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      關(guān)于有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)的探討

      2022-11-11 05:27:50
      現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究 2022年3期
      關(guān)鍵詞:生菜營養(yǎng)液基質(zhì)

      戴 玲

      (南京市江寧區(qū)湯山街道農(nóng)業(yè)服務(wù)中心 江蘇,南京 211131)

      無土栽培是一種在節(jié)約土地資源的基礎(chǔ)上,優(yōu)化生產(chǎn)方式,通過合理營養(yǎng)配比,利用先進(jìn)的科學(xué)理念以及管控模式,栽培出具有高品質(zhì)的有機(jī)產(chǎn)品,使?jié)M足人們對高品質(zhì)有機(jī)產(chǎn)品的需求,加強了食品質(zhì)量的管理,保證了產(chǎn)品質(zhì)量要求。

      1 無土栽培技術(shù)概況

      無土栽培技術(shù)作為一種新興的栽培技術(shù),與傳統(tǒng)的土壤栽培技術(shù)相比,發(fā)展時間較短,只經(jīng)過幾十年的發(fā)展,但應(yīng)用很廣泛,可以用于很多植物的栽培。有機(jī)素菜無土栽培技術(shù)是利用含有各類礦物元素的營養(yǎng)液,將有機(jī)蔬菜放置于營養(yǎng)液之中,通過科學(xué)的澆灌與管理技術(shù),在栽培基質(zhì)中生長。有機(jī)蔬菜在無土栽培下,只要栽培設(shè)備滿足要求,并通過合理的管理方法,可使得有機(jī)蔬菜在一定的時間內(nèi)進(jìn)行量產(chǎn),可有效滿足在較少的地方產(chǎn)生較大的收益,保證各地對蔬菜的需求。

      無土栽培技術(shù)主要分為兩種,一種是固體基質(zhì)栽培,另一種是液體基質(zhì)栽培,即水培。無土栽培具有總設(shè)備投入較少,容易管控,成本投入少,產(chǎn)量較高等特點,具有很好的推廣。無土栽培的固體基質(zhì)一般是一些礦物質(zhì)材料,具有很好的吸水性,比如珍珠巖、?;⒅椤⒛嗵康?,一般均可使蔬菜快速生長;液體基質(zhì)一般用浮板毛膜和營養(yǎng)液膜等技術(shù)方式,將蔬菜放置于液體之中,提供營養(yǎng)物質(zhì),保證穩(wěn)定生長。水培對液體要求較高,對營養(yǎng)液各組分要求以及液體溫度等均要有很好保證,不然會影響蔬菜的穩(wěn)定生長。

      2 有機(jī)蔬菜無土栽培的發(fā)展現(xiàn)狀及意義

      2.1 無土栽培的發(fā)展現(xiàn)狀

      我國一直以來均使用噴淋設(shè)備對有機(jī)蔬菜進(jìn)行自動噴淋,保證有機(jī)蔬菜吸收各類營養(yǎng),這也是傳統(tǒng)有機(jī)蔬菜培養(yǎng)的方式。隨著國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,各類機(jī)械設(shè)備的研發(fā),無土栽培技術(shù)也有了很大的發(fā)展,從2013年開始,無土栽培技術(shù)開始應(yīng)用于有機(jī)蔬菜之中,并根據(jù)國家政府要求,在國內(nèi)各地做試點示范,根據(jù)不同地區(qū)環(huán)境生長的實際情況,實現(xiàn)具有一定特色的無土栽培技術(shù),并全面總結(jié)經(jīng)驗,分析存在問題與對策,為下一步全面實施推廣打好堅定的基礎(chǔ)。

      隨著無土栽培技術(shù)的不斷提升,在有機(jī)蔬菜的栽培過程中,也有了很多實用性的技術(shù),在低桿植株上,有很好的植保作用。在一些植保較為復(fù)雜地區(qū),配合先進(jìn)的設(shè)備及工藝,可有效解決傳統(tǒng)栽培的弊端,特別是山丘地帶,傳統(tǒng)栽培技術(shù)往往不能夠有效進(jìn)行有機(jī)作物的種植與生長,但利用無土栽培配合先進(jìn)設(shè)備工藝,可有效的在山丘地帶進(jìn)行種植。在國內(nèi)不同地區(qū)做試點示范,可根據(jù)不同地區(qū)地理環(huán)境、溫差環(huán)境的區(qū)別,在無土培植之中研究植保技術(shù)產(chǎn)生的各類效果,并根據(jù)栽培情況進(jìn)行合理化的分析,掌握不用環(huán)境下的準(zhǔn)確信息,以針對國內(nèi)各地區(qū)的差異,提供合理的研究方案,確保無土栽培技術(shù)的發(fā)展。我國無土栽培技術(shù)雖有較大的進(jìn)展,但目前在理論研究方面較為膚淺,無土栽培作物產(chǎn)生的效益也較少,隨著科技設(shè)備的不斷開發(fā),無土栽培技術(shù)也有了更多的進(jìn)展,特別在2016年,有機(jī)蔬菜的無土栽培技術(shù)已經(jīng)可以進(jìn)行系統(tǒng)化的操作,栽培有機(jī)蔬菜的產(chǎn)量也大量上升,不僅使有機(jī)蔬菜產(chǎn)量的增加,還使無土栽培技術(shù)也不斷提升,提升了有機(jī)蔬菜的培養(yǎng)效率。

      2.2 無土栽培的意義

      2.2.1 改善生態(tài)環(huán)境 傳統(tǒng)無土栽培過程中的營養(yǎng)液,營養(yǎng)液技術(shù)水平相對較低,在營養(yǎng)液運用之中,隨著時間推遲,營養(yǎng)液各組分也會出現(xiàn)一定變化,特別是營養(yǎng)液中的酸堿度的變化,若將其進(jìn)行隨意丟棄,則會對周圍環(huán)境造成一定的污染。若是利用硝態(tài)氮較多的營養(yǎng)液,勢必會使得周圍環(huán)境有更大的污染。而隨著科技水平的發(fā)展,各類營養(yǎng)液技術(shù)的發(fā)展,目前營養(yǎng)液在使用后,排出廢液對環(huán)境污染很小,基本可忽略不計。

      2.2.2 增加經(jīng)濟(jì)效益 利用無土栽培技術(shù),可有效提高有機(jī)蔬菜的產(chǎn)量,因為適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)液可有效提升有機(jī)蔬菜的生長速度,并保證有機(jī)蔬菜的品質(zhì),在較短的周期內(nèi)培育出大量的有機(jī)蔬菜,可大大增加經(jīng)濟(jì)效益。

      2.2.3 提升蔬菜品質(zhì) 在無土栽培過程中,使用的肥料基本都有機(jī)肥料,而有機(jī)肥料均是經(jīng)過特定的加工工藝生產(chǎn),保證了有機(jī)肥料的無污染性。有機(jī)肥料在栽培之中會更好的釋放營養(yǎng)成分,保證蔬菜可有效吸收營養(yǎng)成分,既健康,又可快速成生長。相對于無機(jī)化肥培養(yǎng)的蔬菜,這一類有機(jī)蔬菜品質(zhì)將更好,更受消費者的喜愛。

      3 有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)要點

      3.1 栽培槽的建設(shè)

      有機(jī)蔬菜的無土栽培之中,栽培槽的建設(shè)是栽培的基礎(chǔ),一般無土栽培均在大棚之中栽培,不僅可很好的控制溫度,還能夠陽光可有效照射到大棚之中,保證蔬菜的光合作用。大棚一般采用東西走向進(jìn)行搭建,而栽培槽基本上和大棚方向垂直,沿著南北方向進(jìn)行。栽培槽一般會挖掘到土壤之中,一般栽培槽沿著地面向下挖掘25cm,栽培槽的地面寬度和表面寬度分別為25cm和45cm,不同栽培槽之間相隔140cm。在栽培槽的建設(shè)之中,需嚴(yán)格注意其深度,若深度低于25cm,會影響水分蒸發(fā),使水分快速蒸發(fā),不能夠保證農(nóng)作物根系可有效的吸收營養(yǎng)液,使得產(chǎn)量下降。在保證栽培槽深度的情況下,還需要隔斷土壤和基質(zhì)材料的接觸,保證不使其混合在一起。

      3.2 基質(zhì)材料選擇

      基質(zhì)材料的選址對無土栽培之中起到很重要的作用,基質(zhì)材料一定要具有很好的透氣性,并具有很好的保水效果,此外,還需要在節(jié)約成本的角度上進(jìn)行考慮。在實際無土栽培之中,一般會選擇爐渣或沙礫作為基質(zhì)材料,因為其具有很好的穩(wěn)定性,并且質(zhì)量較輕,容易搬運,還有很好的保水性,可應(yīng)用于各種場所的栽培。在基質(zhì)材料的選擇之中,要考慮到基質(zhì)材料的孔隙率問題,需要將不同顆粒的基質(zhì)材料進(jìn)行混合使用,保證孔隙率可達(dá)到50%以上,在達(dá)到一定孔隙率時,空隙中具有有大量的空氣,一般空氣占比要達(dá)到25%。當(dāng)基質(zhì)材料經(jīng)過一次栽培后,可定期對其進(jìn)行清洗,保證各種殘渣的殘留,而影響下一階段的栽培,保證多次利用。

      3.3 營養(yǎng)液配制

      為了保證蔬菜能夠正常生長,以及空間最優(yōu)利用,一般在無土栽培過程之中,會將不同種類的蔬菜進(jìn)行統(tǒng)一培養(yǎng),而營養(yǎng)液則是無土栽培的重中之重,配制好的營養(yǎng)液,可有效保證蔬菜的生長。營養(yǎng)液的配制一般是先購買一定量的肥料,在肥料之中添加熱水并攪拌,使其能夠溶解于熱水之中,溶解后再加入一定量配比的水,并將混合溶液攪拌均勻,即可配成所需的營養(yǎng)液。營養(yǎng)液配制需要嚴(yán)格控制其溶度和pH值,只有在一定pH環(huán)境下,蔬菜才能夠正常的生長,一般營養(yǎng)液溶度要在0.2%作用,pH值在6.5左右最優(yōu)。隨著蔬菜的生長,會吸收一定量的水分,當(dāng)水分吸收之后,營養(yǎng)液中的pH值則會有所變化,因此,在栽培過程中,一般每隔兩周就要進(jìn)行pH值得測定,保證在一個良好的環(huán)境之下生長。

      3.4 灌溉設(shè)備選用

      在有機(jī)蔬菜的無土栽培過程中,需要嚴(yán)格注重水分的灌溉,由于基質(zhì)具有很大的孔隙率,不能按照傳統(tǒng)的栽培方式,利用較多的水分進(jìn)行灌溉,這樣水分會有較大的流動,使其沖刷蔬菜根部,會產(chǎn)生一定的損傷。在無土栽培之中,需要利用灌溉設(shè)備,通過設(shè)備進(jìn)行水流量的控制,保證合理的水流,并控制一定水壓,將水分運輸?shù)交|(zhì)材料之中,保證農(nóng)作物的吸收,促進(jìn)蔬菜生長。

      3.5 灌溉肥水管理

      對于不同種類的蔬菜,需要不同養(yǎng)分的營養(yǎng)液,因此,在進(jìn)行無土栽培之中,需要根據(jù)蔬菜種類的不同,選擇合理的肥料灌溉。同種蔬菜在不同成長期,對肥料成分的控制也不同,也需根據(jù)不同時期作物的不同,進(jìn)行合理的肥料灌溉。在施肥前期,種子發(fā)芽階段,需要運用成分較為全面的肥料進(jìn)行灌溉,保證各項元素的吸收;當(dāng)蔬菜處于快速生長階段,則要快速增長肥料,保證其生長速度,提高產(chǎn)量。有機(jī)肥料的灌溉應(yīng)與水分的灌溉進(jìn)行區(qū)分,在水分灌溉時,需要根據(jù)季節(jié)的變化,進(jìn)行灌溉,冬季灌溉水分應(yīng)有所減少,天氣寒冷會使蔬菜的吸水量下降,天氣炎熱則對增加吸水量;當(dāng)陰雨天氣時,也需要停止?jié)补?。對于需水量較強的蔬菜,則應(yīng)該經(jīng)常澆灌,反之減少。在澆灌之時,還需嚴(yán)格保證水質(zhì)量,防止污水進(jìn)入。

      3.6 栽培管理方法

      對于有機(jī)蔬菜的無土栽培之中,需要嚴(yán)格按照栽培要求,使用正確的栽培管理方法,對其進(jìn)行管理。當(dāng)蔬菜成長定型之后,則可不需要進(jìn)行施肥,只需要配合營養(yǎng)液,保證蔬菜到成熟期則可。根據(jù)季節(jié)性的不同和蔬菜成長情況的變化,控制定期定量的對蔬菜進(jìn)行澆灌管理。在蔬菜前期栽培過程中,營養(yǎng)液用量需要減少,而當(dāng)天氣炎熱之時,則又要適當(dāng)?shù)脑黾訝I養(yǎng)液,利用噴淋設(shè)備每天多次噴淋,一般肥料噴淋2-3次。施肥標(biāo)準(zhǔn)也有嚴(yán)格要求,要根據(jù)基質(zhì)材料的情況進(jìn)行施肥,一般基質(zhì)材料較為濕潤情況下,則可不進(jìn)行施肥,以免施損傷蔬菜。在栽培過程中,需要嚴(yán)格控制營養(yǎng)液的溫度和濕度,一般溫度控制在25℃左右,濕度在10%~30%之間,空氣之中營養(yǎng)液也需進(jìn)行控制,白天較晚上少,在60%左右,晚上則在80%左右,保證蔬菜的生長。

      4 有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)研究

      根據(jù)有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)要點分析,確定無土培養(yǎng)方式方法,選擇意大利生菜和櫻桃蘿卜作為本次試驗對象,進(jìn)行無土栽培技術(shù)的研究。本次試驗采用半自動化無土栽培設(shè)備,以巖棉作為無土栽培基材,進(jìn)行生菜和蘿卜的無土栽培技術(shù)研究,探討無土栽培模式。

      4.1 栽培材料與方法

      4.1.1 栽培材料 意大利生菜是一種以脆嫩葉為食的蔬菜,具有量大、栽培周期短、營養(yǎng)豐富等特點,對人體有較大益處,常用于無土栽培技術(shù)的研究,在葉菜類之中具有典型的代表性。櫻桃蘿卜個頭較小,口感脆嫩,可生吃,一般可四季種植,生長周期短,外形美觀,含有較多維生素,在根菜類無土栽培之中具有典型代表作用。

      4.1.2 栽培方法 本次栽培方法基材主要以巖棉為主,利用半自動化栽培裝置,在人工氣候箱之中進(jìn)行栽培試驗。氣候箱之中控制溫度與時間,以白天光照12小時,夜晚取消光照為一個周期,光照強度為12000Lux,溫度夜晚控制在15±1℃,白天控制在25±1℃,濕度保持70±5%。本次栽培試驗周期為2個月,均在室內(nèi)完成。

      4.1.3 營養(yǎng)液成份 本次營養(yǎng)液配方主要采用日本園藝配方。

      4.2 測試指標(biāo)

      對植株性能測試之中,生長指標(biāo)主要測試植株的重量,包括干重和鮮重,以及植株的高度;還有根系表面積和根長度。生菜和櫻桃蘿卜按照植株的不同,對其菜葉和根部進(jìn)行分別測量。

      4.3 評價方法

      在對有機(jī)蔬菜無土栽培的結(jié)果評價之中,主要對蔬菜的品質(zhì)、無土栽培過程之中營養(yǎng)液利用率、能源投入和蔬菜經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。

      4.3.1 蔬菜品質(zhì) 蔬菜品質(zhì)的評價,主要測定生菜的品質(zhì),生菜作為葉菜,具有較高的硝酸鹽含量,生菜本身的硝酸鹽較容易通過試驗測定,因此,硝酸鹽含量可作為生菜品質(zhì)的一個重要指標(biāo),蔬菜之中硝酸鹽含量較高,對素菜品質(zhì)有一定影響,無土栽培之中,降低硝酸鹽含量也是作為培養(yǎng)之中的重要品質(zhì)目標(biāo)。

      4.3.2 能源投入 本次栽培試驗過程中,能源投入只要以整個栽培周期中栽培裝置運行所需能耗量計算。在栽培周期內(nèi),能源投入主要包含電費、水費以及肥料費,其總和即為能源投入量。

      4.3.3 經(jīng)濟(jì)效益 對栽培整個周期時間成本、能耗成本等計算,并結(jié)合產(chǎn)量和品質(zhì)核算,根據(jù)市場價格進(jìn)行預(yù)估,對蔬菜經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。

      4.4 結(jié)果分析

      4.4.1 外觀分析 本研究在同一環(huán)境之下,進(jìn)行了兩輪試驗,每輪試驗周期為30天,每天24小時均進(jìn)行試驗。試驗過程中均未出現(xiàn)有害病蟲現(xiàn)象,這是由于在實驗室環(huán)境之下,并沒有害蟲的產(chǎn)生。系統(tǒng)穩(wěn)定,營養(yǎng)液pH值控制在6±0.5,運行之中不需要進(jìn)行人為調(diào)控,具有很好的穩(wěn)定性。

      由相關(guān)結(jié)果可看出,生菜根系生長較好,生菜菜葉也沒有出現(xiàn)病害,菜體較大,單株產(chǎn)量較高;櫻桃蘿卜個頭相對較大,蘿卜形態(tài)好看,生長狀況良好。利用無土栽培的生菜和櫻桃蘿卜形態(tài)較好,個體也較大。

      4.4.2 生菜品質(zhì)分析 根據(jù)無土栽培模式培養(yǎng)的生菜,根據(jù)對其硝酸鹽濃度測量,經(jīng)過兩次生菜栽培,其硝酸鹽濃度分別為2357.21mg/kg和2131.25mg/kg,根據(jù)國內(nèi)蔬菜之中硝酸鹽含量要低于3000mg/kg以下,無土栽培模式下均可以低于標(biāo)準(zhǔn)值。而在對比組同樣條件下,用土壤栽培其硝酸鹽濃度在2834.52mg/kg,無土栽培模式的硝酸鹽至要低于土壤栽培模式,降低含量約20%。

      4.4.3 能源投入分析 在能源投入分析中,主要對其電費、水費和化肥費用進(jìn)行估算。在整個栽培周期30天之中,共計用電32度,用水41L,電費價格為0.58元/度,水費價格為4.0元/m。化肥費用折合每升約0.26元。合計共能源投入費用約27.46元。

      4.4.4 經(jīng)濟(jì)效益分析 根據(jù)對當(dāng)?shù)厥袌稣{(diào)研,意大利生菜和櫻桃蘿卜價格普遍較高,無土栽培生產(chǎn)的生菜量較多,在冬季市場之中,具有良好的效益。因此,本次主要根據(jù)冬季市場情況,對兩種蔬菜價格進(jìn)行評估。

      由相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,無土栽培意大利生菜和櫻桃蘿卜的價格分別為214元和94.5元,土壤栽培的價格分別為169.2元和82.8元。無土栽培模式價格要分別提升26.5%和14.3%,說明無土栽培模式下,有機(jī)蔬菜經(jīng)濟(jì)模式具有大量提升。

      5 結(jié)束語

      隨著無土栽培技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)開展對有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)的應(yīng)用也越來越多,特別是近幾年,無土栽培技術(shù)的逐漸成熟,也開始了大面積的試點應(yīng)用。有機(jī)蔬菜無土栽培技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以在沙地、堿地進(jìn)行蔬菜的栽培,增加了國內(nèi)土地利用面積,還可以提升當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益,保證種植戶的經(jīng)濟(jì)來源。盡管我國無土栽培技術(shù)還并未成熟,但只要經(jīng)過科技人員的研究下,必將會有新的發(fā)展,提高我國的農(nóng)業(yè)實力。

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