无土栽培技术的可行性方案 .docx
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1、无土栽培技术的可行性方案-无土栽培概述无土栽培是指不用天然土壤栽培作物,而将作物栽培 在营养液中,这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水 分、养分、氧气、温度,使作物能够正常生长并完成其整个 生命周期。大家都知道,传统农业中作物的生长离不开土壤, 如粮食、棉花、油料、蔬菜、果树、茶叶、花卉、烟草等, 都必须利用土壤栽培,可以说,农业生产特别是种植业就是 利用土壤的栽培技术,农业与土壤是密切相关切的。而自 1929年格里克教授试种一株无土栽培番茄成功以来,作物 栽培终于摆脱自然土壤的束缚,可进入工厂化生产的诱人开 展前景。无土栽培无须依赖土壤,它是将蔬菜等作物种植在装有营 养液的一定栽培装置中,
2、或是在充满营养液的砂、砾石、蛭 石、珍珠岩、稻壳、炉渣、岩棉、蔗渣等非天然土壤基质材 料作成的种植床上,因其不用土壤,故称无土壤栽培,而且 由于它不用一般的有机肥和无机肥,而是依靠提供营养液来 代替传统的农业施肥技术,所以无土栽培又被称为营养液栽 培,即简称水培、水耕栽培技术。无土栽培由于由于不用土壤,在技术上是一重大突破, 同时,由于技术的不断完善、先进设施,新型的基质材料的 应用,无土栽培已完全可以根据不同作物的生长发育需要进 行温、水、光、肥、气等的自动调节与控制,实行工厂化生 产。因此,无土栽培是当代现代化农业的高新技术,是现代 设施栽培的新技术。二.无土栽培的优点1. 不受土地条件限
3、制。无土栽培改变了 “万物土中生 的依赖土地生存的传统观念和土壤耕种方式,在不宜耕种的 地方如沙石,不毛之地,甚至宇宙飞船上都可以栽培作物。 在家庭、办公室可利用窗台、阳台、走廊、屋顶、屋顶及其 它空闲地栽种植物,这不仅可以创造经济效益,还可以净化 空气、节约用水,清洁卫生,既不污染环境,也不为环境所 污染。利用无土栽培技术在油田、矿山废弃场地以及盐碱沙 漠地带已获得栽培成功。2. 劳动强度小,水肥量降低。无土栽培无需传统耕作中 的耕种、除草、土壤消毒、追肥等繁琐环节,单位劳动管理 的规模可大大增加,劳动强度明显下降。营养液栽培的水肥 供给一般采用微管道灌溉系统,较易实行定点、局部化,可 明显
4、降低水肥的浪费,实验证明可比土壤节水3-7倍,肥料 利用率可20%-30%。3. 病虫害减少。无土栽培可防止因土传病原菌传播的疑 难病害的发生,切断了一个较为重要的病害传播途径。另外, 由于人为改善了根际环境,促使植株生长健壮,增强了自身 的抗病能力,防止了土壤栽培中因多年盐分积累和连作导致 的盐渍化及重茬减产现象,同时基质的消毒相比土壤消毒更 简便、经济。4. 优质高产。无土栽培,目前主要作为设施栽培中的一 个组成局部,它不仅有通过设施而到达的适用于作物生长的 光照、温度、气候等条件,还具有基质和水肥的供给系统, 提供了适用于根部发育的最正确小环境。且各种环境因子均 能人为地较好控制,因而能
5、够更好的协调植株的地上与地 下,营养生长与生殖生长等的关系,容易发挥高产的潜能。 成熟的无土栽培可比土壤栽培的产量提高2-4倍之间。生产 及实验证明,无土栽培不仅可提高产量,同时也明显促进了 作物的生长速度,产品的外观品质和理化性状也有不同程度 的改善;叶菜类、瓜果中的硝酸盐含量可得到理想控制;无 土栽培的花卉花期更长,颜色更艳,香味浓郁,局部土壤栽 培条件下不宜开花的品种,在无土栽培的条件下也能较容易 的到达目标。5. 便于工厂化生产。无土栽培充分显示出农业可以像工 业一样生产,机械化、自动化,完全由人工控制植物工厂, 现在的典型实例就是无土栽培立体化植物工厂。三.无土栽培的种类无土栽培的类
6、型和栽培方式很多。根据其栽培是否使用 固体的基质材料,可把无土栽培分为两个根本类型,即无基 质栽培和基质栽培。无基质栽培即没有固定根系的基质,根 系直接和营养液接触,主要包括以下几种:1营养液膜栽培NFT:这种方法是以约0.5厘米的 浅层营养液流过植物根系,这层营养液很浅,像一层水膜, 故称为营养液膜技术;2深液流水培DFT:营养液的液层较深,植株悬 挂于液面上,其重量由定植网框或定植板所承载,根系垂入 营养液中,深液流技术又可分动态浮根法、M式、浮板毛管 法;3气雾培:是将营养液用喷雾的方法,直接喷到植 物根系,根系悬挂在容器中的内部空间。基质栽培是植物通 过基质固定根系,并通过基质吸收营养
7、液和氧的方法。根据使用材料的不同,又可分为不同的栽培方式。1无机基质:包括砂培、砾培、蛭石培、珍珠岩培、 炉渣等。2人工基质:岩棉培、聚乙烯发泡材料、聚氨酯泡 沫等;3有机基质:包括锯木屑、蔗渣、草炭、稻壳、熏 炭、树皮、麦秆、椰壳糖、膨化鸡粪、菌糠等。不同的无土栽培类型和方式,由于采用不同的栽培基 质、不同的装置的栽培床和不同的供液方式,其效果、技术 难度大小不一。a.营养液膜栽培技术:营养液膜栽培即NFT栽培(Nutrient Film Technigue), 是一种新型的无土栽培技术,与传统的无土栽培技术相 比.具有设备简易,投资小本钱低、便于生产上推广应用等 优点。此项技术是由英国温室
8、作物研宄所AllenCooper教授 最早研究推出,肯定其实用价值目前英国日本的NFT栽培 已成功地应用于莴苣、草莓.番茄,茄子、甜瓜、芹菜等蔬 菜上。1、营养液膜栽培的实质传统的无土栽培.包括用固体基质的基质栽培和不用固 体基质的水培.都必须用水泥或金属等材料制作成固定的栽 培床等配套设施,同时还要采用适当的装置和方法来解决根 际的供氧。因此,设施和装置都比拟复杂.而且投资大,本 钱高,大面积的推广应用,受到财力物力等多面的限制,而 营养液膜栽培是用塑料薄膜作栽培床.利用适当的方式将作 物的幼苗定植于栽培床中,营养液在栽培床的底面作薄层循 环流动.使根系既能不断地吸收到养分与水分.又保证有充
9、 足的氧气供给。因循环流动供给的营养液呈极浅如膜的液流 故称作营养液膜栽培和其它无土栽培方式相比营养液膜栽 培有如下特点;1. 结构简易只要选用适当的薄膜和供液装置.即可自行 设计安装;2. 投资小,本钱低;3. 营养液呈薄膜状液流循环供液较好地解决了根系供氧 问题.使根系的养分,水分和氧气供给得到协调.有利于作 物的生长发育;4. 营养液的供给量小,且容易更换;5. 设备的清理与消毒较方便。但是,这种栽培方式亦有其缺乏之处,主要表现在以下 几个方面;1. 栽培床的坡降要求严格。如果栽培床面不平,营养液 形成乱流.供液不匀。尤其是进液处和出液处床内作物受液 不匀,株间生长差异较大,会影响产量;
10、2. 由于营养液的流量小,其营养或分、浓度及PH值易 发生变化.3. 因无基质和深水层的缓冲作用.根际的温度变化大.4. 要循环供液,每日供液次数多,耗能大,如遇停电停 水,尤其是作物生育盛期和高温季节,营养液的管理比拟困 难.5. 因循环供液,一旦染上土传病害有全军覆没的危险。2营养液膜栽培的根本装置营养液膜栽培的根本装置包括供液池、供液管道,供液水 泵和栽培床。供液池用于贮存和循环回流的营养液,一般设 在地下,可用砖头,水泥砌成.里外涂以防水物质,也可用 塑料制品,水缸等容器。其容积大小应根据供给的面积和株 数确定。栽培床用以种植作物.是在1/100坡降的平整地 面铺一层黑色或黑白双面聚乙
11、烯薄膜.以适当方式使其成 槽状供定植与固定作物根系,并供给营养液,使营养液在床 面呈薄层循环液流。供液装置由供给水泵(小型潜水泵或离 心泵)、供液管道(自来水管或塑料管)将经水泵提取的营养 液分流输入各栽培床中。回水管是用于栽培床循环后回流的 营养液再退回贮液池中,以供再次使用,一般可用塑料管。 控制系统主要控制营养液的供给时间流量,电导度、pH值 和液温等。3可供选用的NFT装置经过本所相有关单位的试验,以下几种装置可在生产上 推广应用。1. PVc槽式NFT配套装置(图1)1985由本所设计安装,经多年使用效果很好.其装置由以 下几局部组成。供液池:用砖头及水泥砌成。180平方米标准大棚,
12、供 液池的容积为2.53.0立方米即可.一般置于大棚的中 央局部.供液水泵可选用wB型180瓦离心水泵或潜水泵。使用离 心泵时,进水口应装落水阀,安装位置略低于供液池的水面, 以利打水。栽培床用2毫米厚Pvc硬板加工而成,宽25厘米高8 厘米长12米.每套由6个床组成。供液管道和回流管均用硬塑料管配套,供液主管可埋地 下,接以支管分流向各栽培床供液,回流管由各栽培床汇至 供液池。2. 简易NFT装置(图2)栽培床用宽70厘米,长1215米,厚度为0.05毫米 的黑色或黑白双面聚乙烯塑料薄膜作成.先在具1/ 100坡 降的平整地面挖一深5厘米宽1520厘米的浅平沟,整平 压实后铺上薄膜使其成槽状
13、.上接进液管,下通供液池.即 成栽培床。有条件的可在床底里面放一层宽1520厘米的 无纺布,以蓄集少量营养液。利于根系的生长定植时将带岩 棉方块或塑料钵的幼苗放在其中,然后用木夹或钉书钉将 薄膜封紧,植株用塑料绳固定供液装置,大面积的可砌水 泥供液池.甩水泵及塑料管供液.小面积的可利用水位差的 原理供液本装置经本所试验,并在生产上运用,栽培番 茄.黄瓜效果很好.3. 叶菜NFT装置(图3)参照国外同类装置自行设计安装.栽培床选用三合板或 纤维板亦可使用玻璃钢楞形板,安装在1/801 / 100坡降 的木架或铁架上,也可用砖头支撑,在板上用木条和元钉按 一定行距隔成长条槽,槽底铺一层薄膜。如用楞
14、形板可直接 利用。上面再平铺一层银灰色、乳白色或黑色薄膜,柞为定 植板.上面打洞,定植叶菜幼苗。幼苗应带小岩棉方块或聚 胺酯泡沫育苗块.以适当装置(水箱)供给营养液。4NFT栽培的技术关键1. 作物的种类与品种的选择利用NFT栽培的作物很多,如番茄,黄瓜.甜瓜.草莓 等果菜,以及生菜,芹菜.菠菜.葱,茴蒿,小白菜等叶菜, 但在实际生产中.既要考虑栽培的难易更应考虑经济效 益.一般可以栽培经济效益大的番茄、甜瓜、黄瓜、以及速 生的叶菜如生菜等。品种一般应选择抗病,高产,具有增产 优势的品种。番茄,黄瓜等作物.应要求其结果性好的品 种.我国北方生长期长的果菜如番茄.黄瓜等,可进行一大 季栽培.能获
15、高产。但一般的以进行两季栽培为好.2. 带钵育苗,以利定植无土栽培的作物.尤其是NFT培.一定要进行无土育 苗.以防土传病害的发生.可用蛭石,稻壳熏炭,岩棉或聚 胺酯泡沫育苗块育苗.定植的幼苗.一定要带岩棉块或装有 适当大粒径基质的塑料钵以利固定根系.便于定植和管理.3. 要确保栽培床的适宜坡降为使栽培床内的营养液能循环流动供液,必须使栽培床 保持适宜的坡降坡降的大小,栽培作物后水流不发生障 碍为度。一般认为1 /80-1 / 100为好,即10米长的栽培床, 两头高差10厘米左右。但应注意,栽培床不能太长,床底 应乎整成呈缓坡状,防止营养澈在床内呈蛇形流动。4、营养液的供给要及时NFT培营养
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