泡沫塑料柱立体无土栽培系统的研制与应用

(2) 栽培柱的组装。先用海绵包裹中心柱, 并用胶带临时固定。而后在其外包裹无纺布, 也用胶带临时固定。外围安放4 块泡沫侧壁板, 并从一端套入铁丝箍, 共8 道。在栽培柱的顶端, 中心柱要比海绵、无纺布和侧壁板低5~ 10 cm, 以防供液时溢液。
1. 1. 2 平面栽培槽
将温室地面整平, 向一端倾斜, 坡降1:200,夯实。每两条栽培槽为一组, 间隔距离25 cm, 各组栽培槽间隔100cm, 栽培槽之外的地面均铺水泥方砖, 作为田间操作通道。用聚苯乙烯泡沫塑料制作栽培槽, 用聚苯胶粘合槽框和槽底, 栽培槽内铺0.1 mm 厚的黑色或黑白双色塑料薄膜, 以防漏液。栽培槽上覆盖泡沫塑料盖板, 在盖板中央位置每隔100 cm 打1 个20 cm x 20 cm的方孔, 用于安插栽培柱, 同组内两条栽培槽盖板上的方孔相互交错。

1.1. 3 营养液循环系统

(1) 贮液池与水泵。贮液池建在地下, 要经防渗处理并加盖。根据栽培面积确定贮液池容积和水泵功率,例如, 1 000~ 2 000 m2 的温室选用1 台口径为25~ 50 mm、扬程30 m、功率为1.5 kW 的自吸泵即可, 贮液池容积应在12 m3 以上。对于面积为300 m2 的温室, 贮液池容积应在4 m3 以上, 水泵功率550 W。用具有存储记忆功能的电子定时器控制水泵的供液频率和时间。

(2) 供液管道。主管道使用直径37~ 50 mm 的PVC 或PE 塑料管, 支管道多采用PE 软管。每行栽培柱上方悬吊一条直径16 mm 的支管道, 一端连接上一级供液管, 末端封堵。在供液支管上经过每个栽培柱顶端的位置连接1 个滴液盒, 或在供液支管上安插2 根长约30 cm 直径2~ 3 mm 水阻管, 水阻管另一端削尖,穿过栽培柱侧壁板顶部固定住。另一种方式是用直径25 mm 的PVC 管作供液支管, 在每个立柱上方安装一个塑料水龙头, 这种方式可任意调节每个立柱的供液量, 且不易堵塞。

(3)回流管道。回流管道预先埋于地下, 在栽培槽较低的一端设置排液口, 垂直安装一截直径50 mm 的PVC 管并与水平埋设的直径75 mm 的PVC 回流支管相连, 回流支管再连接通向贮液池的直径110~ 160mm 的PVC 回流主管。这样, 营养液经各级供液管道流经栽培柱后, 又经各级回流管道流回贮液池, 如此循环。

1. 2 泡沫塑料柱立体无土栽培系统的管理技术

1. 2. 1 适宜栽培的蔬菜种类 这一系统适宜栽培各种矮生叶菜, 目前栽培成功的蔬菜有生菜、落葵、蕹菜、紫背天葵、叶菜、油菜等, 其中以生菜、叶菜、落葵最为适宜。

1. 2. 2 无土育苗 以128 孔穴盘作为育苗容器, 用草炭和蛭石等量混合配制复合基质。每穴播种1~ 2 粒。因草炭中富含养分, 育苗前期可只浇清水, 后期可浇011% 的复合肥( 有效成分含量N– 15% , P2O5–15% , K2O– 15% ) 溶液。

1. 2. 3 基质准备 为降低成本, 参照有机生态型无土栽培技术 , 用草炭和蛭石按1:1.5~ 2.0 的比例配制栽培用复合基质, 如每立方米基质可混入10 kg 消毒烘干鸡粪。并混入适量无机肥料, 如1 000 g

NH4H2PO4、1 500 g ( NH4) 2SO4 和1 500 g K2SO4, 也可每立方米基质加入KNO3 1 000 g、[ Ca(H2PO4) 2•H2O+ CaSO4•2H2O] 600 g、ZnSO4•7H2O 14.2 g 、石灰或白云石粉3 000 g。并适量补充微量元素, 每立方米混入MnSO4•3H2O 14.2 g、CuSO4•5H2O 14.2 g 、Na2Fe- EDTA 23.4 g、Na2B4O7•10H2O 0.4 g、( NH4) 6Mo7O24•4H2O 2.4 g、FeSO4•7H2O 42.5 g, 将各种微量元素肥料分别加水溶解, 浇在基质上, 混匀。
1. 2. 4 定植 本研究中无土栽培技术采用独特的蔬菜定植方法, 其操作过程是: 在插管中加入半量基质, 而后将穴盘苗放入插管, 再加入少量基质将插管填满, 不要用手大力按压, 以防幼苗根系受伤, 延迟缓苗。将插管暂时放入周转箱等容器中, 积累到一定数量后再将其安插到栽培立柱上。定植后立即供液。

1. 2. 5 营养液管理 因基质( 草炭) 中养分丰富, 并且预先混入了肥料, 因此定植后15~ 20 d 内可只浇清水。以后浇复合肥( 有效成分含量N– 15% , P2O5– 15%, K2O– 15% ) 水溶液, 先将复合肥溶解, 取上清液倒入贮液池, 复合肥水溶液的浓度为011% 。每天供液3 次, 每次20~ 30 min, 以保证基质有足够的时间吸持水分和养分。

1. 3 应用效果试验

试验于2001 – 2002 年在河北职业技术师范学院园艺试验站进行, 栽培面积300 m2, 栽培效果检验以生菜、落葵、叶菜等为试材, 测定了几种蔬菜定植至采收的生长期、植株高度、多次采收的累计产量等指标。高温季节( 6 月20 日定植) 不同立体无土栽培系统基质温度比较, 分别在生菜生长前期( 定植后3~ 5d) 、中期( 定植后10~ 12 d) 、后期( 定植后27~ 29 d) 测定空气和叠盆立柱、泡沫立柱基质表层以下5 cm 深处温度, 每天11: 00 供液前观测, 各设5 个观测点, 连测3 d, 求取平均值。系统供液对基质温度的影响, 先供液30 min, 而后停机, 分别测定了空气、不供液槽培基质( 5 cm) 、营养液、不供液立柱基质( 5 cm) 、供液立柱基质( 5 cm) 的温度变化, 各设5 个观测点, 求取平均值。基质积盐测定采用饱和CaSO4 溶液浸提法, 分别取基质槽培和泡沫塑料柱立体栽培系统中表层0~ 1cm 风干基质10 g, 加饱和CaSO4 溶液25 mL, 浸泡、振荡10 min, 取过滤液测EC 值。
 

2 结果与分析

2. 1 不同立体栽培系统基质温度比较

高温季节, 各系统的基质温度均低于环境气温, 两种系统基质温度差异显著( 表1) , 在蔬菜生长前、中、后期, 叠盆立柱基质分别比环境气温低0.6 ℃ 、5.8 ℃ 、8.7 ℃ , 泡沫立柱基质则分别低5.5 ℃ 、7.9 ℃、9.2 ℃ 。泡沫立柱基质温度明显低于叠盆立柱基质, 以前期最明显, 后期差异不大, 这是因为前者的侧壁为泡沫塑料,隔热性能优于后者的硬质塑料侧壁, 但栽培后期立柱被蔬菜所覆盖, 导致两者的基质温度差异不明显。这说明, 在高温季节使用泡沫塑料立柱, 蔬菜根际温度较低, 更有利于蔬菜生长。

注: 小写字母不同表示差异显著( 0. 05) , 大写字母不同表示差异极显著( 0.01) .
2. 2 供液对基质温度的影响