一、概念:無土栽培指不使用天然土壤而使用營養(yǎng)液灌溉進行作物栽培的方法。我國常見的無土栽培方式有營養(yǎng)液膜水培、浮板毛管水培、深液流水培、噴霧栽培、有機生態(tài)型基質固體栽培、基質袋培、巖棉培、基質槽培、魯SL型槽式基質培等等。
二、設備與投資:無土栽培..基本的設備應包括兩部分:一是栽培保護設備,如溫室、塑料大棚及中、小塑料拱棚等;二是用于無土栽培的配套設置,如栽培槽、貯液池、供排液管道、基質以及自動化控制系統(tǒng)等。
三、技術要點:
1.營養(yǎng)液膜栽培:
大型作物栽培槽的槽體長度根據(jù)地形條件而定,一般10~20m均可,槽底寬25~30cm,槽高20cm,底面整平壓實,有一定坡降(1∶75左右)。上邊輔一層黑白雙色塑料薄膜,寬75~80cm,略長于畦長,白色在下、黑色在上(厚度0.2mm左右),將帶苗的育苗塊(一般為巖棉育苗塊)按株距擺放在槽體中間,呈一行。然后將兩邊的薄膜兜起,呈三角形,植株露于三角膜上邊的外邊,兩邊用夾子夾住固定,內部防止曝光,以利根系生長。每個栽培槽的一端設2~3個直徑為2~3mm的細管注入栽培槽內,以使栽培槽底部供應的營養(yǎng)液呈一層薄膜。每槽每分鐘的供液量以2L為宜。小型作物栽培槽的形式不盡相同。有的栽培床由聚苯乙烯制成的呈波形的栽培床。該法的設備包括:栽培床、蓋板、電泵及時間控制器幾部分。栽培床長300cm、寬101cm,床架高50cm左右,用床腿支撐,平放在地面上。床體呈波形,波形溝深度5cm左右,101cm寬的床面上,設波狀溝6~7行,下部用隔熱材料填實,上面覆上蓋板,順波溝打上栽培孔,用以固定作物,孔距根據(jù)作物株距確定在栽培床一端,每一栽培溝與供液管相連,定量供液。
營養(yǎng)液膜栽培對條件要求較高,須注意以下幾點:a.不論什么栽培設置,栽培槽底部必須十分平滑,并保持一定坡降,以便營養(yǎng)液流暢通順;b.保持不斷供液,一般每槽每分鐘供液量為2L,長的栽培槽4L/分鐘。供液量不足,影響根系的氧氣供應。貯液池的營養(yǎng)液供栽培循環(huán)使用。一般每667平方米地的貯液池約1~1.5立方m;c.營養(yǎng)液膜栽培對營養(yǎng)液的鹽度及pH值要求更為嚴格,因此要經(jīng)常地進行檢測。番茄的電導度為2.5~3.5毫西門子/cm;萵苣為1.5~1.8毫西門子/cm。營養(yǎng)液的pH值應保持在5.5~6.5;d.營養(yǎng)液膜栽培作物與空氣接觸面較大,槽溫受氣溫影響而變化較大,因此應注意氣溫變化或采取必要的控溫措施;e.由于營養(yǎng)液為循環(huán)使用,一旦發(fā)生病害污染,就極易擴散,需注意栽培設施用具的..和衛(wèi)生管理。
2.浮板毛管水培
栽培槽采用隔熱性能良好的聚苯乙烯膜泡沫板壓模制成長1m、寬0.4m、深0.1m的凹形槽,可連接成長15~30m的栽培槽,內襯墊黑色聚乙烯膜防滲漏,槽內液面飄一浮板厚1.25cm,寬度不超過定植板上兩行定植穴的行距,浮板上鋪規(guī)格為50g/平方米的無紡布成濕氈狀,由定植穴伸入液面的定植杯緊靠浮板兩側定植作物。營養(yǎng)液由定時器控制水泵,每天定時輸液,通過管道,空氣混合器流入栽培槽更換培養(yǎng)液,經(jīng)由排液口流回貯液池。根系耗氧量大的作物也可采用巖棉塊或聚胺酯泡沫塊育苗,育苗塊直接置于浮板中間鋪一條軟滴灌帶與進液口相連,以增加苗期濕氈上的供液量,等浮板上濕氣根長到一定程度,根系自然就伸到培養(yǎng)液中吸收水肥。進水口可接空氣混合器以增加豐氧功能,出水口設水位L降調節(jié)截面,一般每1~2小時供液1次。
3.深液流水培
與營養(yǎng)液膜技術差不多,不同之處是流動的營養(yǎng)液層較深(5~10cm),植株大部分根系浸泡在營養(yǎng)液中,其根系的通氣靠向營養(yǎng)液中加氧來解決。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)點是解決了在停電期間營養(yǎng)液膜系統(tǒng)不能正常運轉的困難。整個系統(tǒng)基本由地下營養(yǎng)液池、地上營養(yǎng)液栽培槽、水泵、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)和營養(yǎng)液過濾池及植株固定裝置等部分組成。營養(yǎng)液由地下營養(yǎng)液池經(jīng)水泵通過供液管道注入營養(yǎng)液栽培槽,栽培槽內的營養(yǎng)液通過液面調節(jié)栓經(jīng)排液管道通過過濾后又回到地下營養(yǎng)液池,使營養(yǎng)液循環(huán)使用。深液流法目前在廣東省推廣面積較大。
4.魯SC~1型無土栽培
栽培槽體呈倒三角形,上寬與槽高為20~22cm,槽長2.5~3.0m,中間設墊篦一層,上鋪棕皮,填入基質,墊篦下部為空間,供營養(yǎng)液流動供液。栽培槽兩端各設10cm空檔,一端與進水管相連;另一端設虹吸排液管,供液達到一定高度后,營養(yǎng)液由虹吸管自動排出,自上而下,循環(huán)供液。在高大的溫室內可以上下吊掛2~3層槽體,如果在塑料大棚內栽培可以在地面設一層栽培槽。栽培槽可以用上述的鐵皮做成,也可以用水泥和磚砌成,或者就地取土打成。其槽體結構與以上相同。如果是用土打制的槽體,在槽內需先鋪一層0.15mm厚的聚乙烯薄膜,在槽兩端設置供液與排液槽頭,以便供液與排液使用。供液管由直徑25mm鋼管或硬質塑料管制成,并與每一供液槽頭處相連,由此處供液。排液槽頭處設直徑20~24mm虹吸排液管。并與排液總管相連,排出的營養(yǎng)液流回貯液池。如此循環(huán)供液。供液時由時間控制器啟動電泵,定時定量供液。每667平方米栽培面積需要設容積為5~6立方m的貯液池一個。一般設在溫室中部。貯液池用磚砌成,用..水泥抹面。營養(yǎng)液由時間控制器啟動電泵,定時定量供液,一般每天供液3~4次,每次約15分鐘。營養(yǎng)液灌滿貯液槽后再流回液池。
5.巖棉培
巖棉培的給液方式分為循環(huán)式和非循環(huán)式。全封閉循環(huán)式給液可避免營養(yǎng)液排出對土壤造成二次污染,保護環(huán)境。營養(yǎng)液槽是用磚和水泥砌成的不漏水的水槽,為供液均勻一般將營養(yǎng)液槽設置在日光溫室中央位置。營養(yǎng)液槽的容積由栽培面積決定。面積為400平方米的日光溫室營養(yǎng)液槽的容積約7~10噸為宜。為防止?jié)B漏營養(yǎng)液槽底面與四周鋪一層油氈。為了營養(yǎng)液槽清理方便,在槽底砌一20cm見方的小水槽。巖棉培栽培床以聚苯板構成床體,對薄膜起保護作用。塑料膜用來包裹巖棉塊,并使營養(yǎng)液不外漏。塑料膜為寬1~1.1m、厚0.12~0.15mm的銀灰膜或黑白膜。巖棉塊是植物生長的地方,規(guī)格為寬30cm、厚7~8cm、長90~100cm的農(nóng)用巖棉。巖棉塊底部與塑料膜之間墊3行聚苯板條,形成回液溝,使多余的營養(yǎng)液存在溝中,并順溝從排液口、排液管流回,防止根部因積水而發(fā)生漚根現(xiàn)象。從營養(yǎng)液槽通向栽培床中軟質加液管的主管道粗細與水泵相應,并在主管道上裝一過濾器,防止軟質加液管堵塞。營養(yǎng)液由泵從營養(yǎng)液槽抽出,經(jīng)過濾器由加液主管進入加液軟管,流入巖棉塊被植物吸收,剩余部分順聚苯板條構成的回液溝經(jīng)排液口、排液主管流回營養(yǎng)液槽,完成一次循環(huán)。
6.噴霧栽培法
栽培容器呈梯形,作物栽于兩側平面上,根系懸掛在梯形容器內,在容器內設若干營養(yǎng)液噴頭,噴出的營養(yǎng)液成霧狀,供應作物對營養(yǎng)和水分的需求,使水、肥、氣三者得到協(xié)調充分的供應。一般每3~5分鐘噴霧一次,每次連續(xù)噴霧數(shù)秒鐘,這種方法對噴頭工藝要求很高,要求霧化程度要好,霧滴過粗或不均勻則會影響作物生長。此外,根系溫度應相對穩(wěn)定,應設置控溫裝置。
7.基質槽培法
在一定的槽體內,填入基質,供應營養(yǎng)液栽培作物,其設置包括:栽培床、貯液池、電泵和營養(yǎng)液供排管道等。南非槽栽法:栽培槽一般長15m,寬1.2m、高30cm,用磚砌成墻,墻厚13cm。槽底可以砌底,供液后回收營養(yǎng)液;槽底也可以不砌底,供液后不回收營養(yǎng)液?;蛘邔⒎柿细墒┰诨|層內,通過澆水供作物對營養(yǎng)和水分的需要。美國系統(tǒng)槽栽法:以砂子作基質,由栽培床、貯注池、抽水電泵和供排液管道等幾部分組成。其特點是營養(yǎng)液從槽底部進入栽培床,再流到貯液池中,整個營養(yǎng)液都在一個封閉系統(tǒng)內,通過電泵強制循環(huán)供液,回流時間由時間控制器控制。栽培槽體根據(jù)地形及栽培要求安排。荷蘭槽栽系統(tǒng):與美國系統(tǒng)不同點是讓營養(yǎng)液懸空落入栽培床中,在栽培床末端底部設在營養(yǎng)液出口,直徑為注射管直徑的一半,使整個循環(huán)系統(tǒng)形成一個節(jié)流狀態(tài),供液時將貯液池中的營養(yǎng)液通過電泵打入供液注入口,循環(huán)使用。每次灌液時能將栽培床中的營養(yǎng)液全部更新。
8.固體基質袋栽法
用尼龍袋或黑白雙色聚乙烯袋裝入基質。一般用于栽培瓜類或茄果類作物,按株距在袋上打上直徑為8~10cm的孔,按行距呈枕式擺放在地面上,安裝滴灌管供應營養(yǎng)液。每孔栽放一株作物并安裝一根滴灌管供液。栽培袋內裝入的基質一般為草炭占40%、蛭石占30%、珍珠巖占30%的混合基質。袋培的另一種形式為立式袋培。立式袋培的袋高和寬各為30cm,容量為30L,每袋栽一株大型果菜作物,用滴灌供應營養(yǎng)液。基質用單一種或混合的均可。
9.有機生態(tài)型基質栽培
利用高溫發(fā)酵..的雞糞、蒿稈末、餅肥等按一定比例混入栽培基質,然后在基質上鋪軟滴灌帶替代傳統(tǒng)基質培用營養(yǎng)液滴灌的方法,定植后20天依作物長勢追施復合肥、硝酸鉀等數(shù)次,應用此技術栽培出的番茄的品質產(chǎn)量均不比傳統(tǒng)基質培差,且排出液硝酸鹽濃度遠遠低于..標準而不污染環(huán)境