無土種植的技術

　　無土栽培是不用自然土壤, 用營養液或營養液與基質栽培作物。那麼是什麼?下面是小編精心為你整理的，一起來看看。

　　水質

　　水質與營養液的配製有密切關係。水質標準的主要指標是電導度***EC***，pH值和有害物質含量是否超標。

　　電導度***EC***是溶液含鹽濃度的指標，通常用毫西門子***mS***表示。各種作物耐鹽性不同，耐鹽性強的***EC=10mS***如甜菜、菠菜、甘藍類。耐鹽中等***EC=4mS***，如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質要求嚴格，尤其是水培，因為它不象土栽培具有緩衝能力，所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標準低，否則就會發生毒害，一些農田用水不一定適合無土栽培，收集雨水做無土栽培，是很好的方法。無土栽培的水，pH值不要太高或太低，因為一般作物對營養液pH值的要求從中性為好，如果水質本身pH值偏低，就要用酸或鹼進行調整，既浪費藥品又費時費工。

　　營養液

　　營養液是無土栽培的關鍵，不同作物要求不同的營養液配方。世界上發表的配方很多，但大同小異，因為最初的配方本源於對土壤浸提液的化學成分分析。營養液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。

　　配製營養液要考慮到化學試劑的純度和成本，生產上可以使用化肥以降低成本。配製的方法是先配出母液***原源***，再進行稀釋，可以節省容器便於儲存。需將含鈣的物質單獨盛在一容器內，使用時將母液稀釋後再與含鈣物質的稀釋液相混合，儘量避免形成沉澱。營養液的pH值要經過測定，必須調整到適於作物生育的PH值範圍，水增時尤其要注意pH值的調整，以免發生毒害。

　　基質

　　用於無土栽培的基質種類很多。可根據當地基質來源，因地制宜地加以選擇，儘量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料作為無土栽培的基質。

　　對基質的要求

　　1.具有一定大小的固形物質。這會影響基質是否具有良好的物理性狀。基質顆粒大小會影響容量。孔隙度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即：1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根據栽培作物種類、根系生長特點、當地資狀況加以選擇。

　　2.具有良好的物理性質。基質必須疏鬆，保水保肥又透氣。南京農業大學吳志行等研究認為，對蔬菜作物比較理想的基質，其粒徑最好以0.5-10毫米，總孔隙度>55%，容重為0.1-0.8克每立方厘米，空氣容積為25-30%，基質的水氣比為1：4。

　　3.具有穩定的化學性狀，本身不含有害成分，不使營養液發生變化。基質的化學性狀主要指以下幾方面：PH值：反應基質的酸鹼度，非常重要。它會影響營養液的pH值及成分變化。PH=6-7被認為是理想的基質。

　　電導度***EC***：反映已經電離的鹽類溶液濃度，直接影響營養液的成分和作物根系對各種元素的吸收。緩衝能力：反映基對肥料迅速改變pH值的緩衝能力，要求緩衝能力越強越好。

　　鹽基代換量：是指在pH=7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質如樹皮、鋸末、草炭等可代換的物質多;無機基質中蛭石可代換物質較多，而其它惰性基質則可代換物質就很少。

　　4.要求基質取材方便，來源廣泛，價格低廉。

　　在無土栽培中，基質的作用是固定和支援作物;吸附營養液;增強根系的透氣性。基質是十分重要的材料，直接關係栽培的成敗。基質栽培時，一定要按上述幾個方面嚴格選擇。北京農業大學園藝系通過1986-1987年的試驗研究，在黃瓜基質栽培時，營養液與基質之間存在著顯著的互動作用，互為影響又互相補充。所以水培時的營養液配方，在基質栽培時，特別是使用有機基質時，會受基質本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響，而使配方的栽培效果發生變化，這是應當加以考慮的問題，不能生搬硬套。

　　***四***供液系統 無土栽培供液方式很多，有營養液膜***NFT***灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統、滴灌系統、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為迴圈水***閉路系統***和非迴圈水***開路系統***兩大類。生產中應用較多的是營養液膜法和滴灌法。

　　無土栽培技術概述

　　1 無土栽培的型別

　　無土栽培有2 種類型: 一類是固體基質栽培, 採用固形物質固定作物的根系, 這些固形物質孔隙較大, 透氣性好,有穩定的化學性質*** 如酸鹼度、導電度等*** , 不含有毒物質,能吸附營養液滿足作物根系所需要的營養與氧氣。在無土栽培中應用的基質可分為無機基質和有機基質。無機基質主要有: 岩棉、石礫、砂、火山岩、蛭石、珍珠岩、膨脹陶粒、膨脹片岩等; 有機基質常用的有: 樹皮、軟木、鋸末、炭化稻糠等。另一類是直接將根系連續或斷續地浸在營養液中, 這種方式稱為水培, 或是將根系掛在栽培槽中, 間斷地向根系噴霧, 提供營養, 這種方式稱為霧培。

　　無土栽培系統包括: 作物生長保護設施, 如溫室、塑料棚等; 容納基質或營養液的槽、桶、盆、床等; 提供作物營養液系統, 如營養液的製備、貯存、消毒、注入等; 監測調控系統, 包括監測調控溫度、溼度、光照、CO2 濃度、氣流速度、pH值、電導度、營養液水位、營養液成分等。基質栽培: 是在容器內填充一定基質, 再將調好的營養液灌入容器內的一種栽培方式。水槽栽培或立筒水培: 這是無土栽培採用最早的形式, 這種方法是讓作物的根系直接懸掛在營養液中, 營養液在栽培體中呈流動狀態, 以增加氧氣含量, 它的優點是不需用栽培基質。噴霧或噴淋栽培: 這是無土栽培中較先進的方法, 主要是讓作物的根系懸掛在栽培體空間, 用噴霧或噴淋的方法供應根系營養, 這種方法不但供氧效果好, 便於控制根系發育, 而且還節約用水, 但對噴霧、噴淋質量要求嚴格。

　　2 無土栽培發展歷程

　　第2 次世界大戰期間, 西方國家應用無土栽培技術生產蔬菜供應部隊。20 世紀70 年代後期出現營養液膜技術***NFT*** , 生產成本有所下降。後來又出現多種人工基質, 其中岩棉的應用較廣, 發展迅速。荷蘭的無土栽培已發展到4 000hm2, 成為世界上無土栽培最先進的國家。現在世界上商業性無土栽培以基質栽培為主, 荷蘭的基質栽培佔無土栽培總面積的90%, 法國佔89%, 加拿大佔80%, 日本佔88%。世界各國採用無土栽培技術主要生產蔬菜、花卉和水果, 在歐盟各國的溫室蔬菜、水果和花卉生產中, 已有90%採用無土栽培方式。

　　3 無土栽培技術的優勢

　　應用無土栽培技術可以避免作物連作障礙、減少病害、提高作物產量和品質、降低成本、簡化工序、不受農藥化肥汙染, 有利於栽培技術的現代化。產量高是無土栽培的最大特點, 世界上無土栽培的先進技術可使番茄產量達到45~55kg/m2, 黃瓜產量達到50~70kg/m2。在農產品短缺的年代,主要追求產品的數量, 過量施用化肥、農藥, 使農產品中殘留過多的硝酸鹽、重金屬和有毒農藥等有害成分。現在, 隨著人們生活質量的提高, 對無公害無汙染的蔬菜、水果的需要逐年增加。無土栽培基本杜絕了植物土傳病害的發生, 化學農藥的使用相對少於土壤栽培。利用高溫蒸汽、紫外線、沙濾、生物膜過濾等物理方法, 可對植物病害進行防治, 對營養液和設施進行消毒, 而不汙染環境。為此, 採用無土栽培技術可以較好地保護環境, 生產出綠色食品。20 世紀後期, 無土栽培技術無論在發達國家還是發展中國家都得到迅速發展, 無土栽培技術已日益完善。

　　4 我國的無土栽培技術

　　我國最早進行無土栽培是在1941 年, 由浙江農業大學教授陳子元在上海開展無土栽培試驗, 後來因成本太高而放棄。1975 年山東農業大學首先開展了無土栽培西瓜的研究。改革開放以來, 我國無土栽培面積成倍增長, 1990 年無土栽培面積7hm2, 1995 年為100hm2, 2000 年達到240hm2。我國先後引進荷蘭、日本、美國等國一些無土栽培設施, 在消化吸收國外無土栽培先進技術的基礎上, 進行了無土栽培設施配套技術國產化的研究與開發。20 世紀90 年代以來, 我國引進和自己研製的無土栽培系統很多, 目前生產上應用的主要有: 營養液膜系統、深液流法、浮板毛管水培法、袋培法、基質水培法。

　　中國農科院蔬菜花卉所研製開發了袋培、槽培、岩棉培和UFT 無土栽培系統; 南京農業大學、南京蔬菜所研製開發了果菜類NFT 無土栽培系統; 山東農業大學研製開發了魯- SC 基質水培系統; 華南農業大學研製了深水栽培系統; 農業部規劃設計院研製了無土栽培滴灌系統和營養液自動控制系統。為進一步降低無土栽培成本, 提高產量, 中國農科院蔬菜花卉所研製開發出符合國情、節約投資、節約肥料、管理簡便、產品質量可達到綠色食品標準的有機生態無土栽培技術; 浙江省農科院和南京農業大學研製出浮板毛管水培系統。目前, 這兩個無土栽培系統約佔全國無土栽培面積的60%, 大大促進了我國無土栽培技術的發展。

　　5 無土栽培發展趨勢

　　從世界各國發展無土栽培的歷程看, 都是從礫耕迴圈水開始, 成本較高。20 世紀70 年代中期出現了NFT 系統。各種天然和人工基質同時發展, 歐洲找到了岩棉並認為是最好的基質, 加拿大因木材工業發達, 則以鋸末為基質。基質栽培絕大多數是營養液不迴圈使用, 成本較低, 成為當前各國無土栽培的主要方式。一種是高投資、高技術、高效益型別。如荷蘭、日本、美國、丹麥、英國、法國、德國、以色列等發達國家, 無土栽培生產實現了高度機械化、自動化、電子化、專業化。其溫室的環境條件*** 溫度、溼度、CO2 濃度、通風、光照*** 、營養液配製都完全由計算機調控。

　　其生產過程,包括播種、間苗、移栽、病蟲害防治、採收、分級包裝全部實現自動化, 實現了一條龍的工廠化生產, 達到產品週年供應, 產值高, 經濟效益顯著; 另一種趨勢是以發展中國家為主, 主要根據本國的國情和經濟技術條件, 採用簡單的裝置就地取材, 土法上馬, 手工操作。這些國家發展無土栽培目的是改造環境, 節約水、土資源, 解決人民生活的基本需要。展望21 世紀, 我國的無土栽培技術主要目標是研究適合我國國情的普及型簡易無土栽培設施, 以降低投資和生產成本。將微電子、計算機等高新技術應用於無土栽培設施, 對其營養液的貯液量、液溫、pH 值、電導率和供液時間實現監控。

　　同時要研究營養液全自動控制系統, 定時測量作物對營養元素的需求量, 自動分析和調整營養液成分, 以達到高產節本的目的。擴大無土栽培的應用範圍, 在國內缺水、土壤貧瘠甚至難以種植作物的沙漠、重鹽鹼地、海島、屋頂、陽臺、庭院等開發大、中、小型無土栽培設施, 擴大無土栽培技術的應用範圍。