立体绿化技术-垂直绿化技术

6.4园林植物无土栽培技术适用于艺术类、家庭类用途目录任务1无土栽培概述任务2园林植物水培任务3园林植物基质栽培1.无土栽培技术的概况无土栽培：不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。无土栽培技术的发展概况：19世纪中叶，德国科学家萨其斯和克诺普的植物矿物质营养生理研究，为无土栽培奠定了理论与技术基础。20世纪30年代,美国雷克教授配制出无机营养液,并用营养液培植出单株产量可达14kg的番茄王,创造了无土栽培的第一高产奇迹。1.无土栽培技术的概况

目前，荷兰、美国、加拿大、新加坡、英国、法国、日本和意大利此技术应用非常广泛，其中荷兰此技术最为发达。1985年农业部正式将无土栽培技术立项进行协作攻关，通过几十年的发展，现在已有30多个单位进行了研究。无土栽培技术在花卉领域的推广应用，得益于北京林业大学的“马太和”教授。他被称为——中国无土栽培之父。园林植物中大部分花草都能适应无土栽培，无土栽培技术在花卉业应用比较广泛。我国该技术研究起步较晚（1976），但发展速度较快。我国无土栽培发展情况2、无土栽培的特点

1.产量高，品质优，效益大。20倍12倍9倍4.2倍2.节省肥、水用量。3.防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍。4.栽培地点的选择受土壤、地形的局限较小，空闲荒地、河滩地、盐碱地以及城市楼顶、阳台都可以栽培，极大地提高了土地利用率。5.有利于保护栽培向机械化、自动化、现代化的管理方向发展。6.产品清洁卫生，无污染。3.无土栽培的形式

基质栽培无基质栽培无土栽培半基质栽培：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机基质有机基质：草炭、锯末、稻壳、树皮等粒状基质：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：岩棉等栽培其他基质：蛭石栽培等水培喷雾培任务2园林植物的水培营养液的成分大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：Fe、Zn、Mn、B、Mo、Cl大量元素一般用化肥，如磷酸二铵、KH2PO4、磷酸铵、硝酸铵、硫酸钾、氯化钾、磷酸钙、硫酸钙等。微量元素则靠化学试剂配制。

无土栽培营养液营养液配置：各种元素是根据植物品种及不同生长期来决定我国北方养花常用配方为1Kg水中0.22g(NH4)3PO4、1.05gKNO3、

1.05g(NH4)2SO4、1.05gNH4NO3、

0.16gFeSO4我国南方养花常用配方为1kg水中0.48Ca（NO3）2、0.58gKNO3、

0.36gKH2PO4、0.49gMgSO4、0.01gFeSO4

[5]实际一些养花者很少自配营养液，而是采用现成的配方，如：汉堡营养液、波斯特营养液及上海园艺科学研究所配置的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号营养液。任务2园林植物的水培2.1水培苗床的建立不漏水（混凝土、砖、高分子材料）宽1.2－1.5米，长不定阶梯式，利水流，增氧气。加温设施控制水温水循环设施植物固定设施深液流水培种植槽的循环系统(示供液管和回流管口)2.2水培营养液的配制

一.营养液组成原则与配方实例(一)组成原则1.营养液必须含有植物所需的全部营养元素；2.各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；3.各种化合物的数量及比例应符合植物生长的要求；4.营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的；5.组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性；6.营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的。配方剂量：1个剂量：按照配方规定用量而配制出来的营养液浓度称为1个剂量1/2剂量：将配方中规定的各种化合物用量减少一半所配制出来的营养液浓度称为1/2剂量或0.5剂量或半个剂量1/4剂量……如此类推营养液的配制技术一.营养液配制的原则营养液配制的原则：避免沉淀的产生。即确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀。 注意：任何营养液配方都有产生沉淀的可能性！二.营养液的配制技术(一)原料及水的纯度计算1.原料

配制营养液的原料大多使用工业原料或农用肥料，常含有吸湿水和其它杂质，纯度较低，因此，在配制时要按实际含量来计算。2.水在硬水地区，应根据硬水中所含Ca2+、Mg2+数量的多少，将它们从配方中扣除，减少了的氮可用硝酸(HNO3)来补充，加入的硝酸不仅起到补充氮源的作用，而且可以中和硬水的碱性。另外，通过测定硬水中各种微量元素的含量，与营养液配方中的各种微量元素用量比较，如果水中的某种微量元素含量较高，在配制营养液时可不加入，而不足的则要补充。在软水地区，水中的化合物含量较低，只要是符合前述的水质要求，可直接使用；(二)营养液的配制方法配制浓缩营养液(母液)工作营养液(栽培营养液)①②①1.浓缩营养液(母液)稀释法

首先把相互之间不会产生沉淀的化合物分别配制成浓缩营养液，然后根据浓缩营养液的浓缩倍数稀释成工作营养液。(1)浓缩营养液的配制浓缩倍数：根据配方中各种化合物的用量及其溶解度来确定。大量元素一般可配制成浓缩100、200、250或500倍液；微量元素由于其用量少，可配制成500或1000倍液。化合物分类：把相互之间不会产生沉淀的化合物放在一起溶解。一般将一个配方的各种化合物分为不产生沉淀的3类，其中：

浓缩A液——以钙盐为中心，凡不与钙盐产生沉淀的化合物均可放置在一起溶解； 浓缩B液——以磷酸盐为中心，凡不与磷酸盐产生沉淀的化合物可放置在一起溶解；

浓缩C液——将微量元素以及起稳定微量元素有效性(特别是铁)的络合物放在一起溶解。

以华南农业大学叶菜类配方为例：A液华农叶菜B方A液250倍B液华农叶菜B方B液250倍C液－1000倍EDTAFeMoBCuZnMn(2)稀释为工作营养液容器不断循环或搅拌H2O（步骤1）加入50％水（步骤2）量取A液加入量取C液稍稀释缓慢加入（步骤4）稍稀释量取B液

（步骤3）缓慢加入加水至配制体积（步骤5）不断循环H2O­­­­­­­­­­­­

2.直接称量配制法——大规模生产常用加入总量60－70％水加水至配制体积,循环均匀（步骤5）（步骤1）称取钙盐及不与钙盐产生沉淀的盐类容器1溶解并稍稀释（步骤2）缓慢加入容器2溶解并稍稀释称取磷酸盐及不与其产生沉淀的盐类（步骤3）缓慢加入缓慢加入（步骤42）分别称取微量元素分别溶解装有水的容器3称取铁盐溶解称取EDTA溶解容器4络合(步骤41)

2.直接称量配制法——大规模生产常用（步骤2）（步骤3）（步骤4）回顾：浓缩液稀释为工作营养液不断循环或搅拌H2O容器加入50％水A肥浓缩液加入加水至配制体积A肥B肥B肥浓缩液水水不断循环H2O­­­­­­­­­­­­

回顾直接称量配制法——大规模生产常用加水至配制体积,循环均匀（步骤5）加入总量60－70％水（步骤1）A肥（步骤2）缓慢加入B肥（步骤3）缓慢加入配制方法的选择：

据生产上的操作方便与否来决定，有时可将两种方法配合使用。 例如，配制工作营养液的大量营养元素时采用①直接称量配制法，而微量营养元素的加入可采用②先配制浓缩营养液再稀释为工作营养液的方法。营养液的消毒循环使用的营养液必须经常进行消毒，才能避免病菌的传播。目前主要的方法有：过滤、紫外光灯消毒、超声波处理、臭氧处理和加热纯化处理。三.营养液配制的注意事项营养液原料的计算过程和最后结果要反复核对,确保准确无误；称取各种原料时要反复核对称取数量的准确,并保证所称取的原料名实相符。特别是在称取外观上相似的化合物时更应注意；已经称量的各种原料在分别称好之后要进行最后一次复核，以确定配制营养液的各种原料没有错漏；建立严格的记录档案，将配制的各种原料用量、配制日期和配制人员详细记录下来，以备查验。营养液的管理

主要是指对循环式水培的营养液的浓度、酸碱度(pH)、溶解氧和营养液温等四个方面的管理。一.营养液的浓度（包括对养分含量和水分的存有量进行监测和补充）1.水分的补充

补充水分时，可在贮液池中划好刻度，将水泵停止供液一段时间，让种植槽中过多的营养液全部流至贮液池之后，如发现液位降低到一定的程度就必须补充水分至原来的液位水平。水2.养分的补充

补充依据：营养液养分的补充与否以及补充数量的多少，要根据在种植系统中补充了水分之后所测得的营养液浓度来确定。营养液的浓度以其总盐分浓度即电导率来表示。补充养分时要根据所用的营养液配方作全面补充。适宜浓度范围：

绝大多数作物为0.5~3.0ms/cm 最高不超过4.0ms/cm。高浓度营养液配方的补充(总盐分浓度＞1.5‰左右)：

以总盐分浓度降低至原来配方浓度的1/3~1/2的范围为下限。通过定期测定营养液的电导率，如果发现营养液的总盐浓度下降到1/3~1/2剂量时就补充养分至原来的初始浓度。低浓度营养液配方的补充(总盐分浓度＜1.5‰左右)：

方法(1)：经常监测营养液的浓度，每隔较短的时间(3~4天左右)补充一次养分至原来的水平；方法(3)：是一种更为简便的方法：当营养液浓度下降到规定的补充下限(如为初始营养液剂量的40%)或以下时，就补充初始浓度(1个)剂量的养分，此时种植系统的营养液浓度要比初始的营养液浓度高，但一般对作物的正常生长不会产生不良影响。方法(2)：当营养液浓度下降到配方浓度的1/2时，补充至原来的水平；二.营养液酸碱度的调节最根本的控制办法：是选用一些生理酸碱性变化较平稳的营养液配方，以减少调节pH的次数。营养液pH值的调节：种植作物过程中，如果营养液的pH值上升或下降到作物最适的pH范围之外，就要用稀酸或稀碱溶液来中和调节。pH上升时：可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液来中和。实际生产中较多采用H2SO4。pH下降时：可用稀碱溶液如氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)来中和。由于KOH的价格较昂贵，在生产中常用的是NaOH。美人蕉营养液的更换1.更换的原因：长时间种植作物的营养液中有碍作物生长的物质的积累。

当这些物质积累到一定程度时就会：

1)妨碍作物的生长，使根系受害甚至植株的死亡；

2)影响营养液中养分的平衡；

3)使病害繁衍和累积；

4)

影响用电导率仪测定营养液浓度的准确性。

因此，在一定种植时间 之后需重新更换营养液。常用营养液配方选集

大量元素营养液配方的选用：

首先，要明确一个生理平衡的营养液配方具有一定程度的通用性，它可能适用于一大类作物，也可能适用于几类作物或几类作物中的几种作物品种； 然后根据使用者掌握的理论知识，结合实践经验，对营养液配方进行灵活的选择和运用。

微量元素配方多选用通用配方：

因微量元素的用量很少，作物的需要量也较少，而且多数作物都有一个很相近的、较窄的适宜浓度范围，因此，微量元素的供应不需要像大量元素那样分为多种营养液配方，只需在大量元素配方中加入数量基本相同的微量元素即可。营养液微量元素用量(各配方通用)化合物名称化合物用量(mg/L)元素用量(mg/L)Na2Fe-EDTA20-402.8-5.6FeSO4·7H2O-Na2EDTA13.9(27.8)-18.6(37.2)2.8-5.6H3BO32.860.5MnSO4·H2O1.540.5ZnSO4·7H2O0.220.05CuSO4·5H2O0.080.02(NH4)6Mo7O24·4H2O0.020.012.3水培园林植物的选择2.4水培园林植物的栽植见实训部分。2.5常见的园林植物水培技术根据营养液层的深度、设施的结构及供氧状况的不同，无基质栽培可划分为五大类型：静止水培技术（SAT）

深液流技术（DFT）

薄层营养液膜技术（NFT）

潮汐式水培技术（EFT）

气雾栽培技术（AFT）

①静止水培技术（SAT）

这种方式具有较深的营养液层，定植的植物浸泡于根系中，而营养液的溶氧问题主要通过曝气解决。用这种方式栽培的植物具有两方面的摄氧路径，其中定植植物部份根系露于空气中可解决部份氧气代谢外，还可以从营养液中的溶解氧获取。指利用充气或机械搅动等方法增大水与气体接触，进行溶氧或散除水中溶解性气体和挥发性物质的过程①静止水培技术（SAT）②深液流技术（DFT）营养液液层较深（5-10cm），植株部分根系浸泡在营养液中，根系的通气靠营养液加氧解决。该技术的基本设施包括：栽培槽、贮液池、水泵、营养液自动循环系统及控制系统，植株固定装置等。深液流水培技术栽培槽剖面图②深液流技术（DFT）深液流栽培（DFT）

营养液层较浅，植株种植在槽内，根系在槽底生长，大部分根系裸露在潮湿的空气中。NFT的设施主要由种植槽、贮液池、营养液循环流动装置三个部分组成。该技术植物在获取水份营养的同时，可以摄取空气中充足的氧，无需像DFT那样，通气靠营养液加氧解决。③薄层营养液膜技术（NFT）浅液流栽培（NFT）④潮汐式水培技术（EFT）这种方式同样具有较深的营养液层，但是解决植物摄氧的途径是通过水位高低的变化来实现。水位变高如涨潮，水位降低如退潮，在一涨一退的过程中，让根系循环地处于露根与浸根交替状态，当涨潮水位变高时，根系淹没吸收水与营养，营养液位变低退潮时，根系露于空气中，可以充分地摄氧，从而实现营养水份与氧气的协调供给与吸收。⑤气雾栽培技术（AFT）是一种新型的栽培方式，它是利用喷雾装置将营养液雾化，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。（根系通常处于黑暗的环境，以防止光照根系滋生绿藻）

⑤气雾栽培技术（AFT）通常在泡沫塑料板上打孔作为定植孔，然后将泡沫板竖立成A字形状由于采用立体栽培，空间利用率比一般栽培方式提高2-3倍；栽培管理自动化，植物可以同时吸收氧气、水分和矿质营养，它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决的一种可行形式。

⑤气雾栽培技术（AFT）漂浮板栽培(FCH)十一五期间立体无土栽培系统的研究与开发1、墙面立体无土栽培（发明专利）蔬菜种在墙上，土地利用率可提高300%以上突破的关键技术带斜插定植孔的栽培墙体墙面植株固定与直立生长营养液循环与供给轻型复合墙体结构及定植孔参数优化两端开口面成90°角的斜插式定植杯设计吸水性内填介质与自动循环供液系统的设计定植杯栽培墙板内填介质所形成的栽培墙体，采收与定植方便，显著提高土地和光能利用率；生产与观赏功能兼备。2、立柱立体无土栽培（发明专利）立柱钵固定系统基质材料供液系统回液系统营养液池控制系统系统构成通过组合式立柱与插植杯的创新设计，解决了立柱栽培植株直立生长、定植与采收不便分离的难题。多层立体栽培（12-18层），显著提高空间、光能利用效率，生产与观光功能兼备。率先研制出斜插式立柱无土栽培装置3、可移动式管道无土栽培（专利技术）解决了管道栽培定植、采收、清洗不便分开作业的难题；根据蔬菜植株大小调整管道间距,实现“小苗密布,大苗稀布”。以单个管道为栽培单元，设计出可根据植株大小调整管道间距的水耕栽培模式，解决了固定式管道培株距无法调控的难题，提高了空间和光能利用率。创新研制出可移动式管道水耕栽培技术立体管道栽培基质的种类：根据基质的形态、成分、形状,目前国内外使用的基质可分为无机基质、有机基质和混合基质。任务3园林植物的基质栽培

特点：基质无土栽培系统中，固体基质的主要作用是支持作物根系及供给作物一定的水分及营养元素。栽培方式：槽培、袋培、盆钵培、岩棉培等基质的要求：具有固着能力，保水、保肥及透气能力，具有稳定的化学性状（如：不具有有害成分、不使营养液发生变化，PH值、EC值相对稳定）、价格低廉、无杂质、无病虫害、无异味和臭味

无机基质:一般很少含有营养。包括砂、砾、陶粒、珍珠岩、泡沫(聚苯乙烯泡沫,尿醛泡沫)、岩棉、蛭石等。陶粒珍珠岩

浮石岩棉蛭石

有机基质:是一类天然或合成的有机材料。如泥炭、树皮、锯木屑、秸秆、稻壳、蔗渣、苔藓、堆肥、沼渣等。有机基质中的新鲜树皮含苯类物质，对花卉有害,至少堆放30d才可使用;木屑需加入氮肥堆放一个月才可使用,稻草、麦杆等作物副产品要剁成碎片方可使用。由于有机基质降解速度快,需不断补充以防体积减小。工厂化栽植时，有机基质使用较少,一方面是由于植物的有机营养理论不清楚,有机成分的释放、吸收、代谢机理不明。另一方面，设施农业已进入全自控新阶段,有机基质的使用可能会给植物营养的精确调控和营养液的回收再利用带来困难。

混合基质:无机—无机混合、有机—有机混合、有机——无机混合。由于混合基质由结构性质不同的原料混合而成,可以扬长避短,在水、气、肥相互协调方面优于单一基质。蛭石+珍珠岩蛭石+草炭土

基质栽培方式示意图

基质栽培方式示意图岩棉培RockwoolCulture，以西