有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)研究進(jìn)展_圖文

1、 GREENHOUSE HORTICULTURE溫室結(jié)構(gòu)與設(shè)備在克服連作障礙的諸多措施中, 無土栽培是十分有效的方法。 無 土栽培以其本身所固有的節(jié)肥、節(jié)水、省力、高產(chǎn)、防病蟲等特點(diǎn), 在西方園藝發(fā)達(dá)國家已成為園藝作物工廠化生產(chǎn)的重要形式,但國 外無土栽培均采用化學(xué)肥料配制的營養(yǎng)液進(jìn)行灌溉作物,應(yīng)用成本 高、操作難度大、并且對(duì)環(huán)境有污染,嚴(yán)重阻礙了無土栽培技術(shù)在 我國的推廣應(yīng)用。針對(duì)營養(yǎng)液無土栽培應(yīng)用成本高、操作難度大、非環(huán)保、難推 廣等缺點(diǎn),中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究開發(fā)了“有機(jī)生態(tài) 型無土栽培技術(shù)” 。該技術(shù)采用有機(jī)固態(tài)肥取代化學(xué)營養(yǎng)液,在作物 整個(gè)生長過程中只灌溉清水,采用價(jià)廉易得

2、并可就地取材的農(nóng)作物 秸稈(如玉米秸、葵花秸等 、玉米芯、廢菇渣等農(nóng)產(chǎn)廢棄物作為無 土栽培基質(zhì)。該技術(shù)適合我國國情、符合有機(jī)農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā) 展要求,并具有顯著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。該技術(shù)適用范圍十分 廣泛,除可應(yīng)用于各種園藝設(shè)施中,尤其是出現(xiàn)連作障礙的保護(hù)地 外,還可應(yīng)用于工礦油田的廢棄地,荒灘、荒溝開發(fā)以及在海島和 不毛之地等地區(qū)進(jìn)行設(shè)施園藝作物高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),因此該技術(shù) 具有十分廣闊的應(yīng)用前景,在西部開發(fā)中也有重大意義。有機(jī)生態(tài)型無土栽培栽培系統(tǒng)有機(jī)生態(tài)型無土栽培的栽培系統(tǒng)主要包括栽培槽、滴灌系統(tǒng)等。 栽培槽的種類有多種多樣,通常用磚(5cm ×12cm ×24c

3、m壘 槽, 3塊磚平地疊起, 不必砌, 這樣有利于通氣, 槽培操作方便、 省工。 茄果類、瓜類等蔓生類蔬菜的栽培槽結(jié)構(gòu)為:長度 40m,內(nèi)徑 寬 48cm(2磚長度 ,外徑 72cm(3磚長度 ,高度 15cm(3層 磚厚度 ,槽間凈距 72cm(3磚長度 ,延長方向坡降為 0.5%。以 厚度 0. 1m m 塑料膜與土壤隔離。 葉菜類蔬菜的栽培槽結(jié)構(gòu)為:長度 40m,內(nèi)徑寬 96cm(4磚 長度 ,外徑 120cm(3磚長度 ,高度 10cm(2層磚厚度 ,槽 間凈距 48cm(2磚長度 ,延長方向坡降為 0.5%。以厚度 0.1mm 塑料膜與土壤隔離。有機(jī)生態(tài)型無土栽培的供水系統(tǒng)采用節(jié)水灌

4、溉系統(tǒng),對(duì)節(jié)水灌 溉系統(tǒng)的要求不需像營養(yǎng)液系統(tǒng)那樣嚴(yán)格,采用簡易節(jié)水灌溉設(shè)施 即可滿足供水要求。綜合比較各種節(jié)水灌溉系統(tǒng),采用微噴式薄壁 軟管(簡稱微灌帶灌溉系統(tǒng)作為有機(jī)生態(tài)型無土栽培系統(tǒng)的配套 灌溉設(shè)備效果最好。水源采用自來水或建水位差在 1.2m 左右的儲(chǔ)水 池,用以引水自流灌溉。栽培槽中,視槽寬和作物類型鋪設(shè) 24條 微噴灌帶?；|(zhì)基質(zhì)的選擇與處理基質(zhì)分為有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)基質(zhì)兩大類, 常用的無機(jī)基質(zhì)有河砂、 蛭 石和爐渣等, 有機(jī)基質(zhì)有鋸末、 玉米秸稈、 葵花秸稈、 菇渣、 藥渣、 椰 糠等。 有機(jī)物質(zhì)的前處理技術(shù)主要包括破碎、 測定容重、 調(diào)節(jié)C/N值等。農(nóng)作物秸稈、鋸末等有機(jī)質(zhì)含量較高

5、,具有較高的 C/N 值,直接 使用將導(dǎo)致栽培基質(zhì)中微生物與作物根系競爭養(yǎng)分, 影響作物生長發(fā) 育,從而影響作物的產(chǎn)量(表 1 。我們對(duì)栽培基質(zhì)的 C/N 值與番茄 產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,番茄產(chǎn)量隨著基質(zhì) C/N 值的增加 而降低(表 2 。綜合考慮微生物的生長習(xí)性和降低 C/N 值的經(jīng)濟(jì)成 本等因素,確定栽培基質(zhì)的適宜 C/N 值為 30:1左右。 降低作物秸稈 C/N 值的方法為添加外源氮素和堆漚發(fā)酵。根據(jù)不 同有機(jī)質(zhì)的 C/N 值情況,加 N 量和發(fā)酵時(shí)間有所區(qū)別,玉米秸、向日 葵秸、 麥秸、 油菜秸等一些秸稈類物質(zhì)的適宜加N 量為0.50.6Kg/m 3。 發(fā)酵處理時(shí)間上,秸

6、稈類為 2530d,鋸末類為 90100d,發(fā)酵處 理后均可直接用于配制栽培基質(zhì)。無機(jī)物質(zhì)的前處理比較簡單。蛭石、珍珠巖等均依原商品規(guī)格, 不必進(jìn)行處理。河砂粒徑最好大于 1mm,忌選擇細(xì)面沙。因要求新 配制基質(zhì)酸堿性為微酸,燃燒過的滬渣如呈堿性,可采用清水沖洗 以降低 pH 值,過 12c m 2篩,篩下的細(xì)爐渣備用。煤矸石、風(fēng)化 煤,除不必用水沖洗外,處理方法同爐渣。基質(zhì)的配比有機(jī)生態(tài)型無土栽培基質(zhì)一般采用 24種原料混合,可適用于 多種作物。 原料資源豐富易得, 可就地取材, 如玉米、 向日葵的秸稈, 農(nóng)產(chǎn)品加工后的廢棄物如椰殼、蔗渣、 酒糟, 木材加工的副產(chǎn)品如鋸 末屑、 樹皮、 刨花

7、等都可按一定配比混合后使用。 為了調(diào)整基質(zhì)的物 理性能,可加入一定量的無機(jī)物質(zhì),如蛭石、珍珠巖、爐渣、砂等, 加入量依調(diào)整需要而定, 有機(jī)物與無機(jī)物之比 (按體積計(jì) 可自2:88:2,混配后的基質(zhì)容重大約在 0.30.65g/cm 3,每 m 3基質(zhì)可供凈 栽培面積 810m 2,即栽培基質(zhì)的厚度約為 1013c m。有機(jī)生態(tài)型無土栽培溫室 園藝有機(jī)生態(tài)型無土栽培技術(shù)研究進(jìn)展 蔣衛(wèi)杰余宏軍劉偉 GREENHOUSE HORTICULTURE 35典型基質(zhì)配方有:草炭:爐渣=4:6;砂:椰子殼=5:5; 草 炭:玉米秸:爐渣=2:6:2; 玉米秸:葵花稈:鋸末:爐渣=5:2:1:2; 油菜秸:鋸

8、末:爐渣=5:3:2; 菇渣:玉米秸:蛭石:粗砂=3:5:1:1; 玉米秸:蛭石:菇渣:=3:3:4等等。除栽培基質(zhì)的 C/N 對(duì)作物的產(chǎn)量會(huì)造成比較大的影響外,基質(zhì)自 身養(yǎng)分的含量、 基質(zhì)的投資成本、基質(zhì)的孔隙度、 容重等因素, 也是 合理配制栽培基質(zhì)所要考慮的。 綜合考慮栽培基質(zhì)的各種情況, 提出 有機(jī)生態(tài)型無土栽培參考基質(zhì)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)為:有機(jī)質(zhì)占 5060%,容重 0.300.65g/cm 3,最大持水量 240%320%,總孔隙 度 85%,C/N=30,pH 為 5.86.4,總養(yǎng)分含量 35Kg/m 3,因所 用有機(jī)物質(zhì)原料不同, 可有較大差異, 以N、 P、 K 三要素為主要指

9、標(biāo)。固態(tài)肥料配制有機(jī)生態(tài)型無土栽培的肥料主要選用優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,可供選用的 有機(jī)肥資源很多, 主要包括各種消毒糞肥, 如雞糞、 牛糞、 羊糞、 馬糞 等;餅肥, 如豆餅、 棉籽餅、 菜籽餅、 芝麻餅、 花生餅等 ;秸稈, 既可 以作為栽培基質(zhì),也可作為有機(jī)固態(tài)肥的配制原料,如葵花秸等。目 前, 應(yīng)用最廣泛、 使用效果最好的有機(jī)肥為高溫消毒雞糞, 無機(jī)肥采用 不含硝酸鹽的化學(xué)肥料,用于調(diào)節(jié)有機(jī)固態(tài)肥的養(yǎng)分平衡, 用量很少。根據(jù)研究,有機(jī)固態(tài)肥可分為 2種類型,一種為全部采用有機(jī) 肥配成的全有機(jī)型固態(tài)肥,在使用安全飼料的前提下,可用于生產(chǎn) AA 級(jí)綠色食品或有機(jī)食品;另一種為采用有機(jī)肥和無機(jī)肥混配而

10、成 的有機(jī)無機(jī)型固態(tài)肥,可用于生產(chǎn) A 級(jí)綠色食品。全有機(jī)型固態(tài)肥配方為消毒雞糞:豆餅=2:1。有機(jī) +無機(jī)型固 態(tài)肥配方為消毒雞糞:無機(jī)固態(tài)肥=7:3, 通過研制專用固態(tài)肥配方, 既可以充分合理使用有機(jī)資源,又可以替代復(fù)雜的營養(yǎng)液配制和管 理技術(shù),實(shí)現(xiàn)無土栽培技術(shù)的養(yǎng)分管理簡易化、標(biāo)準(zhǔn)化。作物營養(yǎng)管理以番茄為代表作物,以 N、P、K 三要素為主要指標(biāo),按每 m 3基 質(zhì)所栽培的作物需要計(jì), 施用的肥料量 (全量 約為:N1.52.0Kg, P 2O 50.50.8Kg,K 2O0.82.4Kg,此供肥水平足夠一茬番茄 667m 2產(chǎn) 1000012000Kg 的養(yǎng)分需要量。為保持作物全生育期

11、均處于最佳 供肥狀態(tài), 采取分次施用, 每次追施養(yǎng)分量能使基質(zhì)的主要養(yǎng)分達(dá)到 一定供應(yīng)強(qiáng)度,并維持多種養(yǎng)分的平衡。定植前測定或推算基質(zhì)養(yǎng)分含量,并施入基肥,保證每 m 3基質(zhì) 營養(yǎng)水平為 N0.81.8Kg,P 2O 50.30.5Kg,K 2O0.550.95Kg。 定植后 20d 開始追肥,茄果類蔬菜追肥間隔期為 10d 一次,黃瓜追 肥間隔期為 7d 一次,西甜瓜整個(gè)生育周期追肥 13次,葉菜類一 般不追肥。追肥每次每 m 3基質(zhì)施三要素量的水平為:N80140g, P 2O 54070g,K 2O80160g。拉秧前 30d 結(jié)束追肥。采用全有機(jī) 配方每次每 m 3基質(zhì)追肥量為 2.5

12、2.8Kg,有機(jī)無機(jī)配方為每次每 m 3基質(zhì)追肥量為 0.751.1Kg。作物水分管理根據(jù)栽培作物種類確定灌水定額,依據(jù)栽培作物的生長狀況及基 質(zhì)含水狀況調(diào)整灌水量,一般控制基質(zhì)的含水量在 60%70%。作物 定植前,分次灌水浸潤基質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì), 使干基質(zhì)達(dá)到飽和含水量。定植時(shí), 基質(zhì)底部應(yīng)不現(xiàn)明水, 定植后, 據(jù)植株?duì)顩r、 外界環(huán)境、 基質(zhì) 含水量等綜合因素進(jìn)行水分管理。以番茄為例,秋茬番茄定植后 10d 左右可不供水、或少量供水,前期苗小,每株每日平均灌水量為 100200ml,隨植株的生長逐漸增加灌水量,盛果期秋茬番茄的適宜 平均灌水量為每株每日 500ml;春茬番茄前期適宜平均灌水量

13、為每株 每日 500ml,中后期為平均每株每日 8001000ml 或更多。灌溉量少 時(shí),每天 1次給足,量多時(shí)分 23次給水,避免基質(zhì)中多余水分排放 浪費(fèi)及可能造成積水漚根。拉秧前 510d 停止給水。供水原則是前期適當(dāng)控水,使植株生長達(dá)到莖、葉協(xié)調(diào),中、后 期根據(jù)植株?duì)顩r、外界環(huán)境、基質(zhì)含水量等綜合因素進(jìn)行水分管理。有機(jī)生態(tài)型無土栽培作物的品質(zhì)和產(chǎn)量施用有機(jī)肥料可以大大提高蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì),有機(jī)生態(tài)型無土 栽培蔬菜產(chǎn)品的硝酸鹽含量均比水培的有所降低,特別是葉類菜上 表現(xiàn)明顯,果菜類除櫻桃番茄外,其它作物產(chǎn)品的硝酸鹽含量均能 降低 50%以上。另外, 施用有機(jī)固態(tài)肥不僅可以提高產(chǎn)量、 增加單果重, 還可以明 顯改善果實(shí)品質(zhì), 提高果實(shí)的還原糖、 降低有機(jī)酸和提高糖酸比 (表3 。 表 3 有機(jī)生態(tài)型無土栽培與營養(yǎng)液槽培對(duì)番茄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 *小區(qū)面積為 12.5m 2比較有機(jī)生態(tài)型無土栽培方式與土壤栽培方式對(duì)長季節(jié)栽培番茄 品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,前者可以有效提高還原糖和糖酸比(表 4 。 表 4 有機(jī)生態(tài)型無土栽培與土壤栽培對(duì)番茄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響以番茄為代表作物,研究番茄有