尹余升 余朝閣
摘要:無(wú)土栽培是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種作物栽培新型技術(shù),是一種不用天然土壤,而以基質(zhì)栽培農(nóng)作物的方法,或使用化學(xué)溶液(營(yíng)養(yǎng)液)栽培植物的方法。無(wú)土栽培技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠克服土壤連作障礙,防止水分大量滲透和流失,還可以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育,使其擁有最大的生產(chǎn)力,比起傳統(tǒng)的土壤栽培技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)現(xiàn)已使用于蔬菜無(wú)土栽培、無(wú)土育苗等方面,但在發(fā)展推廣方面還有許多問(wèn)題需要解決。與此同時(shí),無(wú)土栽培已經(jīng)成為設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要內(nèi)容,其市場(chǎng)前景廣闊且具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
關(guān)鍵詞:無(wú)土栽培技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展前景
無(wú)土栽培技術(shù)的核心是在不利用土壤的條件下掌握營(yíng)養(yǎng)液的調(diào)配與供給,植物可在人為創(chuàng)造的封閉性良好且有一定局限性的環(huán)境中生長(zhǎng)。這項(xiàng)技術(shù)使植物根系的生長(zhǎng)離開(kāi)土壤,并且植物所需的外界條件完全由人為來(lái)創(chuàng)造和提供,需要較高的技術(shù)要求和較高的投入,在標(biāo)準(zhǔn)且規(guī)范的操作下才能獲得可觀的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。
1970年以來(lái),我國(guó)展開(kāi)了對(duì)無(wú)土栽培技術(shù)的利用和研究,主要是蔬菜無(wú)土苗和水稻無(wú)土苗為主。20世紀(jì)80年代中期被列為國(guó)家重點(diǎn)工程。全國(guó)有30多所研究機(jī)構(gòu)。1985年,農(nóng)業(yè)工程研究所成立了無(wú)土栽培小組。到1992年,每年舉行一次年會(huì)。1992年更名為“中國(guó)農(nóng)業(yè)工程院設(shè)施園藝工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì)”,每?jī)赡暾匍_(kāi)一次年度會(huì)議。通過(guò)多年發(fā)展研究最終簡(jiǎn)化了無(wú)土栽培設(shè)施、基質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)液等技術(shù),該學(xué)組還出版了許多關(guān)于無(wú)土栽培技術(shù)的著作。
現(xiàn)如今無(wú)土栽培技術(shù)大致分為兩種類(lèi)型:無(wú)基質(zhì)栽培、基質(zhì)栽培。
1無(wú)基質(zhì)栽培
無(wú)基質(zhì)栽培主要利用營(yíng)養(yǎng)液直接供養(yǎng)給根系,不用基質(zhì)來(lái)固定根系,所以營(yíng)養(yǎng)液的調(diào)配尤為重要。無(wú)底物培養(yǎng)也可分為水培法和霧培法。
1.1水培法
水培法是指在沒(méi)有基質(zhì)的情況下固定根系,使植物根系直接在營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)的栽培方法。水培法還可以分為營(yíng)養(yǎng)液膜培養(yǎng)、深流水培和浮板毛細(xì)管培養(yǎng)三種方式。
1.1 1深液流栽培技術(shù)通過(guò)人為處理,給根系一個(gè)適合生長(zhǎng)的外界環(huán)境條件,使根系在營(yíng)養(yǎng)液層中延伸得更深,每株植物平均占有更多的液體。因此,營(yíng)養(yǎng)鹽的酸度、堿度、溫度、液體濃度、溶解氧和儲(chǔ)水性不易發(fā)生顯著變化。
1 1 2營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)該技術(shù)將根系部分浸泡在淺層流動(dòng)的水培營(yíng)養(yǎng)液中,另一部分放置在種植槽的潮濕空氣中,基本上解決了根系需氧的問(wèn)題。但由于液體量少,植物易受溫度影響,管理要求更嚴(yán)格。
1 1 3浮板毛管栽培技術(shù)該技術(shù)具有溫度變化小、供給充足的優(yōu)點(diǎn),可為植物生長(zhǎng)提供較好的生長(zhǎng)環(huán)境。采用種植床內(nèi)置浮板濕氈生根技術(shù),為濕根的生長(zhǎng)創(chuàng)造富氧環(huán)境,解決了水分和氣體的問(wèn)題。一個(gè)長(zhǎng)的水平培養(yǎng)床可以儲(chǔ)存大量的營(yíng)養(yǎng)液。與營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)相比,其具有更多的優(yōu)點(diǎn)。作物根際環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,液體溫度變化小,暫時(shí)停電時(shí)有足夠的養(yǎng)分供應(yīng)。
1.2霧培法
霧培法也是一種無(wú)土培養(yǎng)技術(shù),其將營(yíng)養(yǎng)液在壓力下霧化成小液滴,并向植物根部直接噴灑霧化的小液滴,水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由此途徑提供給植物生長(zhǎng)。氣霧培技術(shù)可以很好地解決根系水與氣之間的矛盾,使作物產(chǎn)量加倍,也有利于立體栽培,提高溫室空間利用率。但對(duì)該裝置的要求很高,難以滿足培養(yǎng)要求,因此,霧培的推廣和發(fā)展受到限制。
2基質(zhì)栽培
培育植物的根系用基質(zhì)固定是基質(zhì)栽培的特點(diǎn)。其是將作物的根系固定在無(wú)機(jī)或有機(jī)的基質(zhì)中,其中,無(wú)機(jī)基質(zhì)有蛭石、珍珠巖、巖棉、陶粒、礫石、海綿土等,有機(jī)基質(zhì)有泥炭、稻殼、樹(shù)皮等,可用作支撐介質(zhì),通過(guò)滴灌或細(xì)流灌溉向作物提供營(yíng)養(yǎng)液。在大多數(shù)情況下基質(zhì)栽培中的水、肥、氣三者協(xié)調(diào),供應(yīng)充足,設(shè)備投資較低,有利于就地取材,生產(chǎn)性能優(yōu)良而穩(wěn)定;但其操作困難,因?yàn)槭褂玫幕|(zhì)體積較大,所以在基質(zhì)填充時(shí)的消孝及基質(zhì)的重復(fù)利用既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,因而得不到廣泛推廣。
3國(guó)內(nèi)外無(wú)土栽培的發(fā)展方向
無(wú)土栽培將是最重要的栽培技術(shù),可根據(jù)自己的國(guó)情向設(shè)施結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化、繁瑣營(yíng)養(yǎng)液管理的簡(jiǎn)化等簡(jiǎn)易無(wú)土栽培方向發(fā)展,就地取材,目的是改造環(huán)境、節(jié)約用水和土地資源,解決基本生活需要。
無(wú)土栽培的缺點(diǎn)是一次性設(shè)備投資大,化肥成本高,電耗高。管理需要對(duì)相關(guān)知識(shí)有詳細(xì)的了解,例如營(yíng)養(yǎng)液的調(diào)整、配置和管理需要一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。這些不利因素都將會(huì)成為無(wú)土栽培技術(shù)推廣利用的制約因素。因此,需要根據(jù)各地區(qū)的不同情況,在實(shí)際應(yīng)用無(wú)土栽培技術(shù)時(shí),推廣簡(jiǎn)單、方便、投資少、成本低、應(yīng)用效果好的無(wú)土栽培方法和配套技術(shù)。此如日本、荷蘭、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)人口逐年減少,他們采用高度機(jī)械化實(shí)現(xiàn)了無(wú)土栽培生產(chǎn),并且由計(jì)算機(jī)完全控制生產(chǎn)程序,使用先進(jìn)的技術(shù)和高投資從而獲得高收益。為此,無(wú)土栽培研究應(yīng)該秉持著支持無(wú)土基質(zhì)栽培,產(chǎn)品成熟,管理和使用技術(shù)簡(jiǎn)單易懂的目標(biāo)。開(kāi)發(fā)的基質(zhì)應(yīng)適應(yīng)不同設(shè)施、不同地區(qū)、不同作物,以成本低、效果好、管理方便為標(biāo)準(zhǔn),并與基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液的管理相結(jié)合,以適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。
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