基质培生产技术

基质培与水培相比,设施简单, 成本低,基质缓冲性强,栽培技术容易掌握,因此,目前我国大部分地区的无土栽培都采用基质培,多用于果菜和花卉生产.但在基质培生产中需要大量基质材料,使用前需对基质进行处理,栽培后需对基质消毒,添加和更换等工作,费工较多,而且生产者在调整营养液后,植物根际环境发生变化会相对迟滞一段时间.选择适宜的栽培基质是保证基质栽培获得成功的重要环节.
第一节 岩棉培
岩棉培(Rockwool Culture)是以岩棉作基质的一类无土栽培技术.它是1968年丹麦的格罗丹(Grodan)公司首先开发的.目前以荷兰为中心的欧洲各国迅速普及,而我国尚处于起步阶段.1987年江苏省南京市玻璃纤维研究设计院和江苏省农业科学院首次研究开发成功国产农用岩棉,为今后岩棉培的推广应用奠定了基础.
一,岩棉培的特征
岩棉是疏松多孔可成型的固体基质,植物根系很容易穿插过去,透气,持水性能好.岩棉培就是将植物种植于一定体积的岩棉块中,让作物在其中扎根锚定,吸水,吸肥.其基本模式是将岩棉切成定型的块状,用塑料薄膜包住成一枕头袋块状,称为岩棉种植垫(图7-1).种植时,将岩棉种植垫的面上薄膜割开一个个穴,种上带育苗块的小苗,并滴入营养液,植株即可扎根其中吸到水分和养分而长大.若将许多岩棉种植垫集合在一起,配以诸如灌溉,排水等装置附件,组成岩棉种植畦,即可进行大规模的生产.由于营养液利用方式的不同,岩棉培可分为开放式岩棉培和循环式岩棉培两种类型.
和其他的固体基质培及水培方式相比较,岩棉培的优点在于:

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1.岩棉培能很好地解决水分,养分和氧气的供应 水培主要靠配置瀑氧装置,水面喷水,安装起泡器,营养液循环,薄层间歇供液等方法提高营养液的溶存氧,或使部分根系暴露在空气中,给根系补充氧气.而岩棉培则利用岩棉的保水和通气特性来协调肥,水,气三者关系,无须增加其他装置.
2.岩棉培具有多种缓冲作用 利用其吸水,保水,保肥,通气和固定根群等作用,可以为作物的根系创造一个稳定的生长环境,受外界的影响较小.同时,由于岩棉质地均匀,栽培床中不同位置的营养液和氧的供应状况相近,不会造成植株间的太大差异,有利于平衡增产.
3.岩棉培的装置简易,安装和使用方便 其栽培床只需岩棉种植垫,黑色塑料薄膜,无纺布,并配以滴灌装置.岩棉培由于采用滴灌供液,对地面坡降的要求不如 NFT严格;营养液的供应次数可以大大减少,不受停电,停水的限制,能节省水,电.
4.岩棉本身不传播病,虫,草害 在栽培管理过程中,土传病害很少发生,在不发生严重病害情况下,岩棉可以连续使用1～2年或经过消毒后再度利用.
二,开放式岩棉培
(-)特点
开放式岩棉培是指营养液通过滴灌滴入岩棉种植垫内,不循环利用,多余的部分从垫底流出.基本的设施结构包括栽培床,供液装置和排液装置.主要优点是:设施结构简单,安装容易,造价便宜,管理方便,不会因营养液循环而导致病害蔓延的危险.在土传病害多发地区,开放式岩棉培是很有成效的一种栽培方式.主要缺点是:营养液消耗较多,并有约15～20%的营养液被排出.
(二)种植畦
1.筑畦 将棚室内地面平整后,按规格筑成龟背形的土畦并将其压实(图7-2).畦的规格根据作物种类而定.以种番茄为例,畦宽(畦沟到畦沟之间)150 cm,畦高约10 cm(畦沟底至畦面最高点),在距畦宽的中点左右两边各30 cm处,开始平缓地倾斜而形成两畦之间的畦沟,畦长约30m,畦沟沿长边方向有1:100的坡降,以利排水.整个棚室的地面都筑好压实的畦后,铺上一层0.2mm厚的乳白色塑料薄膜,将全部畦连沟都覆盖住,膜要贴紧畦和沟,使铺膜后仍显出畦和沟的形状.铺乳白膜的作用:一是防止土中病虫和杂草的侵染;二是防止多余营养液渗入土中而产生盐渍化;三是增加光照反射率,使温室种植的高株型作物下部叶片光合强度提高,有利生长.冬季栽培,可在种植垫下安放加温管道(图7-1).先在摆放种植垫的位置放置一块中央有凹槽的泡沫板,起隔热作用.凹槽内铺加热管,其上铺一层黑白双色薄膜,薄膜的宽度要足够盖住畦沟及其两侧的两行种植垫.放上种植垫之后把两侧的薄膜向上翻起,露出黑色的底面,并盖住种植垫,以利吸收阳光的热量达到增加垫温的目的.定植时在相应的位置开孔即可.
2.岩棉种植垫的排列 岩棉种植垫(简称岩棉垫)的规格决定着每株植物占有的营养液量.由于岩棉培的营养液是经常补充的,所以对岩棉垫的大小要求并不太严格,但如果岩棉垫太小,吸持的营养液量过少,就容易造成植物因蒸腾失水而萎蔫,并导致局部营养液浓度和组成发生大幅度变化.目前,一般认为,岩棉垫的形状以扁长方形较好,厚度7～10cm,宽度25～30cm,长度90cm左右.以种番茄,黄瓜为例,据有关研究资料,番茄,黄瓜的日最大蒸腾量为3 L/株,加上1/3的供液保证系数,则为 4 L/株.一般岩棉垫的孔降度为95%,其有利于作物生长的最大持水量应不超过其体积的60%.以上述两数值为基础,即可算出每株番茄需占有岩棉垫的体积为6.7 L,
图7-1 岩棉培示意图
图7-2 开放式岩棉培种植畦横切面(单位:cm)
1.育苗岩棉块2.岩棉种植垫3.畦背4.暖管5.滴灌装置
若以一个岩棉种植垫种两株作物为宜,则其体积应为13.4 L.将这13.4 L体积的岩棉体制成长×宽×厚=90 ×20×7.5cm的扁长方形即成.再用乳白色塑料薄膜将岩棉垫整块紧密包住,即成为适合于类似番茄,黄瓜等作物种植的岩棉垫.
岩棉垫在畦上排列时是在畦背上一个接一个地放两行岩棉种植垫,垫的长边应与畦长方向一致.每一行都放在畦的斜面上,使垫向畦沟一侧倾斜,以利将来排水.岩棉种植垫与畦沟的距离比与畦中央的距离短,造成畦背上两行之间的距离较大,隔着畦沟的两行之间的距离较小(图7-2).与大田种植不同的是,开放式岩棉种植畦是以畦背为人行作业道,畦沟只作放置滴灌毛管及排去多余营养液之用,不作行人通道.
许多无土栽培观光园采用每两行为一组的小垄双行形式摆放岩棉垫(图7-3).平整温室地面后,并排起两条小垄,夯实,整个温室的地面铺一层薄膜后,在每条小垄上摆放岩棉垫.邻近的两条小垄之间(小行间)的低洼处作排液沟,供液管安置在排液沟上,在岩棉垫上邻近排液沟的一侧开排液日.相邻较远的两垄之间(大行间)铺设加热管道,而不再使用通常的暖气片加温,这两条管道可同时作为田间操作车的轨道,使管理工作变得十分方便.
图7-3 小垄双行岩棉培种植畦及种植垫摆放方式示意图
(三)供液系统
开放式岩棉培都采用滴灌系统供液.所谓滴灌是指通过滴头以小水滴(工程术语称为点水源)的方式慢速地(一个滴头每小时滴水量控制在2～8 L)向作物供水的一种十分节省用水的灌溉方法.该系统包括液源,过滤器及其控制部件,各级供液管道,滴头管等(图7-4).
1.液源,过滤器及控制部件 液源有两种提供方式:第一种方式如图7-4所示,在高于地面1m以上的位置设置大容量的贮液箱(桶),其容量要达到能满足一定时间,一定面积所规定供液量的需要.营养液在重力作用下通过各级供液管道流到各个滴头管进行供液.此法设备简单,无需外部动力.也可建造地下贮液池,由水泵提供动力供液.第二种方式是只设浓缩液贮存罐(分别盛装A,B两种浓缩液),而不设大容量营养液池(图7-5).供液时,打开连接水源的阀门,清水流入时启动活塞式定量注入泵,分别将两种浓缩液抽入供水主管道,按一定比例与水一起进入肥水混合器(营养液混合器),混合成一定浓度的营养液,再进入供液管道.这种液源提供方式,关键在于定量注入泵和水源流量控制阀及肥水混合器的性能,这些设备必须是严密设计的自动控制系统,根据指令能准确输入浓缩液量和水量并使它们混合均匀成指定浓度的工作营养液.一般由专业厂家成套生产.
2.过滤器 过滤器安装在供液主管上,用于滤去沉淀等粗大杂物,防止堵塞滴头.筛网式过滤器要求过滤网在100目以上.
3.供液管道 整个供液系统的管道依据管径的大小分为主管,支管(有的还有二级支管)和水阻管等多级.确定管道管径大小的原则是与所需的供液量是相适应,保证供液充足而均匀,其决定因素有水泵功率,滴头大小等.通常铺在栽培行内的供液管(支管或二级支管)管径达到16 mm以上即可满足需要.
滴灌系统最末一级管道称水阻管,一端连接在种植行中的供液管上,另—端在植株茎基部附近用一段小塑料插杆架住,出液口距离基质表面2～3cm.这样在水泵停机,供液管内营养液回流时不致将岩棉中的一些小颗粒吸入管道,造成堵塞.水阻管与供液管的连接方法是先用剪刀将水阻管一端剪尖,再用打孔器(或锥子)在供液管上钻出一个比水阻管稍小的孔,用力将水阻管插入其中即可.也可用专用的连接件连接,这样连接的密封性更好.水阻管的流量通常每小时2～4L以上.水阻管的类型见第四章内容.
4.自控装置:营养液的供液可通过定时器和电磁阀相配合进分自动控制,到达设定的时间,定时器启动电磁阀开始供液,到达所设定的供液持续时间后,自动关电磁阀.还可以使用供液控制盘,通过感应探头感应岩棉块中营养液含量的变化,当营养液含量低于设定值时启动电磁阀开始供液.
5.使用滴灌系统的注意事项见第四章内容.

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(四)排液系统
在每块岩棉种植垫侧面约离地面 1/3处切开2～3个5～7 cm长的口,多余的营养液能从切口流到排液沟(畦沟)中,后集中流到设在畦的横头排液沟中去,最后将其引出室外.再排到温室之外的集液坑或专用的收集容器中.
(五)开放式岩棉培的管理
要均衡,充足地供液,根据每株植物所占有的基质体积,空气的温度和湿度的变化,太阳辐射的强弱以及作物的长势情况,确定营养液浓度,供液量及供液时期等,没有必要绝对精确,但有必要相对准确.
1.配方的调整 见第二章内容.
2.定植 将用岩棉块育成的苗,种植在岩棉垫上.即先将岩棉垫上面的包膜切开一个与育苗块底面积相吻合的定植孔,再引来滴灌系统的滴头管于其上,滴入营养液让整个岩棉种植垫吸够营养液,多余的营养液通过排液口流出.然后将带苗的岩棉育苗块安置在岩棉垫的定植孔上,再将滴头管的滴头管设于育苗块之上,使滴入的营养液滴到育苗块中再流到岩棉垫中去.待根伸入种植垫后,再将滴头移到种植垫上,使营养液直接滴到种植垫.这样,定植程序即告完成.以后按需供液.
3.供液浓度的确定 日本植物生理学家山崎肯哉曾提出植物水肥表观吸收成分组成浓度理论,并根据这一理论(n/W值)制定出山崎配方.对于按照山崎配方配制的营养液来讲,植物同步吸收其中的水分和养分,即吸收单位体积的营养液时,其所含的养分也同时被吸收了,理论上营养液浓度不会发生变化.因此,如果使用山崎配方的营养液,只需将其浓度控制在1个剂量.如果使用其他营养液配方,可参照山崎配方的浓度来调整,例如番茄园试配方营养液浓度比山崎配方高1倍左右,应用时只需1/2剂量.
实际生产中,由于受气候和植物生长进程的影响,植物对水肥的吸收不一定同步.例如在高温低湿,植株较大时,植物吸水多,吸肥少,此时供液浓度应较低;反之,当低温高湿,植株较小时,植物吸肥多,吸水少,此时供液浓度应高些.在生产过程中应根据实际情况来控制供液浓度.一般认为,供液浓度最低为0.6～1.0ms/cm,最高不超过2.2～2.5 ms/cm,对多数作物来说均是安全的.
4.供液量的确定 供液量主要决定于基质持水量,每株植物占有的基质的体积,需水量,太阳辐射的强弱.季节不同,供液量差异也较大.
农用岩棉的最大持水量为其体积的80%左右,由于重力作用,岩棉上层的含水量高,下层低.生产上,多将岩棉的适宜含水量确定为60%,上层40%,中间60%,下层为80%,表层的含水量适当低一些对蔬菜生长无害,因为大部分根系分布在基质的中下层.这样就可以解决基质内的水气矛盾.只要岩棉不是太干燥,岩棉的含水量变化并不会影响植物对水分的吸收,植物从其中容易吸水,由此可见,生长于岩棉中的植物几乎不存在水分危机.但生产者在管理过程中要处理好岩棉持水量与通气能力的关系.因为植物在受到干旱危害时一般不会表现出明显迹象,但一旦出现受害症状再采取措施,往往为时已晚,因此,要密切注意植物根际环境的变化.
植物的需水量可参阅相关科研资料的数据,但因其受植物种类,生育期,光照,温度,湿度等影响,实际栽培时需自己测定.
供液量的确定方法:一是用张力计法测定基质的含水量;二是根据经验估计植株的耗水量.张力计法是在一个温室或大棚中选取5～7个点,在每个点的岩棉垫的上,中,下三层中各安装三支张力计,当植株蒸腾失水后,基质中水分减少.张力计发生变化.假设每株番茄占有6.7 L岩棉基质,持水量为其体积的60%时为安全持水量.这样计算出每株番茄占有的液量为4.2 L.在开放式岩棉培中,要经常维持基质有这么多的水分含量.一旦张力计显示基质中的水分含量降低了10%以上时(即基质含水量为50%以下),就要开始供液.要恢复到60%含水量,每株番茄还需要供水0.67 L,如果选用的滴头流量为4 L/h,则需灌溉10分钟.根据经验估计植株的耗水量是指以前人数据(如番茄的旺盛生长期每株每天耗水量为 1～2 L,黄瓜为1 L,甜瓜为0.5 L,草莓0.04 L)或自己测定的耗水量数据为基础,适当增大供水量的管理方法.这样的供水量可能会超过作物实际的需水量,但经实践证明其主要的问题只是排出的营养液较多,增加了生产成本而已,对植物生长无不良影响,而管理起来十分简便.
岩棉栽培往往由于种植时间长,营养液中的副成分残留于基质中,或使用配方剂量较大,而造成岩棉种植垫内盐分的聚积,危害作物的生长.因此,每周应检测几次岩棉垫里营养液的电导度,一般将其控制在2.5～3.0ms/cm,当电导度超过3.5 ms/cm时,就应该停止滴灌营养液,而滴入较多清水,洗去过多的盐分.当电导度降至接近清水时,重新滴灌营养液.为了避免清水洗盐过程中植株出现"饥饿"现象,最好用稀营养液洗盐,浓度为1/4～1/2剂量.
5.供液次数与供液时间 为了使基质较长时间地处于理想的含水状态,供液时间要短,供液次数要多.以Grodan岩棉为例,每天通常需要供液20次左右,供液次数主要取决于植物生长所处的环境,如果天气炎热,阳光充足,或环境的空气干燥,植物需水多,要多供液.如果多云,阴天或空气湿度大,植物蒸腾速率低,供液次数可降至每天5次,有时甚至每天1次.
每次的供液时间决定于排出的多余营养液的量,或者说决定于岩棉块的EC值.通常情况下,岩棉块的EC值应为1.0ms/cm,比所供的营养液EC值略高.每次排出的多余营养液应为供液总量的20%左右,这样就可以保持岩棉块适宜的EC值,但管理过程中还要根据植物蒸腾的具体情况加以调整.
6.pH值与EC值调整 营养液管理的关键是调整流经岩棉块的营养液的pH值和EC值,虽然基质具有一定的缓冲性,但岩棉块中营养液的pH值和EC值很容易发生变化,因此,取样观测的次数要尽可能多,通常每天早晨取样1次,检测后及时调整营养液.一个有经验的种植者,应该对每天植物所消耗的营养液的量,岩棉块pH值和EC值的变化程度有一个感觉,能够做出预测,并能根据预测有准备地管理营养液.
三,循环式岩棉培
循环式岩棉栽培是指营养液被滴灌到岩棉中后,多余的营养液通过回流管又被收集到营养液罐中,继续供循环使用.优点是营养液得到了经济利用,不会造成浪费和污染环境.缺点是设计较开放式岩棉栽培复杂,基本建设投资较高,容易传播根际病害.循环式岩棉栽培的设施结构和管理要点如下:
(一)栽培床结构
先用木板或硬泡沫塑料板在地面上筑成一个畦框,高15cm左右,宽32cm左右(以放得进宽为30cm的岩棉块及其包膜为度),长20～30m,框内地面筑成一条小沟,沟按1:200坡降向集液池方向倾斜,整个地面要压实.然后铺上厚度0.2mm的乳白色塑料薄膜,膜要贴紧地面的沟底,显出沟样,并能将放置于膜上的物件包起来(图7-6).筑好畦框并铺以塑料薄膜后,在其上安置岩棉种植垫.岩棉种植垫的规格为宽30cm,长91cm,高10cm,用无纺布包住底部及两侧以防根伸到沟中去.在畦框底部的小沟中安置一条直径为20毫米的硬聚氯乙烯排水管,并将其接到畦外的集液池中.小沟两侧各安置一条高5cm,宽5cm,长与上述岩棉种植垫相同的硬泡沫塑料条块,作支承岩棉
种植垫之用,使种植垫离开底部塑料薄膜,以防止营养液滞留时浸到垫底.将岩棉种植垫置于硬泡沫塑料条块上,一个接一个排满全畦,垫与垫的相接处留一小缝,以便营养液排泄.在岩棉种植垫上安置一条 20mm的软滴灌管,管身每隔一定距离开一个孔径为0.5mm的小孔,营养液从孔中滴出,每孔流量约为30ml/min,滴灌管接通室外供液池(图7-6A).
图7-6 循环式岩棉培设施示意图(单位:cm)
A.种植槽剖面 B.循环系统 C.液肥自动稀释装置
1.液面电感器 2.高架供液槽 3.阀门 4.过滤器 5.流量计6.供液管 7.调节阀 8.聚乙烯薄膜 9.岩棉种植垫 10.岩棉育苗块 11.回流管 12.泡沫塑料块 13.集液池 14.水泵 15.球阀 16.控制盘 17.畦框 18.无纺布 19.控制盘 20.液面电感器 21母液罐 22.肥料溶解槽 23.混合罐兼贮备营养液
(二)循环系统的设置
整个系统见图7-6B.
1.供液池 设置于高1.8m的高架上,依靠重力将营养液输给各种植畦.池内设液面电感器以控制池内液位,并在输出管上设置电磁阀及定时器以控制输液.
2.过滤器 供液池出来的营养液要先经过滤器过滤才流到各畦中去.
3.畦内滴灌管 滴孔以慢速滴出营养液,透过岩棉种植垫,流到畦底的排水管中,然后流回集液池中.
4.集液池 设于畦一端的地下,将回流来的营养液集中起来供循环利用.设液面电感器.
5.水泵 设于集液池内,与液面电感器联系起来以控制水泵的启动与关闭.
(三)供液与排液方式
采用24h内间歇供液法.即在岩棉种植垫已处于吸足营养液的状况下,以每株每小时滴灌2 L营养液的速度滴液,滴够1h停止滴液.待滴入的液都返回集液池,并抽上供液池后,又重新滴液.自动控制运行时,在供液池处于存有足够的营养液的情况下,传感器指令开启供液电磁阀,营养液便输到畦中滴液,达到1h后,定时器指令电磁阀关闭,停止供液.滴入畦中的营养液通过排液管集中到集液池中,当集液池的液位达到足够高度时,就会接触到液面电感器,便指令水泵启动抽液到供液池中.
四,岩棉种植垫的再利用
国外试验证明岩棉垫可使用1.5～2年,超过此使用年限,岩棉垫变成紧实并已解体,通气性下降,植物产量会下降,这就要淘汰岩棉垫.岩棉垫再利用时,通常对其进行消毒处理后才能再利用,如果轮作,也可不经消毒直接再利用.药剂消毒效果较差,因为药剂不易渗入到岩棉垫中,而采用蒸汽消毒效果好,但成本较高.具体的蒸汽消毒方法是用篓子将岩棉种植垫装住,并叠起来高度不超过1.5m,在蒸汽温度70℃下,裸露的岩棉消毒2h,包裹的岩棉消毒5h能够杀灭大多数病菌,对黄瓜病毒等则需100℃才能将其杀死.由于消毒费用太高,近年已研制一种低密度的,廉价的,一次性使用的岩棉供科研生产使用.
第二节 珍珠岩培
珍珠岩如果单独作为基质使用,即为珍珠岩培,珍珠岩培的方式很多,可以是槽培,但生产上更多采用袋培的形式.开放供液式珍珠岩袋培的特点是对珍珠岩的级别没有要求,设施系统安装和移动简便,成本低,通过"启动控制盘"实现供液的自动控制,节省劳力,降低了病害传播蔓延的危险.不利之处是每栽培2～3茬需要更换一次基质.
一,珍珠岩袋培
(一)栽培袋及摆放
栽培袋可从市场上购买,长lm左右,宽20cm,高10cm,平放在地面上.也可采用立式袋培方式,从市场上购买黑白双色聚乙烯桶膜,自己制作栽培袋,栽培袋外白里黑.重复使用的珍珠岩必须经过消毒处理,这是因为基质中有上一茬植物的残根及其他有机物,容易诱发病害.
栽培袋的摆放方法是通常每两行栽培袋为一组,每行都向一侧倾斜,以利排液.有时也可单行摆放,此时栽培时让蔬菜或花卉茎蔓向栽培行左右两个方向伸展,由于此类栽培的植株通常较高大,栽培袋相应变大些.摆放栽培袋的位置沿行向铺粘土砖或水泥砖,两行砖之间留出 5～10 cm的距离,作为排液沟,两行砖都向排液沟方向倾斜.而后在整个地面上铺上乳白色或白色朝外的黑白双色塑料薄膜,以便将栽培袋与土壤隔开.在栽培袋底部划开排液口,以防过多的营养液积累,损伤根系.在栽培袋中无需存储少量营养液,那样只会抑制根系呼吸,有害无益,因此,排液口可划在袋的最底部.
为防止低温对作物生长发育的不良影响,除采用正常的加温方法预防外,还可以将栽培袋安装在低矮的支架上,离开地面5～8cm,这样可以减轻地面低温对栽培袋的影响.
(二)育苗与定植要求
对于珍珠岩培系统来讲,可以使用岩棉小块,蛭石,复合基质,用穴盘或平底育苗盘育苗,有些作物如黄瓜也可在袋内直接播种,这样可节省育苗费用.定植时,要将幼苗根系完全埋入珍珠岩中,这是因为珍珠岩的吸水力很强,如果根系暴露在外面,由于珍珠岩的毛细管作用,会使这部所暴露的根系因周围水分被抽干而受伤,这也正是在珍珠岩系统中,不使用大的岩锦块育苗并将其摆放在栽培袋表面的原因之一.每个栽培袋定植2株,定植后立即供液.

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二,营养液管理
(一)水质
配制营养液前先分析水质,确定水的硬度,如果水源的钙离子含量较高,可适当降低营养液中硝酸钙的用量,以防止不中钙离子沉淀而堵塞滴头.但要注意在栽培过程中进行叶片诊断,检测营养液配方是否适宜,以及蔬菜是否表现出了缺素症.以番茄为例,要从最新形成的功能叶(从顶端向下的第6片叶)上取样,榨取叶片(包括叶柄)的汁液,检测氮,钾含量.
(二)供液系统
供液系统应安装有抑制回流装置,并能确保温室不同位置供液的一致性.如果当地水质较硬,而滴头孔径过小,则容易堵塞,这就要求滴头的孔径最少不能小于1.27mm.供液时,从滴头流出的营养液应该呈连续的液流状,在供液量一定的情况下,最好采用最快的速度,在短时间内完成供液.在供液管道的末端应安装阀门,每周开放一次,以排放出可能堵塞管道的沉淀物.经常清洗安装在供液主管上的过滤器.
(三)供液方式
营养液的管理方式参岩棉培.在先进的珍珠岩栽培系统中,供液时间由启动控制盘自动控制.其工作原理是:将盛装有珍珠岩的袋子底部割开,平放在长托盘上,这个栽培袋中的多余营养液可以经长托盘汇集到一个小的营养液收集箱中,在收集箱中有一个探针,当收集箱的营养液达到一定的深度,说明珍珠岩袋中的多余营养液已经排出,此时探针接触到液面,启动控制盘发出指令,启动供液系统上的电磁阀,开始一个供液过程,通常供液2～3min.同时,营养液收集箱中的积液被排掉,开始一个新的感应过程.
目前,在许多珍珠岩栽培系统中是采用肥料注入泵进行非循环式供液.肥料配制成浓缩100倍的浓溶液,贮液罐,水源都与注入泵相连,注入泵按比例吸收水和肥料浓溶液,混合均匀后流入供液管道.这种供液系统结构简单,生产者只需检测肥,水的混合比例是否正确,酸碱度是否适宜就可以了.
供液的频率和供液时间根据不同季节和作物种类设定.通常情况下,一株成龄番茄植株在冬季每天的营养液消耗量为1～1.5L,夏季是1.5～2.5L.供液的基本原则是掌握有10～15%的营养液被排出,这样可防止基质积盐.在阴天,作物生长缓慢,供液次数和供液量应相应降低,但不能停止.
供液状况监测方法是:可在多余的滴头处放置一个量杯,用以检测每天的供液量,这样可以做到心中有数,也可在温室中放置多个量杯,如果各个量杯每天的营养液收集量的差异超过15%,就说明供液系统出了问题.在采用这种检测方式时,要确保伸入量杯的水阻管的管径,长度与给植株供液的水阻管一致.水阻管不能伸入量杯的液面之下,否则在停止供液时会将已经流到量杯中的营养液吸回去,使检测工作前功尽弃.另外,每天随机检查6个栽培袋,捏住栽培袋的一角,将其提起,感觉其重量,如果栽培袋很轻,说明供液不足或滴头已经堵塞.
另外,每天做好操作记录,实施科学有效的管理.主要记录项目包括:温室内外的最高,最低温度;加温燃料消耗量;量杯检测项目;营养液EC值,pH值,N和K含量;排出的营养液量及EC值;供液量(主管道水表读数);光照强度;定期检测的作物汁液分析结果;单个滴头的供液速度和一致性;对营养液配方的调整.
(四)基质内积盐的处理
珍珠岩中高的含盐量会损伤根系,阻碍根系吸收水分和营养.这些些盐类主要是碳酸钙,碳酸镁,硫酸钙等.如果使用的营养液的EC值是 1.0 ms/cm,基质的EC值可以达到1.5ms/cm,如果营养液的EC值是2.0ms/cm,则基质的EC值应在2.5～2.8 ms/cm以内.栽培过程中,如果基质的EC值持续攀升,应该采取措施进行矫正,通过调整启动控制盘,延长供液时间或增加供液次数,以增加供液总量.此时,需要提起注意的一个基本原则是:既要保证植株所需的营养液量,又要保证有足够的排液量.另外,可采取如岩棉栽培那样进行清水洗盐.如果能保持基质的EC值只高出营养液EC值一点点,那就是最理想的结果了.
三,设施清理,消毒与基质再利用
　　蔬菜珍珠岩培时,在结束一茬蔬菜栽培前,要关闭供液系统,让蔬菜将珍珠岩中的水分吸干,4～6d后蔬菜开始萎蔫,此时即可将蔬菜残枝败叶完全清理到温室外,如果再不及时清理,蔬菜茎叶变脆,就不易清理干净了.
供液系统清洗时要像供液那样让浓度为1%的稀酸液流经供液系统,以溶解水垢和肥料沉淀物.酸洗后,用清水冲洗管道.
珍珠岩可被重复使用3个生长季,在定植下一茬蔬菜前应对其理化性质检测,以分析其适用性,并进行消毒.重复使用珍珠岩要特别注意防止病害流行.也可将珍珠岩用于配制复合基质,或干脆将其作为土壤改良物质使用.
复合基质培
　　基质培可按所选用的基质是否单一分为单一基质培和复合基质培.复合基质一般以有机基质为主要组成,通过营养液供应养分和水分.按对空间的利用情况,可将无土栽培分为平面栽培和垂直栽培(即立体栽培)两类.袋培,槽培,箱(盆)培就属于平面栽培,这类栽培方式以使用复合基质为主,栽培技术彼此近似,其中,复合基质槽培是目前我国应用最广的一种无土栽培方式.
复合基质栽培的优点是投资少,技术简单,容易掌握.缺点是基质中容易聚集有害微生物,使用前必须进行彻底消毒;基质中容易积累盐分,必须及时清水洗盐.

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一,槽培
　　槽培,就是将基质装入一定容积的栽培槽中以种植作物的无土栽培方式.
(一)设施结构与基质
1.栽培槽 槽体可用木板,竹片,水泥瓦,石棉瓦,石板,聚苯乙烯泡沫塑料等制作,最简单的槽体是由砖砌成的,一般不建造砖混结构的永久性槽体.各地也可就地取材,能把基质拦在栽培槽内即可.为了防止渗漏并使基质与土壤隔离,通常在槽内铺1～2层塑料薄膜.
栽培槽的大小和形状,取决于不同作物操作管理的方便程度.例如番茄,黄瓜等大株型和爬蔓作物,通常每槽种植2行,以便于整枝,绑蔓和收获等操作,槽宽一般为0.48m(内径).对矮生植物可设置较宽的栽培槽,进行多行种植,只要保证能方便操作管理就行.栽培槽的深度一般为15～20cm,当然,为了降低成本也可采用较浅的栽培槽,但较浅的栽培槽在灌溉时必须特别细心.槽的长度可由灌溉能力(灌溉系统必须能对每株作物提供同等数量的营养液),温室结构以及操作所需过道等因素来决定.普通日光温室内的栽培槽多为南北走向,槽长5.5～8m,现代化大温室的栽培槽长度多依据灌溉能力而定.为了获得良好的排水性能,槽的坡度至少应为0.4%,如有条件,还可在槽的底部(薄膜之上,基质之下)铺设一根多孔的排水管,以便槽内多余的营养液流入管内,排液管在槽较低的一端开口,多余的营养液汇集到排液主管或排液槽,最后排到室外.也可将槽底设计成向一侧倾斜,或将槽底截面设计成"V"形,以便多余的营养液流出.
基质槽表面可覆盖地膜,以减少水分蒸发,并可避免植株发病时病菌进入基质,以防在本茬或下茬栽培时发病.在农业观光园区的栽培槽表面覆盖2cm厚的泡沫塑料板,板上按植物的栽培株行距打定植孔( 10cm),此法隔热,阻隔病菌,洁净美观.
图7-7所示的是一种简易复合基质栽培槽,适宜我国国情.其建造方法是:从地面下挖一个上宽48 cm,下宽30 crn,深20 crn,长20 m的土槽,然后沿槽边的地面砌2层砖,沿槽底面铺一层薄膜,在槽南侧下方将薄膜开一洞,用一截 20～25cm,长度适宜的塑料管作一通向排液沟的排液口,排液口处于栽培槽最低位置.在薄膜上铺一层核桃大小的碎砖头或石子,作为渗液层,渗液层上铺一层塑料窗纱,以防止上面的基质混入.窗纱上铺基质(如按1:1混合的草炭和炉渣).基质表面中央位置沿栽培槽走向铺一条软质喷灌管,管的一头用铁丝捆死,另一头接在供液管的支管上.建造这种栽培槽,每 200 m2的栽培面积需砖2500块,滴灌管126 m,窗纱66m,草炭 6 m3,炉渣 6 m3.
图7-7 简易复合基质栽培槽结构示意图
2.贮液池与水泵 开放式供液对贮液池体积无特殊要求.循环式供液则贮液池建造参前面章节内容.水泵规格型号可参第四章内容.
3.供液系统 槽培多为开放式滴灌或喷灌供液方式.供液系统分为水泵,供液主管,支管,软管或滴灌管组成.供液主管可用 30～50mm的 PVC管,主管上设过滤器.营养液可由水泵或利用重力供给植株(图7-8,图7-9).图7-8表示了中国农业科学院蔬菜花卉研究所以滴灌软带代替滴灌管用于槽培番茄,黄瓜等作物,效果良好.这种方法简化了滴灌系统设备,营养液输送效果好,省时,省力,省料.以喷灌方式供液时,为防止营养液喷到槽外,或喷到植物的茎叶上引发病害,可在槽上覆盖地膜,将喷灌软管置于地膜之下.无论何种供液方式,都要保证供液均匀,管道不易堵塞.
营养液经植物吸收和基质吸持后,多余部分流入渗液层,并沿渗液层流到槽南侧的排液口,经排液口进入排液沟进而排到室外,排液沟是位于床南侧的一条用水泥和砖砌成的沟.如果循环利用,则经排液口进入回流管流回贮液池.
4.基质 常用的槽培基质有砂,蛭石,锯末,珍珠岩,草炭,蛭石,炉渣等为原料,按适当比例混合而成(参第三章内容).少量的基质可用人工混合,如果基质很多,最好采用机械混合.
(二)栽培管理要点
1.槽培以栽培大株型植物空间利用率高.
图7-8 黄瓜基质栽培
图7-9 槽培滴灌系统
2.多采用穴盘育苗方式.基质可为草炭和蛭石混配的复合基质.也可用岩棉小块育苗.
3.营养液配方要根据所选用的基质种类及其所含的养分状况加以适当调整.例如,当基质中含有一定比例的草炭时,营养液中微量元素可以不加或少加.同时,可用铵态氮或酰胺态氮代替硝态氮配制营养液,这样可大幅度降低成本.
4.在基质装槽前,应混入一定量的肥料,尤其是在基质经多茬栽培后,基质本身所含养分消耗殆尽,更应事先混入肥料.例如:草炭0.4m3,炉渣0.6 m3,硝酸钾1.0kg,蛭石复合肥1.0kg,消毒鸡粪10.0kg.即便如此,也应采用适宜的配方,并加强营养液管理,这样才能取得"高产优质"的栽培效果,基质的使用寿命也能延长.混合后的基质不宜久放,应立即装槽使用.因为久放后一些有效营养成分会流失,基质的pH值)和EC值也会有变化.
5.基质在使用前或重复利用时要消毒,装填入栽培槽后浇水,基质会沉降,这时要再补充一些基质.定植密度根据蔬菜种类而定.供液系统使用前或在换茬阶段要对供,排液系统进行消毒.
6.及时均匀地供液.每天应供液1～2次,高温季节和作物生长盛期每天可供液2次以上.要经常检查,防止管道堵塞.另外,要注意预防基质积盐,如果基质的EC值超过3.0ms/crn,就要停止供应营养液,而改供清水,用水洗盐.
二,袋培
　　袋培除了基质装在塑料袋中以外,其他与槽培相似.栽培袋通常用尼龙布或抗紫外线的聚乙烯薄膜制成,至少可使用2年.在光照较强的地区,塑料袋表面应以白色为好,以便反射阳光并防止基质升温.相反,在光照较少的地区,则袋表面应以黑色为好,以利于冬季吸收热量,保持袋中的基质温度.袋培方式有两种:一种为开口筒式袋培,每袋装基质10～15 L,种植1株番茄或黄瓜;另一种叫做枕头式袋培,每袋装基质20～30 L,种植两株番茄或黄瓜(图7-11).通常用作袋培的塑料薄膜为 30～35cm的筒膜.筒式袋培是将 图7-
10 筒式栽培
　　筒膜剪成35cm长,用塑料薄膜封口机或电熨斗将筒膜一端封严后,将基质装入袋中, 直立放置,即成为一个筒式袋.枕头式袋培是将筒膜剪成70cm长,用塑料薄膜封口机或电熨斗封严筒膜的一端,装入20～30 L基质,再封严另一端,依次摆放到栽培温室中.定植前,先在袋上开两个 10cm的定植孔,两孔中心距为40cm.在温室中排放栽培袋以前,温室的整个地面应铺上乳白色或白色朝外的黑白双色的塑料薄膜,以便将栽培袋与土壤隔开,同时有助于冬季生产增加室内的光照强度.定植完
毕即布设滴灌管,每株设置1个滴头.滴 图7-11 枕头式栽培定植穴
灌系统的安装,如图7-12所示.无论是开口筒式袋培还是枕头式袋培,袋的底部或两侧都应该开2～3个 0.5～1.0cm的小孔,以便多余的营养液能从孔中渗透出来,防止沤根.
三,箱培
　　箱培是用聚苯乙烯泡沫塑料箱作为栽培容器的一种复合基质栽培方式,整体效果美观,搬运方便,当单株蔬菜发病时,可将该泡沫箱连同植物一起方便换掉.
(一)箱培设施的组成
　　1.地面 将地面整平,作1:100～200的坡降,整个地面铺水泥方砖,在将要摆放泡沫箱的位置,铺两列水泥砖,略高于走道,两列方砖之间留出10～15cm的缝隙,用水泥砂浆抹出排液沟,排液沟较低的一端与位于温室一端的排液槽相连,
可将多余的营养液排到室外. 图7-13 复合基质箱培设施示意图
将来每列方砖上各摆放一列
泡沫箱.也有人只在温室地面上平整地铺上水泥方砖,不做排液沟,适当减少供液量,少量多余的营养液通过水泥方砖之间的缝隙渗入地下(图7-13).
　　2.泡沫塑料箱 箱培的基本设施与槽培,袋培类似,不同之处只是将栽培槽,袋换成了泡沫塑料箱(白色).栽培瓜类蔬菜,茄果类蔬菜等大株蔬菜时,应选用高度20 cm以上的泡沫箱,栽培白菜类和绿叶菜类蔬菜等小株蔬菜是,可选用高度10 cm左右的泡沫箱.泡沫箱要有一定的强度,一般要达到20 kg/m3,这样才能延长箱的使用寿命. 使用前在泡沫箱的底部或侧壁上距离底部2～3cm处钻2～3个孔,以防箱中积水沤根.
　　3.供液系统 采用开放供液方式,营养液不回收.用PE管作供液管道,主管安装过滤器,每个泡沫箱处设2条内径2mm的水阻管,水阻管两端削尖,一端插入栽培行间的供液支管,一端穿过泡沫箱上沿固定住,伸向泡沫箱中的基质表面,出水口与基质表面保持1～2cm的距离,以免在潜水泵停机营养液回流时将基质吸入水阻管而导致堵塞.
(二)箱培管理技术
　　装箱时,基质不要装满,要保证在定植作物后基质表面距离箱口1～2cm,以免营养液溢出.栽培小株蔬菜时,由于植株较密,可不使用箱盖. 图7-14 基质盆栽
栽培大株蔬菜时,可在泡沫箱盖上打 10 cm以上的定植孔,定植蔬菜后套上箱盖,益严,再从定植孔插入滴头.其他管理技术参见基质槽培.
四,盆培
　　盆培,也称为"盆栽","盆钵栽培",主要是栽培容器小型化,以盆,钵形式作为栽培容器.栽培管理技术与箱培类似.栽培方法是在距塑料花盆的底部1/3高处打 5 mm的孔.塑料桶底部装水洗炉渣,上面装入岩棉等基质见图7-14,每3～5d浇施一次营养液至溢流口排液为止,每月浇1次清水,可栽培各种花卉,果菜和绿叶菜.
家庭也可采用小型滴灌式栽培(图7-15).在 图7-15 小型滴灌式栽培
窗台上方吊一塑料桶用来盛装营养液,安装医院用 Ⅰ 高位部分 Ⅱ 中位部分
过的滴流(点滴)管,下面插入栽培盆表层.栽培 Ⅲ 低位部分
盆选用塑料桶或盆,在离盆底部3cm处打一孔,安 1.营养液 2.黄瓜苗
上废输液管,栽培盆内装满基质,每日滴灌3次, 3.砂粒及砾石 4.回收液桶
每次30min,此设施可以栽培果菜和中型花卉.
知识窗
花卉土壤栽培改为无土基质盆栽的方法
　　1.磕盆 如果是小盆土壤栽培的花卉,一手托植株,一手将盆倒置,轻轻在盆底上拍几下,即可脱出盆内的土和花卉植株.如果是中等盆土壤栽培的花卉,不容易将花盆倒置,应先使土壤湿润.如为塑料盆则用木棍或橡皮轻轻敲盆边,让土壤与盆内壁略分离.然后,右手紧握植株基部,用右脚略用力踩碰盆边缘,转动改变其位置后再踩,盆苗很快就脱出盆.泥盆可以根据具体情况采用不易伤根而容易磕盆的方法.
如果是大盆花木,较难操作.尤其是多根的植物,如棕葵,马尾铁等,一般可以将盆掀倒,叶子置于较低部位的地面,如果没有适合的地面可以用纸或塑料布垫在地上.勿让叶片沾泥土.然后用钝器如木棍,橡皮锤,铁棍等戳松表面土壤,再用自来水冲泥团.当泥土基　　本冲掉时即可脱盆,双手紧握植株基部,用脚蹬住盆的上缘拔出植株.
　　2.冲泥 当植株从花盆磕出后,浸入盆中用手指梳洗泥土.中,大植株可以用自来水管冲洗,不论是易受伤的肉质根还是纤细的须根和根毛,都不应该冲洗过猛,以免伤根过多.
　　3.摊根 根系在无土栽培的花盆中应该舒展,如果根系过多,应该剪除那些老的枯根.根系宜呈伞状分布在基质中,如果是二三株一盆,根系应呈弧状或扇状摊开栽入,使群体根系像雨伞状,力求营养吸收面积均匀合理.摊根时注意不要将根系撮合成"胡须状"栽入盆中,致使根系缺氧腐烂,或根不烂但长新根少,细而慢,影响吸收机能.
　　4.管理 刚移植的无土花卉应该放置在光线不很强的地方,细心照顾,以
便缓苗.在无土基质中浇入营养液之后,花卉根系不会缺水,但应该注意通气,空气湿度应比移栽之前略大些,可以在地上洒水或喷雾.温度低一些,以减少蒸腾.一般缓苗7d如不出现问题,不会再出问题,可以上市或交货.
　　无土栽培的花卉每7d左右浇1次营养液,每半年或1年将根系连同植株取出,冲洗1次,以清除聚积在根部和基质里的盐分.夏季炎热,蒸发量大,可以适当浇些清水,降低植株湿度并防止萎蔫.