李 娟
(伊春市湯旺河環衛處,黑龍江 伊春 153037)
無土栽培按照固定根系的方法,分為基質栽培和無基質栽培兩類。基質栽培中,固體基質的主要作用是支持與固定植物根系、吸收水分、調節水分和空氣的關系,使基質能達到水、氣協調和緩沖作用。無土栽培的基質有沙、石礫、巖棉、蛭石、珍珠巖、陶粒、泥炭、炭化稻殼、鋸末等。無基質栽培是栽培的植物沒有固定根系的基質,根系直接與營養液接觸。無基質栽培有霧培和營養液培養兩類,以營養液培養應用廣泛。霧培又稱氣培,是用噴霧方法將營養液直接噴到植物根系上,使營養液與空氣都能充分供應,水、氣矛盾得到協調。
(1)營養液配制的原則。營養液是將含有園林植物生長發育所需要的各種營養元素的化合物溶于水中配制而成。營養液配制的原則是容易與其他化合物起作用而發生沉淀的鹽類,在濃溶液時不能混合在一起,但經過稀釋后就不會產生沉淀,此時可以混合在一起。
在制備營養液的許多鹽類中,以硝酸鈣最易和其他化合物起化合作用,如硝酸鈣和硫酸鹽混在一起易產生硫酸鈣沉淀,硝酸鈣的濃溶液與磷酸鹽混在一起易產生磷酸鈣沉淀。
在大面積生產時,為了配制方便,一般都是先配制濃液(母液),然后再進行稀釋,配制時需要兩個溶液罐,一個盛硝酸鈣溶液;另一個盛其他鹽類的溶液。此外,為了調整營養液的氫離子濃度(pH值)的范圍,還要有一個專門盛酸的溶液罐,酸液罐一般是稀釋到10%的濃度,在自動循環營養液栽培中,這幾個罐均自動控制。當栽培槽中的營養液濃度下降到標準濃度以下時,濃液罐會自動將營養液注入營養液槽。此外,當營養液中的氫離子濃度(pH值)超過標準時,酸液罐也會自動向營養液槽中注入酸。在非循環系統中,也需要這3個罐,從中取出一定數量的母液,按比例進行稀釋后灌溉植物。濃液罐里的母液濃度,大量元素一般比植物能直接吸收的稀釋營養液濃度高出100倍,即母液與稀釋液之比為,1:100,,微量元素母液與稀釋液之比為1:1000。
(2)營養液對水質的要求。①水源:自來水、井水、河水和雨水,是配制營養液的主要水源。自來水和井水使用前對水質應作化驗,一般要求水質和飲用水相當。一般降雨量達到100mm以上,且無污染方可作為水源。河水須經處理,達到符合衛生標準的飲用水程度才可使用;②水質:用做營養液的水,硬度不能太高,一般以不超過10℃為宜;③pH值:5.5—7.5;④溶解氧:使用前應接近飽和;⑤NaCl含量:>2mmol/L;⑥重金屬及有害元素含量:不超過飲用水標準。
(3)營養液配方的計算:進行營養液配方計算時,因為鈣的需要量大,并在大多數情況下以硝酸鈣為唯一鈣源,所以計算時先從鈣的量開始,鈣的量滿足后,再計算其他元素的量。一般是依次計算氮、磷、鉀,最后計算鎂,因為鎂與其他元素互不影響。微量元素需要量少,在營養液中的濃度又非常低,所以每個元素均可單獨計算,而無須考慮對其他元素的影響。無土栽培營養液配方的計算有幾種較常用的方法。一是百萬分率(10-6)單位配方計算法;二是毫摩爾I升計算法;三是根據1mk/L元素所需肥料用量,乘以該元素所需的mg/L數,即可求出營養液中該元素所需的肥料用量。
(4)營養液所使用的肥料:考慮到無土栽培的成本,配制營養液的大量元素時通常使用價格便宜的農用化肥。微量元素由于用量較少,則可使用化學試劑配制。
(5)經典配方示例:目前世界上已發表了很多營養液配方,現列出最常用的霍格蘭氏和園試配方以供參考。
營養液的管理是整個無土栽培過程中的關鍵技術!如果管理不當就會直接影響植物的生長發育。
(1)營養液的配方管理:植物對無機元素的吸收量因植物種類和生育階段不同而不同,應根據植物的種類、品種、生育階段、栽培季節進行營養液配方的管理。
(2)營養液的濃度管理:無土栽培中的營養液使用一個階段后,因溶液里的養分被植物吸收與水分蒸發等原因,營養液的濃度在不斷發生變化。隨著使用時間的延長,營養元素含量不斷減少,必需及時檢查和補充。
(3)營養液溫度的管理:營養液的溫度直接影響植物的生長和根系對水分與養分的吸收,因此營養液的溫度應當控制在根系所需要的適宜溫度。
(4)營養液的加養管理:營養液必須用加養泵適時補充氧氣,不斷增加溶液中溶解氧的含量,以滿足植物根系呼吸的需要。
(5)營養液pH值的管理:營養液的pH值隨鹽類的生理反應而發生變化,當營養液pH值上升時可用H2SO4或HNO3中和,當營養液酸度增加時可用NaOH或KOH中和。
(6)營養液的消毒:雖然無土栽培根部病害比土壤栽培的要少,但是地上部的一些病菌會通過空氣、水及使用器具、裝置等傳染,特別是營養液循環使用的過程中,如果栽培床上帶有病菌,就會通過營養液傳染到整個栽培床的危險,因此需要對使用過的營養液進行消毒。營養液消毒常用的方法是高溫熱處理,處理溫度為90℃,"高溫熱處理需要一定的消毒設備。此外,也有用紫外線、臭氧、超聲波進行營養液消毒處理的報道。
無土栽培中用人工配制的培養液,供給植物礦物營養的需要。多年的實踐證明,無土栽培的產量都比土壤栽培的高。培養同一種植物,在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。無土栽培所用的培養液可以循環使用。配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收,某些離子的濃度降低得比另一些離子快,各元素間比例和pH值都發生變化,逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時間,要用NaOH或HCI調節培養液的pH,并補充濃度降低較多的元素。由于pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測定,所以可以自動控制所加酸、堿或補充元素的量。但這種循環使用不能無限制地繼續下去。用固體惰性介質加培養液培養時,也要定期排出營養液,或用點灌培養液的方法,供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候,培養液的濃度增加,這時需補充些水。無土栽培成功的關鍵在于管理好所用的培養液,使之符合最優營養狀態的需要。
[1]趙賢慧,祁琳,張德鋒.花卉無土栽培技術影響因素的研究[J].上海農業科技.2009(02)