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观赏植物无土栽培

不使用土壤而用营养液及其他设施栽培植物的方法。它是20世纪30~40年代出现的新技术,近年又有长足发展。无土栽培的出现,使观赏植物栽培发生了根本性变革。此种新技术有很多优越性:①不受地方限制,可在沙漠、戈壁、岩石、盐碱土等地以及城镇的屋顶、阳台、走廊、墙壁及其他地方进行观赏植物栽培。②节省养分、水分。

不使用土壤而用营养液及其他设施栽培植物的方法。它是20世纪30~40年代出现的新技术,近年又有长足发展。无土栽培的出现,使观赏植物栽培发生了根本性变革。此种新技术有很多优越性:①不受地方限制,可在沙漠、戈壁、岩石、盐碱土等地以及城镇的屋顶、阳台、走廊、墙壁及其他地方进行观赏植物栽培。②节省养分、水分。栽培在土壤中由于蒸发、流失,会有50%~90%的养分和水分损失,而在无土栽培时则损失甚少。③清洁卫生,病虫害少,不发生土壤和粪肥传染的病虫害,也不散发恶臭。④产品质量好。如香石竹无土栽培者植株健壮、花多、花大、花期长,开花高峰提前,花色好、香味浓、不易木质化、耐运输。月季花枝长,花朵增加。唐菖蒲郁金香、水仙、风信子等,均可早开花、有较长花莛和较大花朵。⑤基质轻便,操作或搬动栽植容器时简便省力。⑥产品产量高。唐菖蒲郁金香土壤栽培易感染病毒病而死亡;非洲菊土培常生长不好、产量低;但在无土栽培中无病、生长好,产量高。⑦可进行自动化管理,大大简化了操作程序。

发展简史

中国古代就有无土栽培。西晋嵇含(263~306)的《南方草木状·卷上》就有在苇筏孔中种植蕹菜的记载:“南人编苇为筏。作小孔浮于水上。种子于水中。则如萍根浮水面。及长,茎叶皆出于苇筏中孔,随水上下。南方之奇蔬也。”在民间也早有盘中养水仙、种蒜苗,在筐或盆中发豆芽等做法。在西方,也有些类似的记载。不过,这些都是原始的无土栽培。科学的无土栽培,始于1859~1865年德国科学家萨克斯(Julius von Sachs)和克诺普(W.Knop)的试验。他们在用化学品配成的营养液中种出了植物,称为水培。1929年美国教授格里克(W.F.Gericke)采用水培番茄,获得了成功。后又出现了沙培和砾培,连同水培,这是早期的三种无土栽培。1941年,美国马里兰的斯图尔特(N.W.Stuart)号召成立园艺和观赏园艺小组,对观赏植物的无土栽培做了大量研究,并最先使用脲甲醛作为栽培基质。以后,又发展了许多种栽培方法。1955年9月在荷兰斯赫维宁根的国际园艺学会上成立了无土栽培小组,1980年国际无土栽培小组正式改称国际无土栽培学会(ISOSC),1988年中国第一次派人参加了会议。

中国无土栽培发展很快,有不少城市或地区在进行试验或生产。中国的无土栽培学术组织有中国农业工程学会无土栽培学组和中国园艺学会园艺植物无土栽培研究会,都在广泛进行实验、推广。在生产中,已在洋兰等花卉中采用工厂化无土栽培。出口中国兰、热带兰时,都以苔藓加长效复合肥粒代替土壤。出口盆花,也用木屑、壳糠等加长效复合肥粒来代替土壤,既便于通过海关,又可在运输途中保持生机。

科学技术的进步促进了无土栽培技术的发展,如计算机的应用,可自动控制营养液的浓度、酸度和用量,控制温度、湿度、光照等,使管理简单化、自动化、科学化。一些新工业产品如岩棉、塑料泡沫等的出现,为无土栽培提供了优良基质。在一些发达国家,观赏植物无土栽培已在生产应用上占相当比重。有的国家法律规定,限制带土植物进口,这也促进了观赏植物出口国家的无土栽培发展。观赏植物无土栽培,可以美化城市面貌和居住环境,提供工作、学习的美好环境,为各国人民所喜爱。无土栽培可在缺水源、干旱、无土、高寒地区使用,也可在矿坑中、空间站、潜艇中栽花种菜,很有发展前途。

无土栽培的种类

无土栽培有许多名称,如水培、水栽、养液培、化学培、溶液培等。其中最常用的为水培。关于无土栽培方法,有许多不同的分类。1990年联合国粮农组织将用于园艺作物生产的无土栽培方法分为两类。

水培:①格里克水培。通过固定床将植物根系伸入下面槽中。槽的上部为空气层,下部为静止的或流动的营养液。②漂浮水培。植物固定在漂浮于循环营养液面的轻质塑料泡沫板上。③深循环式水培。在具有通气装置的循环流动营养液深槽中栽种植物。④营养膜技术。通称NFT,在6~10mm厚的流动营养液膜中栽种植物。⑤雾培。植物根系处在连续的或不连续的饱和营养液细滴中。

基质培:包括无机固体基质培和有机固体基质培两类。无机固体基质培中有:①沙培。以沙作基质,以滴灌或喷灌方式供给营养液。②砾培。以砾为基质,并循环使用营养液。③岩棉培。植物通过岩棉种植块,把根伸入到下面的岩棉垫中,并以滴嘴供应营养液。④其他还有类似沙培的蛭石培和珍珠岩培,也有类似砾培的陶粒培等等。有机固体基质培中有:①人工有机基质。聚苯乙烯、尿醛、聚氨基甲酸乙酯等。这种有机基质,在性质上类似无机固体基质。②天然有机基质。泥炭、树皮、锯末等。这类基质具有类似土壤的性质。在栽培形式上,有些轻基质,如蛭石、珍珠岩、岩棉、泥炭、尿醛等,还可用于水平袋培和垂直袋培。

技术和方法

营养液:营养液是无土栽培的养分来源。在营养液中,溶有氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯等微量元素。关于营养液中养分含量的单位现为毫摩尔/升(mmol/L)、毫克/升(mg/L)等,过去所用的百万分量(ppm)、毫克当量/升(mN/L)应以废除。过去营养成分多以元素表示,近年则多改用离子表示。营养液配方多达数百种,分别根据实验结果、植物分析及土肥分析进行配制。不管采用哪种配方,还要在植物生长不同阶段和依环境条件、水分情况、营养液的pH值及离子平衡的变化等情况,进行调节。

营养液的浓度大都在0.1‰~0.4‰的范围内。对绝大多数植物而言,以用0.2%。为宜。

营养液的酸度(pH值)要经常测定,因它关系到盐类的溶解度和细胞膜对离子的透过性。如发现变化,需立即以滴定法调整。不同植物对酸度的要求不同,对喜酸植物,如杜鹃花、山茶、栀子、茉莉等,pH值应为4.5~5.5;对一般观赏植物,要求pH值5.5~6.5;菊花、月季、香石竹、文竹、石刁柏等,pH值6.5~7.0。

植物吸收的是营养液中的离子。营养液经过使用一段时间后,植物需要的离子减少,不需要的离子增多,会使营养液的pH值产生变化,影响植株生长;有些离子如铜、锌、氯过量时,会产生毒害。故须经常测定,及时补充、调整。

植物对离子的吸收是主动过程,需要能量。如根部缺氧时,不仅影响吸收功能,根也会腐烂,使植株死亡。所以,要注意及时向营养液中通气供氧。可用压缩机通过管道向营养液中打入空气;或使营养液由高处自由落下,把氧气带入;或使用蛭石等多孔基质;或用炉渣、泥炭等填充种植床;或使支持种植床的网与营养液面有18cm左右的间隔,使老根及根茎勿浸入营养液中,借以保持通气。

在开放系统中,营养液不需调节。在循环系统中,其浓度、酸度和养分比例会发生变化,应及时加以调节。