高冰冷凉地区蔬菜无土栽培的营养调控技术

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  蔬菜(vegetables)无土栽培技术作为现代农业的先进栽培模式自2010年引入青海省互助县农业示范园区,近两年的试验、示范、及推广,无土栽培的应用辐射面及应用领域更加广阔,无土栽培的营养调控技术和管理比土壤(Soil)栽培要求高,对设施环境的调控也更加严格,掌握无土栽培的营养调控技术是现代农业发展的基础条件和必然因素(factor)。水培蔬菜是指大部分根系生长在营养液液层层中,只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短,富含多种人体所必需的维生素和矿物质。无土栽培蔬菜采用这种无土栽培技术培育出来的水培植物更是以其清洁卫生、格调高雅、观赏性强、环保无污染等优点而得到了国内外花卉消费者的青睐。

  1 有机营养源及其使用利用畜禽粪便、饼肥、沼气肥、生物有机肥(主要来源于植物和(或)动物)(生物有机残体或活性微生物菌肥)作为无土栽培作物的营养来源。水培蔬菜是指大部分根系生长在营养液液层层中,只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短,富含多种人体所必需的维生素和矿物质。有机肥在基质栽培中的使用,首先必须通过高温(high temperature)发酵,以免将病源微生物及虫卵、草籽带入栽培系统。其次必须经烘干并粉碎至颗粒小于3mm,作基肥时可以直接与基质混合均匀(jūn yún),视肥源的有效成份含量多少来确定混施量,一般每立方米基质中可混入纯鸡粪10~15kg,或饼肥15~20kg,或其他种类有机肥20~50kg不等。做追肥时可以有两种用法:一种是采用表面撒施的方法(method),施用后直接滴灌清水,这种方法的缺点是必需人工施肥,而且只能表面追施,易出现基质表面浓度高,中、下部浓度低的现象,不利于根系对养分的平衡吸取。另一种追施法就是将有机肥加入水中浸泡24h以上,用网纱过滤(80目以上),取肥液加入营养液池中,通过水泵及滴灌系统均匀供液。肥液兑水稀释至电导浓度1.8~2.5ms/cm,pH值调至5.5~6.5之间,这种供给方法的效果比较稳定(说明:稳固安定;没有变动),也比较均匀,不会有烧根(Burning roots)现象。单一采用有机肥时还必须根据不同有机肥的主要大量元素含量,来确定添加无机(wújī)肥的种类和用量,以确保作物对各种养分的全面均衡(Balance)吸取。如鸡粪中含钙、磷较多,含氮此之,含钾最少,所以长期用鸡粪追肥时必须配合钾肥(potash fertilizer)和氮肥的使用,可以在10kg鸡粪中混入1.5~2.0kg的硫酸钾或硝酸钾进行追施。

  2 无机营养源及其使用(use)无机营养是目前无土栽培应用最普遍的营养源,一般大量元素选用工业级或化学纯的化合物(compound)原料即可,微量元素(trace element)选用化学纯或分析纯的原料为好。选购的原料来源要正宗,颜色要纯正,溶解性要好,无任何杂质,即配制成的营养液清澈不浑浊为好,如果能对原料进行定性和定量分析,那对于配制营养液则更加准确和方便。2.1 无机营养液配制原则首先确定营养液基础配方,并根据不同生育期调整各生育阶段的营养配比。其次,要分析得知当地水质中各种矿物质离子的含量,对于重金属离子(heavy metal ion)超标的水源不能使用。根据水质各种有效矿物离子的含量来增减配方中的化合物用量,以确保营养液阴、阳离子间的平衡和有效养分配比的优化。再就是要根据栽培基质的化学性质、有效矿物离子含量来微调营养配比。2.2 无机营养液配制的操作程序按配方要求准确称量各元素化合物用量,并按化合物性质不同分成三组,分别命名为1号(主要是氮、磷、钾、镁、硫)、2号(主要是氮、钾、钙)、3号肥(为微量元素)。配制营养液前,先把固体化合物加清水(温热)溶解,然后才能注入到营养液池(或罐)中。浓液(母液)注入前应先测知水量和水的酸碱度,将酸碱度用磷酸或氨氮水(Nitric acid)调整到6.0~7.0之间。再依次分别加入3号、2号、1号母液,按当时作物对浓度的需要确定母液用量,在加母液的过程(process)中要把水泵(water pump)设在搅拌状态进行不断搅拌,以避免高浓度母液间的接触,起化学反应而发生沉淀(precipitation)。供液前要检测已配制好的营养液的浓度(EC值)和酸碱度(pH值),符合当时作物需要的指标时方可供液。2.3 营养液的调配及管理2.3.1 栽培季节与EC值的管理夏天高温干燥季节,一般果菜类小苗的供液浓度(EC值)在1.4~1.6ms/cm之间,生长盛期的供液EC值在1.6~1.8ms/cm之间;春秋季节一般可以掌握在2.0~2.2ms/cm之间;冬季(低温、高湿、光照少)则应提高供液浓度,一般掌握在2.2~2.5ms/cm之间。pH值多数作物都可以控制在5.5~6.5之间。2.3.2 生育阶段与EC值的管理果菜类一般苗期至作物结果前的营养液浓度应适当偏低管理,结果后适当提高。叶菜类苗期浓度偏低管理,定植后开始升高,至采收前应再降低为好,同时还应减少硝态氮肥用量,以减轻产品中硝酸盐的积累。2.3.3 根际EC值和pH值的管理基质栽培作物根系活动范围小,基质的缓冲性也不如土壤,根际周围基质中的EC值和pH值变化比较大,一般夏秋季节EC值易升高,冬春季节易下降。pH值与EC值变化有所相反,EC值高时pH值会降低,EC值低时pH值会升高。植株越大,吸取越旺盛,根部基质中的浓度和酸碱度变化也越大。因此,供液EC值应根据作物根部基质的EC值来调节。根据近两年的栽培经验:西红柿、茄子、西葫芦、西瓜等的根部基质EC值:夏秋季节控制在2.5~2.8ms/cm,最高不超出3.0ms/cm,冬春季节控制在3.0~3.2ms/cm,最高不超出3.6ms/cm;小黄瓜、彩椒的根部EC值:夏秋季节控制在2.2~2.5ms/cm之间,不要超出2.8ms/cm,冬春季节控制在2.5~2.8ms/cm,最高不要超出3.2ms/cm即为安全范围。所以,夏季应每天检测根部基质的EC值,冬春季节可以3~5d检测一次,以便随时掌握根部EC值、pH值的变化情况,及时采取调控措施。有条件时可以对营养液配制和基质中的EC值、pH值实现在线检测和在线调控。

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