劉持謙
摘 要:蔬菜無土栽培是指不用天然土壤而用營養液澆灌蔬菜,或者把蔬菜直接種植在營養液中的栽培方法,又稱為營養液栽培,是一種農業高新技術。與土壤栽培比較,無土栽培的蔬菜吸收養分更高效,克服了土壤連作導致的病蟲危害,具有節肥、節水、省工、高產、優質,不受地域限制和產品潔凈衛生、不受地區限制,充分利用空間、有利于實現農業現代化等特點。試驗結果表明每生產1公斤蔬菜所用的營養液的成本低至幾分錢,是實現蔬菜生產工廠化、現代化、高效化的重要途徑。
關鍵詞:蔬菜無土栽培;栽培系統
近年來,我國無土栽培技術取得了快速發展,從引進和消化吸收發達國家的無土栽培技術進入到了自主研發階段,獲得了良好的經濟效益、社會效益和生態效益。目前,如何降低成本,提高蔬菜品質是我國無土栽培發展中的重點。目前,栽培基質的研究分理論和生產兩部分,理論上進行基質空隙、吸水性、保水性、吸附養分性、基質結構的保持等研究,生產上進行與不同的基質相配套的栽培管理方式和技術研究;重點正在對基質的結構、生產工藝、基質栽培中根際營養、基質的水肥管理技術、有機基質和有機廢棄物進行研究。
1.無土栽培系統的種類
無土栽培的系統很多,主要的無土栽培系統有有機生態型無土栽培系統、浮板毛管法栽培系統、營養液膜栽培系統、深液流栽培系統、魯SC栽培系統等,實際應用時要依蔬菜種類不同采用適當的無土栽培系統。在實際生產中,果菜類主要采用基質栽培,另外配備一套滴灌設施;葉菜類主要采用營養液栽培,另外配備一套營養液循環系統。在我國,除有機生態型基質槽具有一定栽培面積外,其他系統的應用規模還比較小。
1.1有機生態型無土栽培系統
有機生態型無土栽培是指不用天然土壤,而使用基質,不用傳統的營養液灌溉植物根系,而使用有機固態肥并直接用清水灌溉作物的一種無土栽培技術。有機生態型無土栽培管理技術關鍵在于基質與肥料的選擇與配比以及管理過程中的灌水。有機生態型無土栽培的形式包括槽式栽培、袋式栽培、立體垂直栽培,實際生產中基質槽培應用較多,其結構主要包括栽培槽、PE膜、灌溉帶和基質。栽培槽由三層磚壘成,高15cm,寬48cm,長度視溫室類型而定。槽底鋪設0.1mm厚的PE塑料膜,以防土壤病蟲害的侵染,是克服溫室連作障礙最有效、最經濟的辦法,也是適合我國國情,符合有機農業和農業可持續發展要求,農業論文發表并具有顯著經濟、社會、生態效益的實用無土栽培新方法。
1.2浮板毛管法栽培系統
浮板毛管系統是由浙江農業科學院和南京農業大學共同研究開發的,其結構由栽培床、貯液池、循環系統和控制系統四大部分組成。具體設計如下:栽培槽由聚苯乙烯泡沫板連成長15m,寬0.4m,深0.1m的凹形槽,內鋪0.8mm厚的黑色聚乙烯膜以防滲漏。營養液深度為3~6cm,液面漂浮1.2cm厚、1 2cm 寬的聚苯乙烯泡沫板,板上覆蓋密度為50g/m2 的親水性無紡布,并且兩側延伸入營養液,通過毛細管作用,使浮板始終保持濕潤狀態,蔬菜根系一部分生長在浮板上,一部分從浮板兩側伸入營養液中,吸收氧氣、營養元素和水分,該系統屬深水培類型,但它克服了深水培根際氧氣供給不足及營養液膜栽培中營養液供給受停電影響的缺點,營養液的溫度不易受溫度劇烈變化的影響,成本低,投資省,蔬菜生長快,產量高,效益好。
1.3營養液膜栽培系統
營養液膜栽培系統,簡稱“NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營養液(0.5~1厘米)層,不斷循環流經蔬菜根系,既保證不斷供給作物水分和養分,又不斷供給根系新鮮氧氣。它由貯液池、水泵、栽培槽、輸液管道和調控系統組成,營養液通過水泵從貯液槽流向栽培槽(床),營養液在栽培槽內的深度為0.5~1.0cm,與根系接觸,然后沿著栽培槽的自然坡度流回貯液池。但是,營養液膜水培有很多缺點:(1)根系環境的緩沖性能差,根際周圍的溫度受外界影響很大。(2)營養液層較淺薄,總量較少,要不斷循環供液,能源消耗較大,若出現斷電較長時間或水泵故障,便不能及時循環。(3)一旦發生根系的病害,較容易在整個系統中傳播、蔓延。
1.4深液流栽培系統
該系統的基本設施包括:營養液栽培槽、貯液池、水泵、營養液自動循環系統及控制系統、植株固定裝置等部分,這種栽培方式與營養液膜技術(NFT)差不多,不同之處是流動的營養液層較深(5~10厘米),植株大部分根系浸泡在營養液中,其根系的通氣靠向營養液中加氧來解決。這種系統的主要優點是解決了在停電期間NFT系統不能正常運轉的困難。
1.5魯SC栽培系統
該系統由山東農業大學研制開發,又稱“基質水培法”,該系統能協調蔬菜根系水、肥、氣三者的關系,主要結構是由貯水池、栽培槽、供液和排液管、供液時間控制器及水泵等組成。栽培槽體是用鐵皮、水泥或粘土制成的倒三角形槽,高20cm,土制槽內鋪一層聚乙烯農用膜,槽中部放一墊蓖,鋪棕皮或尼龍編織布,然后填入10cm厚的基質,基質以下空間供根系生長及營養液流動,栽培槽一端用于供液,另一端設虹吸管用于排液。該系統集中了基質培與水培優點于一身。
2.蔬菜營養管理的研究
營養液的配制與管理是無土栽培的核心技術,它關系到無土栽培的成敗和進一步推廣應用,營養液管理中常出現的問題有營養液用水的水源、營養液配制、營養液供給、控制系統、營養液滯留等方面,這些問題直接到影響蔬菜的水分和養分供應。中國農業大學等院所對營養管理的問題做了深入研究并做了詳盡報道,如,不同蔬菜的專用營養液配方,營養液中不同氮源、不同鐵源對蔬菜生長發育的影響,基質微生物對蔬菜根系以及生長發育的影響,會計專業論文范文營養液自身(PH值、EC值)的調控,全程病蟲害無公害綜合防治,有機生態型無土栽培基質中基質和肥料的選擇與配比以及管理過程中的灌水等等。這些研究成果很好的解決了生產中的實際問題,使生產者獲得了增產增收的滿意效果。近年來,研究內容集中在水分、肥料、專用品種選育、環境條件等方面,一些無土栽培專用配方肥和性價比優良的基質也不斷被開發出來,隨著一些主要蔬菜的無土栽培技術規程相機繼出臺,番茄、黃瓜、生菜的產量大幅增長,在一定程度上提高了無土栽培生產者的經濟效益,使得無土栽培的可操作性大大增強,這些都有益于無土栽培的推廣應用。
蔬菜無土栽培在中國具有極為廣闊的前景,但是在應用無土栽培技術時,一定要全面掌握技術,無土栽培還要求有較高的社會化生產體系相配套。隨著我國農業生產的迅速發展,科技和條件的不斷改善,無土栽培技術在我國將會呈現一個全新的發展局面。