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文档简介
园艺科学与工程学院工厂化育苗原理与技术魏珉:minwei@8246296(O)M)李岩:edmonlee@163.com8242161M)课程简介《工厂化育苗原理与技术》主要讲授园艺植物工厂化育苗的基础理论和基本技能,并介绍种苗经营与管理知识,使学生系统学习和掌握工厂化育苗相关技术,以满足现代种苗产业兴起和快速发展对高素质专门人才的需求。性质:专业选修
学时:36学分:2.0第一章工厂化育苗概论(2学时)第二章育苗的基础知识(2学时) 第三章工厂化育苗设施与设备(2学时) 第四章工厂化育苗方式和方法(2学时)第五章育苗基质与营养(4学时)第六章嫁接育苗技术(2学时) 第七章育苗质量控制(2学时)第八章蔬菜工厂化育苗技术(4学时)第九章花卉和林果工厂化育苗技术(4学时)第十章工厂化育苗经营与管理(2学时)主要内容主要参考书1.别之龙,黄丹枫主编.工厂化育苗原理与技术.
北京:中国农业出版社,2008
2.王秀峰,陈振德主编.蔬菜工厂化育苗.北京:中国农业出版社,20003.RCStyerandDSKoranski.Plug&TransplantProduction:AGrower’sGuide.BallPublishing,19974.司亚平,何伟明编著.蔬菜穴盘育苗技术.北京:中国农业出版社,19995.李小川,张京社编著.蔬菜穴盘育苗.北京:金盾出版社,20096.葛红英,江胜德主编.穴盘种苗生产.北京:中国林业出版社,20037.辜松.蔬菜工厂化嫁接育苗生产装备与技术.北京:中国农业出版社,20068.尚庆茂,张志斌.蔬菜集约化高效育苗技术.北京:中国物质出版社,20109.吴少华编著.园林花卉苗木繁育技术.北京:科学技术文献出版社,200110.王明启编著.花卉无土栽培技术.沈阳:辽宁科学技术出版社,2001
第一章绪论一、工厂化育苗的概念和特点1.育苗的意义和作用育苗是指从播种到定植的整个过程。提前生长发育:由于气候、茬口等原因或为了提高复种指数,而在定植地又无法按照计划时间种植的情况下,通过育苗创造提前或按时栽培的条件,以达到按正常日期栽培或提早栽培的目的。改变生长早期环境:在人为创造的适宜环境条件下培育幼苗,对苗期,甚至对整个生育过程都会产生显著的影响。育苗的意义和作用(1)便于茬口安排与衔接,提高土地利用率充分利用土壤,利于周年集约栽培,增加单位面积产出(2)节省用种,降低成本,提早成熟,增加产量和效益育苗移栽,防止缺苗;提前收获,延长生育期,增产增效(3)可控环境下育苗,提高秧苗质量,为高产奠定基础利于防除病虫害,避开自然灾害,缩短苗期,培育壮苗(4)有利于实现区域化和规模化种植秧苗体积小,易搬运,可在条件好、成本低的地区异地育苗(5)有利于发展专业化育苗并带动相关产业商品化、规模化育苗,带动育苗容器、基质、肥料等产业按番茄种子,每粒0.35元计当成苗率=95%时,10000株成苗种子成本=3684.2元当成苗率=60%时,10000株成苗种子成本=5833.3元成苗率从60%提高到95%,每株成苗种子成本降低0.21491元,每万株成苗种子成本降低(或节约)2149.1元2.育苗技术的演变完全人工操作,规模较小,多自育自用;也可大到一定面积,成批生产或销售。设施多为风障、阳畦、温床等。育苗成本较低,但育苗条件差、设施简陋,秧苗质量参差不齐。管理凭经验,难以指标化。设施多为日光温室或塑料大棚(热风炉或暖汽加温),采用营养基质、营养钵或育苗穴盘,人工播种、嫁接及管理。具有较严格的程序,但基本无机械化操作和自动化设备,投资相对较小,人工操作管理,人与人之间差异大。效率高、规模大,秧苗质量及规格化程度高,需要完善的育苗设施、设备、仪器以及现代化的测控技术和科学管理。机械化、自动化程度高,很少手工操作。设施一般为大型温室或连栋温室(或加温连栋大棚),环境自动控制。传统育苗规模化育苗工厂化育苗钵、盘育苗体系基质混合机械、车间种子处理、包衣机械、车间
播种车间、自动送钵盘机、基质装钵盘机、压穴机、播种机
自动控温、控湿装置自动调控温、湿、CO2等条件;温室或塑料大棚全自动智能嫁接机;促进愈合装置(光、温、湿自动调控)自动调控温、湿、CO2等条件;温室或塑料大棚
流程设施、设备及条件装盘播种覆土喷水程序化自动流水线作业基质混合、消毒种子处理发芽室秧苗培育嫁接育苗半成苗农户栽植
营养土块育苗体系基质混合、消毒车间、机械;种子处理、包衣车间、机械等营养土块制成车间、机械播种、覆土机械,运输机械等运输到温室或大棚,运输机械温度、湿度、CO2等自动调控温度、湿度、CO2等自动调控
流程设施、设备等条件种子处理基质混合、消毒营养土块制成播种、覆土发芽、出苗秧苗培育农户栽植育苗的三次技术革命:传统育苗规模化育苗工厂化育苗育苗目的:育苗设施和设备:育苗容器和介质:操作管理和水平:阳畦育苗→平畦育苗→塑料平盘育苗→塑料钵育苗→营养块育苗→穴盘育苗群体根系交叉→独立根系土壤→人工基质环境部分控制→环境精准调控(1)工厂化育苗的概念
以先进的育苗设施和设备装配种苗生产车间,将现代生物技术、环境调控技术、施肥灌溉技术、信息管理技术贯穿种苗生产过程,以现代化、企业化的模式组织种苗生产和经营,从而实现种苗的优质、快速、高效和规模化生产。3.工厂化育苗的特点(2)与传统育苗相比的优缺点省工省力,节约能源和资源,提高种苗生产效率
每平米育苗量500-1000株(穴盘)/100株(塑料钵);精量播种700-1000盘/小时;较分散育苗节能70%左右,降低劳动力成本90%;节省种子,缩短育苗期。精量播种装备基质填充基质冲孔基质淋水精量播种基质覆盖采用标准化技术,提高秧苗素质及商品性,有利于高产高效便于良种推广;一次成苗,幼苗整齐,定植时伤根少,缓苗快;促进后期生长并提高产量。成苗便于远距离运输,适合机械化移栽,有利于发展育苗规模化和生产机械化轻基质育苗,体积小,方便异地、专业化育苗;开发专用的移栽机械。缺点:初期投资较大对种子质量要求较高对从业者技术水平要求较高20世纪60年代,美国Speedling公司创始人之一GeorgeTodd首推发泡聚苯穴盘,并用于花椰菜育苗;与此同期,美国康奈尔大学JimBoodley和RaySheldrake教授首次提出用草炭、蛭石作为育苗基质,为大规模育苗提供了可能,并被成功用于蔬菜和花卉育苗;二、工厂化育苗发展状况及特点1.国外的工厂化育苗此后,以穴盘育苗为代表的工厂化育苗在欧、美等国得到迅速推广,商品苗生产量最大的是美国,其次是意大利、法国、西班牙、荷兰等;进入90年代,澳大利亚、日本、韩国、以色列等国的穴盘育苗也形成了一定规模。韩国、日本发展穴盘育苗时间在80年代中期,穴盘育苗设施条件、技术规范化程度、商品苗质量等达到较高水平。特点一:穴盘育苗市场需求量持续增加,商品苗供应数量不断扩大。美国芹菜、鲜食番茄、抱子甘蓝100%,青椒90%,花椰菜、青花菜75%,甘蓝、加工番茄30%,冬春生菜70%采用穴盘育苗移栽。
90年代初,美国穴盘苗生产规模最大的两家公司SpeedlingTransplanting和GreenHeartFarms,商品苗年产量5~6亿株;现在年产量均突破10亿株(其中蔬菜占80%以上)荷兰的VanDerBekerom、BeekehKamp以及意大利的Restyra等育苗公司年产商品苗数量均超过2亿株。特点二:宜地育苗,分散供苗,规模化、专业化程度高。商品苗的规模化、专业化生产适应了现代化农业发展的需要!
加州是美国蔬菜主要生产基地,加州蔬菜产量大约占美国市场总量1/2。同样,加州蔬菜商品苗产量占全美国市场总需求量大约2/3。GreenHeartFarms每年销售商品苗数量10亿株以上,主要育苗蔬菜只有5~6种,固定客户不超过20个农场,但固定客户用苗量约占GreenHeartFarms全部商品苗生产量70%~80%。特点三:机械化作业程度高,技术管理规范。采用自动精播流水线作业,700~1000盘/小时,一穴一粒准确度98%左右,成苗率80%~95%。喷水、喷肥、打药机械化,年育苗茬次5~6茬,年人均育苗量600万~800万株。20世纪70年代后期,我国先后开展了蔬菜无土育苗、水稻无土育秧的研究和推广工作。20世纪80年代中期从美国引进穴盘育苗技术(精播生产线、种子丸粒化设备、PS吸塑穴盘等),并在京郊花乡建起我国第一座穴盘育苗生产场,1987年正式投产。1990~1993年商品苗销售量达到每年800万株,但1996年后出现下滑:生产规模小;设施设备利用率低;劳动生产率低;能耗大;进口穴盘成本高。“八五”、“九五”、“十五”期间,工厂化育苗均作为农业部和科技部攻关项目立项,从而逐步实现了育苗设施设备的国产化,育苗技术不断创新。2.国内的工厂化育苗据不完全统计,“八五”期间由农业部和地方政府资金投入建起的小批量生产规模育苗场20多家,“九五”期间新建蔬菜育苗场近40家。目前,集约化、专业化育苗企业如雨后春笋,发展迅速。蔬菜、草花穴盘育苗及营养钵育苗,果树、林木容器育苗,蔬菜、烟草漂浮育苗逐渐得到普及推广。据初步统计,2011年全省通过注册并具有一定规模的蔬菜育苗企业300多家,其中年育成商品苗1000万株以上的企业72家,2000万株以上的41家,3000万株以上的24家,4000万株以上的16家,5000万株以上的8家。蔬菜育苗占地面积约1.57万亩,其中连栋温室3238亩,日光温室4748亩,塑料大棚2570亩;商品苗总量30.18亿株,其中嫁接苗6.97亿株,约占育苗总量的1/4;销售总额13.85亿元。寿光市包括未在工商部门注册、农民自己进行集约化育苗,目前已有育苗单位200多家。2011年寿光育苗量达到5亿多株,成为中国最大果菜育苗基地。山东集约化育苗现状问题1:分散育苗、集约化育苗仍占主导,工厂化、规模化企业少2011年,寿光注册育苗企业70余家(实际可能超过200家),育苗量超过5亿株;济南约20家,年产量超过1亿株。需要政策资金的支持我国工厂化育苗存在的问题问题2:育苗技术水平和标准化生产亟待进一步提高理论与技术研究标准制订和实施目前国家或行业标准缺乏
济南伟丽种业有限公司《西瓜工厂化嫁接育苗技术规程》(DB37/T1341-2009)《番茄集约化嫁接育苗技术规程》(DB37/T1410-2009)《辣(甜)椒集约化嫁接育苗技术规程》(DB37/T1421-2009)《黄瓜集约化嫁接育苗技术规程》(DB37/T1429-2009)《厚皮甜瓜集约化嫁接育苗技术规程》(DB37/T1396-2009)《冬瓜集约化嫁接育苗技术规程》(2009-T-05025)《薄皮甜瓜集约化嫁接育苗技术规程》(2009-T-05026)《西葫芦集约化嫁接育苗技术规程》(2009-T-05027)问题3:育苗设施及配套装备的研发需要进一步加强劳动力成本不断攀升国内产品精度低,国外进口成本高
种苗产业是一项资金、技术密集型的高度集约化产业
(1)规模化、专业化生产基地需要大批量种苗大约60%以上的蔬菜种类需要育苗移栽,据初步估算,全国蔬菜每年育苗量大约需要4000-5000亿株。山东仅设施蔬菜面积1000多万亩,亩用苗量按2500株,就需要250个亿。目前还不足15%,发展空间十分巨大。
(2)农户自己育苗成本高、风险大种子、人工、设施、幼苗素质---
规模化、专业化标准化、机械化商品化、品牌化产业化、社会化三、我国工厂化育苗发展前景思考题:1.何谓工厂化育苗?与传统育苗相比有何优点?2.国内和国外工厂化育苗的现状比较。园艺科学与工程学院李岩第二章育苗基础知识
第一节种子结构与萌发第二节种子质量和播前处理第三节播种育苗技术思考题本章主要内容种子在农业生产中的地位和作用
1.农业生产不可取代的生产资料2.农业增产的内因3.促进种植制度和栽培技术的改进4.最经济、最有效的增产措施5.一些先进科学技术的载体种子(seed)是由胚珠发育而成的。生产中所采用的“种子”主要包括4类:真种子(植物学种子):由胚珠经过受精发育而来。如茄果类、瓜类、豆类、白菜类果实:由胚珠和子房共同发育而来。如菊科、伞形花科、黎科营养器官:用植株营养体的一部分作为播种材料。如鳞茎(大蒜)球茎(芋头)、根茎(生姜、莲藕)、块茎(马铃薯、山药)等菌丝体:主要指食用菌类第一节种子结构与萌发一、种子的形态和结构种子的外部形态是鉴别植物种类、判断种子品质和新陈的重要依据。种子的形态特征包括外形、大小、色泽、斑纹、表面光洁度、毛刺、蜡质、沟棱、突起物等。1.种子的形态种子由受精胚珠发育而来,成熟的种子由种皮、胚和胚乳构成。胚由受精合子发育而来,分为胚芽、胚根、胚轴和子叶四部分,是植物的原始体。种子发芽过程中,幼胚依靠子叶和胚乳提供营养。子叶不仅贮存养分用于种子发芽,而且是幼苗出土后最早发生的同化器官。2.种子的结构胚乳由受精极核发育而来,属于养分的贮藏组织。种皮由珠被发育而成,具有保护作用,可以保护种子内部的胚,避免水分丧失、机械损伤和病虫害侵入。属于果实的植物种子,“种皮”实际上是“果皮”。二、种子分类
(一)根据胚乳有无进行分类:1.有胚乳种子:(1)内胚乳发达的种子;(2)内胚乳和外胚乳同时存在的种子;(3)外胚乳发达的种子。2.无胚乳种子。(二)根据种子附属物的有无及来源进行分类:1.包含果实及其外部附属物;2.包含果实的全部;3.包含果实和种子的一部分;4.包含种子的全部;5.包含种子的主要部分。
三、种子发育与成熟
种子的发育主要包括胚及胚乳(或子叶)的发育。胚的发育从受精卵开始,受精卵经过短期休眠后发生极度不等性横裂,形成基细胞和顶细胞,二者经过几次分裂分别形成胚柄和胚体构成原胚,原胚继续进行细胞分裂与分化形成完整的胚。胚乳由1个精细胞与中央细胞的2个极核或次生核受精后形成的初生胚乳核发育而成,胚乳的发育稍早于胚的发育。
种子成熟主要包括生理成熟和形态成熟两个过程。生理成熟—种子的营养物质贮藏到一定程度时,种胚形成,种实具有发芽能力。形态成熟—当种子完成了种胚的发育过程,结束营养物质的积累时,含水量逐渐降低,营养物质由易溶状态转化为难溶的脂肪、蛋白质和淀粉,种子本身的质量也不再增加或增加很少,呼吸作用逐渐减弱,此时种子的外部形态完全呈现出成熟的特征。
种子萌发—风干种子处于休眠状态,细胞内的原生质处于凝胶状态,生理活动微弱,胚几乎停止生长。具有生活力的种子,一旦解除休眠,在适宜的环境条件包括足够的水分、充足的氧气和适宜的温度下,胚便由休眠状态转变成为活动状态,吸收种子内的营养物质开始生长,形成幼苗。
种子萌发过程分为:吸胀、萌动、发芽、幼苗形态建成。四、种子萌发的过程(一)吸胀(imbibition)吸胀是种子萌发的起始阶段。种子吸胀作用并非活细胞的一种生理现象,而是胶体吸水使体积膨大的物理作用。因此,无论是活种子或死种子均能吸胀。种子吸胀能力的强弱,主要决定于种子的化学成分。高蛋白种子的吸胀能力远比高淀粉含量的种子强。(二)萌动(protrusion)萌动是种子萌发的第二个阶段,种子在最初吸胀的基础上,吸水一般要停滞数小时或数天。萌动期,在生物大分子、细胞器活化和修复基础上,种胚细胞恢复生长。当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚根尖端就突破种皮外伸,这一现象称为种子萌动(露白)。种子从吸胀到萌动所需的时间因植物种类而异。种子开始萌动后,胚细胞代谢机能趋于旺盛,对外界环境条件的反应敏感。(三)发芽(germination)
种子萌动后,种胚细胞开始或加速分裂和分化,生长速度显著加快,当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度,就称为发芽。
传统习惯上把胚根长度达到与种子等长,胚芽长度达到种子一半时,作为种子已经发芽的标准。国际种子检验协会认为,种子发育长成具备正常构造的幼苗才称为发芽。种子萌发期间的吸水过程:快→慢→快S型曲线:阶段Ⅰ:吸胀期间的快速吸水期,吸水量与化学成分有关;阶段Ⅱ:萌动期间吸水,为吸水滞缓期;阶段Ⅲ:发芽期间的快速吸水期,靠幼苗生长力吸水,死种子无此吸水。(四)幼苗的形态建成(seedlingestablishment)种子萌发时,按子叶出土与否将作物分为子叶出土和子叶留土(子叶不出土)两类。1.子叶出土型下胚轴伸长,顶出土面逐渐伸直,胚与种皮脱离,子叶迅速展开,子叶间的胚芽长出真叶。子叶出土型幼苗的优点是幼苗出土时顶芽包被在子叶中受到保护;子叶出土后能进行光合作用,继续为生长提供能量。2.子叶留土型上胚轴伸长露出土面,长出真叶,子叶留在土中与种皮不脱离,直至内部贮藏的养分消耗殆尽。发芽时穿土力较强,干旱地区播种可较出土型略深。一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的危害,仍有可能重新从土中长出幼苗。五、种子萌发的条件种子萌发并迅速成长为健壮的幼苗,必须具备种子本身内部的生理条件和种子萌发的外部环境。1.内在条件是种子本身要有健壮的生活力,已充分成熟并通过休眠。2.外在条件则是充足的水分供应、适宜的温度和氧气供应,有些种子还需要一定的光照。(一)水分水分是种子萌发的先决条件,必须吸收一定量的水分后才能萌发(种皮软化、物质转化、生理活动)。种子萌发的最低需水量是指种子萌动时所含最低限度的水分占种子原重的百分率(也可用含水量表示)。种子水分吸收速率和吸收量,主要受种子化学成分、种皮透性、外界水分状况和温度的影响。(二)温度种子萌发温度三基点最低温度和最高温度分别指种子至少有50%能正常发芽的最低、最高温度界限;最适温度是种子能迅速萌发并达到最高发芽百分率时所处的温度。大多数种子在15-30℃范围内均可良好萌发,但是不同作物的种子对温度要求具有差异。(三)氧气1.氧气是种子萌发不可缺少的条件。2.种子萌发时,呼吸作用特别旺盛,氧化有机物释放能量,促进种子萌发。(四)光照(五)休眠种子有生活力,但即使给予适宜的环境条件仍不能萌发,此种现象称种子的休眠。六、种子寿命(longevity)种子从完全成熟到丧失生命为止,所经历的时间。根据种子生活力保存期的长短:1.短寿命种子:寿命一般在3年以内。①保存期只有几天的种子;②只有几个月的种子;③1~2年的种子。2.中寿命种子:寿命一般为3~15年。3.长寿命种子:寿命在15年以上。一、种子质量检验品种品质:指与遗传特性有关的品质(即种子内在品质),可用真、纯两个字概括。播种品质:是指种子播种后与田间出苗有关的品质(即种子外在品质)。可用净、壮、饱、健、干五个字来概括。第二节种子质量和播前处理真:指种子真实可靠的程度,可用真实性表示。纯:指品种典型一致的程度,可用品种纯度表示。净:指种子清洁干净的程度,可用净度表示。壮:种子发芽出苗齐壮的程度,可用发芽力、生活力、活力表示。饱:指种子充实饱满的程度,可用千粒重表示。健:种子健全完善的程度,常用病虫感染率表示。干:种子干燥耐藏的程度,可用种子水分百分率表示。种子质量检验包括种子含水量测定种子净度测定种子饱满度测定种子发芽力测定种子生活力测定1.种子含水量测定种子含水量是指种子所含水分质量与种子质量的百分比。它是种子安全贮藏、运输及分级的指标之一。计算公式为:种子含水量=(干燥前供检种子质量-干燥后供检种子质量)/(干燥前供检种子质量)×100%2.种子净度测定种子净度又称种子纯度,指样本中属于本品种种子的质量百分数。计算公式为:种子净度=【供试样本总量-(杂志质量+杂种子质量)】/(供试样本总量)×100%3.种子饱满度测定常用1000粒种子的质量(g)表示,称为种子的千粒重或绝对质量。4.种子发芽力测定种子发芽力用发芽率和发芽势两个指标衡量,可用发芽试验测得。种子发芽率是在最适宜发芽的环境条件下,正常发芽的种子占供检种子总数的百分比,反映种子的生命力。种子发芽率=(发芽种子粒数)/(供试种子粒数)×100%发芽势是反映种子发芽速度和发芽整齐度的指标,指在规定时间内,供试种子中发芽种子的百分数。发芽势高说明种子萌发快,萌芽整齐。种子发芽势=(规定天数内发芽种子粒数)/(供试种子粒数)×100%5.种子生活力测定是指种子的发芽潜力或种胚具有的生命力。种子生活力常用具有生命力的种子数占试验样品种子总数的百分率(即生活率)表示。测定生活力的方法常用化学试剂的溶液浸泡处理,根据种胚(和胚乳)的染色反应来判断种子生活力。二、播种前的种子处理1.
种子精选为了获得纯度高、品质好的种子,确定合理的播种量,以保证苗齐、苗壮,在播种前应对种子进行精选。其方法可根据种子的特性和夹杂物的情况进行筛选、水选或粒选等。一般小粒种子可以采取筛选或风选,大粒种子进行粒选。2.种子消毒
种子消毒的目的是为了杀灭种子上所带的病菌。采用药液浸种时,应严格掌握药水的浓度和浸种时间,而且在药液处理后一定要用清水将种子冲洗干净,否则会对种子发芽造成影响。三、种子催芽催芽的意义用人为的方法促进种子萌动和萌发,并使种子长出胚根的处理。通过催芽,可提高种子的发芽率,减少播种量,节约种子,且出苗整齐,有利于出苗后的管理。种子休眠的类型1.自然休眠又称生理休眠、长期休眠。具有自然休眠特性的种子,在休眠期即使给予适宜的萌发条件,也不能萌芽生长,必须经过一段时间的休眠或采取人工打破休眠后才能萌芽生长。引起自然休眠的原因(1)种子含萌发抑制物质
(2)生理后熟
(3)种皮的机械阻碍。2.被迫休眠因环境条件不适,种子得不到发芽所需的基本条件而不能萌发的现象。
催芽方法
浸种催芽
层积催芽
药剂浸种和其他催芽方法
接种1.浸种催芽目的是促使种皮变软,种子吸水膨胀,有利于种子发芽。(1)温汤浸种:水温为大多数病菌致死温度55℃,用水量为种子量的5~6倍。(2)热水浸种:一般温度为70~80℃,边倒热水边搅拌,至水冷至室温时为止。优点是灭菌效果较好,可以缩短浸种时间。(3)冷水浸种:对于种皮薄的种子,一般用冷水浸种。
2.层积催芽将种子与湿润物混合或分层放置,促进其达到发芽程度的方法。层积催芽分为低温层积催芽、变温层积催芽和高温层积催芽等。3.药剂浸种和其他催芽方法4.接种(1)根瘤菌剂接种(2)菌根菌剂接种(3)磷化菌剂接种(四)种子引发也称为渗透调节,是一项在控制条件下使种子缓慢吸水,为萌发提前进行生理准备的一种播前种子处理技术,现已作为一些蔬菜和花卉种子的播前常用处理技术。引发的原理是控制种子的吸水作用至一定水平,即允许发芽的代谢作用进行,但防止胚根的伸长。第三节播种育苗技术一、播种技术1、播种时期一般园艺植物的播种期可分为春播和秋播两种。春播从土壤解冻后开始,以2~4月份为宜,秋播多在8~9月份,至冬初土壤封冻前为止。
2.播种方式露地育苗的种子播种可分为大田直播和畦床播种,工厂化育苗多采用机械精量播种。
3.播种地选择播种地应选择有机质较为丰富、土质松软、排水良好的沙质壤土。播前要施足基肥,整地作畦,耙平。4.播种方法(1)撒播:多用于小粒种子。优点是比较省工,出苗多;缺点:出苗稀密不均,管理不便,苗生长细弱。(2)点播(穴播):多用于大粒种子。每穴播种2~4粒。该方法分布均匀,营养面积大,生长快,成苗质量好,但产苗量少。(3)条播:适宜大多数植物种子。
5.播种量及播种深度
(1)播种量单位面积内所用种子的数量,通常用kg/hm2或g/m2表示。计算公式为播种量=(单位面积计划育苗数)/(每千克种子粒数×种子净度×种子发芽率)×安全系数(2)播种深度依种子大小、气候条件和土壤性质而定,一般为种子横径的2~5倍。
6.播种技术要点(1)作床或装盘:目前播种育苗床有普通地床、电热温床和育苗盘播种。(2)浇底水:播前浇透底水,不仅促进幼苗正常出土,且有利于出苗后地温升高及苗期病害的防治。(3)播种(4)覆土:覆土厚度依种子大小不同为0.5~1.5cm,盖土太薄,床土易干,出苗易‘戴帽’;盖土过厚,出苗延迟。二、苗期管理1.出苗期管理:从播种到幼苗出土的时期。中心任务是促使种子迅速萌发,提高种子发芽率和出苗率,使出苗整齐、均匀、生长健壮。2.幼苗期管理:从幼苗出土后开始到幼苗出圃结束。3.分苗后管理:分苗的主要目的是为了扩大营养面积。分苗所需的营养面积大小取决于成苗大小、单叶面积大小和叶片开张度等因素。4.定植前锻炼:主要措施是降温控水通风。
三、壮苗的判断及其指标壮苗是指生产潜力较大的高质量秧苗,对秧苗群体而言,应包括无病虫害、生长整齐、株体健壮三个主要方面。壮苗指数=(茎粗/株高)×苗干重(或冠干重)壮苗指数=(苗幅/苗高)×叶片数问题1种子萌发包括哪些过程?影响种子萌发的因素有哪些?问题2种子质量检验包括哪些内容?问题3常用的播前种子处理方法有哪些?问题4种子层积催芽和渗透调节各有何作用?如何进行?问题5
如何培育壮苗?思考题第三章工厂化育苗设施与设备工厂化育苗将现代生物技术、环境调控技术、施肥灌溉技术、信息管理技术贯穿于种苗生产全过程,必须配备先进的设施与设备条件。在哪里育苗?用什么育苗?准备阶段播种阶段催芽阶段苗期管理炼苗阶段育苗工艺流程第一节工厂化育苗的设施1.育苗场所:塑料大棚、日光温室、现代温室最普遍(1)塑料大棚:无围护结构,骨架+薄膜规格:一般高2-3m,跨8-12m,长30-60m特点:
与温室相比,结构简单,建造、拆装方便,投资较少稳固性较差,无外覆盖,保温性差。按骨架(“三杆一柱”)材料分类(一)竹木结构(二)钢架结构(三)镀锌钢管装配结构(四)硬质全塑结构(五)成型件结构水泥预制件、玻璃钢、磷镁土----竹木、水泥预制件竹木、钢管钢架、混凝土柱---(六)混合结构屋顶形状连接方式骨架材料大棚的类型
后墙墙体山墙立柱(或无)横梁骨架檩条拉杆拱杆压杆(或压膜线)覆盖材料薄膜保温帘(被)日光温室结构(2)日光温室按照骨架材料,日光温室可分为多种类型无论单栋、连栋塑料大棚,还是日光温室,作为育苗场所均必须配备必要的加温、降温、遮阳等设备,以防御极端天气条件对幼苗的生长造成危害。
现代化温
室玻璃温
室塑料温
室PC板温室门式钢架结构Venlo型玻璃温室Venlo型PC板温室PC板与塑料薄膜混合拱园型塑料温室锯齿型塑料温室双层充气膜塑料温室双层结构塑料温室(3)现代温室现代温室生产系统计算机环境测量和控制系统(4)闭锁型苗生产系统1998年,由日本千叶大学与太洋兴业共同研究开发,2003年投入市场高绝热性,高密封性;多层育苗架,一般4-5层;高效HF荧光灯,光强约200~250μmol/(m2s)空调机调节室温,架层间空气流动二氧化碳浓度1200ppm左右自动调配培养液,底面灌溉,循环利用2.物料存放与前处理场所基质、穴盘等物料的存放基质使用前的处理穴盘等物品的清洗消毒
防雨、防潮、防晒、通风!
3.基质填装和播种场所4.催芽场所用密闭性、保温隔热性能好的材料建造可以小单元多室配置,每单元20m2左右温度和相对湿度可以调节控制:RH75%-90%;T20-35℃;气流均匀度95%以上5.幼苗绿化和驯化场所一、基质处理设备基质消毒目的:杀灭其中的病原菌、虫卵以及杂草种子等。分物理方法和化学方法,前者包括太阳能消毒、热水消毒、蒸汽消毒等,以高温蒸汽消毒效果较好。基质搅拌目的有二:一是使不同基质组分充分混合均匀;二是避免大的基质颗粒或结块影响装盘与播种的质量。第二节工厂化育苗的设备二、精量播种设备播种速度快,最快每小时可播种1000-1200盘。播种对象大粒种子播种方式变角度定向生产率6000粒/小时操作人数1-2人动力方式电动+气动主要性能日本长粒种子定向精量播种机三、灌溉和施肥设备
自走式系统灌溉均匀,可比人工喷灌节水50%
喷淋截面图四、CO2施肥设备
1.苗床第三节工厂化育苗的辅助设备高度60~90cm,宽度1.2~2.0m
2.苗运送设备3.水处理设备水处理设备通常由抽水泵、沉淀池、过滤器、离子交换器、反渗透处理器、加酸配比机等部分组成。4.机械嫁接人工嫁接机械嫁接思考题:
1.工厂化基质育苗的工艺流程包括哪些步骤?2.工厂化育苗的主要设施设备有哪些?3.工厂化育苗过程中灌溉施肥的方法有哪些?
第四章工厂化育苗方式与方法育苗的方式按照育苗场所:
保护地育苗(设施类型多样);露地育苗按照育苗所用介质:
土壤育苗;无土育苗(基质、水培、气培)按照护根的措施:割坨育苗、营养土块育苗、纸(塑料)袋育苗、塑料钵育苗、穴盘育苗等按照繁殖材料:
播种育苗、扦插育苗、组织培养育苗①播种育苗②扦插育苗③组织培养育苗第一节基质育苗穴盘育苗营养钵育苗塑料钵育苗
纸钵育苗
育苗盘(箱)育苗基质育苗的主要方式
1.穴盘育苗穴盘是按照一定规格制成的带有许多小型钵状穴的塑料盘,按材质和加工工艺分为聚乙烯注塑穴盘、聚丙烯薄板吸塑穴盘和聚苯乙烯发泡穴盘常见穴盘的孔穴形状有方锥形和圆锥形,穴孔数目50、72、128、200、288孔不等;国产穴盘一般长54cm,宽27cm左右。不同来源和规格的穴盘,即使穴孔的数目相同,穴孔大小和容积却未必一样。表穴盘规格及其用料量
(司亚平等,蔬菜穴盘育苗技术,1999)
产地规格上口边长下口边长深度容积每m3基质装盘基质用量(穴)(cm)(cm)(cm)(ml/盘)(个)(m3/1000盘)
746332154.65美国1236432743.652882.00.94.027653622.76
723.82.04.831863133.20韩国1283.01.46.545592194.572882.00.94.629093432.92穴盘育苗:以不同规格的穴盘为容器,以草炭、蛭石、珍珠岩等材料为基质,采用自动精量播种系统或人工作业完成基质装填、播种、覆土、浇水等工序,在催芽室和温室等设施内进行有效管理,一次性培育成苗的育苗技术体系。播种时一穴一粒,成苗时一室一株。主要优点:
节省种子,节约空间,便于机械化操作,育苗效率高;育成苗便于存放,适宜集中育苗和远距离运输与销售;利于培育壮苗,起苗容易,定植伤根少,缓苗快。“塞子苗”(plugseedling)
工厂化穴盘育苗:在人工控制的最佳环境条件下,采用科学化、标准化的技术措施,运用机械化、自动化的手段以及现代化的管理方法,使穴盘苗生产实现快速、优质、高效和规模化。一般流程:
营养钵:利用专门的机械将营养基质压制成具有固定大小和形状的小块,其中含有作物苗期生长所需养分,育苗过程中只需浇水,无需另行提供营养。特点:方法简便,省工省时,成苗后可直接定植,不伤根,无缓苗期,提高定植成活率,加快生长速度,早熟丰产适用对象:蔬菜、瓜果、花卉、林木、药用植物等多种作物规模化育苗。
2.营养钵育苗塑料钵种类很多,外形有圆形和方形,组成有单体钵和联体钵,原料有聚乙烯和聚氯乙烯等。最常见的是聚乙烯单体软质圆形钵,上口直径和钵高分别8~14cm,下口直径6~12cm,底部有一个或多个孔用于排水。
3.塑料钵育苗钵、盘育苗体系基质混合机械、车间种子处理、包衣机械、车间
播种车间、自动送钵盘机、基质装钵盘机、压穴机、播种机
自动控温、控湿装置
流程设施、设备及条件装盘播种覆土喷水程序化自动流水线作业基质混合、消毒种子处理发芽室秧苗培育嫁接育苗半成苗农户栽植
4.纸钵育苗育苗盘规格一般为60cm×30cm×5cm或40cm×30cm×5cm育苗箱为50cm×40cm×12cm
5.育苗盘(箱)育苗第二节水培育苗水培育苗:利用成型的聚苯乙烯泡沫穴盘、四周和底部带孔的塑料钵填装少量基质,或直接用岩棉块、聚氨酯泡沫方块等作为根系固着的载体,在营养液中培育幼苗的方法。岩棉块育苗泡沫方块育苗深水漂浮育苗有孔塑料钵育苗
水培育苗的主要方式岩棉块规格不同,3×3×3cm、4×4×4cm、5×5×5cm、7.5×7.5×7.5cm、10×10×5cm等。较大岩棉块上表面中央有一个小方洞,可嵌入一个小方块,小方洞大小刚好与小方块相吻合,称为“钵中钵”。除上、下两表面外,岩棉块四周用不透光乳白或黑白双面塑料薄膜包裹,以防止水分蒸发、四周积盐和孳生藻类。育苗时的使用方法和供液办法有多种。1.岩棉块育苗2.泡沫方块育苗
用于育苗的聚氨酯泡沫片具有固定的规格,已被切割成许多小方块,但底部尚连接在一起。小方块具有一定的大小,长宽约4cm见方,高约3cm,每个小方块的中央切一个“×”形缝隙用于播种。
3.深水漂浮育苗建造营养液池,将已填装基质并播种的膨化聚乙烯格盘摆放在盛有一定深度营养液的池子中,漂浮营养液表面。营养液通过格盘底部小孔进入,借助基质毛管作用供给幼苗水分和养分。营养液循环流动,并定期调整和更换。成型膨化聚乙烯格盘有128、162、200、242、253、288、500格等不同规格。也可用泡沫方块或海绵块播种,待幼苗长至一定大小时移栽到成型、带孔的聚苯乙烯泡沫板上,将泡沫板放入营养液池中育成苗。
4.有孔塑料钵育苗
适用于沙砾培、深液流培、浮板毛管培等果菜类和观叶类花卉育苗播种床需要基质,当幼苗长到一片真叶大小时转移到有孔塑料钵中培育成苗。待成苗后直接定植到水培床上,或者栽培基质中。
一、扦插育苗
①概念:将植物的部分营养器官插入基质中,在适宜环境条件下使其生根长芽,然后培育成苗的技术。是果树、花卉繁殖成苗的主要方法,蔬菜上也有应用。第四节其它无土育苗方式
②扦插育苗具有以下优点:有利于保持原品种的优良特性节省种子,操作简便发根及生长快,开花结果早,可缩短育苗周期,提高繁殖系数易于实行多层立体和工厂化育苗(一)扦插的种类和方法通常依据插穗的类型,将扦插分为叶插、枝插和根插。(1)叶插
叶插适用于能在叶上产生不定芽及不定根的植物:落地生根、石莲花、景天树、虎皮兰等。(2)枝插分软(嫩)枝扦插和硬枝扦插两种。软(嫩)枝扦插适用于温室花卉和常绿花木。方法是选取当年生健壮、充实、带叶的枝条作插穗,长6~10cm,至少带2~3个芽,剪去下部叶,保留上部叶片或酌情剪掉一部分,以减少蒸发。硬枝扦插多用于落叶花木及部分果树。方法是选取1~2年生健壮枝条作插穗,入冬前沙藏于窖,第二年春天扦插或在温室内提前扦插。插穗应选取枝条中段、芽饱满处,长10~20cm。软(嫩)枝扦插或常绿果树扦插,插穗在基质中深度通常为总长度1/3~1/2;硬枝扦插时,顶芽与地面相平。(3)根插
根插法适用于芍药、牡丹、荷兰菊、宿根福禄考等根上能长出不定芽的花卉以及枝插不易成活的果树,如枣、柿、核桃等。1.人为因素插穗的选择
应选择易生根、遗传变异小的部位。木质化程度较低者,可选用含节间的带叶茎段作插穗;木质化程度较高者,可用硬枝或软枝作插穗,嫩枝易生根。扦插时间的确定
虽然在一年四季都可进行,但通常早春和夏末自然条件较好,植株分裂活动旺盛,更有利于接穗生根和成活。基质的选择
要求通气、持水和排水性能好,不带病原菌。并非所有无土栽培基质都适合作扦插基质,一般软枝扦插要求的基质条件比硬枝扦插更为严格。生长调节剂的运用
常用的药剂有吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4-D,ABT生根粉等,主要处理方法包括浸泡和蘸粉。(二)影响扦插成活的因素插穗生根是扦插成活的重要标志。2.环境条件光照进行光合作用,制造营养物质,合成生长素,促进生根;低温季节提高基质温度。夏季强光往往导致高温和蒸腾加剧,扦插后2~3天内适当遮荫。温度多数作物20~25℃。保持基质温度稍高于气温2~4℃可抑制地上部茎叶生长,促进生根。一定的昼夜温差有利于生根,昼间21~26℃,夜间15~21℃对多数作物较适宜。湿度多数植物基质含水量60%~80%为宜。扦插后一周内宜保持较高空气湿度,避免枝叶水分过度蒸腾,尤其对嫩枝扦插,空气相对湿度80%~90%为宜,生根后可逐渐下降到60%左右。氧气多数植物插穗生根需要保持15%以上的氧气含量。采用自动喷雾装置进行雾培育苗,生根快,效果好。二、组织培养育苗概念:是在无菌条件下分离植物体的一部分(器官、组织、细胞或原生质体),接种到培养基上,在人工控制条件下离体培养,促使其分裂分化并诱导成苗的技术。
优点:能够保持原品种的优良性状,获得无病毒幼苗大幅度提高繁育速度和繁殖系数有利于实现育苗的自动化、工厂化和周年生产缺点:要求条件严格,成本较高,技术难度较大(一)组织培养育苗的设施设备和条件
理想的组织培养室应包括准备室、接种室和培养室。工厂化组培苗生产,还需配备供幼苗驯化用的温室或大棚。准备室:主要进行一切与组培有关的准备工作,包括器皿洗涤、培养基配制和分装、培养基和器皿灭菌等接种室:是进行无菌操作的场所,要求密闭性好,干燥清洁,能较长时间地保持无菌环境。培养室:是对离体材料进行控制培养的设施,培养室的标准较高,基本要求是能够控制内部的光照和温度,并保持相对的无菌环境。
培养基配制、消毒、装试管或瓶培养基煮锅、消毒用压力锅等无菌超净工作台、酒精灯、接种刀
组织培养室、温、光、湿调控装置培养基调整、温、光、湿调控装置营养(土)基质的配制温、光、湿等调控的温室或大棚培养基准备、消毒植物组织接种到培养基上培养、生芽诱导培养、生根诱导幼苗驯化、培育农户栽植植物组织前处理(二)组织培养育苗的步骤大致步骤:培养基配制与灭菌---外植体取材和消毒---外植体接种与培养---试管苗炼苗与移栽---成苗。流程:
接种后的培养条件温度依植物种类而定,一般20~30℃外植体培养初期或愈伤组织增殖阶段,宜保持黑暗或弱光条件;在器官分化阶段需要提供较强光照。通常每天光照时间10~16h,光照强度1000~3000Lux环境相对湿度一般70%~80%
组培苗根长1~2cm时,开始驯化移栽。首先采用降低培养温度(20℃以下)和增加光照强度(3000Lx以上)方法炼苗1周,移出前1~2天将培养瓶移入驯化温室或大棚,打开瓶口。移栽时,小心从培养瓶中取出生根试管苗,用清水仔细洗去培养基,吸干,移栽到预先消毒的基质中,喷透水。开始阶段适当遮荫,保持空气湿度80%~90%以上,温度20~25℃。一周后降低湿度,浇营养液,基质相对湿度60%~70%为宜。驯化与移栽过程本章思考题何谓穴盘育苗?简述工厂化穴盘育苗生产工艺流程?何谓水培育苗?优缺点及主要育苗方式有哪些?何谓扦插育苗?影响扦插成活的环境因素有哪些?何谓组织培养育苗?简述其作业流程及其设施设备。
第五章工厂化育苗基质与营养第一节育苗基质育苗基质的作用与要求基质的理化性状指标主要基质种类及其特性基质的消毒方法
主要内容育苗基质是能为幼苗生长提供稳定协调的水、气、肥及其根际环境的介质。选用性状优良的基质是无土育苗的关键环节和培育壮苗的基础。
工厂化育苗要求基质不仅能为植物根系提供良好的营养和环境条件,而且可以改善和提高管理措施,方便操作。主要要求:一、育苗基质的作用及要求资源丰富成本较低,适应现代化生产的要求,易于操作及标准化
利于根系伸展和附着,便于成坨,能充分发挥其固定和保持作用
具有优良的理化性状,性质稳定,能为植物根系提供良好的水、肥、气、热、pH值等条件
不带病原菌、虫卵和杂草种子,不含对植物生长有害、有毒物质二、基质的理化性状指标
物理性状1.容重2.总孔隙度3.气水比4.粒径化学(生物)性状1.组成及其稳定性2.酸碱性3.电导率4.盐基代换量5.缓冲能力通常主要从物理特性、化学特性、生物学特性评判育苗基质的质量。1.容重:单位体积干燥基质的重量,以g/cm3表示,反映基质的紧实程度,受质地和颗粒大小的影响。与比重(密度)不同!容重大,基质过于紧实,总孔隙度小,通气透水性差,操作运输不方便;容重小,吸水差,浇水时易漂浮,不利于根系伸展和固定。无土育苗基质的容重一般要求0.2-0.8g/cm3。2.粒径:颗粒直径大小,以mm表示,影响容重、总孔隙度和大小孔隙比。同一种基质颗粒越细,容重越大,总孔隙度越小,通透性降低;颗粒越粗,容重越小,总孔隙度越大,保肥保水能力差,播种后易出苗不齐。不同种类的基质,分别有其适宜的粒径。无土育苗基质的粒径多数要求在0.5-5mm3.总孔隙度:单位体积基质内孔隙(通气、持水)所占的比例。
总孔隙度=(1-容重/比重)*100%总孔隙度大,基质疏松,空气、水分容量大,有利于根系发育,但对根系支持、固定作用差;总孔隙度小,基质较重,水气容量较少,不利于根系伸展发育。
无土育苗基质的孔隙度要求在54%以上。通气孔隙:Ø>0.1mm;毛管孔隙:Ø=0.001-0.1mm4.气水比(大小孔隙比):在一定时间内基质中容纳气、水的相对比值,用“通气孔隙/毛管孔隙”表示。大小孔隙比大,说明贮水力弱而通透性强;反之,则贮水力弱而通透性强。气水比是衡量基质性状优劣的重要指标,与总孔隙度一起全面衡量基质中空气和水分的状态。育苗基质的气水比一般以1:2-4为宜。液态含量60%-70%,气态含量10%-20%,持水量大于150%
中国农科院,尚庆茂(2011)5.组成及其稳定性组成是指基质本身所含有的物质种类及其含量(有利、有害);稳定性是指基质发生化学和生物学反应的难易程度,与组成密切相关。无机矿物基质植物残体基质石英、云母、长石(沙子、砾石)--最稳定角闪石、辉绿石--稳定性次之石灰石、白云石(碳酸盐矿物)--稳定性最差易被微生物分解(糖类):新鲜蔗渣、稻草难被微生物分解(木质素、腐殖质):草炭、腐熟后的树皮、木屑、甘蔗渣等--最稳定有毒物质(酚类、丹宁、有机酸):松木屑育苗基质要求:化学性质稳定,不干扰营养液平衡,管理方便;播种前可溶性盐分含量不宜高于0.75ms/cm(1:2浸提法),铵态氮小于10mg/kg,钠不超过30mg/kg,氯不超过40mg/kg。有机基质:不易分解发酵,不产生氮的生物固定(碳氮比适宜);不含酚类等有毒、有害物质以及病原菌、虫卵和杂草种籽等。6.酸碱度用pH表示(体积比1:5测定),影响营养液平衡和作物生长。要求:pH相对稳定,最好呈中性或微酸性基质pH的调节可采用碱性物质(如石灰)或酸性物质(如硫磺粉),用量取决于基质的阳离子交换量和起始pH值。
石灰质砂、砾:含有CaCO3,易导致营养液pH升高糠醛:强酸性,需用碱性物质调节至微酸性7.电导率(EC)表示基质内部已电离盐类的溶液浓度(1:5测定,ms/cm),反映了基质中带有的可溶盐多少,直接影响营养液的平衡。有些植物性残体基质含有较高的盐分,例如砻糠灰、某些树种的树皮等,海沙含有较多氯化钠,EC值也较高。
要求:基质可溶性盐含量不宜高于1000mg/kg,最好小于500mg/kg。8.盐基代换量一般指阳离子代换量,即在一定酸碱条件下基质含有的可代换阳离子的数量,反映了基质对养分的吸附保存能力,以及缓慢释放供应植物吸收利用的能力(基质颗粒一般带负电)。以1000g基质能够代换吸收阳离子的厘摩尔数(cmol/1000g)表示。一般在10-100cmol/1000g为宜(1-10cmol/100cm3)
。不利:吸附养分,影响营养液的平衡。有利:保存养分,提高利用效率;具有缓冲作用。高CEC基质9.缓冲能力指基质本身所具有的缓和酸碱性变化的能力,主要由盐基代换量和存在于基质中的弱酸及其盐类的多少决定。
一般盐基代换量或腐殖质含量高,缓冲能力强,有机基质>无机基质;植物性残体基质都有一定的缓冲能力,但因材料而异,泥炭缓冲能力要比堆沤蔗渣大。大多数矿物基质的缓冲能力较弱,但蛭石缓冲能力较强。以下哪种基质的缓冲能力更强?AB中国农科院,尚庆茂(2011)固体基质的分类来源性质组成组分天然基质:沙子、石砾等人工合成基质:岩棉、泡沫塑料等
化学合成基质:泡沫塑料等有机基质:有机残体树皮、草炭等无机基质:无机矿物沙子、蛭石等活性基质:具有盐基交换量或能供给植物养分草炭、蛭石等惰性基质:不能供应养分或不具有盐基代换量岩棉、泡沫塑料等单一基质:草炭、蛭石、岩棉、泡沫塑料等复合基质:2-3种为宜(草炭+蛭石)1:1三、主要基质种类及其特性1.砂子
最早在无土栽培中应用。
优点:来源广泛,价格便宜。
缺点:容重大,运输不便,持水力差,升、降温快,无阳离子代换量。
注意:成分、质量因来源不同而存在较大差异。海沙、河沙污染;石灰岩地区砂子碳酸钙含量不要超过20%管理措施:严格营养液管理,少浇勤浇选用粒径:0.5-3mm,育苗宜细些2.蛭石云母类次生矿物,在800-11000C高温膨胀而成(膨胀15倍以上),带菌少。容重小,总孔隙度大,大小孔隙比约1:4,通气持水力强。具有较高的缓冲性和离子交换能力,含有K、Ca、Mg等可适量释放,pH因产地和组分而异,一般中性至微碱性(6.5-9.0)。吸水能力强,绝缘性好。粒径3-4mm,甚至更细
3.岩棉
由60%辉绿石、20%石灰石和20%焦炭混合,在1500-2000℃高温炉中熔化,将熔融物喷成直径0.005-0.008mm的细丝,再将其压成容重为80-100kg/m3的片,然后在冷却至200℃左右时,加入一种酚醛树脂以减少表面张力并固定成型。高温处理,无毒无菌物理性状优良,容重小,质地轻,孔隙度大(96%),透气性好,吸水力强,排渗性好化学性质稳定,盐离子代换量低4.珍珠岩由灰色火山岩(铝硅酸盐)加热至1000℃,颗粒膨胀而形成,直径1.5-4mm,灰白色。容重小,总孔隙度约93%,通气排水性好。几乎无缓冲性能,阳离子代换量<1.5me/100g,pH值6.0-8.5。成分为SiO274%、Al2O311.3%、Fe2O32%、CaO3%等,养分多不能被吸收利用。1.稳定性好,不易分解
2.易漂浮,难以固定根系
3.表面易生绿藻5.炉渣容重较大,总孔隙度较小,透气性好,持水量偏低。不含有机质,EC高,阳离子代换量小,pH值碱性。含有较多钾和微量元素,不带病菌,不易产生病害。注意防止重金属超标,用前仔细清洗。容重适中,适宜直径0.5-5mm。通常不单独使用,混合基质中体积比不超过60%。6.泥炭
泥炭是由苔藓、苔草、芦苇等水生植物以及松、桦、赤扬、羊胡子草等陆生植物在水淹、缺氧、低温、泥沙掺入等条件下未能充分分解而堆积形成,由未完全分解的植物残体、矿物质和腐殖质组成。容重0.2-0.6g/cm3,总孔隙度77%-84%,保水、保肥力较强;pH偏酸或酸性,EC、盐基代换量较高,缓冲性能强;含氮高,有机质丰富,但多为有机态氮,转化慢,磷钾不足。干燥时不易吸水,湿润后吸水力强。育苗基质中加入泥炭,根系易成坨,但一般不单独使用。根据形成的地理条件、植物种类和分解程度分为低位泥炭、高位泥炭和中位(过渡)泥炭三大类。低位(黑)泥炭:分布于低洼积水的沼泽地带,以苔草、芦苇等植物为主。分解程度高,氮和灰分元素含量较多,酸性不强,持水量中或小,肥分有效性较高,风干粉碎后可直接用作肥料。容重较大,吸水、通气性较差。
不宜作为基质。高位(藓类)泥炭:分布于低位泥炭形成地形的高处,以水藓植物为主。分解程度低,氮和灰分元素含量较少,酸性较强(pH4-5)。容重较小,持水力、盐基代换量、吸水、通气性较好,一般可吸持水分为其干重的10倍以上。此类泥炭不宜作肥料直接施肥,在无土栽培中可作合成基质的原料。
中位(白)泥炭:介于高位与低位之间的过渡性泥炭。其性状介于二者之间,也可用于无土栽培。7.炭化稻壳
(炭化砻糠)容重、总孔隙度、气水比适中,质轻,透气、保肥保水性能一般,不宜出现过干过湿现象。含氮0.54%,速效磷66mg/kg,速效钾0.66%,代换性钙884.5mg/kg,营养较丰富;高温炭化,不带病菌。pH值为6.9-7.7,如果使用前没经过水洗,炭化形成的K2CO3使pH值升至9.0以上,因此使用前宜水洗。适用于扦插和播种育苗,一般不单独使用。8.菇渣容重较小(0.41),持水量较大60.8%,通透性较好。富含有机质和速效氮磷钾;缓冲性能较强,因含较多石灰,pH较高,使用前必须调节。不宜单独使用,可与泥炭、蔗渣、沙等混合,体积比不超过40%。使用前堆沤,70%含水量封膜1个月以上,风干打碎过5mm筛。9.椰糠颗粒较粗,吸水、透气、排水性较好,保水保肥能力较强。pH5.8-6.7,吸水量为自身重量的5-6倍;碳氮比较高,单独使用时容易缺素,须经充分腐熟。可与珍珠岩、炉渣等混合使用。10.蔗渣
新鲜蔗渣碳氮比高(169),需堆沤:70-80%含水量,加尿素(干重0.5-1%)堆沤3-6个月。时间过长,分解过度,通气不良。育苗基质最大粒径不超过5mm,使用中注意氮素的供给。混合基质,蔗渣50-70%:沙子或炉渣30-50%。11.锯木屑资源丰富,价格低,但受产地限制,易携带病虫害。容重小,总孔隙度较大,大小孔隙比适宜,吸水力强,持水量大,通透性好。pH4.2-6.2,盐基交换量较高。不同树种成分差异大。阔叶树、杉树为宜,针叶树有毒,人造板的锯末含有化学黏合剂。鲜木屑用前要堆沤,加入氮素(干重1/100),需要时间较长。不应太细,常作为混合基质的成分。12.树皮
化学组成(松树为例):有机质98%,其中蜡树脂3.9%、丹宁木质素3.3%、淀粉果胶4%、纤维素2.3%、半纤维素19.1%、木质素46.3%;灰分2%,C/N比135,pH4.2-4.5。树皮容重与草炭相近,但阳离子代换量和持水力低,C/N高,使用中因分解而使容重增加,体积变小,结构破坏,通气不良。有些树皮含有毒物质,不能直接使用。多数树皮含较多酚类物质,且C/N比较高。新鲜树皮必须堆沤至少1个月以上。若树皮氯化物含量超过2.5%,锰含量超过20mg/kg,不宜使用。大小1-6mm为宜;混合使用体积比25-75%13.复合基质也叫混合基质,是由几种单一基质按照一定的比例混合而成,基质种类和配比因植物种类而异,一般以2-3种混合为宜,以有机-无机基质混合的效果更佳。根据是否含有草炭分为草炭系列与非草炭系列。国内外目前普遍采用的基质配比大致是草炭50%-60%,蛭石30%-40%,珍珠岩10%。混合基质的目标和要求:容重适宜,增加孔隙度,提高水分和空气含量,改善理化性状,提高育苗效果。复合基质容重比重总孔隙度通气孔隙毛管孔隙pHEC阳离子代换量
(g/cm3)(g/cm3)(%)(%)(%)(ms/cm)(ms/100g)草炭:蛭石:炉渣:0.672.2970.712.6213.77珍珠岩2:2:5:1草炭:蛭石1:10.342.3285.391.1930.37草炭:蛭石:炉渣:0.412.2281.525.356.26.442.8229.03珍珠岩4:3:1;2草炭:炉渣1:10.621.9367.917.750.26.852.4321.50表
常用育苗复合基质及其理化特性比较(王明启,2001)配制复合育苗基质注意的事项:必须因地制宜,选择资源丰富,价格便宜,利于环保,能满足根系养分、水分及空气供应的材料为原料。基质应具有良好的物理性状,容重小于或等于1,总孔隙度大于60%,气水比1:2~4;同时具有稳定的化学性质,不危害秧苗,不含对人体有毒的物质,不与营养液发生化学反应,具有一定的缓冲能力。
尽量不要掺土壤,以防止带入病菌和虫卵。基质使用前必须进行筛选、去杂质、清洗或必要的粉碎、浸泡等处理,重复使用的基质应采取合适方法消毒灭菌,经检验合格后方可再次利用。
⑴蒸气消毒:将基质装入箱(柜),体积1-2m3,密闭,通入蒸气,70-900C下持续15-30min。当基质量大时,可堆高20cm,覆盖防水耐高温布,通入蒸汽,70-900C下持续1小时。
简便易行、经济实用、效果好、安全可靠;但较繁琐,成本较高。⑵太阳能消毒:夏季温室休闲季节,将基质堆成20-25cm高,含水量80%,用塑料薄膜覆盖,暴晒10-15天。安全、廉价、简单、实用四、基质的消毒⑶化学药剂消毒:成本较低,但安全性差,污染环境40%甲醛:稀释40-50倍,均匀喷洒(20-40L/m2),薄膜覆盖24h,风干2周。杀菌良好,杀虫较差。氯化苦:基质堆放30cm厚度,每隔20-30cm向基质内10-15cm深处注射3-5ml药液,将注射孔堵死,一层放完后再铺第二层,共2-3层(或者150ml药液/m3基质),薄膜密封,15-20℃下7-10天,使用前风干7-8天。可有效防治线虫、杂草种子、真菌;对人和植物有害,注意安全。威百亩:将1L威百亩加入10-15L水稀释,然后喷洒在10m2基质表面,密封,半月后使用。对线虫、杂草和某些真菌有杀伤作用。溴甲烷:将基质堆放,药液喷注到基质上,用量100-150g/m3基质,薄膜密封5-7天,使用前晾晒7天。可有效防治线虫、杂草种子、真菌;致癌,注意安全。漂白粉(次氯酸钠或次氯酸钙):有效氯含量0.3-1%药液,浸泡基质30min以上,用水清洗。适于沙子、砾石、设备、器材等消毒,不宜用于吸附力强或难清洗的基质。快速简便。高锰酸钾:用1/5000浓度溶液浸泡10-30min。适用范围同上。第二节育苗的营养供应一、幼苗对营养的需求特性发芽期:发芽-第一片真叶显露;异养到自养过渡幼苗期:露心-第一或第二片真叶展开;地上生长较慢,地下生长旺盛成苗期:第一或第二片真叶展开-定植;生长迅速,花芽分化**幼苗单位面积和单位时间内养分需求量较大**秧苗对养分的忍耐能力有限,浓度不宜过高
水
大量元素
营养液的原料
含有营养元素的化合物
微量元素
调节渗透压或pH的辅助化合物
(一)定期浇灌营养液二、养分供给方式1.营养液的概念
将含有植物生育所需营养元素化合物溶解于水而形成的溶液。2.营养液配方
在一定体积的营养液中,规定含有各种营养元素或者其盐类(化合物)的数量。1L营养液中:Ca(NO3)2.4H
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