水培花卉工艺系统.docx

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水培花卉工艺系统

水培花卉生产工艺流程

1、水培理论基础

植物一般生长在土壤之中，通过对植物根系进行催生诱变，传统上很难实现在水中生长的植物都可以生长在水中。

实现这一神奇转变的关键就是水培花卉培育所依赖的核心技术--植物非试管快繁技术和植物水生诱变技术。

水培花卉生产一般要经过催根和诱根两个过程，即实现植物水生根系的生成和水生诱导。

这两项技术可以在较短时间内使植物原来根系的组织结构、生理性状发生变化，逐步具备对水环境的适应性，最终诱导植物生成能够完全适应水环境的水生根系。

水培花卉生产基地主要由温室的植物快繁苗床和水生诱变苗床组成，它们是水培花卉生产得以实现的最为重要的基础保障.

优选母株——冲根——切根或切基——消毒生根处理——定植杯定植——催根床催根——水培床诱变——炼苗待售。

2、植物非试管快繁苗床系统

植物非试管快繁苗床系统就是通过计算机主导控制的一系列外围设备为植物创造一个最适宜生长的温、光、气、热、养分环境，完成植物的催根过程。

2.1微喷弥雾系统

由管道、微喷头、水泵等配件组成，通过微喷弥雾为植物保持叶面水分平衡，保持苗床基质和空气的湿润。

2.2营养补充系统

由营养池及营养补充水泵组成，其管道与微喷弥雾系统管道共用，主要是通过叶面追肥为植物补充更多的矿物质营养，更有利于植物快速生根。

2.3人工光照补充系统

由植物生长灯组成，通过具有特殊波段红光光谱的植物生长灯为苗床补充光照，起到打破植物休眠，促进其生长的作用，更有利于光合作用的进行。

2.4加温系统

加温系统有多种方式，如北方的日光温室，以及利用热风炉加温或电加温等，主要目的是满足植物初步生根对温度的要求。

2.5高压电场处理系统

由电场网、高压直流静电发生器组成，在可调控的高压直流静电发生器的作用下，在植物周围形成高压电场，加速植物对水分营养物质的吸收，从而更有利于快速生根。

并且高压直流电还能起到很好的杀菌作用，避免病虫害的滋生蔓延。

2.6磁场系统

由永磁体组成，铺于苗床的底部，主要是为苗床环境创造一个磁场环境，使水的溶解度及渗透性加强，有利于根系对水和营养液的吸收。

2.7二氧化碳强制补充系统

主要由二氧化碳发生器和输送管道组成，可以为植物提供充足的碳源，更有利于光合作用的进行。

2.8电磁催根苗床

催根床槽宽1.2m，高25-30cm，长14.5m的水泥池.池底龟背形或斜坡式,加强苗床的排水性能.

苗床内部设施的铺设顺序

土工布-->电场地网-->粗石5-8cm-->永磁体-->地热线-->珍珠岩10-15cm

2.9去根催根——操作流程与工艺

去根催根，是诱导操作的第一步，通过去根打破平衡以促发形成新的不定根根系，去根的机械创伤手段对于根系的发育具有很大的促进作用。

但去根也是有技术讲究的，如去根量、去根方法、去根后植物的消毒等，现把具体操作介绍如下：

A净根处理：

就是洗去原来陆生根上附着的土壤，可选用冲洗枪进行冲洗，喷洗时喷枪强度不宜太大选用水雾可调的，以防冲击力过大而损伤植株，对根系进行全面的冲洗。

B去根处理：

去根的作用是机械创伤刺激与打破平衡促进修复形成新根，去根的程度是这个环节的关键技术。

可以根据生产需要及植物诱导的难易程度采用不同的去根方式，一般生根修复快的有时生产上为了加快生产速度提高效率，对一些适水性较强的植物类型可以只作适当的去根处理，如截取1/2-2/3的根量，这种刺激强度也可在原来根上发育出大量不定根，去根后修复快速对植株生长影响不大，而且全新形成的不定根诱导成水培花卉外观更漂亮；如通常的湿生与两栖植物及大量的草本植物，这种类型的植物原本的根系特性也就是须状的不定根根系。

陆生性强的难以诱导的品种可以采用切基的方式，这样新生的根一方面能达到爆炸式的效果，另一方面当诱导成通气组织后，不会在原生根部位有卡脖子现象发生。

但在水培花卉的水生诱导过程中为了让新生的根系更整齐与漂亮，通常也采用切基去根法，原生根系对于一些较易诱导的品种也可促发形成通气组织，但它与新生根的通气组织相比还是欠发达，但生产中也会遇到这样的实际问题，如为了加快诱导进程，或者避免过多的去根营养损耗而黄化，所以许多品种也可用轻度去根，其去根剪截量为1/2-2/3，而重度去根则为切基去根法.

C、切口消毒：

去根创伤对植株产生刺激的同时，也给病菌的侵染开启了更多的入侵伤口，所以去根后，需把切口置于电功能水酸水中进行浸泡处理，一般几秒钟即可，它可杀死根系上的所有细菌真菌甚至病毒，它的杀菌过程快速而高效是物理氧化灭菌的过程。

另外，在去根过程中，其实剪刀工具与操作人员的手及整个植株及场所都可用电功能水进行彻底全面的消毒，方便高效而低成本，又无任何之残留。

D、装杯入床：

把去了根的植株用珍珠岩或陶粒填充植入定植杯，定植杯是固定植株与保护根基与根茎所必须的载体，它是诱导完毕后上瓶进行静止水培时极为重要的部份。

所以必须根据植株大小及日后移栽上瓶时瓶口直径的大小，来选择配套的定植杯或定植篮。

定植杯与定植篮是上有筛孔或筛格能穿透根系的塑料杯或篮，现在市场上已有专业开发的专用产品，可因植物类型及大小进行选择。

植入定植蓝或杯的植株，再把它埋植到以珍珠岩为基质的催根苗床中，埋植时做到定植杯或篮全部埋入填平，让其处于稳定的基质湿度环境。

E、催根管理：

采用催根计算机控制系统实现催根智能化管理，这里需人工操作参数调整的是叶片水分蒸发系数，相同类型的植物因品种及发育阶段和生长环境的不同，它有不同的水分蒸腾速率，而此时水份平衡的保持是最为关键的，为了让智能叶片的水膜与叶片蒸发间保持一致性，可以在蒸腾量最大的晴朗中午进行观察，把植物叶片水份与智能叶片同步蒸发干时的水膜参数作为蒸发系数进行校正调整即可。

经这样微调后，系统运行中就不会出现叶片失水干枯而影响生根，始终能保持叶片相当大的水势，确保光合作用及一切代谢活动的正常进行，这也是快速形成不定根的关键技术所在。

去根越重根系越发达其叶片出现黄化之机率也就越大，所以在诱导母本的选择与管理时，一定要进行健身栽培，让其枝壮叶茂，营养积累充足，或者在催根过程中结合一些促进生根的化学措施，尽量缩短生根期，让其营养损耗与高湿胁迫最小化。

通过勤根外追肥来提高光合效率或者在去根后进行伤口的生根剂，以达到快速生根，减缓黄化胁迫的作用。

总之选择健壮母本，采用适度的去根，再进行科学的温光气热营养管理，都可使不定根发育的速度加快，数量增多，黄化减少，为诱导出通气组织发达，外观漂亮的水培花卉打下基础。

高湿度的维持是促发与保持水生根特性的关健，根据植物生根特性与生态适应性，在高湿度环境下形成的新根皆为水生根，这种根的特点就是薄壁组织发达，细胞壁薄而且活性强，继续分生分化能力强，具有很强的发育可塑性。

而且从表型特征观察，通常为洁白而柔嫩，抗机械力差，脆嫩而易断，但这种根系如果处于环境变化的环境中，它又会分化成不同类型的根，处于干旱的陆地环境就会变成陆生根，处于高湿气雾环境就会变成气生根，处于水环境就会继续发育为发达的水生根。

高湿度的基质环境能为根系发育创造适度的厌氧环境，这种环境对于通气组织的形成也具有促进作用，许多木本植物在催根过程就出现了皮孔发胀膨大现象，说明茎干或根内的薄壁组织细胞已开始恢复分裂分化能力，对下一步的水环境诱导起到了促进与基础的作用。

在催根过程中空气湿度及基质湿度的精确控制极为重要，必须通过运行稳定且控制精确的计算机系统来完成，才能使生产过程流程化与稳定化，是产业化发展所必须的配套设备。

运用计算机控制系统后，只要设定好相关参数就可实现稳定的高湿环境创造，就能催生出薄壁组织发达且色泽白嫩之水生根，为诱导创造了条件与基础。

高湿促发白嫩水生根，高湿度的催根环境是最为重要的。

去根后的植株叫无根之木，水份的蒸腾损耗在继续，而根系失去了吸水的能力，很快植株会因得不到水的补充而萎蔫，从而造成失水之生理伤害或者死亡。

只有通过高湿度环境的创造，减少水份之蒸腾，让植株处于高的空气湿度与基质湿度的环境下，才可使无根之木保持叶片正常的水势与膨压，才能确保光合作用及其他生理代谢的持续进行，这是生根的基础。

高的空气湿度环境可以减小叶片的水份蒸发系数，减少水份的损耗，同时也可提高高温情况下植株的抗逆性与光饱和点，而且高的基质湿度，可以让切口部位吸收部份水份，以利于水份的平衡。

但高湿度的基质要避免缺氧烂根的危害，所以基质要选择排水性良好的珍珠岩或蛭石，最好是颗粒较粗的园艺级专用珍珠岩，有良好的透气排水性，也可选用蛭石，或两者混合基质。

在催根过程中，光照要充足，不能像传统的大田环境一样采用遮阴网以降低蒸腾，除了夏季光照过强的季节外，一般催根环境都要求全光照环境，这样的环境下，叶片才能有良好的光合效率，才能为不定根的快速发育提供更多的营养，为了保持适宜的高湿度环境，需安装弥雾系统用于降温与保湿，而气候环境的多变，叶片蒸腾的时刻变化，需创造一个具有智能化控制功能的催根苗床，否则难以达到全光环境下叶片表面的水份平衡，这将在以下的计算机控制系统的运用中详细说明。

在催根过程中确保光照的充足与水份的适宜是影响不定根发育的关键因子，这些已可由计算机智能控制系统得以完成。

另外，生根过程中对其进行间断性地补充叶面营养液也是很重要，对于促进生根与叶片增绿都有一定的效果，一般可以每隔7-10天结合弥雾系统于傍晚喷雾追肥，这也可结合计算机自动控制来完成。

F、催根标准：

经过上述的催根培育后，大多品种在15-20天后就会形成不定根根系的初生根，在管理过程中要注意不定根的发育与变化，一般植物以一次根大量形成，二次根或三次根未出或初出时作为催根完成的标准，特别是在水份上，在催根过程中一定要高湿度，才可防根系老化及机械化组织的发生，才可保持洁白漂亮的水生性状。

所谓的一次水生根，也有就是从根原基处长出的初生不定根，这种不定根具有细胞质液稀、细胞未成型，可塑性强，在珍珠岩的基质中完成，实现的标准是这样的根系有8—10条，每条的长度大约在2厘米左右。

也可按照根系培育目标，达预定根量的1/3-1/2作为催根是否完毕，能否进入下道工序的标准。

生产中可因品种不同而灵活运用，但一定不能让其变成陆生根或多级分根后再移栽，否则会影响通气组织之诱导。

2.10催根床所需设备：

弥雾系统（东方生态）

地热线（廊坊暖贝尔电热科技有限公司）

高压电场发生器正负极电网（无锡比蒙科技）

永磁体（东阳市横店郎忠电磁配件厂）

二氧化碳发生器

智能叶片传感器、基质温湿度传感器、基质EC值传感器空气温湿度记录仪（邯郸创美仪器设备有限公司）

催根计算机控制系统（丽水农科所快繁中心）

3、植物水生诱变苗床系统

植物水生诱变苗床以完成植物水生根系形成为目的，即完成水培花卉生产的诱根过程。

采用深液流技术水培（DFT），也就是大部分根系浸泡在较深（5－10厘米）的营养液中，通过营养液循环流动提高营养液深解氧含量，满足根系呼吸需要的一种水培技术。

深液流技术系统的基本组成

3.1水培诱导苗床，苗床的建设与催根苗床相同，就是介质换成了水。

诱变池底部应作纵向倾斜并在最低点安装出液口，溢出口最终汇入一条主管道到储液池，使营养液能够排出与循环。

入水处与回流水处的跌落射流增氧，在苗床的一端进液，让进液管高出水面20-30cm，形成水流之落差增氧。

在另一端的回液处让水跌落飞溅的方式回流至贮液池中，这种水循环方式除了起到增氧作用外，还可起到带走根系分泌物的作用，减缓有些植物根系分泌物中毒现象的发生，也可起到养液搅动均衡之作用.宽度在100－150cm，深度12-15cm，长度可根据温室长度决定。

池底均匀摆放磁向一致的永磁体，对水及苗床空间产生磁化作用，以利于不定根及通气组织的发育。

同时在床底及上方还得与催根苗床一样架设正负极的电场网，创造正电场的均场空间。

每一诱变池应配备供氧泵、电磁阀各一台，诱变池建立与主控制计算机相连的总循环泵、补水泵各一台。

1.水泵2.增氧及回流管3.阀门4.定植杯5.定植板6.供液管7.营养液8.种植槽9.地面10.液位控制装置11.回流管12.地下贮液池

3.2定植板

由聚乙烯烯泡沫塑料板在上面用打孔器打孔，打孔大小及多少可根据水培植物而定。

采用定植杯在定植板上定植苗木，定植杯高5－8厘米，口径与定植孔相同。

苗木放入定植杯中用非石灰质小石砾或珍珠石固定苗木。

3.3营养液循环系统

由供液系统及回液系统组成。

供液系经由水泵、供液主管、供液支管及空气混入器等组成;回流系统由回流管道及种植槽中的液位调节装置组成。

循环的过程是，水泵把地下贮液中的营养液抽入栽培槽，当栽培槽中的营养液达到预定水位时就会在重力作用下进入排液口，经回流管道流回贮液池，循环往复。

营养液池在水生诱导中所起的作用除了营养供应中心以外，更重要的是它对水温及养液浓度成份变化起到很好的缓冲作用。

营养液池建于温室的入口处的地底下，因地下式的营养液池与水培苗床形成的自然落差有利于营养液的回流落差增氧，与有利于液温的稳定，地下式具有冬暖夏凉之温差效应，在季节变换中受到外界温度影响较少易于养液温度的稳定控制。

至于池的大小也有科学的规格，一般以地上水培诱导床总体水容量的1/3-1/2体积作为池大小的标准，可以建成正方形或长方形，一般用砖砌制，用沥青打底，小泥抹浆刮平不漏水即可。

3.4病害防控

深液流水培存在着病菌及藻的交叉感染与滋生的问题，循环流动的养液是快速传播病菌的主要路径，如何解决这个问题，成为水培是否成功的关键。

采用水处理的紫外线灯灯波长以153nm及光触媒滤网处理可有效控制病菌传播，如果病害比较厉害要结合化学防治。

3.5营养液配置及检测

（1）营养配料：

99硝酸钾、99%磷酸一铵、45%改性尿素、中量元素及微量元素哈纳肥料浓度测定仪

（2）通过电导度计来测定水培EC值来确定水培浓度，正常的EC值范围在1-4mmhos/cm（或mS/cm）之间。

前期营养液浓度（EC值）为1.2～1.8ms/cm，中期期为1.5～2.0ms/cm，后期可提高到1.8～2.8ms/cm。

基质中可溶性盐含量（EC值）过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯。

哈纳台式电导率测定仪

（3）营养液在使用过程中，由于根系有选择地吸收阴阳离子，以及根系产生分泌物等因素的影响，会使营养液的酸碱度发生变化，从而影响作物对养分的吸收和生长发育，必须及时进行调整。

大多数植物的根系在pH值5.5～6.5的弱酸性条件下生长最好。

哈纳PH/EC/TDS/温度多参数PH测定仪

（4）用测氧仪来测定水培含氧量，含氧量≥4～5mg／L。

哈纳便携式高精度溶氧测定仪

（5）低EC值水培处理设备，把自来水或地下水处理为低EC值的纯水。

（6）液温控制，冬季：

不低于15℃；夏季：

不高于28℃。

（7）水分及养分补充由于花卉苗木生长的需要，不断选择吸收养分并大量吸收水分，加之水培培床面、供液管道及供液池的蒸发与消耗，营养液浓度发生了变化，要定期检查，予以调整和补充。

检测浓度及养分状况的变化，可通过电导率（EC值）的测试结果取得，然后补充母液。

（8）需要的设备：

水泵

电磁阀

水池水位显器

空气混入器

专用于水处理的紫外线灯灯波长以153nm

3.6营养液溶氧控制

通常选用深液流式，这种方式根系基本浸没于水中，根域溶氧的控制可以通过水中溶氧量的控制来实现，采用效率高的技术，可以在高温季节实现快速增氧或运用气液混合技术后的超饱和氧的混入，因在诱导之初也常需保持高溶氧量，以防没形成通气组织的植株发生烂根现象。

从这些方法的综合采用上，都遵循着水中溶氧的稳定性与可控性，遵循着根域胁迫环境的易造性来设计的，这是水生诱导与常规水培的不同之处。

水生诱导的进程中不能擅自提高或降低溶氧，否则都会影响信号物质的产生与通气组织的发育进程。

如已处于胁迫环境的植株一旦厌氧解除，很快又会使乙稀或其它信号物质减少或解除，或者会因突然的氧升高而出现生理失调之现象，与水培有截然不同的要求。

那么生产上如何实现溶氧的全天候精确化稳定化控制的，随着计算机技术及自动控制技术的发展，可以采用溶氧传感器对水中的溶氧进行二十四小时的在线检测与控制，当溶氧低于梯度设定参数值时，会自动开启增氧系统进行溶氧量的补充，让植物根域处于一个稳定降低的溶氧环境中，在这不断加强的胁迫过程中，大多植物能得以适应，并随胁迫的强化，通气组织的不断形成，最终能适应静止且溶氧极低的水环境。

通过这种胁迫方法生产出来的水培植物就能在静止的水培容器中正常长期地适应生长。

3.7水培槽水生根诱导，经过一次水生根诱导的花卉苗木，移植到水培池定植板，进行真正意义的水生根系的诱导，来实现真正适合水生环境的水培花卉（诱变成功的标志，水生根系长到8—10厘米即可。

）

3.8装瓶管理从水培诱导苗床的大水体环境移栽入空间狭小的玻璃瓶环境或其它容器中进行栽培，小水体受外界环境因素影响大，缓冲性差，如瓶受光温变化刺激会使根域环境发生较大的波动变化，所以在养护上又比大水体条件下稍难些，另外，根分泌物在大水体或循环环境下，易被稀释，不会像小空间栽培时的积累毒害，所以定期换水养护也较为重要。

容器选择：

不管是透明的玻璃瓶容器还是不透明的花盆式容器，其大小都需保障植物有一定的伸长生长空间，过于小的瓶或容器，一是根系生长空间局限，另外，由于根系多而水量少，分泌积累物很快使水混浊，高温时易变质与发臭，甚至滋生菌类导致烂根，过小的容器根系不能自然舒展也影响作品的美观性，从审美角度来说，上瓶后根系占的空间与预留的空间之间的比例为黄金分割点比例4：

6，这样的比例对植物生长及审美角度来说都较为科学。

所以具体上瓶制作时要按照根系发育状况与植株的大小综合考虑来确定瓶或容器的大小。

装瓶操作：

经诱导后的植株根系大多为洁白柔嫩的水生根根系，所以上瓶操作时要尽量小心，以防机械受伤造成烂根及生长影响，通常诱导时就采用了定植杯或篮栽植，诱导完毕后勿需再进行拆杯重新定植，尽量少挪动直接把定植杯或篮小心地套座在容器或花瓶中，然后梳理好根系让它自由伸展，产生自然飘逸之美。

根系虽然形成了通气组织，但浸于水中的部份根系对氧气的需求，是需要枝叶及露于空气中的根系汲取氧气后再下运获取的，而许多木本植物枝叶通气组织欠发达，主要还得赖于定植杯与露根部分来满足充分的氧气源。

根据生理与美学原理，露根部份与浸根部份最佳的比例也以黄金分割律的4：

6为宜。

这样就形成了两个黄金分割律的几何结构作品，能使植物根系代谢氧源充足外，还可体现作品的和谐之美，再于水空间中养上几条游动的小鱼，实现了动态美与静态美的有机结合。

四、日常养护

1、科学摆放：

植物水生诱导技术虽能实现所有植物通气组织发育实现水中生长，但特殊的容器环境及栽培空间，与在苗床或露天植物完全不一样。

水培花卉大多是室内美化与绿化的装饰植物，在温光气热等因子中，光对其生长影响常常是最大的，它对水培花卉来说是既促进又抑制的双重矛盾因子，室内常处于光照不足的环境中，除了喜阴植物有较强的耐阴特性，如天南星科能适于室内栽培外，其它许多观花与观果类植物常需有较为充足的光照，如把它长期置于弱光环境会出现黄叶与生长纤弱现象。

所以这种植物要放到有漫射光透进的窗前明亮处，如水培金桔、桃及四季果，还有如玫瑰、绣球花等也需有较强的光照，但水培花卉与土培花又不同，不能有直射光照射其根系，否则会抑制根系或出现根的光氧化受伤，导致根变黑，严重的腐烂失去活性。

所以光环境对水培花卉的科学摆放是较为重要的，一般室内观叶植物放于办公桌、茶几、大厅、电脑傍、厨房、餐桌等家居环境，而喜阳的植物放于阳台窗前透光度较好但无直射的环境。

2、定期换水：

在狭小空间中生长的植物，根系分泌物不会像土壤一样可被吸附固定，不不会像大水体水培与流动水水培一样被稀释，如长时间不换水，这些物质会反作用于根系，使根系出现中毒或病菌滋生，严重的出现烂根，通过换水注入清洁新鲜的水，可以优化净化根域环境也可使水中溶氧提高更利于生长。

换水时操作较为简单，挪起植株轻放一边，再往瓶或容器中注入清水，加至标准的黄金分割水位，再往水中滴上几滴水培花卉专用护理液，最后放回植株梳理好根系即可，但放回时如发现一些根过长，可顺便进行适当的修剪短截，把一些过长根、发黑老化根、及腐烂根进行一次修根，这样有利于根系的刺激生长，生发更多洁白的新根。

3、病虫害防治：

在室内虽少有病虫害，但有时也会因环境引起一些植物叶片的叶斑病与红蜘蛛危害，在家庭的养护环境中当然不能用化学农药防治，可以用些家庭中易得品，如用洗衣粉、辣椒水、蒜汁等可防红蜘蛛，用醋酸或家用光触媒自洁剂可抑菌，用啤酒液喷叶可壮苗。

这样会让枝叶浓绿，无菌又无虫增强美观性。

4、磁水运用：

在水培容器中生长的根系，与土壤相比，也属胁迫环境，如何提高根系活力及植株生长势，除了上述的基本养护措施外，换水时可于瓶底平置一块纽扣状的强磁，或电气石，使水得以磁化或水解，这种经处理后的水溶氧量能得以提高，营养离子活性又可增强，水分子团得以变小利于吸收，又能为根系生长促发更多的ATP能量。

对根系及植株的生长促进，水质的自洁起来了很好的辅助作用，也是水培花卉养护中的一条实用措施。

5、复壮措施：

长期处于弱光环境下的植株，其生长定会有所影响，但如果把其直接放于直射光下养护根又会伤害，所以对于这样的植株可以进行根部的黑布包缚，以防光的直射伤根，再放于阳台处养护一段时间，养护期间可以对一些纤弱枝、光合效率低的枝进行适当的修剪，再于定植篮或杯中浇施一些营养液，让期恢复生长一段时间再搬入室内养护。

五、科学的水培制度

从设施的清洗、消毒、催根、诱导定植以及诱导定植后直至成品各个环节要做到责任落实到人，同时必须建立完善的管理档案，详细记录在种植过程中植株的生长情况，病虫害的发生情况，营养液酸碱度和浓度的变化情况，水分消耗情况，温室中的温度、湿度情况以及气象资料等，并且要记录根据这些情况的出现而进行的一些管理措施的实施情况。