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1 关于无土栽培
无土栽培( soilless culture, hydroponics, solutionculture) 技术就是不用天然土壤, 而利用含有植物生长发育所必需的元素的营养液来提供营养, 使植物能够正常地完成整个生命周期的种植技术。
无土栽培技术是当今现代化的农业生产技术, 代表着一种今后农业生产发展的方向。与常规土壤栽培相比, 无土栽培有其优点( 如产量高, 品质好,省水、省肥、省工, 病虫害少, 无连作障碍, 生产过程可实现无公害化, 充分利用土地资源等) , 也有其缺点( 如投资较大, 技术上要求较高等) , 因此几十年来有关人士对这一技术褒贬不一。但只要客观地看待无土栽培, 在实际应用中充分发挥其优点, 克服其缺点, 相信在不久的将来, 无土栽培在技术上会更加成熟, 会带来更大的经济效益。无土栽培在一百多年的发展过程中, 出现了许许多多的栽培方法, 但将其进行科学的、详细的分类是不容易的。现在, 大多数人从植物根系生长环境是否有固体基质的存在而将无土栽培分为无固体基质栽培和有固体基质栽培两大类型。无固体基质无土栽培是指植物生长的环境中没有使用固体基质来固定根系, 根系生长在营养液或含有营养的潮湿空气中的方法。它又可以分为水培和喷雾培两种类型。有固体基质无土栽培是指植物根系生长在以各种各样的天然的或人工合成的固体材料作为基质的环境中, 利用这些基质来固定植株并保持和供应营养和空气的方法。固体基质包括河沙、岩棉、石砾、泥炭、锯木屑、蛭石、珍珠岩、炭化稻壳、多孔陶粒、泡沫塑料等。以非织造布为基质的无土栽培即属于有固体基质无土栽培类型。
2 非织造布作为无土栽培基质的特点
非织造布是现代工业化生产的产品, 将其作为无土栽培基质, 增加了无土栽培种植基质材料的来源。在无土栽培中, 非织造布起固定支撑植物、持水、透气及缓冲作用。与土壤相比, 非织造布作为无土栽培基质具有以下几方面的优越性:
( 1) 比土壤能更好地满足植物生长所需的水、肥、气、热四大肥力条件, 而且便于人工调节与控制。特别是能够提供较优越的植物根部通气条件, 生长在其中的植物根系发达。发达的根系有利于根对水分及无机盐的吸收, 促使植物其他器官的发育。
( 2) 在施肥方式上采用营养液的形式, 可根据植物的不同生长期, 控制营养液中各元素的含量,既避免了土壤中易出现的缺肥和偏肥现象, 又提高了肥分的利用率。
(3) 非织造布由纤维材料构成, 具有重量轻、清洁卫生、无病虫害的特点。
与有固体基质无土栽培类型中其他的固体基质相比, 非织造布基质有以下特点:
(1) 通过改变非织造布的加工工艺, 容重( 指单位体积固体基质的重量) 、总孔隙度和大小孔隙比等影响植物生长的物理性质更易于调节到适当的范围内, 基质的疏松、紧密程度适当, 通气透水性能良好, 有利于植物根系伸展, 同时也能起到固定植物的目的。
( 2) 通过对纤维原料和工艺的选择, 更易于满足基质的化学稳定性、酸碱度、物理化学吸附性能、缓冲能力的要求。
( 3) 无菌、无毒、无味。
( 4) 搬运、消毒和更换等管理工作方便。
( 5) 更易于在沙漠、荒滩、礁石岛等不适宜农业耕作的地方及在受到污染、侵蚀或其他原因而造成严重退化的土地上进行农业耕作。
与机织物、针织物等基质相比, 非织造布基质的特点是:
非织造布是由单纤状态的纤维以定向或随机排列的方式构成的, 更能体现出纤维本身的特性。非织造布的这种结构特点决定了其具有孔径小且曲折、孔隙率高、结构蓬松、伸长率高等特性, 这些决定了非织造布作为栽培基质具有的特性: (1) 孔径小且曲折, 有利于基质保水、保肥;(2) 孔隙率高、结构蓬松, 使基质有良好的通气性;(3) 孔隙率大、伸长率高, 有利于根系的生长、扩张等。
3 非织造布在无土栽培方面的应用情况
非织造布在无土栽培方面的应用情况如下:
(1) 用非织造布栽培蔬菜、花卉。生长在非织造布中的蔬菜根部发育情况特别好, 根的条数、长度及覆盖面积三项指标均优于土壤中的蔬菜。此外, 叶片数、叶片长度、株高及茎粗也都优于土壤中的植物, 这些对于蔬菜类植物是非常重要的。移栽后的花卉颜色较土壤中的鲜艳, 花的数量多,花期明显延长。
( 2) 用非织造布育苗。可将种子直接撒在含有营养成分的特种非织造布上进行无土育苗, 然后将非织造布很方便地铺放在播种地面上, 从而简化了播种操作。还可在非织造布上直接施以化肥、杀虫剂等, 为植物发芽与生长提供良好环境。非织造布具有透气、保水、保肥和隔温等优良特性, 比常用的塑料软盘更适合于秧苗生长, 可以提高秧苗质量; 非织造布育的秧苗插秧后缓苗快、早发根、分孽多、有效穗数也多, 有利于作物增产。
( 3) 用非织造布种草。用非织造布种草, 使草坪培植过程大大简化, 省去了传统方法培植草坪的种种麻烦。这种非织造布的原料可用天然纤维废布和服装厂的大量边角料, 把它们粉碎后用水溶性粘合剂粘合成非织造布, 其价格极其低廉。均匀撒播的草籽和肥料夹在两层非织造布中。产品成卷储藏, 运输方便, 可以成卷销售。
4 开发可降解无土栽培用非织造布
当前, 环境污染日趋严重, 对可降解织物的需求正在不断增加。使用不可降解的合成纤维非织造布作为无土栽培基质, 会对环境造成危害。它残留在土壤中不分解, 会影响土壤的渗透性, 影响植物吸收水分和养分, 甚至会造成土壤板结, 降低土地的生长能力; 同时, 随意丢弃也会对环境造成污染。现在开发的可降解非织造布主要是由天然纤维、再生纤维素纤维及少量合成纤维所组成。目前较热门的是关于秸杆型非织造布的研究。秸杆型非织造布是利用现代非织造生产技术, 将农业废弃物– 秸杆变废为宝制成的非织造布。它可以通过调整原材料的比例和生产工艺来控制产品的吸水、保水性能, 并且能在生产过程中加入肥料, 以满足不同植物根系的生长要求和对肥料的不同需求。因此, 以秸杆型非织造布作为无土栽培基质, 具有重量轻、可根据不同植物的要求调整其组成、可制成不同形状来满足不同用途、能够实现工厂化生产, 并且使用后可以自然降解、不会产生环境污染和土壤污染等优点。
5 结束语
无土栽培技术在种植植物时有着比土壤栽培优越得多的条件, 尽管它并不能全面替代土壤栽培, 但能作为土壤栽培的一种补充。非织造布在无土栽培中的应用有较大的优越性, 值得大力发展。
