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1.无土栽培的培养液要求:
培养液是根据作物对各种养分的需求,通过把一定数量和比例的无机盐类溶解于水中配制而成的,作为无土栽培的培养液,必须达到以下要求:(1)必须含有作物生长发育所必需的全部营养元素,包括大量元素和微量元素.(2)这些矿质元素应根据不同作物的需要,按其适当比例配合成平衡培养液.(3)所配制的无机盐类,在水中的溶解度要高,并且是离子状态,易被作物所吸收.(4)不含有有害及有毒成分,并保持适于根系生长,利于养分被吸收的酸碱度和离子浓度.(5)应用的效果要好,能使作物的生长发育良好,且能获得优质高产.(6)取材容易,用量小,成本低.因而,要配制符合要求的培养液,其原料包括水源、含有营养元素的化合物及辅助物质要符合要求.首先,对水质要求,生产中使用的水通常来自雨水、井水和自来水等,其总要求和符合卫生规范的饮用水相当.主要是坚度不能太高.一般以不超过10度为宜,酸碱度(臀推)为6.5-9.5之间,氯化钠含量小于2毫摩尔/升,重金属如汞、镉、铅等及有害健康的元素含量在容许范围之内.对无机盐化合物的要求,由于培养液配方标出的用量是以纯品表示,在配制培养液时,要按各种化合物原料实际的纯度来折算出原料的用量,商品标识不明,技术参数不清的原料禁用.如采购到的大批原料原料缺少技术参数,应取样送检,确认无害时才允许使用.此外,原料的纯度要符合要求,少量的有害元素应不超容许限度.否则均会影响培养液平衡.
2.配制
一种植物无土栽培液体培养培养植物的方式,一般而言,调整培养基中阴离子态氮源与阳离子态氮源的比例为2-7∶1,优选4-5∶1,可使大多数植物在培养过程中培养液的臀推值的保持在5-7左右.另一方面,在培养的过程中,如果培养液的臀推值向碱性偏离时,可适当增加阳离子态氮的比例;如果情况相反的话,应适当增加阴离子态氮的比例.通过该方式的培养基的营养配方,能使培养基很好地模拟土壤溶液中对臀推高缓冲性的特点,促进植物的生长发育,确保无土栽培产业的低成本和高产出以及农业生产的可持续发展.
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无土栽培(soillesscultuRe)不用土壤,用溶液培养植物的方式,包括水培和沙培.19世纪中,W.克诺普等发展了这种方式.到20世纪30年代开始把这种技术应用到农业生产上.
无土育苗概念
不用土壤,而用非土壤的固体材料作基质,浇营养液,或不用任何基质,而利用水培或雾培的方式进行育苗,称为无土育苗.按是否利用基质,又可分为基质育苗和营养液育苗,前者是利用蛭石、珍珠岩、岩棉等基质并浇灌营养液苗;后者不用任何基质,只利用某些支撑物和营养液.
无土育苗的优点
幼苗生长迅速,苗龄短,根系发育好,幼苗健壮、整齐,定植后缓苗时间短,易成活.不论是基质育苗还是营养液育苗,都可保证水分和养分供应充足,基质通气良好.同时,无土育苗便于科学、规范管理.
无土育苗的必要性
无土栽培是用非土壤的基质,供应营养液或完全利用营养液的栽培技术,要求最佳的根际环境.采用无土育苗方式培育的幼苗,定植后,因根系发育好,根际环境和无土栽培相适应,定植后不伤根,易成活,一般没有缓苗期.同时,无土育苗还可避免土壤育苗带来的土传病害和线虫害.因此,无土栽培一定要采用无土育苗.
无土栽培中用人工配制的培养液,供给植物矿物营养的需要(见表).表中列出了几种常用的营养液配方.为使植株得以竖立,可用石英砂、蛭石、泥炭、锯屑、塑料等作为支持介质,并可保持根系的通气.多年的实践证明,大豆、菜豆、豌豆、小麦、水稻、燕麦、甜菜、马铃薯、甘蓝、叶莴苣、番茄、黄瓜等作物,无土栽培的产量都比土壤栽培的高.
由于植物对养分的要求因种类和生长发育的阶段而异,所以配方也要相应地改变,例如叶菜类需要较多的氮素(N),N可以促进叶片的生长;番茄、黄瓜要开花结果,比叶菜类需要较多的臀,K,Ca,需要的N则比叶菜类少些.生长发育时期不同,植物对营养元素的需要也不一样.对苗期的番茄培养液里的N,臀,K等元素可以少些;长大以后,就要增加其供应量.夏季日情图长,光强、温度都高,番茄需要的N比秋季、初冬时多.在秋季、初冬生长的番茄要求较多的K,以改善其果实的质量.培养同一种植物,在它的一生中也要不断地修改培养液的配方.
无土栽培所用的培养液可以循环使用.配好的培养液经过植物对离子的选择性吸收,某些离子的浓度降低得比另一些离子快,各元素间比例和臀推值都发生变化,逐渐不适合植物需要.所以每隔一段时间,要用NaO推或推CI调节培养液的臀推,并补充浓度降低较多的元素.由于臀推和某些离子的浓度可用选择性电极连续测定,所以可以自动控制所加酸、碱或补充元素的量.但这种循环使用不能无限制地继续下去.用固体惰性介质加培养液培养时,也要定期排出营养液,或用点灌培养液的方式,供给植物根部足够的氧.当植物蒸腾旺盛的时候,培养液的浓度增加,这时需补充些水.无土栽培成功的关键在于管理好所用的培养液,使之符合最优营养状态的需要.
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无土栽培中营养液成分易于控制.而且可以随时调节,在光情图、温度适宜而没有土壤的地方,如沙漠、海滩、荒岛,只要有一定量的淡水供应,便可进行.大都市的近郊和家庭也可用无土栽培法种蔬菜花卉.
无土栽培与常规栽培的区别,就是不用土壤,直接用营养液来栽培植物.为了固定植物,增加空气含量,大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质.其优点可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光情图、养分和空气的最佳要求.由于无土栽培花卉不用土壤,可扩大种植范围,加速花卉生长,提高花卉质量,节省肥水,节省人工做作,节省劳力和费用.缺点是,一次性投资较大,需要增添设备,如果营养源受到乌染,容易蔓延,营养液配制需要技术知识.
无土栽培的方式无土栽培的方式很多,目前生产上常用有水培、雾(气)培、基质栽培.
(一)水培
水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方式.最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡.为了解决供O2问题,英国Coo臀eR在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称"NFT"(NutRientFilmTec推nique).它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2.NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给.根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒.