無土栽培指的是什么
1、無土栽培條件高,需要的資金多,但有應用前景。 2、技術: 現代無土栽培技術及其植物根系系統與傳統土培根系系統對比 隨著社會的進步,科技的發展,傳統的土制栽培在現今資源匱乏,土壤退化的大環境下已經開始顯示了其諸多弊端,為了應對未來的土質栽培危機,便應運而生了無土栽培技術.此種技術不僅在栽培方面與傳統方式有了質的不同, 經研究它也使得植物本身的一些物理機制發生了變化。 (一)水培 水培是指植物根系直接與營養液接觸,不用基質的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養液中生長,這種方式會出現缺o2現象,影響根系呼吸,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液(0.5-1厘米)層,不斷循環流經作物根系,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。 此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養,相應根系須根發達,主根明顯比露地栽培退化. 例:黃瓜無限型生長,主蔓可達10----15m 主根 根系: 45cm (二)霧(氣)培 又稱氣增或霧氣培。它是將營養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,營養液循環利用,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。此方法栽培植物機理同水培 因此根系狀況同水培. (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,供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內,或鋪于栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不循環的,稱為開路系統,這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。 基質栽培緩沖能力強,不存在水分、養分與供o2之間的矛盾,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。從我國現狀出發,基質栽培是最有現實意義的一種方式。 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,日本現在有些人主張開發利用有機基質,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染環境。 此種方法因為有基質的參與,實際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長,但是就黃瓜的表現 主根一般不超過60cm 四、無土栽培技術要點 不論采用何種類型的無土栽培,幾個最基本的環節必須掌握,無土栽培時營養液必須溶解在水中,然后供給植物根系。基質栽培時,營養液澆在基質中,而后被作物根系吸收。所以對水質、營養液和所用的基質的理化性狀,必須有所了解。 (一)水質 水質與營養液 的配制有密切關系。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沖能力,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,就要用酸或堿進行調整,既浪費藥品又費時費工。 (二)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。目前世界上發表的配方很多,但大同小異,因為最初的配方本源于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。表4-4-4介紹了從50年代到80年代不同科學家所采用的配方,可供參考。 配制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。配制的方法是先配出母液(原源),再進行稀釋,可以節省容器便于保存。需將含鈣的物質單獨盛在一容器內,使用時將母液稀釋后再與含鈣物質的稀釋液相混合,盡量避免形成沉淀。營養液的ph值要經過測定,必須調整到適于作物生育的ph值范圍,水增時尤其要注意ph值的調整,以免發生毒害。 (三)基質的理化性狀 用于無土栽培的基質種類很多,已在表4-4-3中列舉,可供參考。可根據當地基質來源,因地制宜地加以選擇,盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質。 無土栽培對基質的要求是: 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。基質必須疏松,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?厘米-3,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:反應基質的酸堿度,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。 緩沖能力:反映基對肥料迅速改變ph值的緩沖能力,要求緩沖能力越強越好。 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、鋸未、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。浙江農科院園藝研究所選用南方農村廣 為存在的礱糠灰(農村家庭飯用的燃料廢渣),做無土栽培基質,栽培番茄,效果良好,大幅度降低了成本。 在無土栽培中,基質的作用是固定和支持作物;吸附營養液;增強根系的透氣性。基質是十分重要的材料,直接關系栽培的成敗。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 顯著的交互作用,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。歸納起來可以分為循環水(閉路系統)和非循環水(開路系統)兩大類。目前生產中應用較多的是營養液膜法和滴灌法。 1. 營養液膜法(net) (1)備三個母液貯液灌(槽)。一個盛硝酸鈣母液,一個盛其它營養元素的母液,另一個盛磷酸或硝酸,用以調節營養液的ph。 (2)貯液槽。貯存稀釋后的營養液,用泵將其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小與栽培面積有關,一般1000平方米要求貯液槽容量為4-5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由回流管路流回的營養液。 (3)過濾裝置。在營養液的進水口和出水口要求安裝過濾器,以保證營養液清潔,不會造成供液系統堵塞。 2. 滴灌系統的灌溉方法 (1)備兩個濃縮的營養液罐,存放母液。一個液罐中含有鈣元素,另一個是不含鈣的其它元素。 (2)濃酸罐。用業調節營養液的ph。 (3)貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養液。一般300-400平方米的面積,貯液槽的容積1-1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關,只要高于1米,就可供30-40米的距離。如果用泵抽,則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設置。 (4)管路系統。用各種直徑的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻類的孳生。 (5)滴頭。固定在作物根際附近的供液裝置,常用的有孔口式滴頭和線性發絲管。孔口式滴頭在低壓供液系統中流量不太均勻,發絲管比較均勻。但共同的問題是易堵塞,所以在貯液槽的進出口處,也必須安裝過濾器,濾出雜質。 五、無土栽培前景展望 從歷史上來看,農業文明標志,就是人類對作物生長發育的干預和控制程度。實踐證明,對作物地上部分的環境條件的控制,比較容易做到,但對地下部分的控制(根系的控制),在常規土培條件下很困難的。無土栽培技術的出現,使人類獲得了包括無機營養條件在內的,對作物生長全部環境條件進行精密控制的能力,從而使得農業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利用領域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀要發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,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展的大問題。不僅在干旱地區,就是在發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,某些地區已近枯竭。所以控制農業用水是節水的措施之一,而無土栽培,避免了水分大量的? ?漏和流失,使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節水型農業、旱區農業的必由之路。 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狀況的生理指標,減少管理上的盲目性,也是有待解決的問題。此外,無土栽培中的病蟲防治,基質和營養液的消毒,廢棄基質的處理等等,也需進一步研究解決。 無土栽培在我國剛剛起步,還未廣泛用于生產,特別是設施條件,供液系統工程本身,還未形成專門生產行業。由于種種因素限制,使得栽培技術與農業工程技術還不能協調同步,致使無土栽培技術在我國發展的速度,不如發達國家那樣迅速。但是隨著科學技術的發展、提高,更重要的是這項新技術本身固有的種種優越性,已向人們顯示了無限廣闊的發展前景。 hareay.bokee.com/viewdiary.177623190.html 40k - 百度快照
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