有机无土蔬菜栽培基质

有机无土蔬菜栽培基质（精选5篇）

有机无土蔬菜栽培基质 篇1

1、背景技术

在目前的温室蔬菜栽培技术中, 一般采用向土壤中施用基肥和追肥的方式来给蔬菜生长提供必需的营养元素。基肥, 就是在定植前将一定数量的化肥和腐熟有机肥较均匀的混入耕作层的土壤中, 使土壤耕作层变得富含营养, 然后开沟或做垄定植蔬菜苗;追肥, 就是在蔬菜生长过程中, 需要肥料量较大的时候, 再次或多次向土壤中追回肥料, 方式有沟施、埋施、水冲等。

在这样的种植方式下, 根系可以在土壤中无限制的伸长, 分布的范围较宽深, 如此大量的土壤对各种不十分正确的肥水管理具有很大的缓冲能力, 所以管理指标相对宽松, 技术相对简单, 比较适合多数农民操作。但存在几个缺点:一是很多肥料被水带到深层土壤中, 还有些被微生物分解回归大气, 还有些被固定在耕作层中不再溶于水, 再加上土壤中肥料均匀但根系分布不匀, 根系少的地方肥料浪费就多, 所以多个方面导致了肥料利用率低;二是被带到深层的肥料对土壤和地下水形成污染;三是土壤中的病源虫源始终存在, 所以病虫害难以消除。

十几年前, 我国的农业科学家发明了有机基质无土栽培技术, 将有机原料如牲畜粪便、作物秸秆、花生壳等发酵腐熟灭菌, 配制成有机基质, 用薄膜或水泥做槽或沟, 把有机基质与土壤完全分隔开, 在有机基质中种植蔬菜, 并在蔬菜生长过程中经常施用有机肥或化肥, 满足蔬菜生长的需要。

在这样的种植方式下, 肥料的浪费较少, 基质干净无菌, 而且透气性较好, 蔬菜根系不容易得病, 而且因为有机肥较充足, 蔬菜植株比较健壮, 产品口感也大大改善。为了防止被水浮起基质, 一般用滴灌技术进行浇水。这种种植方式有三个缺点, 一是蔬菜根系生长在一个相对较小的环境中, 失去了大体积的土体的缓冲, 必须进行精确的肥水管理, 否则容易形成肥害、涝害、沤根、缺素等生理性障碍, 使得农民难以掌握其种植技术。所以, 多年来一直没有推广到很大面积;二是基质每天都在不断的分解, 越来越细, 营养成为也在减少, 所以每年都要把基质从槽或沟中小心的取出, 对基质进行消毒和重新配制, 消耗大量的人力;三是需要配方很精确的配套专用肥, 针对不同的蔬菜和不同的生长时期使用不同的配方, 目前此类产品还很少。

近两年, 又出现了一类种植方式, 有机基质与土壤不完全隔离, 例如开沟后在沟内两侧铺薄膜而底部不铺, 这样向沟内填入基质后, 基质层的下表面与土壤是连通的。这种种植方式下, 土壤对肥水管理具有了一定的缓冲性, 对肥料要求也不需要配方太严格, 对管理技术水平的要求介于前两者之间, 农民也容易接受;另外, 基质环境与土壤有很大的不同, 包括线虫在内的土传病虫害, 并不容易进入基质, 也不容易浸染基质内的根系, 尽管基质外的根系会受到一些浸染, 但那些根在整个根系中占的比例很小, 不足以对产量和长势形成明显的影响。它的缺点有三:一是开沟仍然需要人力;二是每年重新配制基质时需要更小心的取出基质;三是基质容易被水浮起, 所以一般在基质中混加一些砂子或炉渣, 这会污染土壤。

2、发明内容

本发明要解决的问题是提供一种不使用水泥或薄膜、不使用炉渣、减少了污染、不开沟、不建槽、节省人力物力的蔬菜有机基质栽培方法。

为了解决上述问题, 本发明采用以下技术方案:

一种蔬菜有机基质栽培方法, 包括以下步骤:

1) 配置基质:用菌液发酵有机肥;

2) 制作畦底:整平地面, 用玉米秸铺成畦底, 宽30～60cm, 畦底的厚度为2～3cm

3) 制作基质垄:将基质铺到玉米秸上, 上表面呈圆弧形, 中心高度15～25cm;

4) 铺设滴灌系统:在基质最高处铺设微喷管;

5) 栽培植株:在基质垄的两侧山腰处种植两行植株;

6) 覆膜:用若干条钢丝撑起弧形架, 高于基质垄, 在钢丝上部铺上薄膜并对准植株撕开孔洞, 露出植株;

7) 施肥:将液肥或固肥溶解于水中进行浇施。

以下是本发明对上述方案的进一步优化:配置基质时, 先将有机肥1m3鲜鸡粪和0.3m3玉米秸混合, 再加入500mg菌液进行密闭发酵, 内部温度保持在65～70℃, 发酵一个月后成为基质。

另一种优化:

配置基质时, 先将有机肥2m3鸡粪和1m3牛粪及1m3稻壳混合, 再加入1 000mg菌液进行密闭发酵, 内部温度保持在65～70℃, 发酵一个月后成为基质。

进一步优化:所述菌液为市售的EM菌或酵素菌。

进一步优化:所述固肥为花无缺或瑞莱。

进一步优化:相临畦底之间间隔50～90cm。

本发明采用上述方案, 有机肥料既不与土壤混合, 又不与土壤完全隔离, 不建槽也不开沟, 不用水泥或薄膜隔离, 而是在地面上铺一层薄的农作物秸秆作为隔离层, 然后把用几种有机质原料腐熟配制而成的基质自然的放置秸秆上, 在基质垄上种植蔬菜, 同时配合使用滴灌或微喷灌溉, 从上向下浇水, 以免基质被水浮起。

本发明集中了各种种植方式的优点:充分利用了土体的缓冲性, 使得肥水管理技术简单易学;在蔬菜生长前期, 利用所铺的秸秆隔离土壤, 在蔬菜生长的后期, 隔离层腐烂失去隔离作用变为肥料, 则充分利用基质与土壤环境的差别保护了绝大多数的根系, 基本上阻隔了病虫害, 比半隔离种植方式下的感染更晚更差;不使用水泥或薄膜, 不使用炉渣, 减少了污染;不开沟, 不建槽, 节省了人力使用。

经过小范围试验, 应用本发明技术种植蔬菜, 成本低, 产量与其它方式基本一样, 原料来源丰富, 技术新颖实用, 产品品质好, 最大的优点在于操作简单。

下面结合附图1和实施例对本发明作进一步说明。

3、具体实施方式

实施例1:

一种蔬菜有机基质栽培方法, 包括以下步骤:

1) 配置基质:用市售的酵素菌的菌液发酵有机肥;先将有机肥1m3鲜鸡粪和0.3m3玉米秸混合, 再加入500mg菌液进行密闭发酵, 内部温度保持在65～70℃, 发酵一个月后成为基质3;

2) 制作畦底:整平地面1, 用玉米秸铺成畦底2, 宽30cm, 畦底2的厚度为2cm, 相临畦底2之间间隔50cm;

3) 制作基质垄:将基质3铺到玉米秸上, 上表面呈圆弧形, 中心高度15cm;

4) 铺设滴灌系统:在基质最高处铺设微喷管4, 使其喷口对称地排列于管的两侧;

5) 栽培植株:在基质垄的两侧山腰处种植两行植株5;

6) 覆膜:用若干条钢丝撑起弧形架6, 高于基质垄, 在钢丝上部铺上薄膜7并对准植株撕开孔洞, 露出植株5;

7) 施肥:将液肥或固肥溶解于水中进行浇施。

根据蔬菜的需水需肥情况进行浇水和施肥, 苗小时、阴天时、低温时少浇水少施肥, 植株大时、晴天时、高温时多浇水多施肥, 肥料可以用花无缺、瑞莱等全溶性复合肥, 按照1:1 000的比例溶解于水中, 随着浇水施入基质。

本发明采用上述方案, 经过小范围试验, 应用本发明技术种植蔬菜, 成本低, 产量与其它方式基本一样, 原料来源丰富, 技术新颖实用, 产品品质好, 最大的优点在于操作简单。

实施例2:

一种蔬菜有机基质栽培方法, 包括以下步骤:

1) 配置基质:用市售的EM菌的菌液发酵有机肥;先将有机肥2m3鸡粪和1m3牛粪及1m3稻壳混合, 再加入1 000mg菌液进行密闭发酵, 内部温度保持在70℃, 发酵一个月后成为基质3;

2) 制作畦底:整平地面1, 用玉米秸铺成畦底2, 宽60cm, 畦底的厚度为3cm, 相临畦底2之间间隔90cm;

3) 制作基质垄:将基质铺3到玉米秸上, 上表面呈圆弧形, 中心高度25cm;

4) 铺设滴灌系统:在基质最高处铺设微喷管4, 使其喷口对称地排列于管的两侧;

5) 栽培植株:在基质垄的两侧山腰处种植两行植株5;

6) 覆膜:用若干条钢丝撑起弧形架6, 高于基质垄, 在钢丝上部铺上薄膜7并对准植株撕开孔洞, 露出植株;

7) 施肥:将液肥或固肥溶解于水中进行浇施。

根据蔬菜的需水需肥情况进行浇水和施肥, 苗小时、阴天时、低温时少浇水少施肥, 植株大时、晴天时、高温时多浇水多施肥, 肥料可以用市售的花无缺、瑞莱等全溶性复合肥, 按照1:1000的比例溶解于水中, 随着浇水施入基质。

本发明采用上述方案, 经过小范围试验, 应用本发明技术种植蔬菜, 成本低, 产量与其它方式基本一样, 原料来源丰富, 技术新颖实用, 产品品质好, 最大的优点在于操作简单, 农民的一学就会。

上述实施例中, 所述固肥不局限于市售的花无缺、瑞莱, 还可以采用与蔬菜的特性相适应的其他能溶于水的肥料。

有机无土蔬菜栽培基质 篇2

有机生态型无土栽培技术,它是指不用天然土壤,而使用基质,不用传统的营养液灌溉植物根系,而使用有机固态肥并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培技术。[3]

有机基质一般采用当地价格低廉的农作物秸秆及加工下脚料如玉米秸秆、花生壳、食用菌渣、甘蔗渣、酒糟、芦苇末、中药渣等工农业有机废弃物和畜禽粪便等为主要原料发酵腐熟而成,因此也大大降低了成本投入。为了改善有机基质的物理性能,可以加入一定量的无机基质如河沙、炉渣、蛭石、珍珠岩等进行混配。混配比例可根据当地基质材料的成本和来源灵活掌握,原则是基质中无机物最多不要超过 60%,否则其保水保肥性能下降。有机物与无机物的体积之比最大可达 8∶2。有机基质混配后其有机质含量应在 40%~50%以上,C/N=30 左右,总养分含量为 3~5 kg/m3左右,pH值为 5.8~6.4,容重为 0.30~0.64 g/cm3,总孔隙度大于 85%。

目前,国内的蔬菜有机生态型无土栽主要有槽式栽培、袋式栽培以及立体垂直栽培等。第一种栽培方式较为普遍。这种栽培方式比较有代表性的是蒋卫杰等人研制的地上栽培槽。这种栽培槽对基质的量要求不高,仅需要30m3/667m2左右即可,生产成本大大降低。并且,蔬菜的生长量以及产量都相对稳定,并未出现减产现象。有机生态型无土栽培技术主要适用的蔬菜品种包括:番茄、辣椒、茄子以及瓜类蔬菜等。

有机无土蔬菜栽培基质 篇3

我国每年的社会生产活动都要形成大量的工农业废弃物 (如农作物秸秆、煤矸石等) , 这些废弃物的不断堆积和排放不仅占用了大量的土地, 而且还会破坏当地的生态环境[6,7]。目前我国工农业废弃物的利用率均不高, 每年都有大量的农作物秸秆被焚烧[8], 堆积如山的煤矸石也只有少量用于制砖、烧制水泥及充填塌陷区复田[9], 综合利用率不到30%。因此, 如何充分有效地利用工农业废弃物, 对于减少资源浪费, 改善当地生态环境质量和农业可持续发展都具有十分重要的意义。本研究以煤矸石、油菜秸秆和猪粪等废弃资源为原料, 配制有机生态型无土栽培基质, 并在该基质上种植白菜 (Brassica chinensis L.) 、生菜 (Lactuca sativa) 、苋菜 (Amarantus mangostanus L.) 和菠菜 (Spinacia oleracea L.) 4种叶菜类蔬菜, 研究由煤矸石与腐熟油菜秸秆按不同的体积比组成的混合基质的理化性质, 以及栽培在该基质上的蔬菜生长发育状况, 以期找出煤矸石与腐熟油菜秸秆组成的有机生态型无土栽培基质栽培蔬菜的最佳配方, 为煤矸石、农作物秸秆等废弃资源的再利用寻找一条新的途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

煤矸石采自淮南市大通矿区, 经人工破碎成1mm~10 mm的不同粒径。油菜秸秆取自淮南市三河乡曹庵镇第二村民组当年秸秆, 风干后分别粉碎至l cm~5 cm, 添加15% (质量分数) 蒸汽高温消毒猪粪 (取自淮南市曹庵农业综合开发公司养猪场) 与l% (质量分数) 尿素, 含水量60%左右, 碳氮比为30左右, 进行高温静态堆制, 以塑料薄膜密闭。通过翻堆补充水分与氧气, 第1次翻堆于堆制后第4d进行, 然后每7d进行翻堆1次 (共5次) , 再每15d进行翻堆1次 (共2次) , 后期保持自然状态, 堆制腐熟结束后风干。菜园土取自淮南市郊蔬菜种植区, 土壤为马肝土。主要原料基本理化性状见表1。已有研究[10,11,12]已对所用的煤矸石、油菜秸秆和消毒猪粪以及由它们组成的混合基质的重金属污染进行了生态风险评价, 以土壤环境质量一级标准值为参比的评价结果为安全与优良。

供试作物:白菜、生菜、苋菜和菠菜4种蔬菜种子由淮南市种子公司提供。

1.2 试验设计

试验共设5个处理, 按下列配方 (体积比) 配制混合基质, T1:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=2∶8;T2:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=3∶7;T3:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=4∶6;T4:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=5∶5;T5:煤矸石∶腐熟油菜秸秆=6∶4;以菜园土为对照 (CK) 。将5种混合基质及土壤分别装入高30cm, 直径30cm的花盆中, 装盆高度28cm。装盆时, 对照处理菜园土一次性施入基肥, 施化肥量为尿素0.33 g/kg、过磷酸钙0.83 g/kg、氯化钾0.25 g/kg[13], 相当于施入N 0.15 g/kg、P0.05 g/kg、K 0.13 g/kg;5种混合基质处理不施化肥。4种蔬菜种子经消毒浸种催芽后分别播种于128穴育苗盘中, 出苗30d后当幼苗长至3叶1心时定植, 每盆定植2株, 采用完全随机区组设计, 每种处理4次重复, 常规栽培管理。4种蔬菜盆栽试验于2011年2月初开始至2011年5月底结束, 试验在淮南师范学院生命科学系实验中心栽培室中进行,

1.3 样品采集与测定

取内径10 cm、高16 cm的硬质聚已烯圆管, 底部放一块与圆管外径相同的塑料圆板作管底, 用透明胶紧密粘连使其不漏水, 圆筒体积为1256 cm3, 重量为W0。将自然风干的混合基质加满圆筒, 质量为W1, 浸泡水中24h, 质量为W2, 将圆筒口用已知重量 (W3) 的湿润纱布包住, 把圆筒倒置, 让圆筒中的水分流出, 直至没有水渗出, 称重为W4。按以下公式计算[14]:

4种蔬菜于定植后30d和55d分别取样, 测定株高 (自然株高:量取生长状态的植物从茎基部到冠层顶部表面的高度) 、单株地上鲜重、单株地下鲜重以及单株叶片数, 同时计算出鲜重根冠比。

基质和土壤p H值采用 (水土比2.5∶1) p H酸度计 (电位法) 测定, EC值采用 (水土比5.0∶1) DDS-307电导率仪测定[15], 有机质采用重铬酸钾法 (外加热法) 测定, 全N采用半微量凯氏定氮法测定, 碱解N用扩散法测定, 全P和有效磷 (P) 用钼锑抗比色法测定, 全K和速效钾 (K) 用火焰光度计法测定[16]。

数据采用Duncan’s新复极差测验法和Microsoft Excel (Office XP) 统计软件分析。

2 结果与分析

2.1 混合基质的理化特性

以煤矸石、腐熟油菜秸秆为原料混合而成的5种栽培基质的理化特性见表2。由表2看出, 在5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 基质的容重逐渐增加, 总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙以及大小孔隙比均有所下降。但这些指标的变化幅度均处于植物正常生长的适合范围内[17]。与土壤 (CK) 相比, 由于混合基质中有机质含量较高, 使基质的容重降低, 孔隙度增加, 水气比较为合理, 所以能够更好地协调根系水分和气体供应之间的矛盾。

由表2还可看出, 在5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 基质的有机质、EC、全N、碱解N和C/N下降, p H值、全P、全K、有效P和速效K有所增加。表明随着煤矸石含量的增加, 基质的供N能力、供肥潜力降低, 但基质的供P、K能力增强。与土壤 (CK) 相比, 基质的营养丰富, 各种营养成分比例协调。

2.2 混合基质对4种叶菜类蔬菜株高的影响

株高可反映出植物生长过程中的生长态势。白菜、生菜、菠菜和苋菜4种蔬菜分别在定植后30d和55d测定株高, 其结果见表3。由表3看出, 定植30d和55d的4种蔬菜的株高, 以CK的为最小, 且与生长在5种混合基质上的相比, T1处理30d无差异, 55d差异显著或极显著;T2、T3、T4和T5处理 (除白菜30d的T2及55d的T5无差异外) 差异显著或极显著。表明混合基质比土壤更好地促进了蔬菜的生长。5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 4种蔬菜的株高呈现出先增加后减小的趋势, T3处理的株高最大, 定植30d的T1处理、定植55d的T5处理的最小, 但各处理间差异不显著 (除生菜外) 。结果表明T3配方基质更能促进蔬菜株高的增加, 而有机质含量较高的T1配方基质肥效期较长。

(单位:cm)

注:表中数据为均值±标准差, 大、小写字母分别为p=0.01和p=0.05水平上的差异显著性, 相同字母表示无显著差异, 不同字母表示具有显著差异。下表同。

2.3 混合基质对4种叶菜类蔬菜叶片数的影响

叶菜类蔬菜的叶片数能够反映出植株的分生速度。定植30d和55d的4种蔬菜的叶片数测定结果见表4。由表4知, 定植30d和55d的4种蔬菜的叶片数, 以CK的为最少, 且与生长在5种混合基质上的相比, 定植30d, 除菠菜的T3处理差异极显著外, 其余处理均无差异;定植55d后, 生菜各处理均呈显著或极显著差异, 白菜和菠菜除T5处理差异较小外, 其余处理呈显著或极显著差异, 苋菜的T4、T5处理无差异, 其他处理差异显著或极显著。表明混合基质可促进叶菜类蔬菜的叶片发育。5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 4种蔬菜的叶片数呈现出先增加后减少的趋势, T3处理的叶片数最多, 定植30d的T1处理、定植55d的T5处理的最少, 各处理间差异较小。说明T3配方基质较优, T1配方基质前期供肥能力较弱, 后期较强。

(单位:个)

2.4 混合基质对4种叶菜类蔬菜根冠比的影响

根冠比既能反映植物光合产物的分配状况, 也能反映植物根系的生长发育结果。定植30d和55d的4种蔬菜的根冠比测定结果见表5。由表5可知, 定植30d和55d的4种蔬菜的根冠比, 以CK的为最小, 且与生长在5种混合基质上的相比, 定植30d, 菠菜和苋菜除T3处理有差异外其余处理无差异, 白菜除T5处理无差异外其余处理差异极显著, 生菜的T4、T5处理无差异, 其余处理差异显著或极显著;定植55d, T2、T3处理有显著或极显著差异, T1处理除生菜外均呈显著或极显著差异, T4处理的白菜和苋菜差异显著或极显著, 但生菜和菠菜无差异, T5处理除苋菜外其余均无差异。表明混合基质能够促进植物根系的生长发育。5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 4种蔬菜的根冠比呈现出先增加后减小的趋势, T3处理的根冠比最大, T5最小, T3与T5间有差异 (除菠菜外) , 其余各处理间差异较小。显示T3配方基质更有利于蔬菜根系的生长, T5配方基质较差。

2.5 混合基质对4种叶菜类蔬菜鲜重的影响

叶菜类蔬菜的地上鲜重大小能够反映出蔬菜产量的高低。定植30d和55d的4种蔬菜的鲜重测定结果见表6。由表6可知, 定植30d和55d的4种蔬菜的鲜重, 以CK的为最小, 且与生长在5种混合基质上的相比, 除30d苋菜的T1、T2处理无差异外, 其余处理均呈显著或极显著差异。表明混合基质比土壤更有利于蔬菜产量的增加。5种混合基质中, 随着煤矸石含量的逐渐增加, 4种蔬菜的鲜重呈现出先升高后下降的趋势, T3处理的鲜重最大, 定植30d的T1处理、定植55d的T5处理的最小。表明T3配方基质对蔬菜作物鲜重的增幅更大, 但煤矸石含量较高的T5配方基质后期肥效略显不足。

3 讨论与结论

3.1 结论

以煤矸石、腐熟油菜秸秆配制而成的栽培基质营养丰富、水气协调, 理化特性明显优于土壤。其上栽培的4种叶菜类蔬菜的株高、叶片数、根冠比、鲜重均显著高于土壤栽培, 表明混合基质对蔬菜的生长发育具有更好地促进作用。在混合基质的5种配比中, 以T3混合基质配比 (煤矸石与腐熟油菜秸秆的体积比为4∶6) 为最优, 其次为T2和T4。

(单位:g/株)

3.2 讨论

栽培基质是植物生长的基础和媒介, 也是无土栽培技术的关键。优良的无土栽培基质应具备四项基本功能, 即固定作物能力、保肥供肥能力、保水供水能力及透气能力[18]。本试验以煤矸石、腐熟油菜秸秆配制而成的混合基质在完全不使用化学肥料的前提下, 不仅为蔬菜生长提供了稳定、协调的水、肥、气根际环境, 支持、固定植物良好 (表2) , 而且混合基质不存在重金属污染[10,11,12], 基本满足了蔬菜有机生态型无土栽培对基质的要求[19], 可使生产的蔬菜产品达到A级或AA级的“绿色食品”标准[11,12]。

本试验结果表明, 混合基质上栽培的4种叶菜类蔬菜的株高、叶片数、根冠比、鲜重均显著高于土壤栽培, 说明混合基质能够更好地促进植物生长发育[20]。究其原因, 一方面可能是由于混合基质的容重较轻、总孔隙度较大, 大小孔隙比适中 (表2) , 供氧和保水能力均较强, 有利于植物根系的生长发育;另一方面可能是由于混合基质中的有机质含量较高, 有机质中含有的N、P、K、Ca、Mg和微量元素等多种养分经微生物分解, 转化成蔬菜可吸收利用的有效养分, 保证了植物的营养需求。这一试验结果与佟小刚等以腐熟葵花杆作基质配料形成的混合基质上栽培生菜的试验结果相一致[21]。

盆栽月季无土栽培基质的研究 篇4

目前我国年宵花卉以蝴蝶兰(Phalaenopsis amabilis)、大花蕙兰(Cymbidium spp.)、凤梨(Ananas comosus)、红掌(Anthurium andraeanum)、杜鹃(Rhododendron simsii)、仙客来(Cyclamen persicum)等为主[3,4]。随着人们生活水平的提高,对年宵花卉的品种要求新、奇。2005年盆栽牡丹的上市,引起了轰动,尽管价格很高,但购买者仍然很踊跃[4]。目前未见关于盆栽月季商品化、规模化生产的报告,尤其是在北方地区如果能通过花期调控技术实现在元旦、春节和元宵节提供盆栽月季,将满足人们对月季花消费的需求,提高月季的商品价值。而发展盆栽月季前提是要进行无土栽培基质的选择,所以对盆栽月季无土栽培基质的研究是有必要的。

花卉无土栽培作为一项较新的栽培形式,在我国的起步虽然较晚,但其迅猛发展的势头已初步表现出来,发展前景极为广阔。在今后一段时间里,其发展速度将更为加快,集约化、现代化、自动化程度也会日益提高,生产效益会愈发明显[5]。关于月季无土栽培基质研究,国内外有过报道,主要集中在切花月季和盆栽微型月季上[6,7,8,9]。王国良等对盆栽微型月季(Rose hybrida‘Miniature Pink’)进行了研究,筛选出了适宜微型盆栽月季无土基质的优化物理性状为:容重0.12～0.19 g·cm-3,比重1.6～1.9 g·cm-3,含水量(风干基质)6%～16%,总孔隙度90%～94%;而且还表明100%泥炭、70%泥炭+30%珍珠岩和70%珍珠岩+30%泥炭对盆栽微型月季(Rose hybrida‘Miniature Pink’)生长及开花有显著的促进作用[8]。大量研究表明混合基质比单一基质效果好。有研究表明:与对照单一基质比较,复合基质的理化特性得以改善;泥炭+珍珠岩(1∶1)栽培月季的切花产量最高,但复合基质栽培条件下的切花品质并无显著改善[9]。康红梅[10]等对切花月季品种‘黑美人’进行盆栽试验,研究了复合基质对切花月季生长的影响,表明:泥炭+椰糠+珍珠岩(体积比1∶1∶1)、泥炭+珍珠岩(体积比1∶1)和泥炭+椰糠(体积比1∶1)3种复合基质的理化性状得到明显改善,在切花月季生产中有较大的应用价值,其中泥炭+珍珠岩栽培的切花产量最高。

为探索适宜盆栽月季无土栽培的基质,采用材料为二年生的大花月季品种,以泥炭、珍珠岩、蛭石、河沙等几种来源较广的原料为基质配方,并以园土为对照。研究不同基质配方对盆栽月季生长特性的影响,以期为盆栽月季无土栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

采用二年生大花月季——希望,购自于河南南阳月季基地,选取长势较均匀的植株作为试验材料。

1.1.2 栽培基质

以泥炭、珍珠岩、蛭石、河沙为原料,采用混合的方法配制成4种无土基质,具体基质配方见表1,而对照采用园土为原料。泥炭土、珍珠岩和蛭石购于北京七彩花卉苗木种植有限责任公司,河沙购于市场,园土为华北林业实验中心月季基地的种植土。基质用多菌灵进行喷洒消毒,充分搅拌混合后使用。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用完全随机试验设计,每处理10株,3次重复。采用Excel和SPSS进行数据的计算和统计分析。

1.2.2 基质的理化性质指标测定

上盆前对各基质配方的理化性质进行测定。基质容重、比重、孔隙度、pH、电导率的测定依据一般的基质分析方法[11]。基质水溶性盐(EC)的测定:电位法(水土比=5∶1);基质全氮的测定:重铬酸钾-硫酸消化法;基质有效磷的测定:0.5 mol·L-1 NaHCO3 浸提—钼锑抗比色法;基质速效钾的测定:1 mol·L-1 NH4OAc浸提火焰光度法;基质有机质含量的测定:重铬酸钾容量法[12]。

1.2.3 盆栽月季生长发育指标测定

盆栽月季进行统一管理,经过3次修剪,形成完整树冠后,进行各项指标的测定。

(1)月季株高的测定:

用栽培容器沿口边到植株最高点的直线距离表示。

(2)花枝粗度:

开花时用游标卡尺测定,枝条的第3～4片叶子的中间部位。

(3)冠幅:

植株冠部投影直径的平均值,开花时用钢卷尺测定。

(4)花枝长度:

花蕾停止生长前用钢卷尺测量,用第3次修剪后萌芽基部到花蕾的长度表示。

(5)花径:

花朵完全开放第一天的花朵直径,直接用钢卷尺测定。

(6)花朵开放天数:

花朵从第一片花瓣张开到露出花心的天数。

1.3 试验实施

试验于2008年3月中旬～11月中旬在华北林业实验中心月季基地——北京市房山区窦店月季基地进行。选择长势均匀的大花月季——希望,按照清洗、消毒和定植的程序将月季进行栽培,栽植在26 cm×21 cm的塑料盆中,缓苗2周后开始用Hoagland—Amon全营养液浇灌,每7 d浇一次营养液,根据需水量和天气变化进行间期浇水,各处理每次每盆营养液和水量的供应时间及供应量相同,以渗出盆底为准。炎热盛夏时,除浇清水外,还要叶面喷雾。定期喷洒多菌灵和40%氧化乐果,防止发生病虫害。试验期间记录各处理植株的生长发育情况,试验结束时测定相关的指标并进行结果分析。

2 结果与分析

2.1 试验基质理化性质的结果分析

大花月季植株长势旺盛,根系比较发达,进行盆栽其根系生长受到限制,因此对水、肥、气具有较高的要求,栽培基质要有较高的保水、透水、保肥能力及较好的透气性,这对基质的理化性质要求较高。基质的理化性质主要有比重、容重、空隙度、pH、水溶性盐的含量(EC)、总盐量、阳离子交换量和基质的有效养分含量等[13,14]。基质的营养状况可以通过施加营养液加以调节,但对于其它物理性质,栽种后很难调解,因此在基质选择时要着重考虑基质的物理性质。基质的理化性质是否适宜是无土栽培的基础,直接影响作物的生长发育。基质容重为0.1～0.8 g·cm-3 对作物栽培效果较好[15]。且基质容重较小有利于盆花产品的生产、流通和消费。

从表2可知,A、B、C和D 4种基质配方容重均在适宜范围内,容重均在0.60 g·cm-3以下,而CK的容重很大,不利于生产和运输。不同基质处理的容重和孔隙度差异很大,但均能很好地固定植株。加入河沙后能明显改变基质的物理性质,含有河沙的处理容重较大,其中以无土基质中C的容重最大,为0.60 g·cm-3。不含河沙的处理容重较小,最小的为0.19 g·cm-3。李谦盛[16] 认为园艺基质标准总孔隙度应在70%～90%。除CK和C外,其余3种栽培基质的孔隙度均在理想范围内,A、B和D基质的通透性较好。基质B的毛管孔隙度为62.05%,保水能力最好,其次是基质A(59.98%)和基质D(45.83%),基质C的毛管孔隙度最小,保水能力较差。

基质的化学性质分析表明(见表3),基质A、基质B的pH分别为5.66、5.24,呈弱酸性;基质CK的pH最高,为7.36,呈弱碱性。所有处理的电导率都比CK大,基质A的EC值最高,为0.484 ms·cm-1,电导率大说明无土配方中所含的可溶性盐分较多,便于植物吸收利用,促进植物生长;无土的基质B的有机质含量最高,为13.45%,远高出基质C的相应值。基质B的全N含量较高,其次是基质A。基质A的有效P、速效K含量都很高,分别为19.76、261.73 mg·kg-1,但与CK相比,它们有效磷含量均显不足,在实际应用时应及时合理地补充磷肥。基质的选用应以保水保肥能力强、通气性好、pH条件呈弱酸性、最大程度上满足月季生长时对N,P,K元素的需求和有一定容重可支撑月季生长的基质为佳,由此可知,选用A和B作为基质是比较好的,但在月季的生长过程中应注意肥料的及时合理施用。

2.2 不同基质配比对盆栽月季植株生长发育的影响

2.2.1 不同基质配比对盆栽月季植株生长的影响

不同基质配比对盆栽月季植株生长的影响不同。通过方差分析可以看出(见表4),不同基质对盆栽月季株高、冠幅/株高的影响差异均极显著,对冠幅、侧枝数、叶片数的影响存在显著差异。为了进一步比较它们之间的差异,采用Q测验,分别对各处理的株高、冠幅、冠幅/株高、侧枝数、叶片数进行了多重比较(见表5)。

注:纵列中小写字母表示显著水平(а=0.05),所有的测定指标均为平均值。

从表5可知,基质C和基质D与基质A、基质B处理的株高差异均达到显著水平。基质D栽培的盆栽月季冠幅较大,其次是基质A,基质B和基质CK栽培的盆栽月季冠幅最小。从冠幅/株高来看,基质A和基质B较大,基质C和基质CK较小。基质C栽培的盆栽月季植株侧枝数最多,其次是基质A和基质D,基质B栽培的盆栽月季侧枝数较小。基质C栽培的盆栽月季叶片数较多,基质B栽培的盆栽月季叶片数少。

2.2.2 不同基质配比对盆栽月季植株开花性状的影响

不同基质处理对盆栽月季植株开花的影响不同。通过方差分析可以看出(见表6),不同基质处理对盆栽月季花枝长度、花枝粗度的影响差异显著,对花朵数、花朵开放天数、花径的影响差异不显著。为了进一步比较它们之间的差异,采用Q测验,分别对各处理的花枝长度、花枝粗度、花径、花朵数、花朵开放天数进行了多重比较(见表7)。

注:纵列中小写字母表示显著水平(а=0.05),ns表示所有处理没有显著差异,所有的测定指标均为平均值。

从表7可知,基质B处理的盆栽月季花枝长度最长,其次是基质A和基质C,基质D处理的花枝长度较小。基质B处理的盆栽月季植株花枝粗度较大,基质D处理的花枝粗度较小,CK处理是最小的。不同基质处理对盆栽月季的花朵数、花朵开放天数的影响差异不大。

2.3 不同基质栽培盆栽月季品质的模糊综合评判

由于观赏价值本身就是一个比较抽象的概念,许多性状指标很难进行量化评判,这给评判标准带来一定的困难。因此,现有的用于观赏价值评价标准多数是在株型、冠高比、果形指数等可定量的指标上。盆栽观赏性所采用的指标很多,从现有的一些资料和试验来看,多针对一两个指标进行,尽管一些方法在一些植物上得到成功应用,但仍缺乏普遍性,因此用多个指标进行综合鉴定是必要的。对植物观赏特性的综合评价分析,目前所采用的方法有百分制记分评选法[17]、层次分析法[18]、模糊数学模型综合评价法[19]和灰色关联分析法[20],其中模糊数学模型综合评价法特点符合植物品种性状数据特点,具有计算简单、结果明了的特点,对同一观赏类型的植物进行评估结果比较客观全面[21]。

通过试验分析可知(见表5、表7),不同基质配方对盆栽月季植株品质指标的影响程度不同,为了筛选出适合盆栽月季无土栽培基质的配方,就要综合考虑各指标的大小,对不同基质处理的效果优劣进行综合排列,从而得出适合盆栽月季无土栽培最优基质配方。

为了达到此目的,采用模糊综合评判的方法对不同基质栽培的盆栽月季各项品质指标进行综合排序[22,23]。先采用模糊数学隶属函数计算公式对原始数据进行定量转换。隶属函数的公式为U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。其中:U(Xi)为隶属函数值;Xi为盆栽月季某项品质指标的测定值;Xmax为盆栽月季某一品质指标内的最大值;Xmin为盆栽月季某一品质指标内的最小值。

构建模糊综合评判的数学模型:

设两个论域:

U={U1,U2,U3,…,Um}

V={V1,V2,V3,…,Vn}

其中U是综合评判的因素组成的集合;V代表各因素隶属函数值组成的集合。称模糊变换:A·R=B为综合变换的数学模型。它是一个m×n的模糊矩阵。这里R=(rij)m×n(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),表示一个m维论域U和n维论域V之间的模糊关系。A是U上的模糊子集,即评判因素的权重。B是评判结果,它是论域V上的模糊子集,即模糊向量。

主要选择盆栽月季的冠幅/株高、花朵数、花朵开放天数、侧枝数、花径、花枝长度、花枝粗度、叶片数等指标作为评判因素组成论域U,即m=8。采用A、B、C、D和CK等5种基质处理下盆栽月季的各个指标平均值的隶属函数值组成论域V,即n=5。8个评判因素的权重值组成A。权重的具体分配如下:

A={花径(0.2),冠幅/株高(0.15),花朵数(0.15),花朵开放天数(0.10),侧枝数(0.1),叶片数(0.1),花枝长度(0.1),花枝粗度(0.1)}

之所以如此分配权重是由于评价盆栽大花月季品质主要从花径大小、花朵的数量和整体状况(冠幅/株高)等方面进行,所以花径、冠幅/株高和花朵数所占比重大,其它指标占的比重相应减少。对不同基质栽培的盆栽月季品质进行综合评判,计算得出:

undefined

根据综合评判结果,不同基质配方对盆栽月季品质作用效果优劣的综合排序是:

基质A>基质B>基质D>基质C>基质CK

通过排序结果可以看出,基质A配方(泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1)对于盆栽月季的整体度、开花质量的综合效果最好,其次是基质B,基质CK的效果最差。

3 结论与讨论

3.1 结论

通过对5种栽培基质的理化性质和月季生长及开花的各指标测定数据,以及通过模糊综合评判的方法对不同基质栽培的盆栽月季各项品质指标进行综合排序表明:泥炭土∶蛭石∶珍珠岩按1∶1∶1组成的基质A是盆栽月季比较理想的无土栽培基质,它优于其他配方,建议选用基质A配方作盆栽月季的无土栽培基质。而基质B(泥炭土∶珍珠岩=1∶1)栽培效果仅次于基质A,作盆栽月季无土栽培时可供参考。而用无土栽培的盆栽月季整体效果优于园土栽培的盆栽月季。

3.2 讨论

Argo[14]认为适宜作物生长的基质必须具有4个方面的性质:①供给水分;②供给养分;③保证根际的气体交换;④为植株提供支撑。基质的化学性质主要通过基质的pH和养分含量来影响植物的生长发育[14,24]。基质的pH影响养分的溶解和植物的有效吸收。月季生长适宜的pH范围是5.5～6.5[25]。

从基质的理化性质分析结果来看,5种基质中除C和CK外,其余3种栽培基质的孔隙度均大于70%,A、B和D基质的通透能力较好。5种基质中CK的pH最高,为7.36,基质B的pH接近于月季生长适宜的pH范围,其它3种基质的pH均在月季适宜的范围内。

通过对不同配比复合基质盆栽月季的植株生长、开花等的比较研究发现,基质A栽植的盆栽月季效果最好,基质B中的月季植株长势也比较良好,这主要与它们良好的理化性质有关,因为基质A和B通透能力较好,且它们的泥炭土所占比例较大,而泥炭土能够提供给月季较长时间的微酸性根际环境。而园土栽植的盆栽月季效果较差,主要可能是由于园土pH呈弱碱性,影响盆栽基质中养分的溶解和月季的有效吸收,且孔隙度小,基质通透能力较差,所以用CK作基质盆栽月季长势不好。

通过对5种栽培基质盆栽月季的生长发育研究表明:不同基质配比对盆栽月季各项生长指标影响程度不同,很难从单一指标中确定最佳基质配方,不同基质配比对盆栽月季开花影响也呈现出相似的趋势,通过模糊综合评判的方法对不同基质栽培的盆栽月季各项品质指标进行综合排序,得出不同基质对盆栽月季影响效果优劣的综合排序是:基质A>基质B>基质D>基质C>基质CK。

由于时间所限和试验条件制约,且基质种类上也还不全面,制成的无土混合基质只有4种,至于这4种物质能否以更好的比例搭配对植物生长更为有益,有待进一步研究。经过该试验得出的结果,用最终的基质A配比在2009年进行其它大花月季品种的盆栽试验,所选的几种品种如绯扇、公主、坦尼克和月季中心等经过一年的生长,长势还是比较好的。

摘要：为了选择最佳的盆栽月季无土栽培基质,利用泥炭、珍珠岩、蛭石和河沙等原料按不同比例混合组成新的基质,进行盆栽月季的栽培试验,并利用园土栽培作为对比。同时分别测定5种配方的理化性质和盆栽月季的生长特性指标,并对观测数据进行方差分析和多重比较。最终确定了最佳的基质配方为:泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1,而且无土栽培优于园土栽培。

花卉无土栽培固体基质的研究概况 篇5

1无土栽培的历史

关于最原始的无土栽培目前还难以考证,但我国古代有以清水浸养蒜瓣来生产蒜苗记载,唐代宫廷也曾用清水栽培水仙,宋代的发豆芽也在林洪的《山家清供》中有相关论述。

早在1840年,德国科学家李比希就提出了植物的矿物质营养学说,这奠定了无土栽培的理论基础。目前公认的科学无土栽培起始于1859—1865年,德国的沙奇斯和克诺普进行植物生理实验,成功地利用配制的营养液栽培植物,称为水培。1929年,美国加利福尼亚大学教授格利克用无土栽培成功地生产了番茄,在他的指导下大批生产者又进行了大规模的生产试验。这是第1次将无土栽培应用于商业化生产,意味着无土栽培技术趋于成熟,迈进了实用化时代。

2固体基质培

无土栽培在我国应用广泛,主要分为固体基质培、水培、雾培等,目前的无土栽培技术以固体基质培为主。固体基质培的设备较水培和雾培简单,因此投资少、成本低,且其基质通常具有缓冲能力强等优点,在生产中普遍应用。

固体基质培指通过固体基质固着植株,使用滴灌或细流灌溉的方法供给营养液,向植物提供水、气体、营养物质等的无土栽培技术。由此可见,用于无土栽培的基质必须具有一定的保水性、排水性、可固着植株、有一定的孔隙度以通气,且不含对植物有害的物质。

3基质的种类及性质

理想的基质首先应具备良好的物理性状,主要指标为:颗粒直径0.6~2.0 mm、容重0.1~0.8 g/cm3、总孔隙度55%~96%、大孔隙(直径>1 mm)与小孔隙(直径0.001~0.1mm)之比为1:(2~4);理想的基质应具有稳定的化学缓冲能力、稳定的氢离子浓度,不对环境产生污染,不散发难闻的气味[1]。

常用的无土栽培的基质主要分为无机类固体基质、有机类固体基质及混合基质。

3.1无机类固体基质

3.1.1砂粒

砂粒的直径小于砾石,但其保水性能要高于砾石。砂粒的直径直接决定了其物理性质的不同,直径越大通气性越好,保水性越差,反之直径越小通气性越差,保水性越好。所以可能出现保水量过大而通气不良好的情况。砂粒基质能保持满足植物生长需要的水分,并拥有良好的排水性,其最大优点在于取材便捷、成本低廉。

3.1.2砾石

根据王鹄生的研究成果,砾石总孔隙度为47%,容重为1.52g/cm3[2]。石砾的粒径应选在1.6~20 mm的范围内,其中总体积一半的石砾直径为13mm左右。石砾应较坚硬,不易破碎;选用的石砾最好棱角不明显,特别是株型高的植物或露天风大的地方,更应选用棱角钝的石砾,否则会使植物茎部受到划伤[3]。

3.1.3蛭石

蛭石为云母类矿物,保温性能良好,耐酸碱,耐潮湿,含钾、钙、氮、磷、镁等物质,可供给营养。蛭石质地疏松,有利于植物根系的生长发育,具有良好的透气、保水性能。但多次使用后的蛭石,其物理性质会出现改变。

3.1.4珍珠岩

珍珠岩为火山喷发的酸性熔岩经急速冷却而成的玻璃质岩石,其最突出的物理性能是膨胀性,当温度加到1000~1300℃,其体积迅速膨胀4~30倍。珍珠岩结构多孔,有利于植物根系的生长发育,在土壤中加入珍珠岩可增大氧气的供应量,其透气性、保水性、保肥性、隔热性等均良好,理化性质稳定。

3.1.5岩棉

岩棉为纤维体,高温消毒后不含有病菌。其总孔隙度大,有良好的保水性,并可通过调节岩棉块高度,调节岩棉块中水分和空气的比例,保证了其氧气供给的充足。岩棉吸水能力强,并可搭配吸水剂一同使用。岩棉良好的通气性、保水性、吸水性等与它的多种缓冲作用相呼应,减少了外界环境对植物生长的影响,维持植物生长环境的稳定。岩棉与其他基质相比的优点在于,可以解决水分、氧气和养分的供应矛盾,而不必增加多余装置。但岩棉废弃后的处理还是一个待解决的问题。

3.2有机类固体基质

3.2.1草炭

草炭是沼泽发育过程中的产物,含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质,对植物栽培有丰富的营养价值,是不可再生的宝贵的自然资源。草炭在我国北方地区分布较多,质地松软,通气性强,排水、保水性能好,在生产应用中,通常与其他基质混合使用。

3.2.2甘蔗渣

广西每年甘蔗种植面积有330000~470000hm2,甘蔗渣来源丰富且价格低廉。但是新鲜甘蔗渣C/N比太高,不经处理植物根系难在其中正常生长,所以在使用前必须经过堆沤处理[4]。用甘蔗渣作育苗基质的蔗渣应较细,最大粒径不超过5 mm;用作袋培或槽培,粒径可稍大,但最大也不超过15 mm[3]。此外,甘蔗渣中的有机物可被微生物分解,可再次作为有机肥用于农业生产中,降低污染。

3.2.3锯末

锯末的来源广,成本低,容重比蛭石轻约1倍,有效减少杂草的生长,促进栽培作物生长。锯末表面粗糙,有利于保水、保肥。但其所含病菌较多,需经严格消毒处理。

3.2.4树皮

树皮的特点是重量轻,保水力大,有机质含量高,碳氮比(C/N)高,p H值一般在4.2~4.5之间。一般来说,松树皮的碳氮比一般为135:1,针叶树树皮的C/N为150~300之间。其中,落叶松树皮的C/N高达494。全碳54.3%,全氮0.11%[6]。

3.2.5稻壳

稻壳是水稻加工后的副产品,无土栽培上通常先将稻壳炭化后才使用,炭化后的稻壳又称砻糠。稻壳富含纤维素、木质素、二氧化硅;脂肪和蛋白质含量极低。稻壳最为显著的特点是高灰分(7%~9%)和高硅石含量(20%左右),具有良好的韧性、多孔性、低密度(112kg/m3~144kg/m3)以及质地粗糙等特点[7]。

3.3混合基质

基质可以单独使用,也可以混合使用,混合使用的基质按一定比例配制,进一步增强了各单基质的优良理化性质,改善了基质的保水保肥能力及透气性,在生产应用中可以扬长避短。根据马太和(1985)、王华芳等(1997)的归纳总结,适用于盆栽花卉无土栽培的基质配方为泥炭:珍珠岩:细沙=2:2:1或1:1:1等。适用于插条繁植的基质配方为泥炭:珍珠岩=1:1;泥炭:细沙=1:3等。适用于喜酸性的杜鹃花、桅子、山茶花的基质配方为泥炭:细砂=3:1或泥炭:炉渣=1:1。适用于菊花、一品红、百合、热带观叶花卉的盆栽基质配方为泥炭:细砂,浮石=2:1:2等[1,5]。

摘要：综述了无土栽培的历史及固体基质培的常见基质种类和性质,以期对花卉无土栽培的研究及进展提供帮助。

关键词：无土栽培,基质,花卉

参考文献

[1]王华芳,王玉华,王四清,等.花卉无土栽培[M].北京:金盾出版社,1997.

[2]王鹄生.花卉蔬菜无土栽培技术[M].长沙:湖南科学技术出版社,1993.

[3]潘凯,韩哲.无土栽培基质物料资源的选择与利用[J].北方园艺,2009(1):129-132.

[4]刘士哲,连兆煌.蔗渣堆沤处理过程的变化特征与“C/N比值”的应用研究[J].华南农业大学学报,1994,15(4):7.

[5]马太和.无土栽培[M].北京:北京出版社,l980.

[6]夏飚.如何发酵树皮制作优质无土栽培基质[J].蔬菜,2007(6):7.