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无土栽培, 就是不用天然土壤, 完全用化学溶液(营养液)来栽培植物。为了使学生掌握这种科学技术, 我校积极开展无土栽培活动。但前几年, 无土栽培植物一直长势不好, 在栽培过程中, 我们在实践中不断总结经验, 发现无土栽培时, 养根、护根是关键。现将影响水培植物根生长的因素及其养护措施总结如下。
1 水中溶解氧少及预防措施
营养液膜水培植物主要困难在于根际处于溶解氧极低的状态, 营养液只在营养液表层形成液膜流动, 下面大部分营养液还是静止的, 水中根还是会面临着氧气不足的情况, 易发根腐病。因此增加营养液中的溶解氧, 可以使水培植物根系呼吸旺盛, 枝叶繁茂, 长势优良。
1. 1 栽培槽的设计和输送管道 原来种植用的栽培
槽深25cm, 宽1m, 而且栽培槽内没有架设管道喷液口, 这种形式的栽培槽使得营养液面下几乎处于不动状态, 根逐渐出现氧气不足而导致根腐烂, 进而影响整个植株的正常生长。经过考查和研究, 对栽培槽进行了改造。改造后的栽培槽深10cm, 宽50cm, 并且在两个栽培槽内沿着栽培槽的走势, 各增加一条输液管道,在输送管道上每隔40cm 左右钻一个小洞, 让营养液均匀地喷射, 通过循环增加水中的溶解氧, 从而使得植株的根不易腐烂(如图)。
1. 2 营养液的用法 同时, 限制营养液的高度、定期更换营养液以及增加营养液的更换次数, 也可以有效地保护根的正常生长。一般苗期时的液面要浸过根,到了中期和后期, 营养液面只保持5~ 6 cm 就可以了,这样可以使一部分根暴露在空气中呼吸。生长期长的植物的营养液在整个生长期中要更换2~ 3次, 而生长期短的矮生叶菜, 每种植1~ 2茬后更换一次。通过这两种措施, 可避免营养液中的盐分过重以及溶解氧少而影响植株根的正常生长。另一种情况, 不更换营养液或根长期浸没在水中的种植, 到结果期, 植株的根开始腐烂, 严重影响水分和养分的吸收, 植株多数在果实未成熟前就已经枯萎甚至死亡。
2 营养液成份不均匀及预防措施
根部细胞在吸收离子的过程中, 同时进行着各种离子的吸附和解吸附。如果营养液配方选择不当, 造成营养液成份不均匀, 会出现一种离子抑制根系对另一种离子的吸收。例如, 磷过多会引起缺铁、缺镁症;钾离子过多会影响根系对镁、钙、锰的吸收; 铵、钾、镁过多, 会抑制对钙的吸收; 钾不足和磷、铜、锌、锰过多,会导致缺铁症; 硼缺乏会导致缺钙; 缺钙会引起缺钾等。
2. 1 植株缺乏各种元素的症状和改进方法 在实验种植青瓜和番茄过程中, 遇到了很多问题。例如: 下部叶肉变黄(结果期叶肉变黄严重)、叶缘变焦, 叶脉皱缩, 青瓜出现弯瓜, 番茄结果期茎呈紫红色, 果肉中空,出现画面果等。经过实验证明: 叶肉变黄是缺镁, 由于镁在作物体内易于再利用, 因此, 缺镁时首先在下部叶片表现出症状。随缺乏程度的加剧, 叶片最后变成褐色甚至坏死; 而叶脉皱缩、弯瓜、结果期茎呈紫红色, 这些症状都是由于缺硼引起的; 空洞果和画面果都是由于缺钾引起的。当植株出现这些症状时, 应及时加进相对应的有机肥料。叶肉变黄施加硫酸镁; 叶缘变焦施加硫酸钾; 出现弯瓜和番茄的棱角果施加硫酸钾和硼酸。其实, 凡是瓜果类植物, 在开花期都应追加磷,以促进花芽分化; 结果期追加钾、镁和硼, 提高叶片的光合作用, 促进果实膨大, 磷: 镁: 钾的比例为1: 4: 7。
我校无土栽培的贮液池的容积为1. 5m3, 开花期施加1kg的磷酸二氢钾, 结果期施加2kg硫酸镁、3kg的硫酸钾, 效果良好, 但到了后期, 下部叶子仍偏黄, 果膨大不够, 青瓜出现弯瓜, 番茄果肉中空, 因此硫酸镁和硫酸钾的量可分别增加0. 5kg和1kg。
2. 2 营养液配方 各种蔬菜由于其生长特性, 对各种离子的需求量都各不相同。例如, 生菜需钙离子1. 2g /L, 辣椒需钙离子0. 354g /L, 黄瓜需钙离子0. 90g /L。例如用青瓜的营养液配方种番茄, 由于钙离子的不足,早期时植株的叶缘发黄甚至坏死; 后期, 番茄大面积地出现腐脐病。因此, 种植不同的植物所配营养液的种类和用量应有区别。经实践, 总结出几种蔬菜的专用营养液配方, 供参考(见表1)。
3 水中生物争夺生存空间及预防措施
绿藻多分布在日光充足的潮间带, 水培环境比较潮湿, 营养液一旦见光就会滋生绿藻。一般栽培槽上都会覆盖泡沫板, 问题不大; 但是往往有一个地方较容易被人忽视但却很重要, 那就是贮液池。贮液池加盖,营养液很少生绿藻, 植株长势好; 贮液池不加盖, 到了植株生长的中后期, 翻开泡沫板看, 栽培槽四周和泡沫板接近营养液的一面都生满绿藻。在夜间, 藻类会消耗大量的氧气, 而且释放出二氧化碳, 使得营养液中的氧气不断地减少, 水培植株根系容易缺氧腐烂。并且,绿藻光合作用后所酿造的有毒物质排放到栽培槽中,植株的根系造成严重的危害。因此, 在栽培槽、贮液池表面要覆盖水泥预制板、泡沫塑料板或黑色塑料薄膜,这样既能防止尘土掉入又能防止营养液见光滋生绿藻。
4 空气湿度、温度等对水培植物的影响及预防措施
除了上述三个方面影响无土栽培植物根生长的因素外, 不适宜的环境、空气湿度、温度等也会对水培植产生危害, 例如夏季闷热的高温天气, 寒冷的冬天, 干燥的气候, 烈日灼伤等环境, 都可影响水培植物根正常生长。根部由于上述原因影响通常都会引起根腐病,病菌浸入根系后, 使根的木质部和韧皮部腐烂, 仅留表皮, 呈赤紫色红晕; 地上部植株矮小, 植株呈失水萎焉状, 茎叶逐渐变黄, 最后整株死亡。温度越高, 营养液中的溶解氧越低。有研究表明, 20e 时营养液中氧的饱和溶氧量为6. 42m g /L, 30e 时则降到5. 34mg /L 阻碍根的呼吸, 进而影响营养的吸收, 易发根腐病。因此, 控制无土栽培室的温度是非常重要的。无土栽培室里必须设置通风设备, 温度高时, 打开通风设备, 加快空气流通; 温度低时采取关窗、开加温器等办法提高温度。以下提供部分作物对温度的要求(见表2):
"水有源, 树有根"。根深才能叶茂。根是植物的命脉, 要想种好一棵植物, 就应该照顾好命脉的根。
