鄭維生 申蕓萍 楊應文
無土栽培在青海東部地區智能溫室的實踐與創新
鄭維生 申蕓萍 楊應文
導讀:通過6年的種植管理實踐,將引進的水肥一體化無土栽培種植管理模式在原有技術和設備上做了一些調整及改進,使其管控技術和操作程序更加簡便,節省了種植成本,提高了設施蔬菜無土栽培的經濟效益。

無土栽培為當前及今后設施蔬菜生產的主要發展方向,是青海東部地區發展無公害設施蔬菜的主要途徑。其優點是種植的作物長勢旺盛,生育期變長,產量提高幅度大,根部病害發生輕;缺點是種植成本高,管控技術和操作程序相對繁雜,大面積推廣應用難度較大。2011年互助高原特色現代農業示范園區從江蘇引進了水肥一體化無土栽培技術,經過6年的種植管理實踐,在原有技術和設備上做了一些調整及改進,簡化了管控技術和操作程序,節省了種植成本,提高了設施蔬菜無土栽培的經濟效益。為了使水肥一體化無土栽培技術在本地區得到更好的應用與推廣,提高無公害設施蔬菜的經濟效益,筆者總結了該技術的實踐與創新方法,以供參考。
園區在2011年從江蘇引進了水肥一體化種植新技術,同時配套新建了8 000 m2的智能溫室,安裝了水肥一體化生產設備,主要種植茄果類蔬菜,經過一年的種植生產,產量比傳統種植方式大幅度提高,但由于氣候條件限制,種植成本卻很高,為保證生產,每年供暖期為180天,費用達24萬元,如果沒有相應的項目支撐,很難長久發展下去。為了降低成本,把溫室劃分成5個種植區,冬季供暖時,5個區進行輪休,種植3個區,2個區進行低溫處理和消毒處理,這樣既滿足了生產需求也節約了開支,同時優化了種植環境,減少了病害發生,這樣每年可節約12萬元。
原來的水肥一體化設備是封閉式的水肥循環,水肥可以循環利用,省肥。但是這種封閉式循環有一個弊端,一旦發生病害,侵染速度很快,造成大面積正常植株感染,防治困難,所有植株、基質條及種植槽、滴箭等附屬設施都要進行消毒殺菌處理,工作量很大,損失也大。在我們種植茄子的過程中,由于種苗有問題,在茄子開花期發生莖基腐病,一天之內整個區的茄子全被侵染,結果整個區重新種植,在資金、勞力上造成很大的損失。為了避免這種情況的再次發生,技術人員通過對整個水肥一體化技術基本原理研討,決定將封閉式水肥循環改進為開放式水肥循環,這樣一來,即使發生病害也能防治,不會造成大面積侵染。改進前,循環后的水肥再次進入下次循環,改進后,經過循環的水肥不再進入下次循環,而是集中在積肥池,用于灌溉盆栽植物。這樣既不浪費水肥也防止了病害的再次侵染,有利于病害防治。
封閉式循環中由于廢液的沖洗和回流,椰糠基質內積累的雜菌增多,透氣性和保水性降低,影響植株根部的呼吸作用和養分的吸收,進而降低了基質的利用率,因此種植一茬作物就要更換新的椰糠條,改進成開放式循環后,沒有廢液的反復沖洗和回流,椰糠基質內部雜菌少、相對干凈,經過高溫消毒后可以重復利用,這樣原來一茬作物一批椰糠條,現在一批椰糠基質條可種植2茬蔬菜。
具體方法是在前茬作物采收拉秧后,對基質條進行高溫悶棚處理,一般在夏季將棚內溫度提高到45℃左右時處理,在處理過的基質條上重新打孔種植,新的孔打在前茬作物種植孔間的位置上,重新用剪刀劃“十”字,然后把包裝塑料從劃開的“十”字中心折入露出基質,再在基質上挖孔,為了便于重新挖種植孔,在挖前先讓基質條充分灌水1天,等基質濕透后再挖種植孔,開挖好后再次移植上種苗,移植種苗時要注意折入的包裝塑料不能貼近植株,以免影響根部的呼吸作用和增加根部濕度,防止在溫度高時造成灼傷。經過試驗證明,基質重復利用后對番茄的生長勢和產量無影響,這樣既能減少浪費,又降低成本。

基質的重復利用
巖棉是一種將多種巖石熔融在一起形成的巖漿,然后噴成絲狀,冷卻后稍微壓縮而成的疏松多孔的固體基質[1],因巖棉在高溫條件下制作,故不含病毒和其他有機質。但在我國,巖棉尚在試用階段,多數靠進口,而我們引進的新技術中,巖棉塊是必不可少的,按技術要求,1 m的椰糠條上能種植4株種苗就需要4塊巖棉塊。進口巖棉每塊為2.5元,也就是要花10元錢的巖棉塊來支撐4株植株。每個區大概用880條椰糠條,共需3 520塊巖棉,價格為8 800元,再加上更換所需,每區僅巖棉塊費用大概1萬元。為了降低成本,我們直接把種苗移植在椰糠條上,去掉巖棉塊,通過對番茄、辣椒、茄子和南瓜等品種整個生育期的觀察,結果發現,植株開花結果不受影響,番茄每杈果穗數和每穗果個數、大小、品質及產量也未受影響,并且后期植株下部同樣產生新杈、新枝,出現回頭果,通過反復試驗,我們認為不用巖棉塊,將種苗直接移植在椰糠條上是可行的,這樣每區可節約1萬元的費用,5個區就可以節約5萬元的成本。
經過3年的實踐,我們發現由于氣候條件和水質硬度較高,水培難度較大,故改水培為基質培。
5.1 從縮短加熱時間來降低成本
冬季水培根部溫度提高成為主要難題,我們以前是通過加熱棒來解決,而每30天就要換4支2 000 W的加熱棒,這樣浪費較大。水培24 h不間斷供水,用水量大,相應的成本也大,設備損耗嚴重。

進口采摘機

國產采摘機
5.2 需水量減少
基質空隙大,根系發達并集中在固定區域內,吸收能力強,營養元素供給全面充足,長勢旺盛,基質通透,不含孳生病菌的有機物;水分不越界流動,不傳播任何病蟲害;隔離地面土壤,杜絕根部產生土傳病蟲害。因此,我們將水培換成基質培,具體做法是將草木灰、珍珠巖、蛭石按一定比例混合的基質裝入水培槽中,用木板壓實、整平,插入滴箭,就可以移栽種苗了。改成基質培后,由于基質的保水性較好,夏天白天可以澆水4~5次,晚上不澆水,冬天根據天氣情況和氣溫調整澆水量,一般晴天澆2~3次,陰天澆1次或不澆,晚上設備可以停止工作,不澆水。這樣大大降低了灌溉頻率,節約了用水,也降低了設備的維修率,減少了電能的損耗,同時操作起來更容易。
5.3 操作程序簡化
水培時為了保證根部正常吸水吸氧,要對根部進行不定期沖洗,換成基質培后就省去了這項操作,使得操作簡單化,管理更簡易。
通過3年來對茄果類蔬菜的測產,證明水培改為基質培后對產量和植株生長勢無影響,而且根部病害也相對減少、更易管理,同時大大減低了成本,實踐證明此法可行。
把進口的采摘機換成國產機。在水肥一體化無土栽培中,種植的茄果類蔬菜植株普遍高,番茄可以結果12穗,株高都在13 m以上,整個生育期無論在農事操作還是在采摘收獲中,大部分時間要在采摘機上工作,采摘機是必不可少的,然而進口采摘機價格較高。剛開始我們按技術需求從江蘇引進配備了3臺進口采摘機,每臺價格25萬元,后來由于機械出了故障維修不方便,通過市場調查了解到國產機每臺價格在7萬~15萬元[2],而且可以達到同樣效果,故而購進了2臺國產機,使用后發現無論從操作技術還是安全性來看,和進口采摘機并無太大區別。這樣一來成本也降低了不少。
無土栽培具有十分誘人的廣闊前景,但受各地的自然資源、生產技術、市場環境等因素的限制,無土栽培發展也不一樣,因此找出一條適合本地區氣候條件、技術水平,而且實用可行的無土栽培之路是最重要的。我們通過6年的試驗、研究、實踐,探索出了一條適宜本地區發展的無土栽培模式,成為本地區農業新技術創新的“領頭雁”,同時帶動了周邊地區水肥一體化技術的引進和發展,也為高海拔寒冷地區玻璃溫室無土栽培提供了一種參考。
[1]張廣楠.無土栽培技術研究的現狀與發展前景[J].甘肅農業科技,2004(2):68-69.
[2]孫霞.無土栽培技術的發展狀況與趨勢[J].中國農機化,2005(6):47-50.
鄭維生,青海省工程咨詢中心,西寧市勝利路22號青咨大廈,810001
申蕓萍,通訊作者,互助縣農業示范園區管委會,810500,電話:13909723260
楊應文,互助縣農業示范園區管委會
2017-04-12