第7章基质培生产技术Word格式.docx

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同时，由于岩棉质地均匀，栽培床中不同位置的营养液和氧的供应状况相近，不会造成植株间的太大差异，有利于平衡增产。

3.岩棉培的装置简易，安装和使用方便其栽培床只需岩棉种植垫、黑色塑料薄膜、无纺布，并配以滴灌装置。

岩棉培由于采用滴灌供液，对地面坡降的要求不如NFT严格；

营养液的供应次数可以大大减少，不受停电、停水的限制，能节省水、电。

4.岩棉本身不传播病、虫、草害在栽培管理过程中，土传病害很少发生，在不发生严重病害情况下，岩棉可以连续使用1～2年或经过消毒后再度利用。

二、开放式岩棉培

（－）特点　

开放式岩棉培是指营养液通过滴灌滴入岩棉种植垫内，不循环利用，多余的部分从垫底流出。

基本的设施结构包括栽培床、供液装置和排液装置。

主要优点是：

设施结构简单，安装容易，造价便宜，管理方便，不会因营养液循环而导致病害蔓延的危险。

在土传病害多发地区，开放式岩棉培是很有成效的一种栽培方式。

主要缺点是：

营养液消耗较多，并有约15～20%的营养液被排出。

（二）种植畦

1.筑畦　将棚室内地面平整后，按规格筑成龟背形的土畦并将其压实（图7－2）。

畦的规格根据作物种类而定。

以种番茄为例，畦宽（畦沟到畦沟之间）150cm，畦高约10cm（畦沟底至畦面最高点），在距畦宽的中点左右两边各30cm处，开始平缓地倾斜而形成两畦之间的畦沟，畦长约30m，畦沟沿长边方向有1：

100的坡降，以利排水。

整个棚室的地面都筑好压实的畦后，铺上一层0.2mm厚的乳白色塑料薄膜，将全部畦连沟都覆盖住，膜要贴紧畦和沟，使铺膜后仍显出畦和沟的形状。

铺乳白膜的作用：

一是防止土中病虫和杂草的侵染；

二是防止多余营养液渗入土中而产生盐渍化；

三是增加光照反射率，使温室种植的高株型作物下部叶片光合强度提高，有利生长。

冬季栽培，可在种植垫下安放加温管道（图7－1）。

先在摆放种植垫的位置放置一块中央有凹槽的泡沫板，起隔热作用。

凹槽内铺加热管，其上铺一层黑白双色薄膜，薄膜的宽度要足够盖住畦沟及其两侧的两行种植垫。

放上种植垫之后把两侧的薄膜向上翻起，露出黑色的底面，并盖住种植垫，以利吸收阳光的热量达到增加垫温的目的。

定植时在相应的位置开孔即可。

2.岩棉种植垫的排列岩棉种植垫（简称岩棉垫）的规格决定着每株植物占有的营养液量。

由于岩棉培的营养液是经常补充的，所以对岩棉垫的大小要求并不太严格，但如果岩棉垫太小，吸持的营养液量过少，就容易造成植物因蒸腾失水而萎蔫，并导致局部营养液浓度和组成发生大幅度变化。

目前，一般认为，岩棉垫的形状以扁长方形较好，厚度7～10cm，宽度25～30cm，长度90cm左右。

以种番茄、黄瓜为例，据有关研究资料，番茄、黄瓜的日最大蒸腾量为3L／株，加上1／3的供液保证系数，则为4L／株。

一般岩棉垫的孔降度为95％，其有利于作物生长的最大持水量应不超过其体积的60％。

以上述两数值为基础，即可算出每株番茄需占有岩棉垫的体积为6.7L，

图7－1　岩棉培示意图

图7－2　开放式岩棉培种植畦横切面（单位：

cm）

1.育苗岩棉块2.岩棉种植垫3.畦背4.暖管5.滴灌装置

若以一个岩棉种植垫种两株作物为宜，则其体积应为13.4L。

将这13.4L体积的岩棉体制成长×

宽×

厚＝90×

20×

7.5cm的扁长方形即成。

再用乳白色塑料薄膜将岩棉垫整块紧密包住，即成为适合于类似番茄、黄瓜等作物种植的岩棉垫。

岩棉垫在畦上排列时是在畦背上一个接一个地放两行岩棉种植垫，垫的长边应与畦长方向一致。

每一行都放在畦的斜面上，使垫向畦沟一侧倾斜，以利将来排水。

岩棉种植垫与畦沟的距离比与畦中央的距离短，造成畦背上两行之间的距离较大，隔着畦沟的两行之间的距离较小（图7－2）。

与大田种植不同的是，开放式岩棉种植畦是以畦背为人行作业道，畦沟只作放置滴灌毛管及排去多余营养液之用，不作行人通道。

许多无土栽培观光园采用每两行为一组的小垄双行形式摆放岩棉垫（图7－3）。

平整温室地面后，并排起两条小垄，夯实，整个温室的地面铺一层薄膜后，在每条小垄上摆放岩棉垫。

邻近的两条小垄之间（小行间）的低洼处作排液沟，供液管安置在排液沟上，在岩棉垫上邻近排液沟的一侧开排液日。

相邻较远的两垄之间（大行间）铺设加热管道，而不再使用通常的暖气片加温，这两条管道可同时作为田间操作车的轨道，使管理工作变得十分方便。

图7-3小垄双行岩棉培种植畦及种植垫摆放方式示意图

（三）供液系统　

开放式岩棉培都采用滴灌系统供液。

所谓滴灌是指通过滴头以小水滴（工程术语称为点水源）的方式慢速地（一个滴头每小时滴水量控制在2～8L）向作物供水的一种十分节省用水的灌溉方法。

该系统包括液源、过滤器及其控制部件、各级供液管道、滴头管等（图7－4）。

1.液源、过滤器及控制部件　液源有两种提供方式：

第一种方式如图7－4所示，在高于地面1m以上的位置设置大容量的贮液箱（桶），其容量要达到能满足一定时间、一定面积所规定供液量的需要。

营养液在重力作用下通过各级供液管道流到各个滴头管进行供液。

此法设备简单，无需外部动力。

也可建造地下贮液池，由水泵提供动力供液。

第二种方式是只设浓缩液贮存罐（分别盛装A、B两种浓缩液），而不设大容量营养液池（图7－5）。

供液时，打开连接水源的阀门，清水流入时启动活塞式定量注入泵，分别将两种浓缩液抽入供水主管道，按一定比例与水一起进入肥水混合器（营养液混合器），混合成一定浓度的营养液，再进入供液管道。

这种液源提供方式，关键在于定量注入泵和水源流量控制阀及肥水混合器的性能，这些设备必须是严密设计的自动控制系统，根据指令能准确输入浓缩液量和水量并使它们混合均匀成指定浓度的工作营养液。

一般由专业厂家成套生产。

2.过滤器过滤器安装在供液主管上，用于滤去沉淀等粗大杂物，防止堵塞滴头。

筛网式过滤器要求过滤网在100目以上。

3.供液管道　整个供液系统的管道依据管径的大小分为主管、支管（有的还有二级支管）和水阻管等多级。

确定管道管径大小的原则是与所需的供液量是相适应，保证供液充足而均匀，其决定因素有水泵功率、滴头大小等。

通常铺在栽培行内的供液管（支管或二级支管）管径达到16mm以上即可满足需要。

滴灌系统最末一级管道称水阻管，一端连接在种植行中的供液管上，另—端在植株茎基部附近用一段小塑料插杆架住，出液口距离基质表面2～3cm。

这样在水泵停机，供液管内营养液回流时不致将岩棉中的一些小颗粒吸入管道，造成堵塞。

水阻管与供液管的连接方法是先用剪刀将水阻管一端剪尖，再用打孔器（或锥子）在供液管上钻出一个比水阻管稍小的孔，用力将水阻管插入其中即可。

也可用专用的连接件连接，这样连接的密封性更好。

水阻管的流量通常每小时2～4L以上。

水阻管的类型见第四章内容。

图7－4开放式岩棉培重力滴灌系统　　图7－5　开放式岩棉培不设大容量营养液

1.铁支架2.高位营养液罐3.阀门池滴灌系统示意图

4.压力表5.过滤器6.水表7.干管　1.水源2．电磁阀3.浓缩液定量注入泵

8.支管9.毛管10.滴头管4.营养液混合器5.浓缩液罐6.过滤器

　　　　7.流量控制阀8.供液管9.滴头管10.畦11.岩棉育苗块和岩棉垫12.支持铁丝

4.自控装置：

营养液的供液可通过定时器和电磁阀相配合进分自动控制，到达设定的时间，定时器启动电磁阀开始供液，到达所设定的供液持续时间后，自动关电磁阀。

还可以使用供液控制盘，通过感应探头感应岩棉块中营养液含量的变化，当营养液含量低于设定值时启动电磁阀开始供液。

5.使用滴灌系统的注意事项见第四章内容。

（四）排液系统

在每块岩棉种植垫侧面约离地面1／3处切开2～3个5～7cm长的口，多余的营养液能从切口流到排液沟（畦沟）中，后集中流到设在畦的横头排液沟中去，最后将其引出室外。

再排到温室之外的集液坑或专用的收集容器中。

（五）开放式岩棉培的管理

要均衡、充足地供液，根据每株植物所占有的基质体积、空气的温度和湿度的变化、太阳辐射的强弱以及作物的长势情况，确定营养液浓度、供液量及供液时期等，没有必要绝对精确，但有必要相对准确。

1.配方的调整见第二章内容。

2.定植　将用岩棉块育成的苗，种植在岩棉垫上。

即先将岩棉垫上面的包膜切开一个与育苗块底面积相吻合的定植孔，再引来滴灌系统的滴头管于其上，滴入营养液让整个岩棉种植垫吸够营养液，多余的营养液通过排液口流出。

然后将带苗的岩棉育苗块安置在岩棉垫的定植孔上，再将滴头管的滴头管设于育苗块之上，使滴入的营养液滴到育苗块中再流到岩棉垫中去。

待根伸入种植垫后，再将滴头移到种植垫上，使营养液直接滴到种植垫。

这样，定植程序即告完成。

以后按需供液。

3.供液浓度的确定日本植物生理学家山崎肯哉曾提出植物水肥表观吸收成分组成浓度理论，并根据这一理论（n／W值）制定出山崎配方。

对于按照山崎配方配制的营养液来讲，植物同步吸收其中的水分和养分，即吸收单位体积的营养液时，其所含的养分也同时被吸收了，理论上营养液浓度不会发生变化。

因此，如果使用山崎配方的营养液，只需将其浓度控制在1个剂量。

如果使用其他营养液配方，可参照山崎配方的浓度来调整，例如番茄园试配方营养液浓度比山崎配方高1倍左右，应用时只需1/2剂量。

实际生产中，由于受气候和植物生长进程的影响，植物对水肥的吸收不一定同步。

例如在高温低湿、植株较大时，植物吸水多，吸肥少，此时供液浓度应较低；

反之，当低温高湿、植株较小时，植物吸肥多，吸水少，此时供液浓度应高些。

在生产过程中应根据实际情况来控制供液浓度。

一般认为，供液浓度最低为0.6～1.0ms／cm，最高不超过2.2～2.5ms／cm，对多数作物来说均是安全的。

4.供液量的确定供液量主要决定于基质持水量、每株植物占有的基质的体积、需水量、太阳辐射的强弱。

季节不同，供液量差异也较大。

农用岩棉的最大持水量为其体积的80％左右，由于重力作用，岩棉上层的含水量高，下层低。

生产上，多将岩棉的适宜含水量确定为60％，上层40％、中间60％、下层为80％，表层的含水量适当低一些对蔬菜生长无害，因为大部分根系分布在基质的中下层。

这样就可以解决基质内的水气矛盾。

只要岩棉不是太干燥，岩棉的含水量变化并不会影响植物对水分的吸收，植物从其中容易吸水，由此可见，生长于岩棉中的植物几乎不存在水分危机。

但生产者在管理过程中要处理好岩棉持水量与通气能力的关系。

因为植物在受到干旱危害时一般不会表现出明显迹象，但一旦出现受害症状再采取措施，往往为时已晚，因此，要密切注意植物根际环境的变化。

植物的需水量可参阅相关科研资料的数据，但因其受植物种类、生育期、光照、温度、湿度等影响，实际栽培时需自己测定。

供液量的确定方法：

一是用张力计法测定基质的含水量；

二是根据经验估计植株的耗水量。

张力计法是在一个温室或大棚中选取5～7个点，在每个点的岩棉垫的上、中、下三层中各安装三支张力计，当植株蒸腾失水后，基质中水分减少。

张力计发生变化。

假设每株番茄占有6.7L岩棉基质，持水量为其体积的60％时为安全持水量。

这样计算出每株番茄占有的液量为4.2L。

在开放式岩棉培中，要经常维持基质有这么多的水分含量。

一旦张力计显示基质中的水分含量降低了10％以上时（即基质含水量为50％以下），就要开始供液。

要恢复到60％含水量，每株番茄还需要供水0.67L，如果选用的滴头流量为4L/h，则需灌溉10分钟。

根据经验估计植株的耗水量是指以前人数据（如番茄的旺盛生长期每株每天耗水量为1～2L，黄瓜为1L，甜瓜为0.5L，草莓0.04L）或自己测定的耗水量数据为基础，适当增大供水量的管理方法。

这样的供水量可能会超过作物实际的需水量，但经实践证明其主要的问题只是排出的营养液较多，增加了生产成本而已，对植物生长无不良影响，而管理起来十分简便。

岩棉栽培往往由于种植时间长，营养液中的副成分残留于基质中，或使用配方剂量较大，而造成岩棉种植垫内盐分的聚积，危害作物的生长。

因此，每周应检测几次岩棉垫里营养液的电导度，一般将其控制在2.5～3.0ms/cm，当电导度超过3.5ms/cm时，就应该停止滴灌营养液，而滴入较多清水，洗去过多的盐分。

当电导度降至接近清水时，重新滴灌营养液。

为了避免清水洗盐过程中植株出现“饥饿”现象，最好用稀营养液洗盐，浓度为1/4～1/2剂量。

5.供液次数与供液时间为了使基质较长时间地处于理想的含水状态，供液时间要短，供液次数要多。

以Grodan岩棉为例，每天通常需要供液20次左右，供液次数主要取决于植物生长所处的环境，如果天气炎热、阳光充足，或环境的空气干燥，植物需水多，要多供液。

如果多云、阴天或空气湿度大，植物蒸腾速率低，供液次数可降至每天5次，有时甚至每天1次。

每次的供液时间决定于排出的多余营养液的量，或者说决定于岩棉块的EC值。

通常情况下，岩棉块的EC值应为1.0ms／cm，比所供的营养液EC值略高。

每次排出的多余营养液应为供液总量的20％左右，这样就可以保持岩棉块适宜的EC值，但管理过程中还要根据植物蒸腾的具体情况加以调整。

6.pH值与EC值调整营养液管理的关键是调整流经岩棉块的营养液的pH值和EC值，虽然基质具有一定的缓冲性，但岩棉块中营养液的pH值和EC值很容易发生变化，因此，取样观测的次数要尽可能多，通常每天早晨取样1次，检测后及时调整营养液。

一个有经验的种植者，应该对每天植物所消耗的营养液的量、岩棉块pH值和EC值的变化程度有一个感觉，能够做出预测，并能根据预测有准备地管理营养液。

三、循环式岩棉培

循环式岩棉栽培是指营养液被滴灌到岩棉中后，多余的营养液通过回流管又被收集到营养液罐中，继续供循环使用。

优点是营养液得到了经济利用，不会造成浪费和污染环境。

缺点是设计较开放式岩棉栽培复杂，基本建设投资较高，容易传播根际病害。

循环式岩棉栽培的设施结构和管理要点如下：

（一）栽培床结构

先用木板或硬泡沫塑料板在地面上筑成一个畦框，高15cm左右，宽32cm左右（以放得进宽为30cm的岩棉块及其包膜为度），长20～30m，框内地面筑成一条小沟，沟按1：

200坡降向集液池方向倾斜，整个地面要压实。

然后铺上厚度0.2mm的乳白色塑料薄膜，膜要贴紧地面的沟底，显出沟样，并能将放置于膜上的物件包起来（图7－6）。

筑好畦框并铺以塑料薄膜后，在其上安置岩棉种植垫。

岩棉种植垫的规格为宽30cm，长91cm，高10cm，用无纺布包住底部及两侧以防根伸到沟中去。

在畦框底部的小沟中安置一条直径为20毫米的硬聚氯乙烯排水管，并将其接到畦外的集液池中。

小沟两侧各安置一条高5cm、宽5cm，长与上述岩棉种植垫相同的硬泡沫塑料条块，作支承岩棉

种植垫之用，使种植垫离开底部塑料薄膜，以防止营养液滞留时浸到垫底。

将岩棉种植垫置于硬泡沫塑料条块上，一个接一个排满全畦，垫与垫的相接处留一小缝，以便营养液排泄。

在岩棉种植垫上安置一条ø

20mm的软滴灌管，管身每隔一定距离开一个孔径为0.5mm的小孔，营养液从孔中滴出，每孔流量约为30ml／min，滴灌管接通室外供液池（图7－6A）。

图7－6　循环式岩棉培设施示意图（单位：

A.种植槽剖面　　　B.循环系统　　　　C.液肥自动稀释装置

1.液面电感器　2.高架供液槽　3.阀门　4.过滤器　5.流量计6.供液管7.调节阀　8.聚乙烯薄膜　9.岩棉种植垫　10.岩棉育苗块　11.回流管　12.泡沫塑料块　13.集液池　14.水泵　15.球阀　16.控制盘　17.畦框　　18.无纺布　19.控制盘　20.液面电感器　21母液罐　22.肥料溶解槽23.混合罐兼贮备营养液

（二）循环系统的设置

整个系统见图7－6B。

1.供液池　设置于高1.8m的高架上，依靠重力将营养液输给各种植畦。

池内设液面电感器以控制池内液位，并在输出管上设置电磁阀及定时器以控制输液。

2.过滤器　供液池出来的营养液要先经过滤器过滤才流到各畦中去。

3.畦内滴灌管　滴孔以慢速滴出营养液，透过岩棉种植垫，流到畦底的排水管中，然后流回集液池中。

4.集液池　设于畦一端的地下，将回流来的营养液集中起来供循环利用。

设液面电感器。

5.水泵　设于集液池内，与液面电感器联系起来以控制水泵的启动与关闭。

（三）供液与排液方式

采用24h内间歇供液法。

即在岩棉种植垫已处于吸足营养液的状况下，以每株每小时滴灌2L营养液的速度滴液，滴够1h停止滴液。

待滴入的液都返回集液池，并抽上供液池后，又重新滴液。

自动控制运行时，在供液池处于存有足够的营养液的情况下，传感器指令开启供液电磁阀，营养液便输到畦中滴液，达到1h后，定时器指令电磁阀关闭，停止供液。

滴入畦中的营养液通过排液管集中到集液池中，当集液池的液位达到足够高度时，就会接触到液面电感器，便指令水泵启动抽液到供液池中。

　　四、岩棉种植垫的再利用

国外试验证明岩棉垫可使用1.5～2年，超过此使用年限，岩棉垫变成紧实并已解体，通气性下降，植物产量会下降，这就要淘汰岩棉垫。

岩棉垫再利用时，通常对其进行消毒处理后才能再利用，如果轮作，也可不经消毒直接再利用。

药剂消毒效果较差，因为药剂不易渗入到岩棉垫中，而采用蒸汽消毒效果好，但成本较高。

具体的蒸汽消毒方法是用篓子将岩棉种植垫装住，并叠起来高度不超过1.5m，在蒸汽温度70℃下，裸露的岩棉消毒2h，包裹的岩棉消毒5h能够杀灭大多数病菌，对黄瓜病毒等则需100℃才能将其杀死。

由于消毒费用太高，近年已研制一种低密度的、廉价的、一次性使用的岩棉供科研生产使用。

第二节珍珠岩培

珍珠岩如果单独作为基质使用，即为珍珠岩培，珍珠岩培的方式很多，可以是槽培，但生产上更多采用袋培的形式。

开放供液式珍珠岩袋培的特点是对珍珠岩的级别没有要求，设施系统安装和移动简便，成本低，通过“启动控制盘”实现供液的自动控制，节省劳力，降低了病害传播蔓延的危险。

不利之处是每栽培2～3茬需要更换一次基质。

一、珍珠岩袋培

（一）栽培袋及摆放

栽培袋可从市场上购买，长lm左右，宽20cm，高10cm，平放在地面上。

也可采用立式袋培方式，从市场上购买黑白双色聚乙烯桶膜，自己制作栽培袋，栽培袋外白里黑。

重复使用的珍珠岩必须经过消毒处理，这是因为基质中有上一茬植物的残根及其他有机物，容易诱发病害。

栽培袋的摆放方法是通常每两行栽培袋为一组，每行都向一侧倾斜，以利排液。

有时也可单行摆放，此时栽培时让蔬菜或花卉茎蔓向栽培行左右两个方向伸展，由于此类栽培的植株通常较高大，栽培袋相应变大些。

摆放栽培袋的位置沿行向铺粘土砖或水泥砖，两行砖之间留出5～10cm的距离，作为排液沟，两行砖都向排液沟方向倾斜。

而后在整个地面上铺上乳白色或白色朝外的黑白双色塑料薄膜，以便将栽培袋与土壤隔开。

在栽培袋底部划开排液口，以防过多的营养液积累，损伤根系。

在栽培袋中无需存储少量营养液，那样只会抑制根系呼吸，有害无益，因此，排液口可划在袋的最底部。

为防止低温对作物生长发育的不良影响，除采用正常的加温方法预防外，还可以将栽培袋安装在低矮的支架上，离开地面5～8cm，这样可以减轻地面低温对栽培袋的影响。

（二）育苗与定植要求

对于珍珠岩培系统来讲，可以使用岩棉小块、蛭石、复合基质，用穴盘或平底育苗盘育苗，有些作物如黄瓜也可在袋内直接播种，这样可节省育苗费用。

定植时，要将幼苗根系完全埋入珍珠岩中，这是因为珍珠岩的吸水力很强，如果根系暴露在外面，由于珍珠岩的毛细管作用，会使这部所暴露的根系因周围水分被抽干而受伤，这也正是在珍珠岩系统中，不使用大的岩锦块育苗并将其摆放在栽培袋表面的原因之一。

每个栽培袋定植2株，定植后立即供液。

二、营养液管理

（一）水质

配制营养液前先分析水质，确定水的硬度，如果水源的钙离子含量较高，可适当降低营养液中硝酸钙的用量，以防止不中钙离子沉淀而堵塞滴头。

但要注意在栽培过程中进行叶片诊断，检测营养液配方是否适宜，以及蔬菜是否表现出了缺素症。

以番茄为例，要从最新形成的功能叶（从顶端向下的第6片叶）上取样，榨取叶片（包括叶柄）的汁液，检测氮、钾含量。

（二）供液系统

供液系统应安装有抑制回流装置，并能确保温室不同位置供液的一致性。

如果当地水质较硬，而滴头孔径过小，则容易堵塞，这就要求滴头的孔径最少不能小于1.27mm。

供液时，从滴头流出的营养液应该呈连续的液流状，在供液量一定的情况下，最好采用最快的速度，在短时间内完成供液。

在供液管道的末端应安装阀门，每周开放一次，以排放出可能堵塞管道的沉淀物。

经常清洗安装在供液主管上的过滤器。

（三）供液方式

营养液的管理方式参岩棉培。

在先进的珍珠岩栽培系统中，供液时间由启动控制盘自动控制。

其工作原理是：

将盛装有珍珠岩的袋子底部割开，平放在长托盘上，这个栽培袋中的多余营养液可以经长托盘汇集到一个小的营养液收集箱中，在收集箱中有一个探针，当收集箱的营养液达到一定的深度，说明珍珠岩袋中的多余营养液已经排出，此时探针接触到液面，启动控制盘发出指令，启动供液系统上的电磁阀，开始一个供液过程，通常供液2～3min。

同时，营养液收集箱中的积液被排掉，开始一个新的感应过程。

目前，在许多珍珠岩栽培系统中是采用肥料注入泵进行非循环式供液。

肥料配制成浓缩100倍的浓溶液，贮液罐、水源都与注入泵相连，注入泵按比例吸收水和肥料浓溶液，混合均匀后流入供液管道。

这种供液系统结构简单，生产者只需检测肥、水的混合比例是否正确，酸碱度是否适宜就可以了。

供液的频率和供液时间根据不同季节和作物种类设定。

通常情况下，一株成龄番茄植株在冬季每天的营养液消耗量为1～1.5L，夏季是1.5～2.5L。

供液的基本原则是掌握有10～15％的营养液