1. 无土栽培及深液流( DFT) 无土栽培技术的概念
无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术。它不用天然土壤, 而以无机营养液直接向植物提供必需营养元素的栽培方式。深液流( DFT) 无土栽培技术是指植株根生长在较深并且是流动的营养液中的一种水培技术。种植槽中盛放约5- 10cm 有时甚至更深厚的营养液,将作物根系置于其中, 同时采用水泵间歇开启供液使得营养液循环流动, 以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。它是最早开发成可以进行农作物商品生产的无土栽培技术。深液流水培设施由种植槽、定植板、贮液池、循环系统等部分组成。
2. 深液流( DFT) 无土栽培过程中植株根呼吸
植物根毛和幼根的表皮都能和空气进行气体交换, 即为根的呼吸作用。植物在陆地生长时, 解决根部呼吸可以通过疏松土壤、合理灌溉、注意排水、增施有机肥等途径。而在深液流( DFT) 无土栽培中, 植株的大部分根均浸在营养液中。露在空气中少部分根则有足够氧气进行呼吸, 而浸在营养液里的根呼吸所需的氧则来源于营养液中的溶解氧( DO) 。栽培过程中必须要保证循环流动的营养液中有足够溶解氧( DO) 供给根进行呼吸作用。
3. 黄瓜深液流( DFT) 无土栽培过程中, 保证根有足够氧进行呼吸的策略
3. 1 保证露在空气中的根有足够氧气进行呼吸

试验数据统计表明: 采用以上结合方法维持营养液温度恒定是可行的。
黄瓜植株的根一般仅有70%的长度浸泡在营养液中,其余靠近茎的根则露在空气中, 这样就可通过调整植株的悬挂高度及种植槽中营养液的液面高度来保证植株有部分根露在空气中。保证露在空气中的根有充足氧气呼吸方法就是注意对设施进行通风换气。气温低时, 设施内要保证足够温度, 需封闭设施, 而植物呼吸则消耗O2, 产生CO2。设施长时间封闭会造成O2 不足。在低温天气时, 应适量对栽培设施进行通风换气。其次, 夜间需将种植槽的营养液全放回贮液池中, 将种植槽两端封闭材料揭开, 保证种植槽内有足够氧气供给根呼吸。
以下是夜间让营养液全放回贮液池的时间段统计( 见表一) 。
表格内容说明: 营养液排放时间段中, 是以开始排放的时间开始计时, 整个排放过程约持续1 个小时; 以开始将营养液用水泵抽回种植槽的时间为终止时间, 此过程约持续40 分钟。
之所以选择在夜间排干营养液, 是因为夜间温度较低,植株新陈代谢速率缓慢, 可保证植株不出现萎焉现象。由上表可知, 排干营养液的时间段应视设施内气温而定。气温高时, 应推迟营养液的开始排放时间, 提前营养液的放回时间。气温低时则反之。这样做既保证了根能露在空气中进行呼吸的同时, 也可以避免植株出现萎焉现象。
3. 2 黄瓜深液流( DFT) 栽培中, 植株约70%长度的根是长时间浸泡在营养液中的。那么, 我们在管理营养液过程中必须采取正确的措施保证营养液中有足够溶解氧( DO) ,以保证根能正常进行呼吸。
3. 2. 1 水中沉淀的有机物在温度适宜的情况下会分解, 需要消耗水中的溶解氧( DO) [ 5] 在进行深液流( DFT) 无土栽培前期的准备工作中, 务必要对贮液池、种植槽及整套的营养液循环系统装置进行彻底清洗。清洗过程中分为三个阶段: 一、粗放的清洗。此过程主要是将贮液池、种植槽中体积较大的杂物及上季栽培过程中残留下的体积较大的杂物进行清除。二、精细清洗。此过程要对贮液池、种植槽及整套的营养液循环系统装置中和微小杂物进行清洗清除, 必要时应用刷子进行刷洗( 在用刷子进行刷洗时, 注意力度, 避免将池壁刷破, 使栽培过程中出现漏水现象) 。三、在清洗完成后, 用1% 浓度的甲醛对其进行消毒处理。在栽培的日常管理过程中, 要注意园艺设施内及周边的环境卫生, 避免杂物, 特别是有机物落入贮液池或种植槽中。另外: 在栽培过程中, 视营养液混浊( 证明营养液中含许多微小颗粒状有机物) 情况, 及时增添适量营养母液或者清水, 有条件的可采用合适的滤清膜对营养液进行过滤, 除去其中的有机物。必要时可将营养液全换掉。
3. 2. 2 不同温度下, 水中的溶解氧也是不同的。气体的溶解度随着温度升高而降低, 这是由于水温升高而气体易从水中逸出造成的。在栽培过程中, 特别是夏秋季节, 设施内里的温度常为30# 以上, 那么我们就必须保证营养液温度低于空气温度,且不受气温波动影响而保持恒定。
3. 2. 2. 1 将贮液池封闭。一般用实木厚板封盖, 避免阳光直射贮液池内的营养液, 同时也隔离了贮液池内营养液与空气中进行热量交换。
3. 2. 2. 2 选择适宜的材料覆盖栽培槽。白色泡沫板即为理想的覆盖材料。白色泡沫板具有非常好的隔热作用。
下面是采用厚木板封盖贮液池, 白色泡沫板覆盖种植槽, 营养液温度的数据统计( 见表二) 。
下面是采用厚木板封盖贮液池, 白色泡沫板覆盖种植槽, 营养液温度的数据统计( 见表二) 。
试验数据统计表明: 采用以上结合方法维持营养液温度恒定是可行的。
3. 2. 3 增大水的湍流程度时, 溶解氧( DO) 含量会有所增加。
3. 2. 3. 1 在设计和建造黄瓜深液( DFT) 栽培设施过程中, 要合理布局, 使种植槽的回流管道与贮液池底部之间;送出营养液的终端管口与种植槽底部之间均有足够高度差, 以加大营养液的湍流程度。
3. 2. 3. 2 在从贮液池排入营养液至种植槽的总管道处设个分管道, 使部分营养液回流到贮液池中, 起搅动、湍流作用, 以增加贮液池中营养液中溶解氧( DO) 的含量。3. 2. 3. 3 在水泵连续工作的负载范围内及成本投入准许的范围内, 尽可能长时间地让营养液处于循环流动状态。
3. 2. 3. 2 在从贮液池排入营养液至种植槽的总管道处设个分管道, 使部分营养液回流到贮液池中, 起搅动、湍流作用, 以增加贮液池中营养液中溶解氧( DO) 的含量。3. 2. 3. 3 在水泵连续工作的负载范围内及成本投入准许的范围内, 尽可能长时间地让营养液处于循环流动状态。
4. 总结
在黄瓜深液流( DFT) 无土栽培技术中, 解决植株根部呼吸问题主要有两种策略:
4. 1 白天保证植株有部分根露于空气中; 晚上保证有足够长的时间使根全露于空气中, 且需保证设施内空气的流通, 使根露在空气中有足够O2 进行呼吸作用。
4. 2 增加营养液中溶解氧( DO) 含量。有如下操作方法:
4. 2. 1 减少营养液中有机沉淀物的含量。
4. 2. 1 减少营养液中有机沉淀物的含量。
4. 2. 2 减小空气温度波动对营养液温度的影响, 尤其注意炎热夏季高温对营养液温度的影响。
4. 2. 3 增大营养液的湍流程度。