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哈密市設施農業的無土栽培技術論文

哈密市設施農業的無土栽培技術論文

  摘要:本文簡述了哈密市無土栽培形式、種植管理技術、植物保護、環境調控和存在問題,為推進設施農業無土栽培提供參考。

  關鍵詞:設施農業;無土栽培;管理技術

  無土栽培是指一種不用天然土壤而採用含有植物生長髮育必需元素的人工配置的營養液來提供供給植物礦物營養的需要,使植物正常完成整個生命週期的栽培技術。無土栽培應用領域十分廣泛,可以用作反季節和高檔園藝產品的生產,在沙漠、荒灘、鹽鹼地等進行作物生產,在家庭中應用,太空農業利用和設施園藝中應用。無土栽培技術的出現,使得農業生產有可能徹底擺脫自然條件的制約,完全按照人的願望,向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發展,從而使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。本文就哈密市設施農業無土栽培管理技術實踐進行總結,以便進一步推廣應用。

  1哈密市設施農業無土栽培形式

  1.1水培

  水培的蔬菜作物一般生長期短,複種指數高,經濟價值高,同時作物的表面十分潔淨無汙染,不受外界環境的干擾,能實現工廠化或自動化的種植形式[1]。水培主要包括營養液膜技術栽培、浮板毛管水栽培、深液流技術栽培。由於深液流技術栽培營養液的液層較深,根系伸展在較深的液層中,每株佔有的液量較多,因此,營養液濃度、溶解氧、酸鹼度、溫度以及水分存量都不易發生急劇變動,為根系提供了一個較穩定的生長環境,所以哈密地區的水培主要以深液流技術為主。

  1.2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,透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膠袋內或鋪於栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不迴圈的,稱為開路系統,這可以避免病害透過營養液的迴圈而傳播。當前,有機生態型基質栽培已成為我國蔬菜無土栽培的.主要發展方向,適宜用做有機生態型無土栽培的基質很多,如草炭、椰子殼、棉籽殼、樹皮、鋸末、葵花杆、蔗渣[2]。哈密市基質栽培主要選用椰子殼或爐渣+有機肥+蛭石+珍珠岩。

  2哈密市無土栽培技術

  2.1DFT水培技術

  2.1.1水培基礎設施營養液槽:營養液槽是貯存營養液的設施,一般用磚和水泥砌成水槽置於地下,為了防止液槽漏水、滲水和返水,施工時必須加入防滲材料,並於營養液槽內壁塗上除水材料[3]。除此之外為了便於液槽的清洗和使水泵維持一定的水量,在設計施工中應在液槽的一角放水泵之處做一個20cm見方的小水槽,以便於營養液槽的清洗。營養液槽的容積,一般667m2的水培面積,需要5~7t水的標準設計。因這種營養液槽容量大,無論是冬季還是夏季營養液的溫度變化不大。栽培床:栽培床是作物生長的場地,是水培設施的主體部分。作物的根部在床上被固定並得到支撐,從栽培床中得到水分、養分和氧氣。栽培床由床體和定植板(也稱栽培板)2部分組成,栽培床的床體和定植板的大小及形狀可隨定植作物大小進行相應調整。營養液系統:包括加液系統、排液系統和迴圈系統。水培設施的給液,一般是由水泵把營養液抽進栽培床。床中保持5~8cm深的水位,向栽培床加液的設施由鐵製或塑膠制的加液主管和塑膠制的加液支管組成。塑膠支管上每隔1.5m有一直徑3mm小孔,營養液從小孔中流入栽培床。營養液迴圈途徑是營養液由水泵從營養液槽抽出,經加液主管、加液支管進入栽培床,被作物根部吸。高出排液口的營養液,順排液口透過排液溝流回營養液槽,完成一次迴圈[4]。正常情況下可用自動控制系統控制水泵迴圈4h休息4h進行反覆迴圈,進行節能。2.1.2DFT水培種植流程基質育苗:選擇優質的需要種植的葉菜類作物種子,點到50孔或者72孔的穴盤裡進行育苗,每穴點2~4粒種子,當穴盤裡基質表面蒸乾時進行補水。洗苗:當幼苗長出2~3片葉子時,將基質盤裡苗子摳出,放到清水裡洗去基質,不可傷到根系,隨後用百菌清600倍液,或者用多菌靈800倍液做消毒處理。馴化養根:將洗好的苗子用海綿包裹在莖基部,固定到專用水位較高的多層架平鋪育苗栽培床上進行幼苗養根,當根系長達4cm左右時便可做移栽處理。在炎熱的季節,幼苗固定完成後要用噴霧器在葉片上噴水,有利於緩苗。移栽:當幼苗根系達到4cm左右時,從育苗床上取出套上種植杯移栽到深液流種植架上,營養液要低於根頸部。管理:修剪老葉,及時配置調整營養液濃度、pH。採收:正常情況下葉菜類作物生長期在25d左右,及時採收,防止浪費營養液資源和作物長老,以及根系過長缺氧,對種植架進行堵塞和造成營養液汙染。消毒:採收完成後要及時對回收的海綿和種植杯用含0.3%~0.5%有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液進行消毒浸泡1d。2.1.3營養液管理營養液配置:一般葉菜類通用配方配製:100倍母液中A液:24水硝酸鈣126.0g、鐵-EDTA2.5g;B液:磷酸二氫鉀35.0g、7水硫酸鎂53.7g、磷酸二氫銨23.7g、硫酸鉀25.0g;C液:硼酸0.286g、硫酸錳1水0.155g、硫酸鋅7水0.022g、硫酸銅5水0.008g、鉬酸銨4水0.002g。C液濃縮液用二次稀釋法,即選配製1L10倍濃度的量,再取0.1L加入B液。營養液的迴圈供應。當營養液進入到正常迴圈回水狀態時,可連續供液4~8h,間斷不超過4h反覆迴圈供液。這樣既能保證營養液裡有充足的養分、氧氣,又能做到節能。營養液溫度控制。營養液溫度變化將對根系生長產生影響,根據試驗資料顯示,為了保持植物根系正常生長,應當確保營養液冬季溫度高於15℃、夏季溫度低於28℃。營養液pH值、濃度調節。pH值的變化會對溶質可溶性、根系的生長產生很大的影響,因此要適時調整營養液的,一般葉菜類的pH值在5.5~6.5之間根系生長最好。大多數的蔬菜作物苗期適合EC:0.8~1.3ms/cm;生長期適合EC:1.5~3.0ms/cm。根據作物不同生長時期調整營養液濃度。營養液池的清洗。每週清洗營養液池1次,防止營養液汙染,以及防止雜質進入管道內堵塞管道。

  2.2基質栽培技術

  2.2.1基質栽培設施基質栽培包括多種栽培形式,有荷蘭桶栽培、A字架立體栽培、U型槽栽培、高架栽培等,基質大多采用珍珠岩、蛭石、草炭根據需要按比例配置。基質栽培主要由栽培架、栽培床、營養液迴圈系統、營養液池、水泵五部分組成,管理方便,操作簡單。2.2.2種植流程品種選擇:冬春茬選擇耐低溫、高溼、弱光,抗病性高的作物品種。夏季,秋季選擇耐高溫,高溼,抗病性好的作物品種。播種:選擇50孔或者72孔穴盤,播種前對穴盤、種子消毒。將基質提前拌溼後裝入穴盤,根據不同作物特性,點種的深度也不一樣,防止太深不出苗,太淺戴帽出土。播種後管理:將苗盤置於光照弱的地方,當溫度過低時要蓋膜,基質表面干時,補水。出苗後要嚴格控水控溼,防止苗子徒長和發生病蟲害。移栽:當苗子長到8cm左右時就可移栽,移栽前要對栽培床進行多菌靈或五氯硝基苯1000倍消毒殺菌處理,提前澆透基質。定植最好選擇陰天、下午或者用遮陽網覆蓋,定植後1~2d要適當增加空氣溼度,有利於緩苗,同時按照作物生長特性安排株距。生長管理:作物生長前期要控制灌水量,當基質表面蒸乾時再少量澆灌營養液,防止作物發生莖基腐病和徒長,同時控制溫室的光照、溼度、溫度,形成最有利於作物生長環境。生長中期加大營養液灌水量,保證基質含水量在60%~70%,同時對作物進行整枝打杈管理,如果發生病蟲害,要及時進行防治。結果期要加大營養液EC值,根據植株長勢,促控結合,合理的整枝打杈,減少養份的消耗,同時疏花疏果,提高作物果實的商品率。不同作物對營養吸收需求不同,因此要對營養液適當調整,在生長過程中發現缺營養了,要及時補充葉面肥。

  3設施內的植物保護

  設施內雖然是人為的為植物提供了一個良好的生長環境,可以減少一些土傳病害的發生,但是仍然不能徹底的避免病蟲害的發生,因此在設施內需要進行必要的植物保護措施。哈密市堅持“預防為主,綜合防治”的方針。綜合防治主要應用物理防治、生物防治、化學防治和農業防治方法。物理防治:採用色板誘殺、太陽能滅蟲燈誘殺、性誘劑誘殺、糖醋液誘殺、人工捕殺等方法減輕蚜蟲、粉蝨、薊馬、夜蛾類等害蟲危害。設施內進門處安裝防蟲網,避免外界環境中的害蟲飛入傳播病蟲害。化學防治:栽培植株前施足底肥,採用腐熟的有機肥,可以避免一些病蟲害的傳播與發生。植物生長期間,每隔半月噴灑2.5%蚜蝨淨可溼性粉劑2000倍液殺蟲殺劑噴霧或使用阿維菌素。生物防治:利用或釋放人工養殖的天敵昆蟲來捕食紅蜘蛛、粉蝨等;噴灑白僵菌防治蚜蟲、粉蝨、薊馬、玉米螟等害蟲。農業防治:選用無毒的,健康的種子、植株;採用抗病、抗蟲品種。發現病株病果後要及時清理並集中燒燬。注意設施內的通風,降低設施內的溼度,也可以防止一些病害的發生與發展,同時清理設施內的雜草落葉,並帶出設施。若有嫁接植株則要清理砧木上的萌芽,定期修剪植物,減去病枝、過密枝,保證植株的通風透光[5]。常見的病蟲害防治方法:預防病毒病:可用病毒A、病毒靈、病毒必克等,結合防治蚜蟲;預防軟腐病:發病初期及時拔除病株,並在病穴四周撒少量石灰,同時可用農用鏈黴素、農抗75-1、銅製劑(氧氯化銅、可殺得等);預防霜黴病:可用霜黴威、防毒礬、霜脲.錳鋅(杜邦克露)、安克、普力克等;防治炭疽病:可用施保功、甲基託布津、銅製劑等;防治菌核病:可用撲海因、速克靈、菌核淨等;防治黑黴病:可用黑黴粉;防治小菜蛾、菜青蟲:可用BT、阿維菌素、除盡等;防治斜紋夜蛾、甜菜夜蛾:可用卡死克、除盡等藥劑;防治蚜蟲:可用吡蟲林、丁硫克百威、抗蚜威等;防治黃曲條跳甲:可用辛硫磷、殺蟲雙等低毒農藥作淋地處理並結合葉面噴霧;紅蜘蛛:用石硫合劑50~100倍液噴施,蟲害爆發後用四蟎嗪或噠蟎靈1500倍液進行噴施;15%三氯殺蟎蟲或阿維菌素4000~5000倍液進行噴灑。每隔10d噴施1次,嚴重時可每隔7d進行1次。

  4設施環境調控

  哈密市是典型的溫帶大陸性乾旱氣候,光能資源豐富,乾燥少雨,蒸發能力強,夏季炎熱,冬季較寒冷,蒸發能力強,根據此氣候我們應當對設施溫室內做以下調整:夏秋季溫室內要開啟天窗和側窗及時通風換氣。太陽光照強,溫室內溫度高於30℃時,要開啟風機和溼簾,及時降溫並且增加空氣溼度,控制溫度在25~32℃,空氣溼度在40%~60%之間,有利於作物正常生長髮育,防止作物沾溼現象,同時降低溫室內的病蟲害的發生;溫室內透氣的地方要張掛防蟲網,同時溫室內根據要求張掛粘蟲板,減少溫室內病蟲害發生;春冬季溫室內要做好保溫措施,密閉溫室,充分利用棉被做到早揭晚蓋,陰雪天不揭開棉被,防止逆溫室效應的產生。冬季溫室內溼度較大,在外界氣溫較高,陽光明媚的天氣,適當通風,降低溫室溼度,控制溫室溼度在70%以下,同時保證溫室內氣溫不低於12℃,以免發生凍害;冬季氣溫低於12℃,光照不好或連續陰天時,應當採用外界採暖設施,並且使用補光燈進行補光。

  5哈密市無土栽培存在的問題

  5.1基質重複利用缺乏質量標準,連茬導致理化性質改變哈密市無土栽培以基質栽培為主,對於栽培基質的需求量也不斷增加,但由於栽培基質重複利用質量的評價標準還沒有形成,再利用栽培基質完成一茬種植後,栽培基質的理化性質會有較大改變,應用效果不斷下降,同時增加病菌的產生以及蟲卵,栽培基質的質量呈現不斷下降趨勢[9]。5.2水培易產生水垢,結晶不易清理雖然水培技術克服地區、連作障礙能力強,複種指數高,普及率越來越高,但是水培是營養液的迴圈,因此管道中會經常出現營養液溶質水垢,不容易清理,影響營養液迴圈。營養液迴圈有時候還會出現水管堵塞,需要人及時清理和巡查,蔬菜作物根系觸及到水垢後易萎蔫死亡。5.3霧培的微噴頭易堵塞,對水泵依賴性強霧培主要靠的是水泵把液池內的營養液透過微噴頭噴射到作物根系上,從而保證作物的正常生長髮育。由於霧培是間歇性供液,因此微噴頭內的營養液易結晶堵塞微噴頭,導致作物根系無法供液,萎蔫致死。當霧培產生堵塞時需要大量勞動力去挨個清理噴頭十分不便,而且在此期間作物也會失水導致死亡。由於霧培的根系是裸露在空氣中,不儲液,如果水泵出現故障或者停電,不能及時排除故障作物就會失水導致死亡。5.4營養液殘液的排放汙染環境一般設施溫室內,沒有下水排液管道,當換茬清理水培槽內液體時,營養液無處排放,大多就地排放,由於營養液內鹽離子較多,腐蝕性較大,會腐蝕地面,破壞地表理化性質,因此營養液的殘液排放不能很好的利用安置是一個極大的問題。

  6展望

  隨著農業科學技術的進步,無土栽培領域已經掌握了先進的技術,研發出了具有自動恆溼、恆溫、自動噴淋、排風等全電子智慧控制的先進裝置和智慧溫室。同時,國際上在水培法無土栽培的基礎上,研究出了一種被稱為“營養膜”的技術。這項技術是植物栽種在一個不透水的、狹長的營養槽內,使槽內的營養液緩慢流動,植株根系半浸半漏,讓根際始終被一層薄的營養液包圍。在英國,這項技術已經實現了電子計算機化[10-14]。哈密市無土栽培技術發展已經有20a,隨著近些年改革開放的深入發展與農業科學的進步以及人們生活水平的需求不斷提高,哈密市無土栽培逐漸被人們接受,生產裝置漸漸走向現代化,機械水平不斷完善,操作方便,生產水平及能力也大大的提高。無土栽培使得人們進入了農業的一個新時代,農業將會逐步實現並普及工廠化生產,精確化管理。因此,無土栽培技術具有很大的價值前景。

  參考文獻

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