无土栽培学：固体基质栽培技术

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1、固体基质栽培技术固体基质栽培技术 本章主要内容o砾培生产设施及管理砾培生产设施及管理o沙培生产设施及管理沙培生产设施及管理o岩棉培生产设施及管理岩棉培生产设施及管理o简易基质袋培、槽培和立体栽培生产简易基质袋培、槽培和立体栽培生产设施及管理设施及管理o 固体基质栽培简称基质培，它是利用非土壤固体基质栽培简称基质培，它是利用非土壤的固体基质材料作栽培基质，用以固定作物，的固体基质材料作栽培基质，用以固定作物，并通过浇灌营养液或施用固态肥和浇灌清水并通过浇灌营养液或施用固态肥和浇灌清水供应作物生长发育所需的水分和养分，进行供应作物生长发育所需的水分和养分，进行作物栽培的一种形式。作物栽培的一种形式

2、。o 与水培相比，基质栽培设施简单，成本低，与水培相比，基质栽培设施简单，成本低，由于基质有缓冲作用，养分、水分和温度等由于基质有缓冲作用，养分、水分和温度等环境变化缓和，栽培技术与传统土壤栽培有环境变化缓和，栽培技术与传统土壤栽培有很大相似之处，容易掌握。很大相似之处，容易掌握。o 目前我国大部分地区的无土栽培都采用基质目前我国大部分地区的无土栽培都采用基质培。培。o 无机基质培主要有砂培、砾培、岩棉培、蛭无机基质培主要有砂培、砾培、岩棉培、蛭石培等，有机基质培主要有泥炭培、椰糠培、石培等，有机基质培主要有泥炭培、椰糠培、锯末培、稻壳培等。锯末培、稻壳培等。o 无机基质理化性状稳定，是当前基

3、质栽培的无机基质理化性状稳定，是当前基质栽培的主要材料，而有机基质材料在使用上有一定主要材料，而有机基质材料在使用上有一定的要求，主要为工农业有机废弃物经堆制发的要求，主要为工农业有机废弃物经堆制发酵后合成，所形成的有机基质培在我国各地酵后合成，所形成的有机基质培在我国各地广泛采用。广泛采用。o 基质培有多种设施形式，按照栽培空间状况可分为基质培有多种设施形式，按照栽培空间状况可分为平面栽培平面栽培和和立体栽培立体栽培。o 平面栽培就是利用平面空间进行栽培，一般的蔬菜平面栽培就是利用平面空间进行栽培，一般的蔬菜都可以进行平面栽培，尤其适于植株高大的蔬菜，都可以进行平面栽培，尤其适于植株高大的蔬

4、菜，如番茄、黄瓜等，如番茄、黄瓜等，平面栽培又分槽培和袋培平面栽培又分槽培和袋培等；等；o 立体栽培就是充分利用设施空间进行栽培，主要用立体栽培就是充分利用设施空间进行栽培，主要用于小株型园艺作物，又可分为于小株型园艺作物，又可分为袋式栽培袋式栽培和和柱式栽培柱式栽培等。等。第一节砾培生产设施及管理Thefacilitiesandmanagementsofgravelcultureo 砾培砾培(Gravel Culture)是指采用石砾是指采用石砾(粒径大于粒径大于3 mm以上以上)作为生长基质的一类无土栽培技术。作为生长基质的一类无土栽培技术。o Gravel culture is a ki

5、nd of soilless culture using gravel (grain size is larger than 3 mm)as growth media.o 它是最早应用于商业化生产的无土栽培技术它是最早应用于商业化生产的无土栽培技术 o It is the earliest commercialized soilless culture type.砾砾 培培o 砾培是无土栽培初期阶段的主要形式。砾培是无土栽培初期阶段的主要形式。o 它是一种封闭循环的系统，其关键部件是一它是一种封闭循环的系统，其关键部件是一组不漏水的种植槽，槽内装满惰性石砾，砾组不漏水的种植槽，槽内装满惰性石砾

6、，砾的直径一般大于的直径一般大于3mm，种植槽定期灌营养液，种植槽定期灌营养液，然后排出回流至贮液池。然后排出回流至贮液池。o 砾培的水肥利用率较高，但由于砾培的建设费用较高，砾培的水肥利用率较高，但由于砾培的建设费用较高，石砾容重大，运输、清洗和消毒的工作烦重，费用高，石砾容重大，运输、清洗和消毒的工作烦重，费用高，不易做到彻底杀灭前茬作物种植过程中残留的病虫害，不易做到彻底杀灭前茬作物种植过程中残留的病虫害，致使后茬病虫害较为严重。因此，在近几十年的发展致使后茬病虫害较为严重。因此，在近几十年的发展中呈萎缩状态。中呈萎缩状态。oThe utilance of water and ferti

7、lizers is very high in gravel culture.But the cost of construction is also high and the bulk density of gravel is large,and it is not easy to wash and disinfect after plantation.So the development of gravel culture is decreased step by step in near decades.一、砾培生产设施的结构一、砾培生产设施的结构The structure of a gr

8、avel culture facility1石砾层石砾层 2排液缓冲间排液缓冲间 3灌液缓冲间灌液缓冲间 4灌排管灌排管 5供液管供液管 6回流管回流管 7贮液池贮液池 8泵泵 9水泵滤网水泵滤网 10阀门阀门 11分液管分液管 12转换式供液阀转换式供液阀 13传传感器感器 14槽壁槽壁 15尼龙纱网尼龙纱网 16黑色塑料膜黑色塑料膜 17半圆排灌管半圆排灌管 18排灌通道排灌通道 19小孔小孔砾培种植系统砾培种植系统1、种植槽、种植槽/trougho 由于石砾的容重大，因此盛放石砾的种植槽由于石砾的容重大，因此盛放石砾的种植槽槽框多为红砖用水泥沙浆砌成或用水泥预制槽框多为红砖用水泥沙浆砌成

9、或用水泥预制板制成，也可以用塑料板、木板等做成板制成，也可以用塑料板、木板等做成。o Because the bulk density of gravel is heavy,the trough containing gravel must be made substantially by brick or precoated plate or plastic or wood plate,and so on.种植槽横切面呈种植槽横切面呈V形，槽长度控制在形，槽长度控制在2030 m以内。种植槽应以以内。种植槽应以1:2001:250的坡降向贮液池的方向略为倾斜。槽中的石砾层表面应的坡降向贮液池

10、的方向略为倾斜。槽中的石砾层表面应低于种植槽槽框顶面低于种植槽槽框顶面35 cm。1.槽框槽框 2.地面地面 3.塑料纱网塑料纱网 4.塑料薄膜塑料薄膜 5.塑料排液管塑料排液管 6.排液通道排液通道 7.梯形排液管梯形排液管 8.圆形排液管圆形排液管槽底有排液管的砾培种植槽结构示意图槽底有排液管的砾培种植槽结构示意图砾培种植槽种植白菜砾培种植槽种植白菜砾培种植槽种植花卉砾培种植槽种植花卉1.供液管供液管 2.种植槽种植槽 3.供液缓冲间供液缓冲间 4.基质基质5.水泵水泵 6.溢出口溢出口 7.排液缓冲间排液缓冲间 8.排液口排液口 9.贮液池贮液池 10.营养液营养液 11.种植槽横切面种

11、植槽横切面槽底不设排液管的种植槽槽底不设排液管的种植槽The trough without outlet pipes in the bottom有一种种植槽是在底部有一种种植槽是在底部不设排液管不设排液管。做成槽框之后，。做成槽框之后，铺上黑色塑料薄膜，然后放上石砾即可种植。铺上黑色塑料薄膜，然后放上石砾即可种植。o 要注意两个问题：要注意两个问题：o 一是种植槽向贮液池方向的倾斜度应较大；一是种植槽向贮液池方向的倾斜度应较大；二是选用的石砾粒径应稍大一些，以利于营二是选用的石砾粒径应稍大一些，以利于营养液在石砾层中的流动。养液在石砾层中的流动。在在V形的种植槽内铺上黑色塑料薄膜之后，槽底部安

12、形的种植槽内铺上黑色塑料薄膜之后，槽底部安放一条既作为灌液也作为排液之用的灌排两用管。放一条既作为灌液也作为排液之用的灌排两用管。槽底设灌排液两用管的砾培槽底设灌排液两用管的砾培The gravel culture with the outlet and inlet in the bottom1.基质基质 2.种植槽种植槽 3.灌排液两用管灌排液两用管 4.水泵水泵5.贮液池贮液池 6.营养液营养液 7.种植槽横切面种植槽横切面2、供液及排液系统供液及排液系统supplying and outlet system包括水泵、供液管道、电磁阀、定时器、自动转换轮灌包括水泵、供液管道、电磁阀、定时器

13、、自动转换轮灌阀门以及控制水位及水泵工作的液位感应器等部分阀门以及控制水位及水泵工作的液位感应器等部分It includes the pump,supplying pipes,solenoid valve,timer and automatic rotational irrigation valve and the liquid layer sensor for layer control and the working of pump,and so on.槽底不设排液管的种植槽槽底不设排液管的种植槽The trough without outlet pipes in the bottom有些

14、砾培的生产设施则较为简单，供液系统只是由水有些砾培的生产设施则较为简单，供液系统只是由水泵、供液管道、调节流量的阀门以及定时器等组成泵、供液管道、调节流量的阀门以及定时器等组成 1.植株植株 2.基质基质(石砾石砾)3.供液管供液管 4.供液缓冲间供液缓冲间 5.种植槽种植槽 6.营养液营养液 7.贮液池贮液池 8.排液缓冲间排液缓冲间 9.溢出口溢出口 10.排液口排液口 11.可调节高度的套管可调节高度的套管 砾培的灌液和排液要求的总原则是砾培的灌液和排液要求的总原则是速灌速排速灌速排。The general principle for gravel culture is the rapi

15、d irrigation and drainage.供液系统的水泵流量要求足够大，而且排液供液系统的水泵流量要求足够大，而且排液管的口径也要够大管的口径也要够大 That means the power of pump must be large enough and the calibers of the irritation and drainage pipes must be large enough too.砾培生产设施为例来说明其砾培生产设施为例来说明其灌排过程灌排过程营养液营养液水泵水泵供液管道供液管道供液缓冲间供液缓冲间槽底的灌排管槽底的灌排管营营养液液位由下至上地上升养液液位由

16、下至上地上升液面低于石砾表面液面低于石砾表面35 cm时时营养液排到贮液池。营养液排到贮液池。在种植槽底不设灌排液管的砾培生产设施，其在种植槽底不设灌排液管的砾培生产设施，其供液排液过程供液排液过程是：是：营养液营养液水泵水泵供液管道供液管道供液缓冲间供液缓冲间在石砾下在石砾下层的石砾间孔隙沿种植槽从高至低流动层的石砾间孔隙沿种植槽从高至低流动升至离升至离石砾层表面大约石砾层表面大约35 cm处处排液缓冲间排液缓冲间排液管道排液管道贮液池。贮液池。3、贮液池、贮液池/reservoir贮液池都是建在地下。确保贮液池不渗漏。贮液池都是建在地下。确保贮液池不渗漏。10%15%左右是被石砾所吸持左右

17、是被石砾所吸持石砾表层石砾表层大约有大约有35 cm是不被营养液所浸润的，这部分是不被营养液所浸润的，这部分石砾占石砾总体积的石砾占石砾总体积的15%20%左右左右而水泵停止供液之后，大部分营养液均流回贮液池中。而水泵停止供液之后，大部分营养液均流回贮液池中。因此，贮液池的容积约为生产设施中石砾总体积的因此，贮液池的容积约为生产设施中石砾总体积的75%左右。左右。在在500m2的石砾培温室中，地下贮液池的容积大约需要的石砾培温室中，地下贮液池的容积大约需要20m3。二、砾培生产设施的管理二、砾培生产设施的管理the management of gravel cultureo(一一)营养液配方的

18、选择、配制和补充营养液配方的选择、配制和补充o The choice,confection and supplement of nutrient solutiono 砾培在每次灌排液之后残留在石砾中的营养液量不砾培在每次灌排液之后残留在石砾中的营养液量不多，随着基质水分的蒸发和植株的吸收，易造成槽多，随着基质水分的蒸发和植株的吸收，易造成槽中残存的营养液浓度变高。中残存的营养液浓度变高。o 因此，营养液浓度不宜过高，应选择较低浓度的营因此，营养液浓度不宜过高，应选择较低浓度的营养液配方。一般的浓度要求为养液配方。一般的浓度要求为1.01.2 ms/cm，如果，如果选用较高浓度的配方要使用其选用

19、较高浓度的配方要使用其0.5剂量。剂量。o 由于砾培所用的营养液浓度较低，因此养分由于砾培所用的营养液浓度较低，因此养分的补充要及时，否则可能会出现缺肥。当营的补充要及时，否则可能会出现缺肥。当营养液浓度降低至原来浓度的养液浓度降低至原来浓度的60%70%时就时就补充至原来的浓度。补充至原来的浓度。oBecause the concentration of nutrient solution for gravel culture is relative low,the supplement must be in time,otherwise,the lack of nutrients will

20、 appear.In general,the supplement of nutrients is needed after the decrease of the concentration of nutrient solution being up to 60%-70%of the original concentration of nutrient solution.o 如选用如选用水肥同步吸收水肥同步吸收的配方，每隔的配方，每隔12天补天补充水分时就以营养液的形式加入即可。充水分时就以营养液的形式加入即可。o If the nutrient solution with the isoc

21、hronous absorption of water and nutrients is selected,the supplement of water must be added as nutrient solution every 1 to 2 days.(一一)供液及排液的管理供液及排液的管理the management of irrigation and drainageo 氧气供应氧气供应o砾培在供液的过程中，槽中的营养液液位由下至上不断上升，砾培在供液的过程中，槽中的营养液液位由下至上不断上升，直至达到直至达到石砾层以下石砾层以下23 cm为止为止。在灌液的过程中，把石砾层。在灌

22、液的过程中，把石砾层中原来中原来CO2浓度较高、浓度较高、O2含量较少的空气顶推到基质外部，而含量较少的空气顶推到基质外部，而在排液的过程中随着槽中液位的降低，又把新鲜的空气带入基在排液的过程中随着槽中液位的降低，又把新鲜的空气带入基质中，质中，如此循环往复，可使基质中的如此循环往复，可使基质中的O2处于一个较高的状态，处于一个较高的状态，使作物根系生长良好使作物根系生长良好。o 供液和排液的频度供液和排液的频度应根据作物种类、植株大应根据作物种类、植株大小、石砾的大小和吸持水分的能力和气候情小、石砾的大小和吸持水分的能力和气候情况的不同而定。况的不同而定。o 在天气炎热、湿度小、空气干燥而植

23、株较大、在天气炎热、湿度小、空气干燥而植株较大、石砾持水能力较低时，灌排液的次数要增加。石砾持水能力较低时，灌排液的次数要增加。反之，则可减少一些。反之，则可减少一些。o 可以通过已知的基质总孔隙度和持水率以及可以通过已知的基质总孔隙度和持水率以及水泵的流量来水泵的流量来计算水泵的供液时间计算水泵的供液时间。根据植。根据植株的耗水情况来计算供液次数，也可以通过株的耗水情况来计算供液次数，也可以通过经验经验估算供液频度估算供液频度。8m42 m的温室内共设有的温室内共设有12条宽度为条宽度为80 cm、侧深、侧深25cm、中央深、中央深30 cm、长度为、长度为20 m的的V形种植槽，形种植槽，

24、采用采用750w、口径为、口径为25mm、每分钟流量、每分钟流量300L的水泵的水泵供液为例来计算供液频度：供液为例来计算供液频度：种植槽总容积种植槽总容积=120.8m20m0.25m=48m3，石砾的总孔隙度为石砾的总孔隙度为40%，灌液时只灌至离石砾表面，灌液时只灌至离石砾表面3cm以下，则全温室种植槽的以下，则全温室种植槽的总营养液容积总营养液容积=120.8m20m(0.25m-0.03m)40%=16.90m3 17m3，石砾会吸持营养液总体积的石砾会吸持营养液总体积的10%15%，即有，即有1.72.55m3是残留在石砾中的，即，每次供液的体是残留在石砾中的，即，每次供液的体积至

25、少应为积至少应为17-(1.72.5)m3，即，即15.314.5m3。而水泵流量为而水泵流量为300L/min，即，即18m3/h，则每次供液时间，则每次供液时间=(15.314.5)m3/18m3.h-1=0.850.80h，也即水泵供液时间，也即水泵供液时间为为4851分钟。分钟。如果温室中种植如果温室中种植1000株株番茄，以始花期后每天番茄，以始花期后每天每株的耗每株的耗水量为水量为2L，残留在石砾中的营养液以，残留在石砾中的营养液以30%可被根系吸收可被根系吸收计 算，则 残 留 营 养 液 可 供 植 株 吸 收 的 时 间计 算，则 残 留 营 养 液 可 供 植 株 吸 收

26、的 时 间=(1.72.55)m330%(2L/株株.天天1000株株)=0.2550.3825天，即为天，即为6.129.18小时。小时。考虑到石砾表面的自然蒸发和植株夜间蒸腾较少，主要考虑到石砾表面的自然蒸发和植株夜间蒸腾较少，主要为白天蒸腾，因此，供液间歇应再缩短为白天蒸腾，因此，供液间歇应再缩短60%左右，即每左右，即每隔隔(6.129.18)小时小时60%=3.675.50小时。小时。把供液时间主要考虑放在白天，则可定为把供液时间主要考虑放在白天，则可定为7:00、10:30、13:00、15:00、0:00五次供液，则足以满足作物的生长所五次供液，则足以满足作物的生长所需。需。(三

27、三)石砾的清洗、消毒和更换石砾的清洗、消毒和更换cleaning,disinfectionandreplacingofgravel换茬时首先把石砾中的换茬时首先把石砾中的残根败叶清掉残根败叶清掉，用清水冲洗。，用清水冲洗。0.3%0.5%有效氯的有效氯的次氯酸钠或次氯酸钙次氯酸钠或次氯酸钙溶液，浸泡溶液，浸泡30分钟，再循分钟，再循环环30分钟后排去，再用分钟后排去，再用清水冲洗清水冲洗。如果是选用吸附能力小的花岗岩石砾，还可以如果是选用吸附能力小的花岗岩石砾，还可以1/5000浓度的浓度的高锰酸高锰酸钾溶液钾溶液消毒，但浸泡的时间不能太长，约消毒，但浸泡的时间不能太长，约20分钟后即可排掉，

28、而且分钟后即可排掉，而且必须用清水冲洗，否则石砾表面会有褐色的锰盐沉积。必须用清水冲洗，否则石砾表面会有褐色的锰盐沉积。砾培的消毒工作量和强度都较大，而且难以消毒彻底。如果有条件砾培的消毒工作量和强度都较大，而且难以消毒彻底。如果有条件的，可在经过的，可在经过23年的使用之后把石砾更换掉，避免病虫的大量累年的使用之后把石砾更换掉，避免病虫的大量累积。积。第二节沙培生产设施及管理sectionIIthefacilityandmanagementofsandculture沙培沙培(Sand Culture)是用沙粒作为作物生长基质的一类是用沙粒作为作物生长基质的一类无土栽培技术。无土栽培技术。由于

29、沙粒的来源广泛，价格低廉，生产设施的结构较为由于沙粒的来源广泛，价格低廉，生产设施的结构较为简单，建造方便，维护及运行费用便宜，因此在世界上简单，建造方便，维护及运行费用便宜，因此在世界上许多国家得到广泛的应用。许多国家得到广泛的应用。防止砂培过干过湿防止砂培过干过湿是管理的关键。是管理的关键。（一）种植槽（一）种植槽/plantation trough根据种植槽建设形状的不同可分为下列几种类型根据种植槽建设形状的不同可分为下列几种类型1、V形种植槽形种植槽/plantation trough of shape V 1.供液管供液管 2.水阻管水阻管 3.滴头支架滴头支架 4.塑料薄膜塑料薄膜

30、 5.砖砌成的槽框砖砌成的槽框 6.基质基质(沙沙)7.排液管排液管 8.粗大石砾粗大石砾 9.槽底槽底 V型种植槽横切面示意图型种植槽横切面示意图2、形种植槽形种植槽 plantation trough in shape 1.两侧低、中间高的槽底两侧低、中间高的槽底 2.塑料薄膜塑料薄膜 3.基质基质(沙沙)4.粗粗大石砾大石砾 5.排液孔排液孔 6.地面地面 形种植槽横切面示意图形种植槽横切面示意图3、平底种植槽、平底种植槽 plantation trough with even bottom槽底是水平的，可用槽底是水平的，可用34层砖在温室或大棚平实的地层砖在温室或大棚平实的地面平铺而成

31、，然后在槽内衬一层黑色塑料薄膜。面平铺而成，然后在槽内衬一层黑色塑料薄膜。1.红砖叠成的槽框红砖叠成的槽框 2.塑料薄膜塑料薄膜 3.液位观察管液位观察管 4.基质基质 5.滴头滴头 6.供液管供液管 7.地面地面 平底种植槽结构示意图平底种植槽结构示意图槽式沙培种植甜瓜槽式沙培种植甜瓜全温室地面沙培全温室地面沙培Sand culture in all greenhouses ground1.植株植株 2.薄壁滴灌带薄壁滴灌带 3.沙沙 4.排液管排液管 5.黑色塑黑色塑料薄膜料薄膜 6.温室地面温室地面全温室地面沙培示意图全温室地面沙培示意图沙培一般是采用滴灌的方式来供液的沙培一般是采用滴灌

32、的方式来供液的Drip irrigation system is always used to supply nutrient solution in sand culture流量很小流量很小(0.20.5 L/h)的的重力自流式滴灌系统重力自流式滴灌系统，它通过，它通过供液支管在大棚或温室的种植槽四周互相连通，形成一供液支管在大棚或温室的种植槽四周互相连通，形成一个闭环系统，以使各处的压力尽量均匀，然后把已连接个闭环系统，以使各处的压力尽量均匀，然后把已连接有滴头的毛滴管两端与供液支管相连并平铺在种植槽的有滴头的毛滴管两端与供液支管相连并平铺在种植槽的基质面上基质面上 重力自流式滴灌系统在棚

33、内设置示意图重力自流式滴灌系统在棚内设置示意图1.贮液池贮液池 2.阀门阀门 3.供液主管供液主管 4.毛滴管毛滴管 5.种植槽槽框种植槽槽框 6.温室温室 7.工作通道工作通道重力自流式滴灌系统在棚内安装重力自流式滴灌系统在棚内安装薄壁滴灌带薄壁滴灌带这种滴灌带可代替复杂的滴灌系统，成本很低，而这种滴灌带可代替复杂的滴灌系统，成本很低，而且使用上也很方便。且使用上也很方便。This kind of drip irrigation system is in low cost and convenient.（三）贮液池（三）贮液池/reservoir采用水泵进行供液的，采用水泵进行供液的，可把贮

34、液池建在地下可把贮液池建在地下。如果采用重力自流式供如果采用重力自流式供液的，则要根据滴灌系液的，则要根据滴灌系统对压力的要求而把贮统对压力的要求而把贮液池架高建在地面以上。液池架高建在地面以上。1.池体池体 2.支撑柱支撑柱 3.清洗用排水口清洗用排水口 4.供液出水口供液出水口 5.地面地面 高设贮液池结构示意图高设贮液池结构示意图o 要预留要预留2个出水口个出水口o 一是在贴近池底处留一个较大口径的出水口，以便一是在贴近池底处留一个较大口径的出水口，以便清洗贮液池清洗贮液池时排水；时排水；o 另一个出水口是在高于池底约另一个出水口是在高于池底约510 cm处，它是作处，它是作为为供液的出

35、水口供液的出水口。在水中或配制营养液时带有的沉。在水中或配制营养液时带有的沉淀物质可沉降在池底而不会流到滴灌系统中造成堵淀物质可沉降在池底而不会流到滴灌系统中造成堵塞。塞。二、沙培生产设施的管理沙培生产设施的管理Themanagementofsandculture(一一)滴灌系统的日常管理滴灌系统的日常管理 滴灌系统堵塞原因滴灌系统堵塞原因 The possible reason of jamming of irrigation systemu配制营养液的原料纯度不高配制营养液的原料纯度不高uLow purity of raw materials for nutrient solutionu不

36、溶性物质含量高不溶性物质含量高 High contents of insoluble substancesu水源杂质多水源杂质多 Too much impurity in wateru配制过程产生沉淀配制过程产生沉淀 precipitation caused during the confection of nutrient solutionu水质硬度高水质硬度高 water with high hardnessu过滤器的过滤效果差过滤器的过滤效果差 filter inefficiency(二二)营养液管理及其他营养液管理及其他The management of nutrient soluti

37、on and others 1、营养液配方的选择和配制、营养液配方的选择和配制 由于沙培基质的缓冲能力较低，基质中的贮液量不由于沙培基质的缓冲能力较低，基质中的贮液量不多，存于基质层中的营养液的浓度和酸碱度会因作物的多，存于基质层中的营养液的浓度和酸碱度会因作物的选择性吸收和基质表面的蒸腾作用而变化较大，因此，选择性吸收和基质表面的蒸腾作用而变化较大，因此，要选用浓度较低要选用浓度较低(1.01.5 ms/cm)、酸碱反应较稳定的配、酸碱反应较稳定的配方方。如果选择原配方浓度较高，可用其如果选择原配方浓度较高，可用其1/2剂量。剂量。在配制营养液时要严格按照操作规程进行，以避免在配制营养液时要

38、严格按照操作规程进行，以避免沉淀物的大量产生和堵塞滴头。沉淀物的大量产生和堵塞滴头。供液浓度和供液频度供液浓度和供液频度 The concentration and frequency of supplying nutrient solution 当阳光充足、温度高、湿度小、风力较强当阳光充足、温度高、湿度小、风力较强(如夏季如夏季)时供液的浓度应降低，大约为时供液的浓度应降低，大约为1.01.2ms/cm，而且每天，而且每天的供液次数要较多；的供液次数要较多；反之，在光照不足、温度较低、湿度大、风力较弱反之，在光照不足、温度较低、湿度大、风力较弱(如早春季节如早春季节)，要稍为提高营养液的浓

39、度至，要稍为提高营养液的浓度至1.21.5ms/cm，每天的供液次数应少一些。每天的供液次数应少一些。3、供液量的确定、供液量的确定The determination of supplying amount of nutrient solution应根据植株的大小和光照、温度、湿度及通风条件的不同应根据植株的大小和光照、温度、湿度及通风条件的不同来具体确定。来具体确定。It depends on the growth stages of plants and the conditions of light,temperature,humidity and ventilation.最好是控制在基

40、质中没有水层的出现而基质的含水量达到最好是控制在基质中没有水层的出现而基质的含水量达到其饱和持水量的其饱和持水量的70%80%左右即可。左右即可。It is considered the best to control the water content of growth media being 70%to 80%of statured moisture capacity,and there is no water layer in growth media at that time.4、基质中累积盐分的消除、基质中累积盐分的消除 The elimination of salts accum

41、ulated in growth media当基质表面的营养液中的水分丧失之后，盐分就累积在当基质表面的营养液中的水分丧失之后，盐分就累积在基质表面，严重时甚至肉眼都可见到白色的基质表面，严重时甚至肉眼都可见到白色的“盐霜盐霜”，这可能危害植株根茎部。这可能危害植株根茎部。每隔每隔12个月左右用较大量的清水冲洗一次基质表面，个月左右用较大量的清水冲洗一次基质表面，每隔每隔23周，通过滴灌系统加入一次清水或稀的营养液周，通过滴灌系统加入一次清水或稀的营养液(1/4剂量左右剂量左右)以冲去基质中较多的盐分。以冲去基质中较多的盐分。第三节第三节 岩棉培生产设施及管理岩棉培生产设施及管理 Sectio

42、n III the facility and management of rockwool culture岩棉配岩棉配(Rockwool Culture)是以岩棉作为植物生长基质是以岩棉作为植物生长基质的一类无土栽培技术。的一类无土栽培技术。岩棉培生产设施的材质轻便，建设安装简单，省力，岩棉培生产设施的材质轻便，建设安装简单，省力，费用相对较低，生产过程的管理简便，在配备有关的费用相对较低，生产过程的管理简便，在配备有关的控制装置的条件下易于实现大规模生产的自动化。控制装置的条件下易于实现大规模生产的自动化。从从1980年以来，岩棉培首先在欧洲应用普及，很年以来，岩棉培首先在欧洲应用普及，很快

43、在全世界的许多地方得到广泛的应用，目前应快在全世界的许多地方得到广泛的应用，目前应用的面积已超过用的面积已超过34万万hm2(不完全统计不完全统计)。以荷兰、英国、日本、以色列、俄罗斯等国的面以荷兰、英国、日本、以色列、俄罗斯等国的面积较大。积较大。岩棉栽培番茄岩棉栽培番茄一、岩棉培的生产设施一、岩棉培的生产设施the production facilities of rockwool culture岩棉培是以定型的岩棉培是以定型的(多数为四方体多数为四方体)、用白色塑料薄膜包裹、用白色塑料薄膜包裹的岩棉块为生长基质的岩棉块为生长基质(种植垫种植垫)，在岩棉种植垫面上的塑料，在岩棉种植垫面上的

44、塑料薄膜上开孔，放上已育好小苗的育苗育苗块，然后往岩棉薄膜上开孔，放上已育好小苗的育苗育苗块，然后往岩棉种植垫中滴入营养液来种植作物种植垫中滴入营养液来种植作物 根据岩棉培生产设施中营养液的利用方式不同，可将岩棉根据岩棉培生产设施中营养液的利用方式不同，可将岩棉培分为培分为开放式岩棉培开放式岩棉培和和循环式岩棉培循环式岩棉培两大类。两大类。岩棉种植垫种植植物示意图岩棉种植垫种植植物示意图1.育苗用岩棉块育苗用岩棉块 2.包裹岩棉块的黑色塑料薄膜包裹岩棉块的黑色塑料薄膜 3.岩棉种植岩棉种植垫垫 4.白色或银灰色塑料薄膜白色或银灰色塑料薄膜 5.供液管供液管 6.滴灌管滴灌管 7.种植槽种植槽

45、岩棉种植垫种植番茄示意图岩棉种植垫种植番茄示意图（一）开放式岩棉培的生产设施（一）开放式岩棉培的生产设施1、开放式岩棉培生产设施的特点、开放式岩棉培生产设施的特点优点：优点：开放式岩棉培的设施结构较为简单，安装容易，造开放式岩棉培的设施结构较为简单，安装容易，造价便宜，在生产过程中可以减少由于循环过程中存在于营价便宜，在生产过程中可以减少由于循环过程中存在于营养液中的病菌的传播蔓延的危险，即使有部分植株感染病养液中的病菌的传播蔓延的危险，即使有部分植株感染病害，只需把染病植株的种植袋清掉即可。害，只需把染病植株的种植袋清掉即可。缺点：缺点：营养液的用量较大，在生长过程中对植株养分供应营养液的用

46、量较大，在生长过程中对植株养分供应的控制不易做到精确，而且废弃的营养液对环境会造成一的控制不易做到精确，而且废弃的营养液对环境会造成一定的污染定的污染。2、开放式岩棉培的设施结构、开放式岩棉培的设施结构主要包括放置在种植畦上主要包括放置在种植畦上岩棉种植垫岩棉种植垫、供液供液系统系统以及排去多余营养液的以及排去多余营养液的排液系统排液系统等部分等部分组成组成。开放式岩棉培系统的结构和组成示意图开放式岩棉培系统的结构和组成示意图1.畦面塑料薄膜畦面塑料薄膜 2.岩棉种植垫岩棉种植垫 3.滴灌管滴灌管 4.岩棉育苗岩棉育苗块块 5.黑白双色塑料薄膜黑白双色塑料薄膜 6.泡沫塑料块泡沫塑料块 7.加

47、温管加温管 8.滴灌毛管滴灌毛管 9.排液沟排液沟(1)种植畦的结构种植畦的结构 the structure of plantation bed开放式岩棉培种植畦及畦面摆放种植垫示意图开放式岩棉培种植畦及畦面摆放种植垫示意图要在整个温室地面铺上一层厚度为要在整个温室地面铺上一层厚度为0.20.3 mm的乳的乳白色或银灰色塑料薄膜或专用的铺地面的编织状塑白色或银灰色塑料薄膜或专用的铺地面的编织状塑料薄膜，将所有的畦面和畦沟全部覆盖料薄膜，将所有的畦面和畦沟全部覆盖。在温室地上铺上白色薄膜的作用：在温室地上铺上白色薄膜的作用：一是为了防止土传病虫害的侵染和滋生杂草，一是为了防止土传病虫害的侵染和滋

48、生杂草，二是防止多余的营养液渗入土中而产生盐渍化，二是防止多余的营养液渗入土中而产生盐渍化，三是增加光照反射率，使作物叶背及下部叶片的光三是增加光照反射率，使作物叶背及下部叶片的光照强度增加。照强度增加。(2)岩棉种植垫的规格岩棉种植垫的规格the specification of rockwool slabo岩棉种植垫规格的确定问题实质上是每株作物占有的营养面积岩棉种植垫规格的确定问题实质上是每株作物占有的营养面积(体积体积)的问题，或者说是每株作物拥有的营养液量的问题。的问题，或者说是每株作物拥有的营养液量的问题。o在条件许可下，当然是基质的体积大一些有好处，但生产成本在条件许可下，当然是

49、基质的体积大一些有好处，但生产成本就增加。就增加。o作为商品出售的岩棉种植垫多为四方体的，作为商品出售的岩棉种植垫多为四方体的，厚度约厚度约710 cm，宽度为宽度为1530 cm，长度，长度8090 cm左右左右。这样的种植垫如果每条。这样的种植垫如果每条种植种植2株作物，平均每株作物占有的体积大约为株作物，平均每株作物占有的体积大约为10多多L，可满足，可满足多数作物生长所需。多数作物生长所需。(3)岩棉种植垫在种植畦中的排列岩棉种植垫在种植畦中的排列 arrangement of rockwool slabs in a plantation bed将种植垫一紧贴一个在种植畦背上排列成将种

50、植垫一紧贴一个在种植畦背上排列成2行，每行均放在畦的行，每行均放在畦的斜面上，以利于多余的营养液从种植垫侧面的切口处流到畦沟中。斜面上，以利于多余的营养液从种植垫侧面的切口处流到畦沟中。这样排列的种植垫在这样排列的种植垫在畦面的畦面的2行间距较大，作为人行工作通道行间距较大，作为人行工作通道，而在畦沟之间的而在畦沟之间的2行间距较小，不作为人行通道，而作为摆放供行间距较小，不作为人行通道，而作为摆放供液管道及排水之用。液管道及排水之用。(4)供液系统供液系统irrigationsystemo 开放式岩棉培采用滴灌系统来供液。开放式岩棉培采用滴灌系统来供液。o 以小水滴的形式以小水滴的形式(点水

51、源点水源)通过滴头以较缓慢的速度通过滴头以较缓慢的速度进行灌溉。进行灌溉。o 具有节水省工的优点。具有节水省工的优点。滴灌系统的基本组成滴灌系统的基本组成the composition of a irrigation system主要由液源、过滤器、各级供液管道、滴头以及主要由液源、过滤器、各级供液管道、滴头以及在各级管道中安装的阀门等部分组成。在各级管道中安装的阀门等部分组成。It consists of solution source,filter,pipes with different calibers,dippers,values and so on.液源液源 solution so

52、urce 由由有营养液池有营养液池和和无营养液池无营养液池的的2种方式来提供。种方式来提供。有营养液池的方式有营养液池的方式 1.支架支架 2.营养液罐营养液罐 3.阀门阀门 4.压力表压力表 5.过滤器过滤器 6.水表水表 7.干管干管 8.支管支管 9.毛管毛管 10.滴灌管滴灌管 开放式岩棉培重力式滴灌系统示意图开放式岩棉培重力式滴灌系统示意图无营养液池的方式无营养液池的方式不设大容量的营养液池，而只是设浓缩营养液罐不设大容量的营养液池，而只是设浓缩营养液罐(分别分别盛装盛装A、B两种浓缩液两种浓缩液)1.水源水源 2.电磁阀电磁阀 3.浓缩营养液定量注入泵浓缩营养液定量注入泵 4.营养

53、液混合器营养液混合器 5.浓缩营养液浓缩营养液罐罐 6.过滤器过滤器 7.流量控制阀流量控制阀 8.供液管供液管 9.滴灌管滴灌管 10.种植畦种植畦 11.岩棉育苗块岩棉育苗块和种植垫和种植垫 12.支持铁丝支持铁丝 开放式岩棉培无营养液池滴灌系统示意图开放式岩棉培无营养液池滴灌系统示意图营养液混合器和浓缩营养液罐营养液混合器和浓缩营养液罐 营养液混合器营养液混合器过滤器过滤器/filter过滤器主要有三种形式，即过滤器主要有三种形式，即滤网式过滤器滤网式过滤器、砂石过滤器砂石过滤器和和叠片式过滤器叠片式过滤器。滤网式过滤器是利用筛孔较小的滤网来起到过滤的目的。滤网式过滤器是利用筛孔较小的滤

54、网来起到过滤的目的。一般在规模较小的无土栽培中使用。一般在规模较小的无土栽培中使用。砂石过滤器是利用不同粒径的沙子和石砾来起到过滤作用。砂石过滤器是利用不同粒径的沙子和石砾来起到过滤作用。叠片式过滤器则是利用具有许多小槽状的塑料片叠在一起，叠片式过滤器则是利用具有许多小槽状的塑料片叠在一起，在水流经过时把粗大的颗粒过滤掉（推荐使用）。在水流经过时把粗大的颗粒过滤掉（推荐使用）。经过一段时间的使用之后，过滤器均需进行清洗，防止堵经过一段时间的使用之后，过滤器均需进行清洗，防止堵塞而使得流量过分减少和水压降低。塞而使得流量过分减少和水压降低。滴灌管道滴灌管道pipesofirrigationsys

55、tem从过滤器至种植行之间由不同管径的管道组成，从过滤器至种植行之间由不同管径的管道组成，管径从大至小分别称为管径从大至小分别称为干管干管、支管支管和和毛管毛管等。等。管道口径的大小应以保证供液的均匀性为前提，管道口径的大小应以保证供液的均匀性为前提，这需要考虑整个滴灌系统的控制面积、水泵功这需要考虑整个滴灌系统的控制面积、水泵功率大小和滴头的流量等因素。率大小和滴头的流量等因素。目前常用的水阻管有目前常用的水阻管有2种，种，一种为孔径较大一种为孔径较大(约约35 mm左右左右)的塑料管，在此水阻管的塑料管，在此水阻管上连接上所选用的滴头，通过滴头来进一步调节流量，上连接上所选用的滴头，通过滴

56、头来进一步调节流量，即使滴头堵塞，也即使滴头堵塞，也易于清理易于清理。还有一种水阻管的管径很小，内径只有还有一种水阻管的管径很小，内径只有0.5 mm左右，所左右，所以又称以又称发丝管发丝管，流经发丝管的水流的压力大为降低，本，流经发丝管的水流的压力大为降低，本身可作为滴头，其流量受管长度的影响，长度越长，流身可作为滴头，其流量受管长度的影响，长度越长，流量越小。由于管径较小，所以容易造成堵塞，一旦堵塞量越小。由于管径较小，所以容易造成堵塞，一旦堵塞之后之后难以清理疏通难以清理疏通。水阻管（调压管、消能管），是在毛管进口处安装一段的水阻管（调压管、消能管），是在毛管进口处安装一段的细塑料管。细

57、塑料管。对选用滴灌系统的要求对选用滴灌系统的要求therequirementsforselecteddripirrigationsystema、可靠性、可靠性 reliabilityb、均匀性、均匀性 uniformityc、及时性、及时性 betimes滴灌系统在使用过程的注意事项滴灌系统在使用过程的注意事项attentionsforirrigationsystems a、定期检查定期检查。b、要使用、要使用符合规定纯度的肥料符合规定纯度的肥料来配制营养液。来配制营养液。c、如采用人工控制阀门开关的，在供液未结束前均、如采用人工控制阀门开关的，在供液未结束前均要要有人看守有人看守，避免由于遗

58、忘而使得供液过量。，避免由于遗忘而使得供液过量。排液系统排液系统drainagesystem岩棉种植垫侧面约离地面岩棉种植垫侧面约离地面1/3高度的位置切出高度的位置切出57 cm的切的切口口(每个种植袋有每个种植袋有23个切口个切口)流出的多余营养液流到畦沟流出的多余营养液流到畦沟中，再流到棚外的排水沟中。中，再流到棚外的排水沟中。多余营养液的排水沟最好结合土壤栽培，以避免污染环多余营养液的排水沟最好结合土壤栽培，以避免污染环境。境。目前有许多国家已开始重视温室栽培多余营养液对环境目前有许多国家已开始重视温室栽培多余营养液对环境的污染问题。的污染问题。3、开放式岩棉培的营养液管理、开放式岩棉

59、培的营养液管理themanagementofopeningrockwoolculture要准确地确定供给营养液的要准确地确定供给营养液的浓度、数量及供液浓度、数量及供液时期时期等管理上的技术参数，就要根据每株作物等管理上的技术参数，就要根据每株作物所占有的所占有的基质的体积、空气的温度和湿度的变基质的体积、空气的温度和湿度的变化、太阳辐射的强弱以及作物的长势情况化、太阳辐射的强弱以及作物的长势情况来具来具体确定。体确定。(1)供液量的确定供液量的确定determinationofsupplyingamount向生长在岩棉培基质中的作物的供水量受到向生长在岩棉培基质中的作物的供水量受到基质持水基

60、质持水量量、每株作物占有的基质体积每株作物占有的基质体积以及以及作物的需水量作物的需水量三个方面的三个方面的影响。影响。The supplying amount of nutrient solution will be affected by the water capacity of growth media,the volume of growth media per plant and the water requirement of plant.作物的需水量随着作物的种类、生育期和环境因素如光作物的需水量随着作物的种类、生育期和环境因素如光照、温度、湿度和风力等的变化而变化的。照、温度

61、、湿度和风力等的变化而变化的。The former two are changeless,but the water requirement of plants depends on the kind of plant,growth stages and environmental factors,such as light,temperature,humidity,and ventilation,etc.岩棉的持水量岩棉的持水量 water capacity of rockwool 农用岩棉的最大持水量可达其容积的农用岩棉的最大持水量可达其容积的90%以上，但以上，但作为合适种植作物的持水量

62、不应超过岩棉体积的作为合适种植作物的持水量不应超过岩棉体积的80%。而且岩棉基质中的水分存在着垂直分布上的。而且岩棉基质中的水分存在着垂直分布上的差异，即上层的含水量低于下层。差异，即上层的含水量低于下层。作物的需水量作物的需水量water requirements of plants不同作物或同一重作物的不同生育期的吸水量有着很大不同作物或同一重作物的不同生育期的吸水量有着很大的差异的差异 几种作物不同生育期的吸水量几种作物不同生育期的吸水量(L/株株.天天)(山崎肯哉，山崎肯哉，1989)开放式岩棉培番茄不同月份的滴灌供液量开放式岩棉培番茄不同月份的滴灌供液量（L(株株.d)）供水量确定的

63、方法供水量确定的方法 determination method of water supply一是用张力计法测定基质中的含水量，一是用张力计法测定基质中的含水量，一是利用经验的方法来估计植株的耗水量。一是利用经验的方法来估计植株的耗水量。张力计张力计还可以利用经验的方法来估计植株的耗水量还可以利用经验的方法来估计植株的耗水量。例如，山崎认为番茄始花期后的日耗水量约为例如，山崎认为番茄始花期后的日耗水量约为0.81.0L，此时如果进行日耗水量的估算，则可，此时如果进行日耗水量的估算，则可增加增加20%30%的供水量，这样的日供水量就为的供水量，这样的日供水量就为1.01.3L。(2)供液浓度的确

64、定供液浓度的确定thedeterminationofsupplyingconcentration如果使用山崎配方（如果使用山崎配方（同步吸收型同步吸收型）来供液，只需将营养）来供液，只需将营养液的浓度控制在液的浓度控制在1个剂量即可。如果使用其它营养液配个剂量即可。如果使用其它营养液配方，可参照山崎配方的浓度来进行调整。方，可参照山崎配方的浓度来进行调整。例如用园试配例如用园试配方的浓度比山崎配方的高方的浓度比山崎配方的高1倍左右，对于种植番茄来说，倍左右，对于种植番茄来说，园试配方只需园试配方只需1/2剂量即可。剂量即可。在生产实际中，植株对水肥的吸收情况在生产实际中，植株对水肥的吸收情况并

65、不完全是山崎并不完全是山崎所提出的水肥同步所提出的水肥同步，而是与气候调节和作物株龄条件有，而是与气候调节和作物株龄条件有关。关。在生产过程中应根据实际情况来控制供液浓度。一般认在生产过程中应根据实际情况来控制供液浓度。一般认为，供液浓度最低为为，供液浓度最低为0.61.0 ms/cm，最高不超过，最高不超过2.22.5 ms/cm，对多数作物来说均是安全的。，对多数作物来说均是安全的。(二二)循环式岩棉培循环式岩棉培循环式岩棉培循环式岩棉培是指加入岩棉基质中的营养液的数量较是指加入岩棉基质中的营养液的数量较多，多余的营养液从岩棉中流出后通过回流管道集中多，多余的营养液从岩棉中流出后通过回流管

66、道集中于贮液池中，以便循环再用而不是排掉的一类无土栽于贮液池中，以便循环再用而不是排掉的一类无土栽培技术。培技术。优点：优点：是营养液的利用率高是营养液的利用率高缺点：缺点：其设施的结构复杂，基本建设费用及日常运行其设施的结构复杂，基本建设费用及日常运行和维护费用高，而且在清洗消毒不彻底时易造成病害和维护费用高，而且在清洗消毒不彻底时易造成病害较快地传播。较快地传播。1、循环式岩棉培生产设施的结构、循环式岩棉培生产设施的结构 the structure of production facility of cycling rockwool culture整个循环式岩棉培生产设整个循环式岩棉培生产设施包括施包括种植槽种植槽、岩棉种植岩棉种植垫垫、供液的滴灌系统供液的滴灌系统以及以及回流系统回流系统这几个部分组成。这几个部分组成。A.全系统示意图全系统示意图 B.种植槽结构示意图种植槽结构示意图1.水位控制器水位控制器 2.供液罐供液罐 3.滴管滴管 4.排液管排液管 5.贮液池贮液池 6.水泵水泵 7.浮球开关浮球开关8.控制面板控制面板 9.营养液罐营养液罐 10.黑色塑料薄膜黑色塑料薄