蔬菜、花卉無土栽培技術

1、蔬菜、花卉無土栽培技術無土栽培的優(yōu)點無土栽培之所以能迅速在全世界范圍內發(fā)展,是因為這種新的栽培技術與常規(guī)土壤比較有許多優(yōu)點。(一產量高、品質好無土栽培能充分發(fā)揮作物的生產潛力,與土壤栽培相比,產量可以成倍或幾十倍地提高。無土栽培與土栽培產量比較作物土豆甘蘭萵苣黃瓜番茄土壤栽培(公斤/公頃18180 14770 10222.5 7972.5 10502.524997.5 無土栽培(公斤/公頃174990 20450.5 23865 31815 150000750000 無土栽培/土壤栽培產量比率9.6 1.4 2.3 4.3 1230從上表看出無土栽培的增產潛力是很高的。意大利栽培茄子,土培為每

2、公頃33625公斤,無土栽培則達8600公斤/公頃,增加1.5倍,奧地利的維也納,有一座蔬菜工廠,每平方米的面積可生產1噸蔬菜。日本筑波科學城有一株水培番茄,自1980年播種后一直生長不衰,成了一棵番茄樹,結了上萬個果實。一株厚皮甜瓜(無土栽培結果近百個,而土栽培每株僅能結瓜1-2個。我國的試驗也不例外,山東農業(yè)大學邢禹賢等的試驗,無土栽培西瓜單產量達4.75公斤,而土培只有2.6公斤。北京農業(yè)大學園藝系1986年黃瓜無土栽培,結瓜1個月統(tǒng)計,108株的平均單株產量就達1.9公斤左右,一般土培是達不到的。無土栽培不僅產量高而且品質好。例如番茄的外觀、形狀和顏色好,維生素C的含量可增加30%,礦

3、物質含量增加近一倍?；ɑ軣o土栽培也有成效。香石竹的香味變得濃郁、花期長,開花數(shù)多。單株開花數(shù)為9朵,土培只有5朵。無土栽培時香石竹裂萼率僅8%,而土培高達90%,明顯提高了商品品質。(二節(jié)約水分和養(yǎng)分土壤種植時灌溉的水分、養(yǎng)分大量流失、滲漏、浪費很多;無土栽培可以避免養(yǎng)分水分的流失和滲漏,充分被作物吸收和利用。意大利的試驗結果,說明了此問題.無土栽培與土栽培的耗水比較方式土壤水培氣培水分消耗5250 2000 1000茄子產量(公斤13.05 21.50 34.20產量:水1:400 1:93 1:29上表說明土壤栽培不僅產量低,而且消耗水分很多。北京農業(yè)大學園藝系在北京地區(qū)秋季進行大棚黃瓜無

4、土栽培試驗,自7月30日播種至9月14日,共計46天,澆水(營養(yǎng)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(tǒng)計結果,節(jié)水率為50-66.7%。節(jié)水效果非常明顯,是發(fā)展節(jié)水型農業(yè)的有效措施之一。無土栽培不但省水,而且省肥,一般統(tǒng)計認為土栽培養(yǎng)分損失比率約50%左右,我國農村由于科學施肥技術水分低,肥料利用率更低,僅30-40%,一半多的養(yǎng)分都損失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的過程很復雜,不僅有很多損失,而且各種營養(yǎng)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(yǎng)元素,是人為配制成營養(yǎng)液施用的,不僅不會損失,而且保

5、持平衡,根據(jù)作物種類以及同一作物的不同生育階段,科學地供應養(yǎng)分,所以作物生長發(fā)育健壯,生長勢強,增產潛力可充分發(fā)揮出來。(三清潔衛(wèi)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(fā)酵,產生臭味污染環(huán)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(wèi)生,一些高級旅館或賓館,過去施用有機花肥,污染環(huán)境,是個難以解決的問題,無土養(yǎng)花便迎刃而解。(四省力省工、易于管理無土栽培不需要中耕、翻地、鋤草等作業(yè),省力省工。澆水追肥同時解決,由供液系統(tǒng)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(yè),無

6、土栽培則只需開啟和關閉供液系統(tǒng)的閥門,大大減輕了勞動強度。一些發(fā)達國家,已進入微電腦控制時代,供液及營養(yǎng)液成分的調控,完全用計算機控制,幾乎與工業(yè)生產的方式相似。(五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(yǎng)分運動方向是自下而上。土壤水分蒸發(fā)和作物蒸騰,使土壤中的礦質元素由土壤下層移向表層,常年累月、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,土壤鹽分積聚后,以及多年栽培相同作物,造成土壤養(yǎng)分平衡,發(fā)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

7、栽培后,特別是采用水培,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,污染環(huán)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。(六不受地區(qū)限制、充分利用空間無土栽培使作物徹底脫離了土壤環(huán)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(qū)和國家,無土栽培就更有特殊意義。無土栽培進入生領域后,地球上許多沙漠、荒原或難以耕種的地區(qū),都可采用無土栽培方法加以利用。例如在中東和墨西哥,人們在海濱沙灘上建立起了很多塑

8、料溫室,與海水淡化系統(tǒng)相結合,采用無土栽培技術,生產新鮮蔬菜,成為沙漠中的綠洲,這為解決地球上許多貧瘠地區(qū)人民生活的困難,帶來了福音。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。據(jù)1986年的衛(wèi)星測定,北京市就有平面屋頂16000多畝,如果充分利用起來,可以產生很大的經濟效益和社會效益。(七有利于實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化無土栽培使農業(yè)生產擺脫了自然環(huán)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(yè)的生產方式。較大程度地按數(shù)量化指標進行耕作,有利于實現(xiàn)機械化、自動化,從而逐步走向工業(yè)化的生產方式。目前在奧地利、荷蘭、蘇聯(lián)、美國、日本等都有水培"工

9、廠",是現(xiàn)代化農業(yè)的標志。我國航空工業(yè)進出口公司,曾在1986年引進了日本的無土栽培設備,也建立了一座小型的水增工廠,參觀學習的人絡繹不絕,反映出人們對這一新技術的興趣。無土栽培的類型和方式無土栽培的方式方法多種多樣,不同國家、不同地區(qū)由于科學技術發(fā)達水平不同,當?shù)刭Y源條件不同,自然環(huán)境也千差萬別,所以采用的無土栽培類型和方式方法各異。目前比較普遍的分類方法,是根據(jù)作物根系的固定方法來區(qū)分。大體上可以分為無基質(也稱介質栽培和有基質栽培兩大類。(一水培水培是指植物根系直接與營養(yǎng)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(yǎng)液中生長,這種方式會出現(xiàn)缺O(jiān)2現(xiàn)象,影響根系呼吸,

10、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(yǎng)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(yǎng)液(0.5-1厘米層,不斷循環(huán)流經作物根系,既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)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(yǎng)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。(二霧(氣培又稱氣增或霧氣培。它是將營養(yǎng)液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上,根系懸掛于容器的空間內部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距離鉆孔,于孔中栽培

11、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(yǎng)液循環(huán)利用,同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設備費用太高,需要消耗大量電能,且不能停電,沒有緩沖的余地,目前還只限于科學研究應用,未進行大面積生產。(三基質栽培基質栽培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(yǎng)液。栽培基質可以裝入塑料袋內,或鋪于栽培溝或槽內?；|栽培的營養(yǎng)液是不循環(huán)的,稱為開路系統(tǒng),這可以避免病害通過營養(yǎng)液的循環(huán)而傳播?；|栽培緩沖能力強,不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛

12、盾,且設備較水增和霧培簡單,甚至可不需要動力,所以投資少、成本低,生產中普遍采用。從我國現(xiàn)狀出發(fā),基質栽培是最有現(xiàn)實意義的一種方式。歐洲許多國家目前應用較多的基質是巖棉(rockwool,它是由60%的輝綠巖,20%石灰石和20%的焦碳混合后,在1600的高溫下煅燒熔化,再噴成直徑為0.005毫米的纖維,而后冷卻壓成板塊或各種形狀。巖棉的優(yōu)點是可形成系列產品(巖棉栓、塊、板等,使用搬運方便,并可進行消毒后多次使用。但是使用幾年后就不能再利用,廢巖棉的處理比較困難,在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭,已形成公害。所以,日本現(xiàn)在有些人主張開發(fā)利用有機基質,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環(huán)境。無土栽培前

13、景展望從歷史上來看,農業(yè)文明標志,就是人類對作物生長發(fā)育的干預和控制程度。實踐證明,對作物地上部分的環(huán)境條件的控制,比較容易做到,但對地下部分的控制(根系的控制,在常規(guī)土培條件下很困難的。無土栽培技術的出現(xiàn),使人類獲得了包括無機營養(yǎng)條件在內的,對作物生長全部環(huán)境條件進行精密控制的能力,從而使得農業(yè)生產有可能徹底擺脫自然條件的制約,完全按照人的愿望,向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發(fā)展。這將會使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。從資源的角度看,耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用,所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充,這對于緩和及

14、解決地球上日益嚴重的耕地問題,有著深遠的意義。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲,而且在不久的將來,海洋、太空也將成為新的開發(fā)利用領域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀要發(fā)展的十大高技術交流會上,就是關于宇宙空間植物栽培的研究報告,那只能是無土栽培。因而無土栽培技術在日本,已被許多科學家做為研究"宇宙農場"的有力手段,人們稱為太空時代的農業(yè),已經不再是不可思議的問題。水資源的問題,也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題。不僅在干旱地區(qū),就是在發(fā)達的人口稠密的大城市,水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長,各種水資源被超量開采,某些地區(qū)已近枯竭。所以控制農業(yè)用水是節(jié)水的措施之一,而無土栽培,避免了水分大量的滲漏和流失,使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節(jié)水型農業(yè)、旱區(qū)農業(yè)的必由之路。誠然,無土栽培技術在走向實用化的進程中也存在不少問題。突出的問題是成本高、一次性投資大;同時還要求較高的管理水平,管理人員必須具備一定的科學知識,這也不是任何地方都能做到的。從理論上講,進一步研究礦質營養(yǎng)狀況