哈密市設施農業(yè)無土栽培管理技術

蔣孝笑 陸海軍 劉俊德 陳兵 白成林 呂國華

（1.石河子大學農學院園藝系，新疆 石河子 832000；2.哈密市伊州區(qū)設施農業(yè)管理中心，新疆 石河子 839000；3.哈密市國家農業(yè)科技園，新疆 石河子 839000）

無土栽培是指一種不用天然土壤而采用含有植物生長發(fā)育必需元素的人工配置的營養(yǎng)液來提供供給植物礦物營養(yǎng)的需要，使植物正常完成整個生命周期的栽培技術。無土栽培應用領域十分廣泛，可以用作反季節(jié)和高檔園藝產品的生產，在沙漠、荒灘、鹽堿地等進行作物生產，在家庭中應用，太空農業(yè)利用和設施園藝中應用。無土栽培技術的出現，使得農業(yè)生產有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望，向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發(fā)展，從而使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。本文就哈密市設施農業(yè)無土栽培管理技術實踐進行總結，以便進一步推廣應用。

1 哈密市設施農業(yè)無土栽培形式

1.1 水培

水培的蔬菜作物一般生長期短，復種指數高，經濟價值高，同時作物的表面十分潔凈無污染，不受外界環(huán)境的干擾，能實現工廠化或自動化的種植形式[1]。水培主要包括營養(yǎng)液膜技術栽培、浮板毛管水栽培、深液流技術栽培。由于深液流技術栽培營養(yǎng)液的液層較深，根系伸展在較深的液層中，每株占有的液量較多，因此，營養(yǎng)液濃度、溶解氧、酸堿度、溫度以及水分存量都不易發(fā)生急劇變動，為根系提供了一個較穩(wěn)定的生長環(huán)境,所以哈密地區(qū)的水培主要以深液流技術為主。

1.2 基質栽培

基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中，通過滴灌或細流灌溉的方法，供給作物營養(yǎng)液。栽培基質可以裝入塑料袋內或鋪于栽培溝或槽內。基質栽培的營養(yǎng)液是不循環(huán)的，稱為開路系統(tǒng)，這可以避免病害通過營養(yǎng)液的循環(huán)而傳播。當前，有機生態(tài)型基質栽培已成為我國蔬菜無土栽培的主要發(fā)展方向,適宜用做有機生態(tài)型無土栽培的基質很多,如草炭、椰子殼、棉籽殼、樹皮、鋸末、葵花桿、蔗渣[2]。哈密市基質栽培主要選用椰子殼或爐渣+有機肥+蛭石+珍珠巖。

2 哈密市無土栽培技術

2.1 DFT水培技術

2.1.1 水培基礎設施

營養(yǎng)液槽：營養(yǎng)液槽是貯存營養(yǎng)液的設施，一般用磚和水泥砌成水槽置于地下, 為了防止液槽漏水、滲水和返水，施工時必須加入防滲材料，并于營養(yǎng)液槽內壁涂上除水材料[3]。除此之外為了便于液槽的清洗和使水泵維持一定的水量，在設計施工中應在液槽的一角放水泵之處做一個20cm見方的小水槽，以便于營養(yǎng)液槽的清洗。營養(yǎng)液槽的容積，一般667m2的水培面積，需要5～7t水的標準設計。因這種營養(yǎng)液槽容量大，無論是冬季還是夏季營養(yǎng)液的溫度變化不大。

栽培床：栽培床是作物生長的場地，是水培設施的主體部分。作物的根部在床上被固定并得到支撐，從栽培床中得到水分、養(yǎng)分和氧氣。栽培床由床體和定植板(也稱栽培板)2部分組成，栽培床的床體和定植板的大小及形狀可隨定植作物大小進行相應調整。

營養(yǎng)液系統(tǒng)：包括加液系統(tǒng)、排液系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。水培設施的給液，一般是由水泵把營養(yǎng)液抽進栽培床。床中保持5～8cm深的水位，向栽培床加液的設施由鐵制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管組成。塑料支管上每隔1.5m有一直徑3mm小孔，營養(yǎng)液從小孔中流入栽培床。營養(yǎng)液循環(huán)途徑是營養(yǎng)液由水泵從營養(yǎng)液槽抽出，經加液主管、加液支管進入栽培床，被作物根部吸。高出排液口的營養(yǎng)液，順排液口通過排液溝流回營養(yǎng)液槽，完成一次循環(huán)[4]。正常情況下可用自動控制系統(tǒng)控制水泵循環(huán)4h休息4h進行反復循環(huán)，進行節(jié)能。

2.1.2 DFT水培種植流程

基質育苗：選擇優(yōu)質的需要種植的葉菜類作物種子，點到50孔或者72孔的穴盤里進行育苗，每穴點2～4粒種子，當穴盤里基質表面蒸干時進行補水。

洗苗：當幼苗長出2～3片葉子時，將基質盤里苗子摳出，放到清水里洗去基質，不可傷到根系，隨后用百菌清600倍液，或者用多菌靈800倍液做消毒處理。

馴化養(yǎng)根：將洗好的苗子用海綿包裹在莖基部，固定到專用水位較高的多層架平鋪育苗栽培床上進行幼苗養(yǎng)根，當根系長達4cm左右時便可做移栽處理。在炎熱的季節(jié)，幼苗固定完成后要用噴霧器在葉片上噴水，有利于緩苗。

移栽:當幼苗根系達到4cm左右時，從育苗床上取出套上種植杯移栽到深液流種植架上，營養(yǎng)液要低于根頸部。

管理：修剪老葉，及時配置調整營養(yǎng)液濃度、pH。

采收：正常情況下葉菜類作物生長期在25d左右，及時采收，防止浪費營養(yǎng)液資源和作物長老，以及根系過長缺氧，對種植架進行堵塞和造成營養(yǎng)液污染。

消毒：采收完成后要及時對回收的海綿和種植杯用含0.3%～0.5%有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液進行消毒浸泡 1d。

2.1.3 營養(yǎng)液管理

營養(yǎng)液配置：一般葉菜類通用配方配制：100倍母液中A液：24水硝酸鈣126.0g、鐵-EDTA 2.5g；B液：磷酸二氫鉀35.0g、7水硫酸鎂53.7g、磷酸二氫銨23.7g、硫酸鉀25.0g；C液：硼酸 0.286g、硫酸錳1水0.155g、硫酸鋅7水 0.022g、硫酸銅5水0.008g 、鉬酸銨4水 0.002g。C液濃縮液用二次稀釋法，即選配制1L10倍濃度的量，再取0.1L加入B液。

營養(yǎng)液的循環(huán)供應。當營養(yǎng)液進入到正常循環(huán)回水狀態(tài)時，可連續(xù)供液4～8h，間斷不超過4h反復循環(huán)供液。這樣既能保證營養(yǎng)液里有充足的養(yǎng)分、氧氣，又能做到節(jié)能。

營養(yǎng)液溫度控制。營養(yǎng)液溫度變化將對根系生長產生影響，根據試驗數據顯示，為了保持植物根系正常生長，應當確保營養(yǎng)液冬季溫度高于 15 ℃、夏季溫度低于28 ℃。

營養(yǎng)液pH值、濃度調節(jié)。pH值的變化會對溶質可溶性、根系的生長產生很大的影響，因此要適時調整營養(yǎng)液的，一般葉菜類的pH值在5.5～6.5之間根系生長最好。大多數的蔬菜作物苗期適合EC:0.8～1.3ms/cm；生長期適合EC:1.5～3.0ms/cm。根據作物不同生長時期調整營養(yǎng)液濃度。

營養(yǎng)液池的清洗。每周清洗營養(yǎng)液池1次，防止營養(yǎng)液污染，以及防止雜質進入管道內堵塞管道。

2.2 基質栽培技術

2.2.1 基質栽培設施

基質栽培包括多種栽培形式，有荷蘭桶栽培、A字架立體栽培、U型槽栽培、高架栽培等，基質大多采用珍珠巖、蛭石、草炭根據需要按比例配置。基質栽培主要由栽培架、栽培床、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、營養(yǎng)液池、水泵五部分組成，管理方便，操作簡單。

2.2.2 種植流程

品種選擇：冬春茬選擇耐低溫、高濕、弱光，抗病性高的作物品種。夏季，秋季選擇耐高溫，高濕，抗病性好的作物品種。

播種：選擇50孔或者72孔穴盤，播種前對穴盤、種子消毒。將基質提前拌濕后裝入穴盤，根據不同作物特性，點種的深度也不一樣，防止太深不出苗，太淺戴帽出土。

播種后管理：將苗盤置于光照弱的地方，當溫度過低時要蓋膜，基質表面干時，補水。出苗后要嚴格控水控濕，防止苗子徒長和發(fā)生病蟲害。

移栽：當苗子長到8cm左右時就可移栽，移栽前要對栽培床進行多菌靈或五氯硝基苯1000倍消毒殺菌處理，提前澆透基質。定植最好選擇陰天、下午或者用遮陽網覆蓋，定植后1～2d要適當增加空氣濕度，有利于緩苗，同時按照作物生長特性安排株距。

生長管理：作物生長前期要控制灌水量，當基質表面蒸干時再少量澆灌營養(yǎng)液，防止作物發(fā)生莖基腐病和徒長，同時控制溫室的光照、濕度、溫度，形成最有利于作物生長環(huán)境。生長中期加大營養(yǎng)液灌水量，保證基質含水量在60%～70%，同時對作物進行整枝打杈管理，如果發(fā)生病蟲害，要及時進行防治。結果期要加大營養(yǎng)液EC值，根據植株長勢，促控結合，合理的整枝打杈，減少養(yǎng)份的消耗，同時疏花疏果，提高作物果實的商品率。不同作物對營養(yǎng)吸收需求不同，因此要對營養(yǎng)液適當調整，在生長過程中發(fā)現缺營養(yǎng)了，要及時補充葉面肥。

3 設施內的植物保護

設施內雖然是人為的為植物提供了一個良好的生長環(huán)境，可以減少一些土傳病害的發(fā)生，但是仍然不能徹底的避免病蟲害的發(fā)生，因此在設施內需要進行必要的植物保護措施。哈密市堅持 “預防為主，綜合防治”的方針。綜合防治主要應用物理防治、生物防治、化學防治和農業(yè)防治方法。

物理防治：采用色板誘殺、太陽能滅蟲燈誘殺、性誘劑誘殺、糖醋液誘殺、人工捕殺等方法減輕蚜蟲、粉虱、薊馬、夜蛾類等害蟲危害。設施內進門處安裝防蟲網，避免外界環(huán)境中的害蟲飛入傳播病蟲害。

化學防治：栽培植株前施足底肥，采用腐熟的有機肥，可以避免一些病蟲害的傳播與發(fā)生。植物生長期間，每隔半月噴灑2.5%蚜虱凈可濕性粉劑2000倍液殺蟲殺劑噴霧或使用阿維菌素。

生物防治：利用或釋放人工養(yǎng)殖的天敵昆蟲來捕食紅蜘蛛、粉虱等；噴灑白僵菌防治蚜蟲、粉虱、薊馬、玉米螟等害蟲。

農業(yè)防治：選用無毒的，健康的種子、植株；采用抗病、抗蟲品種。發(fā)現病株病果后要及時清理并集中燒毀。注意設施內的通風，降低設施內的濕度，也可以防止一些病害的發(fā)生與發(fā)展，同時清理設施內的雜草落葉，并帶出設施。若有嫁接植株則要清理砧木上的萌芽，定期修剪植物，減去病枝、過密枝，保證植株的通風透光[5]。

常見的病蟲害防治方法：預防病毒?。嚎捎貌《続、病毒靈、病毒必克等，結合防治蚜蟲；預防軟腐?。喊l(fā)病初期及時拔除病株，并在病穴四周撒少量石灰，同時可用農用鏈霉素、農抗75-1、銅制劑(氧氯化銅、可殺得等)；預防霜霉?。嚎捎盟雇⒍镜\、霜脲.錳鋅(杜邦克露)、安克、普力克等；防治炭疽病：可用施保功、甲基托布津、銅制劑等；防治菌核?。嚎捎脫浜Ｒ?、速克靈、菌核凈等；防治黑霉?。嚎捎煤诿狗郏环乐涡〔硕?、菜青蟲：可用BT、阿維菌素、除盡等； 防治斜紋夜蛾、甜菜夜蛾：可用卡死克、除盡等藥劑；防治蚜蟲：可用吡蟲林、丁硫克百威、抗蚜威等；防治黃曲條跳甲：可用辛硫磷、殺蟲雙等低毒農藥作淋地處理并結合葉面噴霧；紅蜘蛛：用石硫合劑50～100倍液噴施，蟲害爆發(fā)后用四螨嗪或噠螨靈1500倍液進行噴施；15%三氯殺螨蟲或阿維菌素4000～5000倍液進行噴灑。每隔10d噴施1次，嚴重時可每隔7d進行1次。

4 設施環(huán)境調控

哈密市是典型的溫帶大陸性干旱氣候，光能資源豐富，干燥少雨，蒸發(fā)能力強，夏季炎熱，冬季較寒冷，蒸發(fā)能力強，根據此氣候我們應當對設施溫室內做以下調整：夏秋季溫室內要打開天窗和側窗及時通風換氣。太陽光照強，溫室內溫度高于30℃時，要打開風機和濕簾，及時降溫并且增加空氣濕度，控制溫度在25～32℃，空氣濕度在40%～60%之間，有利于作物正常生長發(fā)育，防止作物沾濕現象，同時降低溫室內的病蟲害的發(fā)生；溫室內透氣的地方要張掛防蟲網，同時溫室內根據要求張掛粘蟲板，減少溫室內病蟲害發(fā)生；春冬季溫室內要做好保溫措施，密閉溫室，充分利用棉被做到早揭晚蓋，陰雪天不揭開棉被，防止逆溫室效應的產生。冬季溫室內濕度較大，在外界氣溫較高，陽光明媚的天氣，適當通風，降低溫室濕度，控制溫室濕度在70%以下，同時保證溫室內氣溫不低于12℃，以免發(fā)生凍害；冬季氣溫低于12℃，光照不好或連續(xù)陰天時，應當采用外界采暖設施，并且使用補光燈進行補光。

5 哈密市無土栽培存在的問題

5.1 基質重復利用缺乏質量標準，連茬導致理化性質改變

哈密市無土栽培以基質栽培為主，對于栽培基質的需求量也不斷增加，但由于栽培基質重復利用質量的評價標準還沒有形成，再利用栽培基質完成一茬種植后，栽培基質的理化性質會有較大改變，應用效果不斷下降，同時增加病菌的產生以及蟲卵，栽培基質的質量呈現不斷下降趨勢[9]。

5.2 水培易產生水垢，結晶不易清理

雖然水培技術克服地區(qū)、連作障礙能力強，復種指數高，普及率越來越高，但是水培是營養(yǎng)液的循環(huán)，因此管道中會經常出現營養(yǎng)液溶質水垢，不容易清理，影響營養(yǎng)液循環(huán)。營養(yǎng)液循環(huán)有時候還會出現水管堵塞，需要人及時清理和巡查，蔬菜作物根系觸及到水垢后易萎蔫死亡。

5.3 霧培的微噴頭易堵塞，對水泵依賴性強

霧培主要靠的是水泵把液池內的營養(yǎng)液通過微噴頭噴射到作物根系上，從而保證作物的正常生長發(fā)育。由于霧培是間歇性供液，因此微噴頭內的營養(yǎng)液易結晶堵塞微噴頭，導致作物根系無法供液，萎蔫致死。當霧培產生堵塞時需要大量勞動力去挨個清理噴頭十分不便，而且在此期間作物也會失水導致死亡。由于霧培的根系是裸露在空氣中，不儲液，如果水泵出現故障或者停電，不能及時排除故障作物就會失水導致死亡。

5.4 營養(yǎng)液殘液的排放污染環(huán)境

一般設施溫室內，沒有下水排液管道，當換茬清理水培槽內液體時，營養(yǎng)液無處排放，大多就地排放，由于營養(yǎng)液內鹽離子較多，腐蝕性較大，會腐蝕地面，破壞地表理化性質，因此營養(yǎng)液的殘液排放不能很好的利用安置是一個極大的問題。

6 展望

隨著農業(yè)科學技術的進步，無土栽培領域已經掌握了先進的技術，研發(fā)出了具有自動恒濕、恒溫、自動噴淋、排風等全電子智能控制的先進設備和智能溫室。同時，國際上在水培法無土栽培的基礎上，研究出了一種被稱為“營養(yǎng)膜”的技術。這項技術是植物栽種在一個不透水的、狹長的營養(yǎng)槽內，使槽內的營養(yǎng)液緩慢流動，植株根系半浸半漏，讓根際始終被一層薄的營養(yǎng)液包圍。在英國，這項技術已經實現了電子計算機化[10-14]。哈密市無土栽培技術發(fā)展已經有20a，隨著近些年改革開放的深入發(fā)展與農業(yè)科學的進步以及人們生活水平的需求不斷提高，哈密市無土栽培逐漸被人們接受，生產設備漸漸走向現代化，機械水平不斷完善，操作方便，生產水平及能力也大大的提高。無土栽培使得人們進入了農業(yè)的一個新時代，農業(yè)將會逐步實現并普及工廠化生產，精確化管理。因此，無土栽培技術具有很大的價值前景。

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