无土栽培种植技术

无土栽培种植技术一、 无土栽培技术简介1、 无土栽培的概念无土栽培是最近几十年发展起来的一种蔬菜栽培新技术，它不是在土壤里栽培蔬菜，而是把蔬菜生长所需要的矿质营养物质，溶于水中配成营养液，通过一定的栽培设施形式，在一定的栽培基质中，用营养液进行蔬菜的栽培。因为不用土壤栽培，所以称无土栽培，又称营养液栽培或称水培法。2、 无土栽培的优点长势强、产量高、品质好、收益大；节约肥、水；病虫害轻微，产品清洁卫生；节省劳力，减少轮作换花；栽培地点，选择余地大；有利于实现蔬菜栽培的产业化和现代化。3、 无土栽培类型基质栽培：（1） 无机基质粒状基质：砂培、珍珠岩培等泡沫基质：聚乙烯等泡沫塑料栽培纤维基质：岩绵、矿绵等栽培其他：蛭石等栽培（2） 有机基质：草炭、锯末、稻壳、树皮等栽培半基质栽培：在栽培容器中，基质、营养液和空气各占一定空间比例的栽培形式无基质栽培：①水培②喷雾栽培4、 无土栽培应用范围目前我国日光温室无土栽培主要蔬菜示范应用范围是：黄瓜、番茄、菜豆、甜椒、生菜、西瓜、厚皮甜瓜、空心菜、甘蓝、绿菜花、芹菜等。我国无土栽培主要栽培类型的应用范围是：有机生态型无土栽培和浮板毛管水无土栽培。无土栽培是农业科技发展到一定阶段的产物，它的应用要求较高的设备投入和技术条件。二、 立体无土栽培技术立体栽培也叫垂直栽培是立体化的无土栽培，这种栽培是在不影响平面栽培的条件下，通过四周竖立起来的柱形栽培向空间发展，充分利用温室空间和太阳能，以提高土地利用率3〜5培，可提高单位面积产量2〜3倍。1、 立体栽培的类型（1） 柱状栽培栽培柱采用杯状石棉水泥管、硬质塑料管、陶瓷管或瓦管，在管四周按螺旋位置开孔，并做成耳状突出,以便种植作物，栽培容器中装入基质，重叠在一起形成栽培柱。也可采用专门的无土栽培柱，栽培柱由若干个短的模形管构成，每一个模形管有几个突出的杯状物，用以种值作物。（2） 长袋状栽培栽培袋采用直径15厘米、厚0.15毫米的聚乙烯筒膜，长度一般为2米，底端结紧以防基质落下，从上端装入基质成为香肠的形状，上端结扎，然后悬挂在温室中，袋子的周围开一些2.5〜5厘米的孔，用以种植作物。考虑起段设施成本、栽培效果和对温室大环境的要求等因素，立柱式无土栽培具有一定的观赏价值，且投资少、效益高，在我国各地应用较多。2、 立柱式无土栽培设施结构立柱式无土栽培设施由营养液池、平面DFT系统、栽培立柱、立柱栽培钵和立柱栽培的加液回液系统等几部分组成。营养液池容积按每亩的水培面积需要15〜20吨水的标准设计。具体建造方法同前。平面DFT系统参照水培无土栽培方法。栽培立柱立柱是用来支撑和固定栽培钵和滴液盒的载体，立柱使各栽培钵中穿于一体，通向空中立柱由水泥墩和铁管两部分组成。水泥墩的规格为15厘米见方，中间有一直径30毫米，深10厘米的圆孔，埋在水培床的两边地下用以固定立柱铁管，墩距为90厘米。铁管直径为25〜30毫米，长约2米，材料用薄壁铁管或硬质塑料管均可，管下端插入水泥墩的孔中。栽培钵栽培钵是立柱上栽植作物的装置，形状为中空、六瓣体塑料钵，高20厘米，直径20厘米，瓣间距10厘米钵中装入粒状岩棉或椰子壳纤维。瓣处定植6株作物，根据温室的高度将8〜9个和滴液盒4部分组成。栽培钵错开花瓣位置叠放在立柱上，串成柱形。加液回液系统立柱栽培的加液系统由水泵加液主管、加液支管。加液主管为^40〜50毫米硬质滴液管，加液支管为p16毫米无孔硬质滴管，滴液盒为一圆形塑料盒，盒的两端有两截空心短柄，用于连接加液支管，盒的底部四周有6个小孔，使营养液能下流。滴液盒的底部中心固定在立柱上方。供液时营养液由水泵从液池中抽出，经加液主管、加液支管进入滴液盒，从滴液盒流入栽培钵，再通过栽培钵底部小孔，流入第2个栽培钵，依次顺流而下到达最下面一个栽培钵然后流入平面水培床，再流回营养液槽，完成一个循环。3、立体式无土栽培注意事项栽培蔬菜的选择立柱式栽培并不适于所有蔬菜，扬长避短才能发挥立柱的作用，一般矮生型叶菜类适宜柱式栽培，其向上生长的高度一般不宜超过45厘米，目前已试验成功的品种有紫背天葵、草莓、大叶筒蒿、散叶生菜、油菜、三叶芹等小株型的叶菜类。株型较高的蔬菜会因空间限制和重力作用茎秆倒下，影响生长，果菜类对光照条件要求较高一般不宜立柱栽培，但可以采取立柱最上部2〜3层种植矮生型果菜，如草莓，下部种植叶菜的方法。由于立柱的特殊构型，蔬菜不能前后左右对称生长，结球蔬菜因外型不美观、商品性差而不适宜立柱式栽培。光照光照是影响立体栽培产量和品质的重要环境因子。在柱式栽培下，光照强度随着栽培钵层数的下降而递减，并且立柱阳面植株获得的光照好于阴面。据测定，从立柱上到下，每下降一层，光照强度平均减少15%，除最高一层阴面与阳面光照接近外，其余各层的阴面只有阳面光照的50%左右。为了弥补光照的不足和差异，需要定期对立柱进行旋转，使每一层的6株作物都能接受足量的阳光，这是保证作物整齐生长和提高产量的重要方法，另外也可以采取人工补光的方法。三、无土栽培技术要点不论采用何种类型的无土栽培，几个最基本的环节必须掌握，无土栽培时营养液必须溶解在水中，然后供给植物根系。基质栽培时，营养液浇在基质中，而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状，必须有所了解。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。（二） 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。目前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。（三） 基质的理化性状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、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是：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?厘米3，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、锯未、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。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广为存在的碧糠灰（农村家庭饭用的燃料废渣），做无土栽培基质，栽培番茄，效果良好，大幅度降低了成本。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。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。1、营养液膜法(NET)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液，一个盛其它营养元素的母液，另一个盛磷酸或硝酸，用以调节营养液的pH。贮液槽。贮存稀释后的营养液，用泵将其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关，一般1000平方米要求贮液槽容量为4—5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器，以保证营养液清洁，不会造成供液系统堵塞。2、滴灌系统的灌溉方法备两个浓缩的营养液罐，存放母液。一个液罐中含有钙元素，另一个是不含钙的其它元素。浓酸罐。用业调节营养液的PH。贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300〜400平方米的面积，贮液槽的容积1〜1.5吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关，只要高于1米，就可供30〜40米的距离。如果用泵抽，则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。管路系统。用各种直径的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻类的孳生。滴头。固定在作物根际附近的供液装置，常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀，发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞，所以在贮液槽的进出口处，也必须安装过滤器，滤出杂质。四、营养液的配制各国科学家先后研制出数百种营养液配方，其中，荷格伦特(Hoagland)营养液是一种应用比较广泛的营养液。荷格伦特营养液的配方如下：1、 大量元素每升培养液中加入的毫升数KH2PO41mol1KNO31mol5Ca(NO3)21mol5MgSO41mol22、 微量元素每升培养液中加入的克数H3BO32.86MnCl24H2O1.81ZnSO4・7H2O0.22CuSO4・5H2O0.08H2MoO4・H2O0.023、 每升培养液中加入1mLFeEDTA溶液(即乙二胺四乙酸铁盐溶液)。通常应当先配出各种盐类的浓缩液。注意避免浓缩液中出现沉淀。使用时按一定的比例加水稀释到要求的浓度。采用循环供液时，营养液中的矿质元素被植物体吸收后，应当及时进行调节，使营养液仍旧符合原配方的要求。营养液的特点：任何一种营养液都应当具备以下三个特点。第一，包括所有的必需的矿质元素。对某些植物还可以增加有关的元素。例如,禾本科植物的营养液中可以加入适量的Si。第二，是均衡的营养液,也就是矿质元素之间要有适宜的浓度比例。第三，具有适宜的pH范围。pH的控制：营养液的pH与植物对矿质元素的吸收以及生长发育都有着密切的关系。根吸收阴离子以后往往引起营养液的pH升高，根吸收阳离子以后往往引起营养液的pH降低。多数植物在pH偏低时有利于对阴离子的吸收，在pH偏高