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插管式立体无土栽培装置的研制与应用( 简报)
王久兴1, 贺桂欣2, 石瑞珍3, 尚玉峰4, 陈志国1* , 赵彦彬1*
( 1 河北职业技术师范学院园艺系, 2 社会科学部, 3 机械电子系, 4 后勤处, 昌黎, 066600)
利用小型无土栽培装置在室内空间生产无公害蔬菜是无土栽培技术一个新的发展方向, 它可以使人们食用自己种植的新鲜的/ 放心菜0, 同时还具有美化环境、陶冶情操、增长知识的作用, 因此深受家庭园艺爱好者的喜爱, 成为一种新兴的都市农业技术。但多是以盆钵为容器的基质培, 管理技术多是参照花卉栽培, 技术落后, 管理粗放, 空间利用率低, 导致蔬菜产量低。虽然有较为先进的无土栽培器[ 1] 问世, 但类似装置很少。
本项研究的室内无公害蔬菜立体无土栽培装置是一种小型复合基质插管式泡沫塑料立柱无土栽培装置, 是一种全新概念上的栽培装置, 立柱的结构完全不同于我国大面积无土栽培时常用的叠盆式立柱。2001~ 2002 年栽培试验结果表明, 可利用该装置进行生菜、叶菜、落葵等叶菜类蔬菜栽培。
1 插管式立体无土栽培装置的构造与组装
1. 1 构造
1. 1. 1 中心柱 中心柱是用4 块或多块聚苯乙烯泡沫塑料块重叠后用透明胶带捆绑而成的方柱, 高1~ 2 m, 截面规格为12. 5 cm x 12. 5 cm。中心留出一条上下贯通的空隙, 中心柱底部留出凹槽, 用于放置塑料供液管( 图1、图2) 。
1. 1. 2 侧壁 每个立柱有4 个侧壁, 由密度20 kg/ m3 以上的聚苯乙烯泡沫塑料板制成, 长100~ 200cm, 宽18 cm, 厚2 cm。每块侧壁板上打2 列定植孔, 同列孔间距28 cm, 两列定植孔相互交错。制作打孔器, 将直径50 mm 的钢管截成20 cm 长, 一端切成马蹄形, 斜面与钢管轴线夹角约30b, 加热打孔器的马蹄形端口, 在泡沫塑料侧壁的预定位置烫出一个具有一定倾斜度的定植孔。
1. 1. 3 聚胺酯 选用厚2 cm 的大孔隙低密度聚胺酯, 裁成宽58 cm 并与立柱等长的长方块。
1. 1. 4 无纺布 选用50 g/ m
2 的无纺布, 裁切成宽70 cm 以上并与立柱等长的长方块。
1. 1. 5 铁箍 将10 号铅丝截成90 cm 的短节, 折成边长20 cm 的正方形, 搭接处焊牢。
1. 1. 6 泡沫箱 泡沫箱起支撑栽培柱和盛装营养液的作用, 一般选用内部深度约20 cm、宽度大于20 cm、长度40 cm 以上的泡沫箱即可。在箱盖适当位置切出用于插放栽培柱的20 cm x 20 cm 的方洞。箱盖一角打一个直径约2 cm 的小孔, 用于注入营养液和观察液位。
1. 1. 7 插管 插管为直径50 mmPVC 硬质塑料管, 由型材切割机切割而成, 规格如图1 所示。
1. 1. 8 水泵与定时器 选用功率为8~ 25 W 的微型水泵, 水泵启闭由小型定时器控制。
1. 2 组装
1. 2. 1 栽培柱的组装 将一条管径与微型水泵匹配并略长于栽培柱的塑料管穿入中心柱, 露出两端。外面包裹聚胺酯, 并用胶带临时固定。外面再包裹无纺布, 也用胶带临时固定。其外螺旋形安放4 块泡沫侧壁, 并套入铁箍固定, 每隔2 个定植孔加一道铁箍。在栽培柱顶端, 中心柱要比海绵、无纺布、侧壁低5~ 10 cm, 以防营养液溢出, 在栽培柱底部中心柱相应地比其他材料长5~ 10 cm。
1. 2. 2 栽培装置的组装 先将泡沫箱盖套入栽培柱底部, 再将供液管连接在微型水泵上, 将水泵放在箱底, 扣上箱盖, 将栽培柱调稳。定植蔬菜并加入营养液, 接通微型水泵电源, 营养液被抽到栽培柱顶部, 浸润聚胺酯, 使蔬菜能从聚胺酯中吸收营养液, 多余的营养液在重力的作用下经聚胺酯流回泡沫箱。
2 插管式立体无土栽培装置的使用方法
2. 1 穴盘育苗
采用美式128 孔穴盘育苗, 将草炭和蛭石按1B1 混合作育苗基质。每穴播1~ 2 粒种子, 出苗后间苗,每穴留1 棵幼苗。因基质中含有一定量养分, 可不浇常规营养液。每天浇1 次2 g/ L 的复合肥溶液。
2. 2 栽培基质准备
栽培基质的配制参照有机生态型无土栽培技术[ 2] , 用草炭、蛭石作为配制复合基质, 比例为1:1. 0~ 1. 5。在第一茬栽培时, 基质中可不混入肥料, 蔬菜也能正常生长。第一茬蔬菜收获后, 基质可以再次利用, 但从第二茬栽培开始, 基质中要混入肥料, 以补充消耗掉的养分。每立方米基质可混入10 kg 消毒鸡粪、1 kg NH4H2PO4、1. 5 kg ( NH4) 2SO4 和1. 5 kg 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, 充分混合。
2. 3 定植
先在插管中加入半量基质, 而后从穴盘中拔出幼苗, 将苗坨放入插管, 再加少量基质将插管填满, 最后将插管插入栽培柱的定植孔中即可。定植后立即供液。
2. 4 营养液管理
配制2 g / L 复合肥( 15-15-15) 水溶液, 静置24 h 后取上清液, 以此代替常规营养液。每天供液3次, 每次10~ 15 min。定期检查贮液箱营养液存量, 及时补充营养液。
3 插管式立体无土栽培装置的栽培效果
于2001~ 2002 年分别以生菜、落葵、叶菜等蔬菜为试材进行了模拟室内环境下的室内立体无土栽培装置栽培效果试验, 分别测定了几种蔬菜定植至采收的生长期长短、植株高度、多次采收的累计产量, 结果如表1 所示。在栽培进程中, 各种蔬菜均未发生病虫害, 也未表现出生理异常。这说明, 利用本套装置栽培普通叶菜类蔬菜可取得较好的栽培效果。
4 小 结
室内立体无土栽培装置作为一种新颖、独特的室内无土栽培装置, 通过在基质底部供液, 改善了基质的通气状况, 且比从基质表面供液节水。在基质和营养液的配制上, 应用了有机生态型无土栽培技术, 降低了栽培成本。能栽培多种叶菜。因此, 这一装置可供家庭园艺爱好者使用, 也可供园艺生产单位作为产品开发。
