产成本有所下降。后来又出现多种人工基质, 其中岩棉的应用较广, 发展迅速。荷兰的无土栽培已发展到4 000hm2, 成为世界上无土栽培最先进的国家。现在世界上商业性无土栽培以基质栽培为主, 荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90%, 法国占89%, 加拿大占80%, 日本占88%。世界各国采用无土栽培技术主要生产蔬菜、花卉和水果, 在欧盟各国的温室蔬菜、水果和花卉生产中, 已有90%采用无土栽培方式。
3 无土栽培技术的优势
应用无土栽培技术可以避免作物连作障碍、减少病害、提高作物产量和品质、降低成本、简化工序、不受农药化肥污染, 有利于栽培技术的现代化。产量高是无土栽培的最大特点, 世界上无土栽培的先进技术可使番茄产量达到45~55kg/m2, 黄瓜产量达到50~70kg/m2。在农产品短缺的年代,主要追求产品的数量, 过量施用化肥、农药, 使农产品中残留过多的硝酸盐、重金属和有毒农药等有害成分。现在, 随着人们生活质量的提高, 对无公害无污染的蔬菜、水果的需要逐年增加。无土栽培基本杜绝了植物土传病害的发生, 化学农药的使用相对少于土壤栽培。利用高温蒸汽、紫外线、沙滤、生物膜过滤等物理方法, 可对植物病害进行防治, 对营养液和设施进行消毒, 而不污染环境。为此, 采用无土栽培技术可以较好地保护环境, 生产出无土种植的技术绿色食品。20 世纪后期, 无土栽培技术无论在发达国家还是发展中国家都得到迅速发展, 无土栽培技术已日益完善。
4 我国的无土栽培技术
我国最早进行无土栽培是在1941 年, 由浙江农业大学教授陈子元在上海开展无土栽培试验, 后来因成本太高而放弃。1975 年山东农业大学首先开展了无土栽培西瓜的研究。改革开放以来, 我国无土栽培面积成倍增长, 1990 年无土栽培面积7hm2, 1995 年为100hm2, 2000 年达到240hm2。我国先后引进荷兰、日本、美国等国一些无土栽培设施, 在消化吸收国外无土栽培先进技术的基础上, 进行了无土栽培设施配套技术国产化的研究与开发。20 世纪90 年代以来, 我国引进和自己研制的无土栽培系统很多, 目前生产上应用的主要有: 营养液膜系统、深液流法、浮板毛管水培法、袋培法、基质水培法。
中国农科院蔬菜花卉所研制开发了袋培、槽培、岩棉培和UFT 无土栽培系统; 南京农业大学、南京蔬菜所研制开发了果菜类NFT 无土栽培系统; 山东农业大学研制开发了鲁- SC 基质水培系统; 华南农业大学研制了深水栽培系统; 农业部规划设计院研制了无土栽培滴灌系统和营养液自动控制系统。为进一步降低无土栽培成本, 提高产量, 中国农科院蔬菜花卉所研制开发出符合国情、节约投资、节约肥料、管理简便、产品质量可达到绿色食品标准的有机生态无土栽培技术; 浙江省农科院和南京农业大学研制出浮板毛管水培系统。目前, 这两个无土栽培系统约占全国无土栽培面积的60%, 大大促进了我国无土栽培技术的发展。
5 无土栽培发展趋势
从世界各国发展无土栽培的历程看, 都是从砾耕循环水开始, 成本较高。20 世纪70 年代中期出现了NFT 系统。各种天然和人工基质同时发展, 欧洲找到了岩棉并认为是最好的基质, 加拿大因木材工业发达, 则以锯末为基质。基质栽培绝大多数是营养液不循环使用, 成本较低, 成为当前各国无土栽培的主要方式。一种是高投资、高技术、高效益类型。如荷兰、日本、美国、丹麦、英国、法国、德国、以色列等发达国家, 无土栽培生产实现了高度机械化、自动化、电子化、专业化。其温室的环境条件( 温度、湿度、CO2 浓度、通风、光照) 、营养液配制都完全由计算机调控。
其生产过程,包括播种、间苗、移栽、病虫害防治、采收、分级包装全部实现自动化, 实现了一条龙的工厂化生产, 达到产品周年供应, 产值高, 经济效益显著; 另一种趋势是以发展中国家为主, 主要根据本国的国情和经济技术条件, 采用简单的设备就地取材, 土法上马, 手工操作。这些国家发展无土栽培目的是改造环境, 节约水、土资源, 解决人民生活的基本需要。展望21 世纪, 我国的无土栽培技术主要目标是研究适合我国国情的普及型简易无土栽培设施, 以降低投资和生产成本。将微电子、计算机等高新技术应用于无土栽培设施, 对其营养液的贮液量、液温、pH 值、电导率和供液时间实现监控。
同时要研究营养液全自动控制系统, 定时测量作物对营养元素的需求量, 自动分析和调整营养液成分, 以达到高产节本的目的。扩大无土栽培的应用范围, 在国内缺水、土壤贫瘠甚至难以种植作物的沙漠、重盐碱地、海岛、屋顶、阳台、庭院等开发大、中、小型无土栽培设施, 扩大无土栽培技术的应用范围。
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