无土栽培设备怎样安装滴灌设施,应如何操作

【专家解说】：无土栽培就是不采用天然土壤作基质进行农业生产的一项种植技术。科学地讲，无土栽培又称营养栽培、水耕栽培。它是在栽种作物时不用土壤，不施粪肥，一般仅用化学肥料或化学试剂配成的营养液供给作物所需养分的一种特殊的栽培方法。它既是室内进行作物栽培的方法，也是实验室进行作物培养实验的一种研究手段。它一般在较封闭的室内环境进行，因此受病虫害感染的机会小，很少施用农药，所以可生产出无污染、无公害的农产品。这项栽培技术的生产和运用改变了自古以来农业生产依赖于土壤的种植习惯,并把农业生产推向工业化生产和商品化生产的新阶段,也将成为未来农业的雏形。 无土栽培的方式很多，不同国家、不同地区由于科学技术发展程度不同，经济水平差异较大，当地资源条件不一致，自然环境也千差万别，所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。目前比较普遍的分类方法，是根据基质不同区分。大体上可以分为无基质（也称介质）栽培和有基质栽培两大类,具体分有五种：即水溶液培养法、砂培养法、培养基栽培法、混合培养法、营养膜培养法，其中最常用的是水培法和培养基栽培法。 （1）水栽培法。水栽培法是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法，它的栽培介质主要是水。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺氧的现象，影响根系呼吸，严重时造成根系死亡。经过改进和完善，现在的水栽培是使用一层很薄的营养液层，不断循环流经作物根系。一般要有10厘米左右深的营养液，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜氧气。 （2）培养基栽培法。基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。而且设备较水培法简单，甚至可以不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展，是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点，归纳起来大概有六方面。 第一，产量高，商品性好。无土栽培能充分发挥作物的生产潜力，与土壤栽培相比，产量可以成倍或几十倍地提高。例如，我国一般有土种植的西红柿，亩产约3000～5000公斤，而水培法亩产可达2万公斤以上，土壤种植的单株产量为5～8公斤，而无土栽培的单株产量为15～20公斤。石家庄农科院珍奇瓜果园内两株水培番茄树产量达到了1万多公斤。美国是最早应用无土栽培的，蔬菜产量较高，全国平均产量：番茄在9000～12000公斤/亩，黄瓜15000～20000公斤/亩，莴苣2000～3000公斤/亩。采用无土栽培的番茄，一级果率高，商品性能好，经测试，维生素、番茄红素含量较高。 第二，可有效地避免土壤连作障碍。在人们进行保护地生产时，温室、大棚一旦建好，就不会轻易搬动，设施中的土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。通过土壤水分蒸发和作物蒸腾，使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，常年累月、年复一年，土壤表层积聚了很多盐分，对作物有很大危害。不仅土壤盐分积聚，加上多年栽培相同作物，又造成土壤养分失衡，发生连作障碍，出现一些土传病害，很难解决。目前的解决方法，一是利用更换“客土”，二是药剂消毒，两种方法，不仅耗能耗时，成本高，同时，药剂的有害成份残留还危害人体健康，对环境造成污染。无土栽培则是有效的避免或从根本上解决土壤盐分的积化、连作障碍和土传病害等问题。 第三，节水节肥。北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验，自7月30日播种至9月14日，共计46天，浇水（也就是营养液）共计21.7立方米。若进行土壤栽培，46天中至少浇水5～6次，需用量达到50～60立方米的水，统计结果，节水率达到50％～66.7％。节水效果非常明显，是发展节水型农业的有效措施之一。另外，无土栽培不但省水，而且省肥，农业部门对一些地区调查结果发现土壤栽培养分损失比率达到50％左右，我国农村由于科学施肥技术水平低，肥料利用率更低，仅仅是30％～40％，一半多的养分都损失掉了。利用无土栽培可以针对不同作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学合理地供应养分，提高植物养分吸收率，节省肥料，又将植物增产潜力充分发挥出来。 第四，省力省工、易于管理。土壤栽培除了浇水施肥以外，一般都需要翻地、中耕、锄草等环节。而且浇水时，要针对每一个畦进行开口和堵口，劳动强度很大。而无土栽培只需要水肥管理，且浇水追肥同时解决，操作时只需开启和关闭供液系统的阀门，大大减轻了劳动量。一些发达国家，采用电脑控制，供液及供养分的调控，已经形成了工业化生产方式，管理起来方便、简单。 第五，不受地区限制、充分利用空间。无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义。对于沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。此外，无土栽培在生产叶菜时，可以采用立体种植，大大节约了空间，提高了单位面积的产量。 第六，有利于实现农业现代化。无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、美国、日本等都有无土栽培“工厂”，是现代化农业的重要标志。 另外，由于营养液无土栽培投入大，技术含量高，操作难，不能广泛地被我国农民所接受。为了方便广大农民对无土栽培这项高新技术的应用，近几年来，通过广大科技工作者的努力，开发出了与沼气池相结合进行简易的无土栽培技术。大家对利用沼气进行烧水、做饭、照明都不陌生，但是它在无土栽培中作用大家不一定知道，其中沼渣是上好的基质，不仅含有丰富的营养外，还可改良基质；沼液可以稀释后作肥料进行追肥，也可用叶面肥进行喷施还有防病抗病的作用；如将沼气池建在温室内，沼气燃烧可增加室温，发生的二氧化碳可补充温室内的浓度，一举多得。 要结合沼气池进行简易的无土栽培技术，首先要进行设施建造，这里有三个环节。 （1）选建高效节能型日光温室。这种结构的温室，室内无立柱，便于栽培槽的建造，也使室内温光环境较好，无遮阴，有利于作物生长。 （2）建造沼气池。沼气池的建造，可根据当地情况和习惯进行建造，一是可建在家中，二是可建在温室内。无论建造哪种，都建议建成第一次进料后，连续进料、连续出料的结构形式，即方便又有利于长期连续使用。如果建在温室中，一般1亩的日光温室建10～12m3的沼气池即可,但应注意：一方面为保证沼气池冬季正常发酵所需的温度，沼气池必须建在温室内一侧。二要沼气池的结构设计应便于出料和进料，有利于操作。三是沼气池的施工质量必须优良,严防跑气露气。 （3）建造栽培槽：采用砖垒栽培槽有两种方式，一是三砖平铺式。二是单砖立铺式。无论是哪种槽，其走向都以南北向最好，并且北比南高出3厘米左右，茄果类、瓜类槽内净宽48 厘米，槽四边是半砖宽12厘米，槽高18厘米，走道宽68～72厘米。单砖立铺的下挖12厘米，再立砖，槽的宽高与三砖一致。 三砖平铺式在做槽时先码好一层砖，再铺上一层较厚的聚乙烯塑料薄膜与土壤隔离，薄膜两端压在第一和第二块砖之间，薄膜上填5厘米厚、直径2厘米大小的粗炉渣，然后盖上干净的编织袋，再码两层砖，这样栽培槽就做好了。如果是单砖立铺的膜压在立砖下，添加粗基质，再覆编织袋，就做好了。槽的长度根据温室的跨度而定，一般内跨7米的温室，槽的长度为5.5～6米。然后，进行栽培基质的配制和安装滴灌设施 推荐三种基质配比方案，可根据当地情况任选其一： （1）炉渣1/3+草炭1/3+锯末1/3 （2）炉渣1/3+草炭1/3+废棉籽皮1/3。 （3）炉渣：草炭=6:4 这三种型式，每亩可用25m3基质，每m3加40斤湿润状态的沼渣。采用这种形式定植后20天不用追施肥料，使用前要求基质全部过筛，搅拌均匀再装槽。填入栽培槽中，厚度10～13厘米，即填到与槽平为宜。 要搞好无土栽培，在配制好栽培基质的同时还要进行滴灌设施的安装。因为槽内基质数量较少，蓄水量受到限制，所以供水一定要均匀及时，也就是要采用滴灌设备。每个生产棚要建立独立的供水系统，每畦用1～2根直径1.5厘米、每隔30厘米一孔的塑料滴灌软管。滴灌管上铺宽40厘米塑料薄膜。这样以来整个栽培系统就做好了。 （1）培育无病壮苗，包括选种和育苗两个环节。 ①选种：要选择适合生产及具有市场前景的国外品种为好。如西红柿，选用荷兰温室专用品种百利、玛瓦、卡依罗、卡鲁索等品种。彩椒可选用卡佩诺、奥林匹亚，尖椒可选日本的长剑，茄子可选用布利塔长茄等。 ②育苗：营养块育苗是近两年来推广的一项较为先进育苗技术。先将种子在55℃温水中浸泡15分钟，边浸泡边搅拌，当水温降至30℃左右后再浸泡4～6小时，然后播种；将处理后的种子放入营养块凹槽中，上撒一层经消毒后的细沙，播后管理只须保持营养块水分充足，定植前停水炼苗。营养块育苗应适时定植，一般一个月左右的苗龄，只要根系布满营养块，白尖嫩根稍外露，就要及时带基移栽，防止根系老化。 （2）合理稀植。作物定植前一天将基质浇透，选择生长健壮、大小均匀一致的秧苗进行移栽，西红柿、彩椒、尖椒密度为小行距28厘米，大行距112厘米，株距43厘米，每亩2000株，茄子小行距28厘米，大行距112厘米，株距50厘米，亩1900株，采用双行错位定植法，秧苗连同营养块一同栽植，栽植时营养块与栽培槽基质畦面相平即可。 （3）控制浇水。定植前一天将基质浇透，定植后浇一次定植水，5～7天后，视基质情况每天一次或二次灌溉，当植株开始开花座果后，每一天浇一次水；每次浇15～20分钟，夏天气温较高时，一天2次浇水，上午9:00～10:00，下午5:00点左右增加一次浇水，并可延长灌溉时间，以后视天气情况、基质情况、植株状况灵活掌握。一般阴天不浇水，冬季要控制水分供给的尺度。注意每3天检查一次基质水分状况，保持基质相对含水量65％～80％左右。 （4）科学施肥。①混合基质时每立方米掺入有机无土栽培专用肥1厘米2公斤作为基肥。 ②为保证作物在整个生育期内处于最佳供肥环境，养分供应采用少量多次、分期施用的办法。定植20天后开始用沼液第一次追肥，取自正常产气达30天以上的沼气池内第二层液，苗期沼液与水的的比例为1:4，成株期及结果期与水按1:1比例配制，夏季每隔7天一次,冬季每隔10～15天一次,每株施肥液0.5公斤。拉秧前一个月停止追肥。 （5）植株调整和疏花疏果。 因为无土栽培的植株生长旺盛，做好植株整形和打除老叶，增加通风透光是很重要的。如彩椒、西红柿、茄子等高大作物都要吊蔓牵引枝条，西红柿采用单杆、茄子采用双杆、彩椒采用4杆进行整枝，上端用塑料线固定在铁丝架上。此外，还要注意疏花疏果，及时去除主枝上弱小的不结果枝。 虽然无土栽培可以避免连作障碍和土传病害，但不等于没有病害发生的危险，特别是当病菌侵入营养液的灌溉系统中，就会在设施内很快传播开来。因此，要强调使用无病菌污染的水源、栽培基质和种苗。 通过以上无土栽培技术生产的各种蔬菜不仅产量高，而且品质好，还达到了绿色食品的标准，应该说是一项优质高产，带动农民致富的高新技术。