水(shuǐ)培是在環境相對(duì)可控的條件下(xià)進行的,其作(zuò)物生長的營養供應以及各種環境因子可以做到(dào)相對(duì)精準的調控,因此水(shuǐ)培蔬菜的産量和(hé)品質都是傳統土壤栽培無法比拟的,無論是從(cóng)安全性,還是蔬菜口感、内在品質,都要遠比土壤栽培優越。
水(shuǐ)培生産技術的優越性越來(lái)越受到(dào)人們的重視(shì),特别是葉類蔬菜,生産周期短,産量高(gāo),水(shuǐ)培技術簡單,因此水(shuǐ)培技術在葉類菜生産中的應用(yòng)最爲廣泛。那麽我們今天就來(lái)講講水(shuǐ)培技術!
水(shuǐ)培技術的發展
○ 礦質營養學說的提出
李比希提出了(le)礦質營養學說,證明(míng)了(le)植物生長利用(yòng)的是離子化礦質化的無機營養元素,緻使人們從(cóng)有機養分的局限認識中得到(dào)了(le)解放(fàng)與提升,爲現(xiàn)代化學農(nóng)業及營養液栽培的發展開(kāi)啓了(le)一道(dào)劃時(shí)代的大(dà)門(mén),預示着化肥農(nóng)業的開(kāi)始。從(cóng)此,化肥廣泛應用(yòng)在農(nóng)業上(shàng),農(nóng)業生産力水(shuǐ)平得到(dào)大(dà)幅度提高(gāo)。
○ 探明(míng)了(le)植物營養需求的機理(lǐ)
人們通過研究植物營養,證明(míng)了(le)植物正常生長所需的營養因子及環境因子必須協調地得到(dào)滿足與供給,否則會(huì)造成植物生長發育不良,也(yě)就是生理(lǐ)障礙的發生。植物隻有在充足的肥、水(shuǐ)、氣環境中,再加上(shàng)外(wài)界的光照、溫度、濕度、二氧化碳等氣候因子,才能(néng)正常生長,缺一不可。這(zhè)就爲當前水(shuǐ)培技術的形成提供了(le)理(lǐ)論與認識基礎,啓發性地讓人們想到(dào),隻要肥、水(shuǐ)、氣的充分供給就可以讓植物正常生長與發育。
○格裏克邁出了(le)重要一步
人們通過研究植物的生長機理(lǐ),發現(xiàn)土壤的作(zuò)用(yòng)就是爲植物供應充足的水(shuǐ)、氣、肥,如果能(néng)滿足植物根系對(duì)水(shuǐ)、氣、肥的需求,即使沒有土壤植物也(yě)可正常生長。于是,植物營養學家格裏克開(kāi)始研究番茄水(shuǐ)培技術,種植出了(le)世界上(shàng)第一株水(shuǐ)培植物——水(shuǐ)培番茄。從(cóng)此,更多科學家開(kāi)始研究植物水(shuǐ)培技術,目前該技術已成爲一項專門(mén)的學科與專用(yòng)的技術。
在軍事(shì)基地上(shàng)的運用(yòng)
1930年美(měi)國将水(shuǐ)培技術應用(yòng)于軍事(shì)基地,爲基地的官兵們生産蔬菜。最早采用(yòng)的是沙培方法,因爲大(dà)多軍事(shì)基地是建在沒有土壤的荒漠上(shàng),他(tā)們利用(yòng)沙子作(zuò)爲基質來(lái)代替土壤,用(yòng)營養液作(zuò)肥料進行最早的營養液栽培。當時(shí)主要生産葉菜類與番茄,特别是番茄汁爲人們提供了(le)大(dà)量的礦物質,所以戰後美(měi)國的番茄産業發展極爲迅速。
○現(xiàn)代水(shuǐ)培技術的形成
美(měi)國率先将水(shuǐ)培技術應用(yòng)于軍事(shì)上(shàng),日本是較早将水(shuǐ)培技術應用(yòng)于農(nóng)業生産的。1960年,日本靜岡縣清水(shuǐ)市的園藝試驗場興津支場率先開(kāi)始了(le)水(shuǐ)培技術的系統化栽培研究(很(hěn)重要的一個方面是解決農(nóng)作(zuò)物的連作(zuò)障礙),開(kāi)展了(le)沙培、礫培等模式研究,并逐步發展到(dào)現(xiàn)代的純水(shuǐ)培技術。
水(shuǐ)培蔬菜種植的優勢
○●質量好(hǎo)
水(shuǐ)培蔬菜是以營養液作(zuò)爲植物根系的直接吸收成分,在這(zhè)個過程中能(néng)夠保證植物獲取充足的養分,進而保證蔬菜更爲迅速的生長。這(zhè)一點在與傳統蔬菜種植技術相比之下(xià)有着巨大(dà)的優勢。由于采取營養液的生長模式,所以對(duì)于植物攝取的能(néng)量也(yě)可以實現(xiàn)精準控制,這(zhè)便有利于植物營養獲取的均衡,進而保證植物的質量有很(hěn)大(dà)的提高(gāo)。同時(shí)水(shuǐ)培種植蔬菜的生長環境相對(duì)于傳統種植模式有很(hěn)大(dà)的環境保障,這(zhè)一點對(duì)于蔬菜質量的提高(gāo)也(yě)至關重要。
○●便于管理(lǐ)
相比于傳統的蔬菜種植模式,水(shuǐ)培蔬菜種植在前期進行設備的投入之後,後期的蔬菜種植過程與管理(lǐ)都十分的簡便,不僅如此,通過對(duì)檢測設備的利用(yòng),可以進一步的釋放(fàng)勞動力,這(zhè)對(duì)于成本的控制也(yě)是十分有利的。
◆浮闆毛管水(shuǐ)培技術
浮闆毛管水(shuǐ)培簡稱FCH,是由浙江省農(nóng)業科學院和(hé)南京農(nóng)業大(dà)學于1991年參考日本的浮根法經改良共同研制成功的一種新型無土栽培系統,成本低(dī),管理(lǐ)方便,節能(néng)實用(yòng),适宜我國南北方各種氣候條件和(hé)生态類型地區(qū)應用(yòng)。
該技術的特點:
(1)采用(yòng)栽培床内設浮闆濕氈的分根技術,爲培養濕氣根創造豐氧環境,解決了(le)水(shuǐ)氣矛盾;
(2)采用(yòng)較長的水(shuǐ)平栽培床貯存大(dà)量的營養液,确保斷電時(shí)肥水(shuǐ)能(néng)充足、穩定地供給;
(3)冬天用(yòng)電熱線在栽培床内加溫,夏季用(yòng)深井水(shuǐ)降溫,确保根際溫濕度的穩定;
(4)設備投資少,耗電少,安裝操縱方便。該設施由栽培床、貯液池、循環系統和(hé)控制系統四部分組成,營養液由定時(shí)器控制水(shuǐ)泵通過管道(dào)空(kōng)氣混合器流經栽培床再回到(dào)貯液池,全封閉式的營養液循環受外(wài)界環境條件變化小(xiǎo),适合各種植物生長。
◆營養液膜技術
營養液膜技術簡稱爲NFT(Nutrient Film Technique),是一種将植物種植在淺層流動的營養液中的水(shuǐ)培方法,由英國溫室作(zuò)物研究所庫柏(A.J.Cooper)于1973年發明(míng)。1979年以後,該技術迅速在世界範圍内推廣應用(yòng)。據1980 年的資料記載,當時(shí)已有68 個國家正在研究和(hé)應用(yòng)該技術進行無土栽培生産。
我國于1984年開(kāi)始進行營養液膜無土栽培技術的研究和(hé)應用(yòng),成效較好(hǎo)。營養液膜設施主要由種植槽、貯液池、營養液循環流動系統裝置組成,優點是設施的投資少,施工(gōng)快(kuài)捷簡便,種植槽内的液層淺且可流動,可以較好(hǎo)地解決根系供氧問題,并易于實現(xiàn)生産自(zì)動化管理(lǐ)。
◆深液流技術
深液流技術是最早成功應用(yòng)于商業化植物生産的無土栽培技術,1929年由美(měi)國加利福尼亞州大(dà)學的格裏克(W. F.Gericke)首先應用(yòng)于作(zuò)物的商業化生産。在幾十年的發展過程中,世界各國都對(duì)該項技術作(zuò)了(le)許多改進,現(xiàn)已成爲一種管理(lǐ)方便、性能(néng)穩定、設施耐用(yòng)高(gāo)效的無土栽培類型。
○●立體式水(shuǐ)培技術
◆A字型立體水(shuǐ)培設備
A字型水(shuǐ)培設備包括支架、營養液循環裝置、栽培槽、控制裝置四部分。營養液循環裝置與栽培槽相連,栽培槽設置在支架上(shàng),控制裝置控制營養液循環。支架爲三角形結構,兩個豎直側面上(shàng)對(duì)稱設有數個支撐塊,兩豎直側面各設有1個栽培槽,栽培槽由數個首尾銜接的U型管組成,U型管上(shàng)有數個栽培口,栽培槽通過支架上(shàng)的支撐塊水(shuǐ)平放(fàng)置在支架上(shàng),栽培槽上(shàng)下(xià)兩端分别爲進液口和(hé)出液口,三角支架兩側都有栽培槽。A字型立體水(shuǐ)培将平面栽培轉化爲立體栽培,大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)栽培面積。
◆屋脊型立體水(shuǐ)培設備
屋脊型水(shuǐ)培設備的支架爲正方形結構,在4個側面上(shàng)對(duì)稱設有8個栽培槽,共計(jì)有192個。這(zhè)種裝置通過四面種植的方式大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)栽培面積。栽培槽由數個首尾相連的三通組成,數個直行管設有數個栽培口,栽培槽的上(shàng)端爲進液口,下(xià)端留1個出液口。設備還包括營養液循環裝置、栽培槽、控制裝置等。營養液循環裝置與栽培槽相連,栽培槽之間互相連接,構成一個整體的房屋型結構,控制裝置控制營養液循環系統,支架管既是支撐管也(yě)是營養液流動管。