低碳、高效植物盆栽新技術(shù)研究

吳同斌,李青峰,李宏告,李麗輝,吳 睿

(湖南省原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所,長(zhǎng)沙 410125)

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步,人民生活水平、文化程度、環(huán)保意識(shí)的不斷提高,作為觀賞型和食用型的盆栽植物已逐步進(jìn)入到每一個(gè)家庭、每一個(gè)公共場(chǎng)所和辦公區(qū)域,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展之快,市場(chǎng)之廣是不言而喻的。盆栽植物主要是指盆栽花卉和盆栽果蔬,以往通常所采用的栽培方式,其栽培容器(盆缽),主要以盆缽底部開排水口(簡(jiǎn)稱底孔盆缽)。栽培基質(zhì)以土壤為主,無土配方基質(zhì)為補(bǔ)充的傳統(tǒng)栽培方式。此栽培方式其歷史之悠久,觀念之牢固,以致很少有人關(guān)注到底孔盆缽栽培植物,水、肥流失嚴(yán)重,造成成本高、產(chǎn)量低、環(huán)境受污染等問題。栽培基質(zhì)(土壤)容重大、搬運(yùn)難、換盆難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、室內(nèi)擺放不安全、不衛(wèi)生,管理上松土、除草、滅菌繁瑣等弊端,以致造成搬運(yùn)成本、勞動(dòng)成本大。

建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是國家的大政方針,低碳農(nóng)業(yè)是當(dāng)今農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要前提,節(jié)能、環(huán)保、高效是各行業(yè)發(fā)展的共同目標(biāo),更是低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展中所尋求的宗旨。本研究為尋求解決上述列舉的盆栽植物傳統(tǒng)栽培方式中所存在的問題與弊端,通過采用依據(jù)黃金分割原理研制的一種專利栽培容器——改傳統(tǒng)栽培容器(盆缽)的底部開排水口為從盆缽壁由上至下按0.618比0.382黃金分割比例為分割線,對(duì)通開排水口(簡(jiǎn)稱腰孔盆缽)和以珍珠巖為主要成份的無土配方基質(zhì),進(jìn)行了多種類植物(花卉和果蔬)的盆栽試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,采用新技術(shù)栽培方式,達(dá)到了本研究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求和研究目的,為盆栽植物產(chǎn)業(yè)提供了一種節(jié)能減排、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培方式,對(duì)節(jié)約資源、除低成本、提高品質(zhì)和擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)化開發(fā)具有極其重要的意義。

1 新技術(shù)栽培方式的節(jié)水、保水動(dòng)態(tài)研究

試驗(yàn)按每盆330 g珍珠巖基質(zhì)加自來水1 670 g的比例進(jìn)行攪拌濕潤后裝盆,每盆裝濕潤基質(zhì) 2 000 g。設(shè)3個(gè)處理:A.2 000 g濕潤基質(zhì);B.2 000 g濕潤基質(zhì)加自來水500g;C.2 000 g濕潤基質(zhì)加自來水1 000 g。

供試盆缽規(guī)格:總?cè)莘e率為 4 000 mL,腰孔盆缽(腰孔以下)貯蓄庫容積率為 1 300 mL,以相同規(guī)格的底孔盆缽為對(duì)照。每盆缽處理各設(shè)3次重復(fù),分別于試驗(yàn)布置后第 2天、第 8天、第 13天、第 20天稱量測(cè)定每盆水分重量,觀測(cè)兩種盆缽節(jié)水、保水動(dòng)態(tài)。

結(jié)果表明,腰孔盆缽節(jié)水、保水效果明顯(表1),20 d內(nèi)三個(gè)處理腰孔盆缽較底孔盆缽平均節(jié)水率為22.6%。從A,B,C3個(gè)處理節(jié)水動(dòng)態(tài)看,盆缽內(nèi)澆灌水量增加,節(jié)水率越高(圖1)。在20 d內(nèi)觀測(cè),A處理節(jié)水率隨著時(shí)間推移,節(jié)水率逐漸下降,而B和C處理則逐漸提高。說明腰孔盆缽內(nèi)一次澆水量只要不超過腰孔盆“貯蓄庫”貯水容量,其貯蓄庫的貯水可以貯存 20 d以上,繼續(xù)提供植物生長(zhǎng)所需要的水分。

從圖2不同處理間底孔盆缽貯水動(dòng)態(tài)分析,從第14 d開始3個(gè)處理貯水量趨于平衡,說明底孔盆缽1次澆灌水超過基質(zhì)持水保和度都是一種浪費(fèi),無論 1次澆多少水,到第14 d左右均需要補(bǔ)充水分。從表1中數(shù)據(jù)表明,底孔盆缽主要是第 1 d的水分流失嚴(yán)重,A處理的水損耗流失200 g,占11.4%,B處理損耗流失310 g,占 14.3%,C處理損耗流失 630 g,占 23.6%,而腰孔盆缽各處理的水分損耗僅為 50～60 g,屬于正常消耗水平,沒有造成水的流失浪費(fèi)。

表1 兩種盆缽保水、節(jié)水動(dòng)態(tài)

2 新技術(shù)栽培方式節(jié)肥、保肥動(dòng)態(tài)研究

試驗(yàn)按每盆 350 g珍珠巖基質(zhì)施 70 g商品有機(jī)肥,用自來水濕潤拌勻后裝盆,測(cè)定其基質(zhì) EC濃度為0.83×103μ s/cm。底孔盆缽和腰孔盆缽各裝6盆,其中3盆放置于室內(nèi),3盆放置于室外,采用 DPS-11A電導(dǎo)率儀每隔1周取一次樣測(cè)定EC濃度動(dòng)態(tài)變化,每次取樣后每盆澆灌自來水1 000 mL。連續(xù)測(cè)定8周,結(jié)果見表2。

從表2中可以看出,腰孔盆缽無論擺放于室內(nèi)還是室外,其養(yǎng)分的損失率均低于底孔盆缽,室內(nèi)更為明顯,底孔盆缽第7周時(shí)已到自來水本底水平,養(yǎng)分損失率將近 100%,而腰孔盆缽的養(yǎng)分損失率只有 34.9%,擺放于室外因受雨水的影響,其養(yǎng)分的損失率較室內(nèi)快,本試驗(yàn)在第 3周期間內(nèi)連下 4 d雨,擺放于室外處理養(yǎng)分損失率較第2周增加30%以上,底孔盆缽從第2周的 49.4%增加到 84.3%,腰孔盆缽從 14.5%增至72.3%。到第 4周時(shí)底孔盆缽 EC濃度接近于本底水平,腰孔盆缽的養(yǎng)分損失率也達(dá)到83.1%。從圖3室內(nèi)處理不同盆缽養(yǎng)分損失動(dòng)態(tài)情況,更能清楚地看出腰孔盆缽保肥效果的顯著性,腰孔盆缽到第 8周的養(yǎng)分損失率僅為底孔盆缽第 1周的水平。本試驗(yàn)結(jié)果還為盆栽植物在實(shí)踐栽培應(yīng)用中合理適時(shí)追施肥料提供了依據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,一般擺放于室內(nèi)的盆栽植物,底孔盆缽到第 3周時(shí)就需要追施肥料,而腰孔盆缽則在第8周仍有足夠的養(yǎng)分供植物生長(zhǎng)的需求,到第9周追施肥料也不遲。擺放于室外的盆栽植物一般雨水天過后就要追施肥料。

表2 保肥、節(jié)肥(EC濃度 )動(dòng)態(tài)

圖3 不同盆缽養(yǎng)分損失動(dòng)態(tài)情況

3 腰孔盆缽栽培植物的應(yīng)用效果

本研究開展了多種植物盆栽效果試驗(yàn),結(jié)果表明,采用腰孔盆缽栽培較低孔盆缽具有普遍的增產(chǎn)作用。從表3列舉的蔬菜作物栽培試驗(yàn)表明,其增產(chǎn)幅度均達(dá)到顯著和極顯著水平。對(duì)花卉植物的栽培具有同樣效果,其株高及生長(zhǎng)勢(shì)腰孔盆缽明顯優(yōu)于底孔盆缽。

表3 不同盆缽栽培蔬菜的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

其作用機(jī)理主要在于盆缽容器開排口位置設(shè)計(jì)的合理性,根據(jù)黃金分割原理,改傳統(tǒng)的盆缽底部開排水口,為從盆缽壁由上至下按 0.618∶0.382為分割線,對(duì)通開排水口,使盆缽下部形成一個(gè)小“貯蓄庫”,使養(yǎng)分不直接從底部排水口流失,起到收集貯存養(yǎng)分的作用,并確保了盆內(nèi)通風(fēng)透氣,為植物生長(zhǎng)提供了更加優(yōu)越的供氧條件。試驗(yàn)還表明腰孔盆缽栽培韭菜,具有修主根促枝根發(fā)育的作用(表4)。還能調(diào)節(jié)植物激素,測(cè)定廣東萬年青的結(jié)果表明(表5),其脫落酸(IAA)、赤霉素 (GA3)含量下降,生長(zhǎng)素 (IAA)、玉米素(Z)和玉米素核苷(ZR)增加,上述因素均為植物生長(zhǎng)發(fā)揮了積極作用。

表4 不同盆缽栽培的韭菜根系生長(zhǎng)發(fā)育情況

表5 廣東萬年青扦插試驗(yàn)激素測(cè)定結(jié)果

4 珍珠巖無土配方基質(zhì)栽培應(yīng)用研究

研究表明:采用珍珠巖無土配方基質(zhì)進(jìn)行植物(花卉、蔬菜)盆栽,適用于各種不同類型的植物品種栽培,并能獲得與土壤栽培同樣的效果與產(chǎn)量,但根據(jù)植物品種的不同適用基質(zhì)的效果有一定的差異。以蔬菜試驗(yàn)為例(圖4),香蔥、韭菜、萵苣珍珠巖基質(zhì)要優(yōu)于土壤基質(zhì),而大蒜、香菜、排菜其珍珠巖基質(zhì)又顯著弱于土壤基質(zhì),但從我們采用珍珠巖基質(zhì)大量種植各種花卉和蔬菜的情況看,其適用性是非常廣的,而且栽培效果都很好。

圖4 不同基質(zhì)栽培對(duì)蔬菜產(chǎn)量的影響

采用珍珠巖無土配方基質(zhì)進(jìn)行植物盆栽,歸納起來有如下特點(diǎn):(1)改善了植物根系的通氣條件,珍珠巖總孔隙度為93.2%,土壤為66%,基質(zhì)疏松度較土壤好,供氧條件好,從而消除了各種環(huán)境因素不良而發(fā)生根系吸肥功能障礙,對(duì)提高根系對(duì)養(yǎng)分的吸收能力具有幫助。 (2)化學(xué)成分穩(wěn)定,不易與營養(yǎng)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),酸堿度(pH在 6.5～7.5之間)適中。 (3)有較強(qiáng)的持水能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,含水量為 6%的珍珠巖每1 g可持水 5 g左右。 (4)珍珠巖貨源廣,取材容易,價(jià)格適中。我國珍珠巖礦床豐富,具有北起黑龍江、南達(dá)南海海濱和海南島,長(zhǎng) 3 000 km,寬 300～800 km的火山巖帶,礦床開發(fā)企業(yè)諸多,較大的有河南信陽、遼寧建平、浙江縉云、吉林九臺(tái)、山西靈丘等。(5)容重輕,便于搬運(yùn)。珍珠巖容重為0.16g/cm3,只有土壤的十分之一,在栽培應(yīng)用中省工、省力,為盆栽植物開發(fā)與推廣提供了極為便利的條件。(6)有利于工廠化專用栽培基質(zhì)生產(chǎn),滅菌、消毒方便,礦質(zhì)營養(yǎng)配制精確度高,對(duì)盆栽植物進(jìn)入千家萬戶具有極其重要的意義。(7)適用性廣。根據(jù)我們的試驗(yàn)與應(yīng)用,采用珍珠巖無土配方基質(zhì)除水生植物外,適用于各種類植物的栽培,并能獲得較好的效果與產(chǎn)量。

5 新技術(shù)栽培方式的其他特點(diǎn)觀測(cè)

新技術(shù)栽培試驗(yàn),因容器內(nèi)的養(yǎng)分沒有直接從盆缽底部排水口流失,而收集于盆缽的“貯蓄庫”內(nèi),為植物持續(xù)生長(zhǎng)提供了更為充足的養(yǎng)分,對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng),延長(zhǎng)花卉擺放期,提高品質(zhì)和觀賞性具有積極的作用。以紅葉鐵、紅葉石楠、富貴竹等植物扦插苗移栽試驗(yàn)為例,移栽 2個(gè)月后觀測(cè)結(jié)果(圖5)表明,采用腰孔盆缽栽培的株高及生長(zhǎng)勢(shì)均明顯優(yōu)于底孔盆缽。紅葉鐵、紅葉石楠、富貴竹、布福娜的株高分別增長(zhǎng) 32.2%,83.0%,16.3%和34.5%,并且底孔盆缽栽培的一般較腰孔盆缽栽培的植物提前 20 d左右出現(xiàn)葉色無光澤,癆葉、黃葉等缺水、缺肥現(xiàn)象。以富貴竹為例,擺放2個(gè)月,底孔盆缽栽培的黃葉率達(dá)到 34.5%,腰孔盆缽栽培的黃葉率僅為 5%。

圖5 不同盆栽 2個(gè)月后的植株高度變化

采用新技術(shù)栽培方式衛(wèi)生、環(huán)保,腰孔盆缽因盆缽底部是一個(gè)小“貯蓄庫”,多余的水分都收集在“貯蓄庫”內(nèi),不會(huì)出現(xiàn)底孔盆缽將多余的水分直接從底孔排出而造成環(huán)境污染,珍珠巖做基質(zhì)病菌少、無雜草,不造成泥漿等污水。其次是安全、省工、省力,多數(shù)家庭種植蔬菜或花卉植物一般擺放于陽臺(tái)或窗臺(tái)上,珍珠巖基質(zhì)容重輕,減輕了重載力,安全,而且裝盆、換盆簡(jiǎn)單輕便、省工、省力。

6 小 結(jié)

新技術(shù)栽培方式節(jié)肥效果顯著。試驗(yàn)表明,擺放于室內(nèi)(或室外不受雨水直接淋灌)的盆栽植物,新技術(shù)栽培方式較傳統(tǒng)栽培方式節(jié)肥率可達(dá) 50%以上,以每盆施肥成本 0.5元計(jì),每盆可以節(jié)約 0.25元的肥料成本,每10萬盆就可節(jié)約肥料成本2.5萬元,在產(chǎn)業(yè)開發(fā)應(yīng)用中可節(jié)省一筆巨大的開支。

新技術(shù)栽培方式節(jié)水效果明顯。按本研究結(jié)果平均每盆節(jié)水 20%,累計(jì)起來對(duì)于節(jié)約水資源同樣具有重大貢獻(xiàn)。

新技術(shù)栽培方式增產(chǎn)、增收,提高品質(zhì)與觀賞性。投入同樣的成本,新技術(shù)栽培方式對(duì)盆栽蔬菜增產(chǎn)幅度一般都在 30%以上,對(duì)花卉植物普遍提高了品質(zhì)與觀賞性,價(jià)值、價(jià)格都相應(yīng)提高,其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益是極為明顯的。

新技術(shù)栽培方式以珍珠巖為主材料的無土配方基質(zhì),栽培植物適用性廣,栽培效果好,更適宜專用栽培基質(zhì)工廠化生產(chǎn),既為企業(yè)提供了新的生產(chǎn)產(chǎn)品,也為用戶提供了輕便、快捷的栽培材料,還可形成盆栽植物配套產(chǎn)品(盆缽、專用基質(zhì)、種子、肥料)進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)。

采用新技術(shù)栽培方式原理應(yīng)用于屋頂綠化、大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培等研究正在進(jìn)行中。

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