劉國榮
衡水學院生命科學系,河北衡水053000
我國花卉無土栽培前景展望
劉國榮
衡水學院生命科學系,河北衡水053000
花卉無土栽培技術是一項較新的技術,已進入實際應用生產中。本文對花卉無土栽培的優(yōu)缺點、無土栽培類型及配套技術、應用領域進行了簡述,分析了我國花卉無土栽培中存在問題,對發(fā)展前景進行展望,并提出了合理化的發(fā)展建議,以期為現(xiàn)代花卉業(yè)發(fā)展作出貢獻。
花卉;無土栽培;展望
無土栽培是在植物礦質營養(yǎng)學研究的基礎上發(fā)展起來的一門技術,它可以使人們完全擺脫對土壤的限制,用人工創(chuàng)造的根際環(huán)境來取代自然土壤環(huán)境,根據(jù)生長發(fā)育階段所需要的養(yǎng)分配制成營養(yǎng)液,滿足植物所需,供植物直接吸收利用。無土栽培技術可在一定程度上人為精密控制和調整生長發(fā)育,促使植物發(fā)揮它最大的生長潛能[1]。當前,利用花卉美化居室,彰顯主人的個性追求與品位,已成為人們的共識。人們在欣賞花卉美麗和高貴的同時,無土栽培方式也逐漸成為關注的焦點[2],花卉的無土栽培技術具有傳統(tǒng)栽培不可具備的優(yōu)勢,本文針對我國花卉無土栽培現(xiàn)狀及前景做一綜述,以期為花卉生產和科研提供參考。
目前,我國花卉無土栽培已由試驗階段進入到生產應用階段,眾多的園藝專家結合我國國情,在花卉無土栽培類型以及配套技術方面做了大量的研究。
1.1 無土栽培的類型
根據(jù)根系的固定方法,無土栽培可分為固體基質栽培和非固體基質栽培兩大類(表1)[3]。
固體基質栽培是將根系固定在基質中,通過滴灌供給花卉營養(yǎng)液。固體基質按其組分又可分為無機基質和有機基質,基質的選擇是無土栽培成功與否的關鍵。
非固體基質栽培是將根系浸泡在液體或氣體中,讓花卉根系直接從中吸收營養(yǎng)物質,在液體中的為水培,氣體中的為霧培。無論水培還是霧培,其營養(yǎng)液的濃度配比及元素組成是栽培的關鍵[4]。水培和基質培是常見培養(yǎng)形式,霧培主要限于科研中應用。
表1 花卉無土栽培類型Table 1 Type of flower soilless culture.
1.2 無土栽培研究
無土栽培研究主要集中于基質篩選和營養(yǎng)液配制方面,我國科研工作者對此進行了大量工作。
1.2.1 基質篩選 基質方面研究主要針對不同花卉品種開發(fā)出特別的培養(yǎng)基質,如已開發(fā)出香石竹[5]、非洲菊[5]、仙客來[6]、蝴蝶蘭[7]、草坪草[8]、切花文心蘭[9]、蘆薈[10]、甘菊[11]、“綠孔雀”菊花[12]等花卉品種栽培的有針對性的、獨特的無土栽培基質。無土栽培體系條件下,針對某一花卉,單一基質通常不能滿足需要,因此要因地制宜就地取材,采用混合基質或開發(fā)其他有機生態(tài)基質。
1.2.2 營養(yǎng)液配制 營養(yǎng)液方面研究主要涉及營養(yǎng)液的成分配比、特性分析及栽培管理等,在月季[13]、香石竹[14]、秋海棠[15]等常見花卉品種中都進行了營養(yǎng)液篩選等研究。營養(yǎng)液的配制,要根據(jù)花卉種類,甚至同一花卉不同生長發(fā)育階段進行營養(yǎng)液配比。
花卉無土栽培技術作為一項較新的栽培方式,不用土壤栽培,在技術上是個突破,人工進行水肥氣熱的調節(jié),滿足不同植物生長發(fā)育的需要,
利于實現(xiàn)栽培的自動化和工廠化,向農業(yè)生產的現(xiàn)代化發(fā)展,但在應用上也存在一些限制。
2.1 無土栽培的優(yōu)點
2.1.1 人工精準控制有利于花卉生長 無土栽培通過人工控制基質和培養(yǎng)液配方,能夠充分而有效地滿足花卉生長的要求,植物生長的環(huán)境比土壤栽培更簡單,切斷了土傳病蟲害傳播的途徑,病蟲害的發(fā)生較輕微,花卉產品質量好,產量高[3]。
2.1.2 管理效率高 無土栽培無需傳統(tǒng)耕作中的繁瑣環(huán)節(jié),單位勞動力管理規(guī)模大大增加,勞動強度明顯降低,由于不受土壤條件的限制,可充分利用空間進行生產;花卉在生長過程中按需進行水肥供應,可明顯降低水肥浪費;在國內的無土栽培中,基質經(jīng)常就地取材,變廢為寶,遵循循環(huán)經(jīng)濟的“3R”原則,符合低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展要求[16]。
2.2 無土栽培的缺點
2.2.1 專門設施,投資較大 生產中無論是簡易的或是自動化程度較高的無土栽培,都需要有相應的設施,因此一次性投資較大。
2.2.2 技術要求高 無土栽培生產過程中基質、營養(yǎng)液配制以及花卉生長發(fā)育的各環(huán)節(jié)的控制比土壤種植更為復雜。在無固體基質的無土栽培中,營養(yǎng)液的濃度和組成變化較快,而有固體基質栽培類型中營養(yǎng)液供應之后在基質中的變化不易掌握[17],再加上作物生長過程中還需對大棚或溫室的其他環(huán)境條件進行必要的調整,對植物的生活習性要有充分的認識,也對該技術的管理實施提出了較高的要求,否則難以取得良好的效果。
2.2.3 大規(guī)模管理難度大 無土栽培生產是在室內進行,其環(huán)境條件容易滋生大量的微生物,這樣會縮短營養(yǎng)液的使用壽命,增加生產成本。如管理不當、工作人員操作不注意,無土栽培的設施、種子、基質、生產器具等清洗和消毒不夠徹底,都易造成病蟲害的大量繁殖,嚴重時甚至造成大量植物死亡,導致種植失敗,因而生產的風險增大,造成管理困難。
無土栽培技術是一種新興技術,雖然不能取代土壤栽培,但隨著科技的發(fā)展,花卉無土栽培仍體現(xiàn)出極大的價值,具有越來越廣泛的應用前景。
3.1 在家庭中應用
利用家庭中的庭院、陽臺或天臺進行花卉的無土栽培,操作簡便,干凈衛(wèi)生,既可增加栽培的娛樂性,又不像土壤栽培那樣繁重。借助這些狹小的空間,用無土栽培植物來裝點居室,使人們在日常生活中可以方便地欣賞綠色,親近自然。在家庭中,無土栽培主要應用在切花和盆花兩方面[18]。
3.2 育苗
無土育苗的主要形式有播種育苗、扦插育苗和組織培養(yǎng)育苗等。沈效東等[19]將橡皮樹幼苗栽植于無土栽培基質上,發(fā)現(xiàn)幼苗成活率高,株型緊湊美觀。與傳統(tǒng)的育苗方式相比,無土育苗通常表現(xiàn)出幼苗整齊一致、壯苗率高、省工省時、繁殖系數(shù)高的特點,適合大規(guī)模工廠化育苗。
3.3 在科學研究中應用
為了研究植物某一內在機理,常常需要精細控制各種培養(yǎng)條件,進而探討不同條件下的影響,無疑無土栽培技術提供了進行科學研究的試驗控制途徑。楊運英等[20]研究了不同化學藥劑處理對星辰花種子發(fā)芽的影響,使用不同藥劑進行星辰花的水培,結果表明以0.01%H3BO3處理的種子發(fā)芽效果最好。劉國榮等[21]在月季花保鮮方法的研究中,用不同的處理方法,將花枝末端浸入到同樣的培養(yǎng)液中,結果表明啤酒法對月季花的保鮮效果最好。
3.4 在農村休閑觀光農業(yè)中應用
隨著旅游業(yè)不斷升溫,城市郊區(qū)的休閑觀光農業(yè)迅猛發(fā)展。無土栽培技術可在一定程度上解決觀光農業(yè)中土地資源不足、土壤連作障礙等問題,另外應用無土栽培更注重生產的藝術性,立體景觀效果明顯?;ɑ苁袌錾线€出現(xiàn)了無土栽培盆景新產品,根系深埋于蛭石、泥炭等天然或人工合成的基質或水中,供人玩賞[22]。
我國無土栽培歷史悠久,但花卉無土栽培生產起步較晚,產品有限。由于種種因素的限制,目前仍有許多不完善的地方。
4.1 我國花卉無土栽培的問題
4.1.1 尚未形成專門的行業(yè) 我國無土栽培尚未廣泛應用于花卉生產實踐,未形成專門的行業(yè),花卉無土栽培技術水準不高,不成熟,對于整個行業(yè),還需繼續(xù)探索,比如無土栽培體系構成、適合該花卉的基質、營養(yǎng)液配比等。同荷蘭相比,花卉無土栽培面積和花卉應用均存在較大的差距[23]。
4.1.2 無土栽培投入較大 花卉無土栽培生產成本過高,如設施、供液系統(tǒng)及各種基質材料(如蛭石、珍珠巖、泥炭、巖棉等)的投入及生產過程中的消毒處理的耗費均不菲,這些均制約了花卉無土栽培技術的發(fā)展,尤其在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。
4.1.3 花卉無土栽培的從業(yè)者素質低 無土栽培的從業(yè)者素質有待提高,真正能掌握技術的一線勞動者較少,生產者不僅要掌握農業(yè)生產技術,還要掌握植物的生理生化以及機械電子方面的知識。
4.1.4 適合無土栽培的花卉種類少 適合無土栽培的花卉種類還需進一步豐富,一方面要加強品種選育,另一方面要繼續(xù)探索不同花卉的無土栽培形式。
4.2 花卉無土栽培的發(fā)展建議
近些年來,我國花卉消費水平有所提高,潛力很大。花卉無土栽培已初顯諸多優(yōu)勢,一方面,我國土地資源供需矛盾尖銳,總量豐富但人均匱乏,無土栽培可將許多受到污染退化的沙漠、荒灘、礁石等不適宜耕作的土壤加以利用,這有助于部分解決我國耕地問題;另一方面,我國水資源總量雖然較多,但人均量并不豐富,而且水資源的特點是地區(qū)分布不均,水土資源組合不平衡,水的供需產生矛盾,這也決定了我國對水資源的重視,無土栽培由于減少了水分滲透損失,水的利用效率很高[24]。隨著科技發(fā)展,我國許多高校都在積極的開設無土栽培專業(yè),這足以說明人們對無土栽培的重視,無土栽培在溫室化、工廠化和專業(yè)化的現(xiàn)代化花卉生產經(jīng)營中的地位越來越高,致使花卉生產的集約化、自動化程度日益提高,其發(fā)展水平和應用程度已成為世界各國農業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一?;ɑ軣o土栽培,迎合了農業(yè)發(fā)展的無公害、生態(tài)綠化,遵循循環(huán)經(jīng)濟的“3R”原則,符合低碳經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展要求,具有無限廣闊的發(fā)展前景。
我國今后要因地制宜的發(fā)展本土特色的花卉無土栽培技術,可在陽臺、屋頂進行綠化,大力發(fā)展立體栽培模式,簡化技術,降低成本,增加生態(tài)和經(jīng)濟效益[25];將花卉無土栽培引到中小學校,增強直觀性和生動性,培養(yǎng)學生的科學興趣和動手能力;對基質選材的研究是熱點,要就地取材,篩選各種經(jīng)濟實用的基質替代品,增強無土栽培的實用性,如用爐渣、鋸末等代替蛭石等,大力發(fā)展有機生態(tài)型無土栽培[26],利用有機廢棄物,實現(xiàn)降低成本,資源的可循環(huán)利用;國內科研院所及大專院校,對無土栽培技術先進行試驗性探索,總結形成簡便可操作的技術流程,比如基質、生產過程的標準化,使管理和操作有指導可循,同時對農民進行相關培訓,提高其技能和水平,這樣更有利于無土栽培的廣泛應用和推廣。
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Prospect of Flowers Soilless Culture in China
LIU Guo?rong
Department of Life Science,Hengshui College,Hebei Hengshui053000,China
Flowers soilless culture technology,which is a relatively new technology,has entered the practical application in production.This paper analyzed the advantages and disadvantages of flowers soilless cultivation,reviwed on soilless cultivation types and supporting technologies,introduced the applications in brief,then pointed out the existed problems,and prospected the future development of flowers soilless culture in China.Finally,some reasonalble suggestions were proposed to contribute to the development ofmodern flower industry.
flowers;soilless culture;prospect
10.3969/j.issn.2095?2341.2013.05.06
2013?06?06;接受日期:2013?08?29
劉國榮,副教授,主要從事植物學、花卉學的教學與科研工作。Tel:0318?6908565;E?mail:guorongliu@126.com