气雾栽培
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2019年2月22日09:59 作者:xwz2367609 [返回]
拱式气雾栽培及在瓜果上的应用研究(下)

4.      营养液管理与调控

气雾栽培在硬件设施完备的条件下,关键在于营养液配方及调控的管理,其它的植株管理如绑蔓、整枝、保花保果等与常规设施栽培相同;营养液管理包括配方的拟定及栽培过程中PH值及EC值的调控。以下就具代表性的瓜果如西瓜、甜瓜、黄瓜、番茄、四种常见作物的营养液配方作介绍供生产参考。

4.1西瓜、甜瓜营养液配方及调控技术

西瓜与甜瓜以高糖管理为主要目标,两者配方具较大的相通性,以下配方由丽水市农科院自主研发并多年生产验证使用,能满足西瓜与甜瓜生长发育需求并达到高产优质的生产效果。

4.1.1大量元素与微量元素的理论组配(表1

4.1.2 换算成生产上应用的化合物比配(表2

按照上述比配其1剂量的理论EC值为2.4ms/cm

4.1.3  EC值及PH值管理

西瓜的管理主要是协调营养生长和生殖生长之间的关系,前期主要是以营养生长为主,培养植株足够大光合叶面积,为后期生殖生长也就是结瓜阶段打好基础;西瓜营养液的EC值在苗期一般控制在1.82.0mScm,随着植株的生长,营养液的EC值不断加大,至结果期EC值控制在2.52.8mScm。营养液的pH值在整个生长期应控制在6.06.5,栽培过程中每23天测定一次营养液的EC值和pH值。甜瓜营养液管理与西瓜类似,不再作介绍。

4.2黄瓜营养液配方及调控技术

黄瓜气雾栽培生长快速产量高而且香味浓郁,不管是菜用还是水果黄瓜,气雾培环境都表现出强大的生长潜力,移栽后40天即可采收,可以实现周年栽培,其产量是普通土壤栽培的23倍以上。以下为丽水市农科院自主研发的并具10年气雾培应用验证的黄瓜配方。

4.2.1大量元素与微量元素的理论组配(表3

4.2.2          换算成生产上应用的化合物比配(表4

按照上述比配其1剂量的理论EC值为2.2ms/cm

4.2.3          EC值及PH值管理

苗期至开花前EC值调控在1.2-1.4ms/cm,开花后提高至1.8-2.0ms/cm,至第二条瓜开始膨大时,营养液浓度提高至2.2-2.6ms/cm,直至最后收获完毕。

黄瓜适应的PH值范围较广,4.5-7.5之间,如营养液配方无误,配制方法得当,养液的PH值一般无需进行调节.

4.3番茄营养液配方及调控技术

番茄是当前瓜果中栽培面积最大的品种,是菜果两用型作物;对其无土栽培的研究也是历史最为悠久的品种,对其营养液的需求可以精细的每个阶段,有苗期、花期、果期及高糖栽培等都有相对应的优化配方;这里介绍一种美国番茄(Howard Resh))配方,可用于整个生长发育阶段,供生产参考。

4.3.1大量元素与微量元素的理论组配(表5

4.3.2          换算成生产上应用的化合物比配(表6

按照上述比配其1剂量的理论EC值为2.2ms/cm

4.3.3          EC值及PH值管理

番茄苗期即移栽后两周内EC值以0.8-1.2ms/cm为宜,开花至挂果其以EC1.6-1.8ms/cm为宜,挂果至成熟期则以2.22.6ms/cm为宜,如果要让水果番茄糖度更高,则采用高盐胁迫让EC值达2.7-3.0ms/cm;在整个栽培过程中,PH值调控在5.56.5为最佳。

4.4不同原水水质的营养液配方调整

在实际生产中,除非采用经反渗透水处理的纯水栽培,可以按照上述理论配方,但大多数基地都是以地下水作为气雾栽培的原水,所以在实际生产应用时,必须先对所用的原水进行水质分析,测出原水中所含的钙镁离子浓度及PH值;再按照所栽培作物的理论配方进行调整,扣除原水中所含有的离子量,以此为基础再进行化合物组配的计算调整,经计算调整后的生产配方才可以用于该基地生产。以下以栽茄果类辣椒为例,选择丽水市农科院自主研发的硬水通用配方进行组配的调整计算。

4.4.1 基地原水水质分析

如柳州市某地区的原水水质,其钙离子浓度为59.1ppm,镁离子浓度为35ppmPH值为7.14

4.4.2丽水市农科院硬水配方元素组配(表7

4.4.3结合上述理论配方调整适合该水质的元素组配(8)

上述列表中Ca元素扣除59.1ppm,则为140.9ppm;同样Mg元素扣除35ppm,则为13ppm

4.4.4 按照表8的元素比配计算适合该水质的生产配方(表9

按照上述比配其1剂量的理论EC值为1.7ms/cm

4.4.5 计算的误差分析(10)

上述计算以S为自由度,其它元素误差皆在±10%以内,对作物的生长无影响,可作为该基地的生产配方应用。

4.5液温的调控及营养液管理

营养液的管理除了上述EC值与PH值的调控管理外,还可以结合营养液的液温管理,以实现最佳的生长调控效果,因为瓜果植物对温度的生理响应,根温比叶温更为重要,也就是根温干预1℃,相当于空气温度升高或降低3-5℃的生长效应[5];笔者曾在35℃以上高夏季高温季节,采用营养液致冷成功栽培番茄;在生产上早春可以进行营养液加温以促进生长,夏日高温把营养液液温致冷至17-23℃,以实现反季栽培;除了采用耗电能的人工致冷与加温外,还可以利用地下热资源进行根温的调节;如盛夏季节,在营养液供液管主管上安装可切换的三通开关,白天根雾切换成喷地下水清水,夜晚切换成营养液供肥;因为一定深度的地下水其水温大多稳定在17-18℃,以达到降低根区温度的效果,实现反季栽培;在北方冬季或者南方的早春天气,可以通过三通开关切换,实现白天供营养液,晚上根雾清水,起到对节能化的地热加温与降温效果。

气雾栽培的营养液管理较水培更为粗放,一般营养液EC值在0.8-3ms/cm之间对作物正常生长的影响波动不大,当EC值低于0.8ms/cm时,重新配入新的营养液,当EC值高于2.6-3ms/cm时,向池中兑入清水即可;另外,每半年对营养液池及苗床进行彻底清洗一次,每次清洗所排放的残液也少于水培,对环境基本无污染;PH值的管理采用调酸与调碱法调控,大多数瓜果的PH值适应范围在4.5-7.5之间,最佳范围在5.5-6.5之间,与水培相比,也相对粗放;笔者曾用水培的废液正常种植气雾培蚕豆[6],总之气雾培养液的EC值及PH值管理都比水培更大的变幅空间,是其技术简易性与可操作实用性的关键。

5.拱式气雾培瓜果的应用价值与发展前景

拱式气雾培硬件设施投入省且操作管理简单,是当前解决瓜果连作障碍及简化栽培技术,实现省力化管理的重要技术创新与生产手段;特别在瓜果上的应用,还可以减少农药使用,减少肥水对土壤与环境的污染,生产出少农药或免农药的瓜果产品;在品质的调控栽培上,可以通过营养液配方的精细化管理,培育出产量高品质优的高糖度产品;也可以通过液温调控技术达到设施栽培的节能化效果,以及实现周年生产与淡季应市;通过设施技术及营养液调控技术,实现任何非耕地环境与都市环境都可以生产瓜果的产业目标,解决了当前一些地区西瓜与甜瓜栽培的迁移换地问题,是一可持续永久耕作的替代技术;通过气雾栽培实现瓜果生产的标准化、工厂化及可复制化,可以吸引更多非农人口投身蔬果栽培产业,为乡村振兴的归农创业提供技术支撑,也为瓜果产业的健康绿色安全可持续发展开辟全新的发展思路,极具商业价值与市场发展前景。

5.      参考文献

[1] 徐伟忠,王利炳,詹喜法,章金栋,等. 一种新型栽培模式-气雾培的研究[J]. 广东农业科学,20067):3033.

[2]徐伟忠,杨连成,邓卫杰,等.现代耕作新技术-气雾栽培[M].北京:中国农业大学出版社,2016100.

[3]徐伟忠,杨连成,等.蔬菜气雾栽培实用技术[M].北京:解放军出版社,2015112123-124

[4] 徐伟忠,朱丽霞,陈建华,等. 电功能水在农业上的应用[J]. 江西农业学报,20066):137140.

[5]杨俊兴,阳会兵,周涌,等. 调节营养液液温和PH值对西红柿植株生长发育的影响[J].农技服务,201412):6162.

[6] 徐伟忠, 王利炳, 章金栋, 詹喜法,等. 蚕豆的废液气雾培研究[J].湖北农业科学,20064):445448.

 

作者简介:徐伟忠(1971-),男,硕士,高级农艺师,研究方向为设施农业。2671654005@qq.com

项目支持:浙江省科技计划项目(2017C02023)。

 

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