無土種植技術的概況

  無土栽培是以草炭或森林腐葉土、膨脹蛭石等輕質材料做育苗基質固定植株,讓植物根系直接接觸營養液,採用機械化精量播種一次成苗的現代化育苗技術。選用苗盤是分格室的,播種一格一粒,成苗一室一株,成苗的根系與基質互相纏繞在一起,根坨呈上大下小的塞子形,一般叫穴盤無土育苗。

  一、原理

  無土栽培***soilless culture*** 不用土壤,用其它東西培養

  植物的方法,包括水培、霧***氣***培、基質栽培。19世紀中,W.克諾普等發明了這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。在二十一世紀人們進一步改進技術,使得無土栽培發展起來。無土栽培中用人工配製的培養液,供給植物礦物營養的需要。無土栽培是一種不用天然土壤而採用含有植物生長髮育必需元素的營養液來提供營養,使植物正常完成整個生命週期的栽培技術。在無土栽培技術中,能否為植物提供一種比例協調,濃度適量的營養液,是栽培成功的關鍵。

  二、分類

  ***一***水培

  水培是指植物根系直接與營養液接觸,不用基質的栽培方法。

  最早的水培是將植物根系浸入營養液中生長,這種方式會出現缺O2現象,影響根系呼吸,嚴重時造成料根死亡。為了解決供O2 問題,英國Cooper在1973年提出了營養液膜法的水培方式,簡稱”NFT”***Nutrient Film Technique***。它的原理是使一層很薄的營養液***0.5-1釐米***層,不斷迴圈流經作物根系,既保證不斷供給作物水分和養分,又不斷供給根系新鮮O2。NFT法栽培作物,灌溉技術大大簡化,不必每天計算作物需水量,營養元素均衡供給。根系與土壤隔離,可避免各種土傳病害,也無需進行土壤消毒。

  此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養,相應根系鬚根發達,主根明顯比露地栽培退化. 例:黃瓜無限型生長,主蔓可達10----15M 主根 根系: 45CM以葉菜類水培為例簡單地介紹葉菜類水培的意義及其基礎設施結構。

  1.葉菜類水培的意義

  絕大多數葉菜類蔬菜採用水培方式進行,其原因是:

  ***1***產品質量好 葉菜類多食用植物的莖葉,如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主,這就要求產品鮮嫩、潔淨、無汙染。士培蔬菜容易受汙染,沾有泥土,清洗起來不方便,而水培葉菜類比土培葉菜質量好,潔淨、鮮嫩、口感好、品質上乘。***2***適應市場需求 ,可在同一場地進行週年栽培。葉菜類蔬菜不易貯藏,但為了滿足市場需求,需要週年生產。土培葉菜倒茬作業繁瑣,需要整地作畦,定植施肥,澆水等作業,而無土栽培換茬很簡單,只需將幼苗植入定植孔中即可,例如生菜,一年365天天天可以播種、定植、採收,不間斷地連續生產。所以水培方式便於茬口安排,適合於計劃性、合同性生產。

  ***3***解決蔬菜淡季供應的良好生產方式葉菜類一般植株矮小,無需要增加支架設施,故設施投資小於果菜類無土栽培。水培蔬菜生長週期短,週轉快。水培方式又屬設施生產,一般不易被颱風所損壞。沿海地區颱風季節能供應新鮮蔬菜的農戶往往可以獲得較高利潤。

  ***4***不需中途更換營養液,節省肥料 由於葉菜類生長週期短,如果中途無大的生理病害發生,一般從定植到採收只需定植時配一次營養液,無需中途更換營養液。果菜類由於生長期長,即使無大的生理病害,為保證營養液養分的均衡,則需要半量或全量更新營養液。

  ***5***經濟效益高 水培葉菜可以避免連作障害,複種指數高。設施運轉率一年高達20茬以上,生產經濟效益高。為此一般葉菜類蔬菜常採用水培方式進行。

  ***二***霧培

  又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上,根系懸掛於容器的空間內

  無土栽培分類部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距離鑽孔,於孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形,形成空間,供液管道在三角形空間內通過,向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2-3分鐘噴霧幾秒鐘,營養液迴圈利用,同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法裝置費用太高,需要消耗大量電能,且不能停電,沒有緩衝的餘地,還只限於科學研究應用,未進行大面積生產,因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機理同水培,因此根系狀況同水培。

  ***三***基質栽培

  它是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中,通過滴灌或細流灌溉的方法,供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內,或鋪於栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不迴圈的,稱為開路系統,這可以避免病害通過營養液的迴圈而傳播。

  基質栽培緩衝能力強,不存在水分、養分與供O2之間的矛盾,且裝置較水培和霧培簡單,甚至可不需要動力,所以投資少、成本低,生產中普遍採用。從我國現狀出發,基質栽培是最有現實意義的一種方式。

  三、優點

  幼苗生長迅速,苗齡短,根系發育好,幼苗健壯、整齊,定植後緩苗時間短,

  水培花卉易成活。不論是基質育苗還是營養液育苗,都可保證水分和養分供應充足,基質通氣良好。同時,無土育苗便於科學、規範管理。

  ***一***節約用水

  據科研部門的在北京地區秋季進行大棚黃瓜無土栽培試驗,46天中澆水***營養液***共21.7立方米。若進行土培,46天中至少澆水5-6次,需用50-60立方米的水,統計結果,節水率為50-66.7%。節水效果非常明顯,是發展節水型農業的有效措施之一。無土栽培不但省水,而且省肥,一般統計認為土栽培養分損失比率約50%左右,我國農村由於科學施肥技術水分低,肥料利用率更低,僅30-40%,一半多的養分都損失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過程很複雜,不僅有很多損失,而且各種營養元素的損失不同,使土壤溶液中各元素間很難維持平衡。而無土栽培中,作物所需要的各種營養元素,是人為配製成營養液施用的,不僅不會損失,而且保持平衡,根據作物種類以及同一作物的不同生育階段,科學地供應養分,所以作物生長髮育健壯,生長勢強,增產潛力可充分發揮出來。

  ***二***清潔衛生

  無土栽培施用的是無機肥料,沒有臭味,也不需要堆肥場地。土栽培施有機肥,肥料分解發酵,產生臭味汙染環境,還會使很多害蟲的卵孳生,危害作物,無土栽培則不存在這些問題。尤其室內種花,更要求清潔衛生,一些高階旅館或賓館,過去施用有機花肥,汙染環境,是個難以解決的問題,無土養花便迎刃而解。

  ***三***省力省工、易於管理

  無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業,省力省工。澆水追肥同時解決,由供液系統定時定量供給,管理十分方便。土培澆水時,要一個個地開和堵畦口,是一項勞動強度很大的作業,無土栽培則只需開啟和關閉供液系統的閥門,大大減輕了勞動強度。一些發達國家,已進入微電腦控制時代,供液及營養液成分的調控,完全用計算機控制,幾乎與工業生產的方式相似。

  ***四***避免土壤連作障礙

  設施栽培中,土壤極少受自然雨水的淋溶,水分養分運動方向是自下而上。土壤水分蒸發和作物蒸騰,使土壤中的礦質元素由土壤下層移向表層,長年累月、年復一年,土壤表層積聚了很多鹽分,對作物有危害作用。尤其是設施栽培中的溫室栽培,一經建設好,就不易搬動,土壤鹽分積聚後,以及多年栽培相同作物,造成土壤養分平衡,發生連作障礙,一直是個難以解決的問題。在萬不得已情況下,只能用耗工費力的”客土”方法解決。而應用無土栽培後,特別是採用水培,則從根本上解決了此問題。土傳病害也是設施栽培的難點,土壤消毒,不僅困難而且消耗大量能源,成本可觀,且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品,同時藥劑有害成分的殘留還危害健康,汙染環境。無土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。

  ***五***不受地區限制、充分利用空間。

  無土栽培使作物徹底脫離了土壤環境,因而也就擺脫了土地的約束。

  耕地被認為是有限的、最寶貴的、又是不可再生的自然資源,尤其對一些耕地缺乏的地區和國家,無土栽培就更有特殊意義。無土栽培進入生領域後,地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區,都可採用無土栽培方法加以利用。此外,無土栽培還不受空間限制,可以利用城市樓房的平面屋頂種菜種花,無形中擴大了栽培面積。

  ***六***有利於實現農業現代化

  無土栽培使農業生產擺脫了自然環境的制約,可以按照人的意志進行生產,所以是一種受控農業的生產方式。較大程度地按數量化指標進行耕作,有利於實現機械化、自動化,從而逐步走向工業化的生產方式。在奧地利、荷蘭、蘇聯、美國、日本等都有水培”工廠”,是現代化農業的標誌。