基于轮作的温室岩棉循环利用技术_丁小涛.pdf

JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 导读 在 半 封闭温室栽培条件 下 研究了岩棉在番茄 甜瓜 茄子 黄秋葵轮作模式下长季 节循环利用的栽培技术 结果表 明 岩棉栽培基质有效使用期在 2 年以 上 不仅节约了生产成 本 还能促进作物的生长 使 产 量稳定 实现了蔬菜的低碳 绿 色生产 基于轮作的温室 岩棉循环利用技术 丁小 涛 何立中 周强 卜立君 余纪柱 金海军 近年来我国设施园艺发展迅速 设施园艺种植面积逐年增加 已经成为世界设施园艺面积最大的国家 1 2 岩棉是一种很好的栽培 基质 其 孔 隙率 90 以上 具 有 吸水和保水性强 无毒无菌 物理特 性稳定 质量轻 易搬运等优点 荷兰园艺生产中采用岩棉栽培的面 积占世界无土栽培总面积的 70 温室岩棉栽培的黄瓜 番茄 的 产 量高 质量好 3 4 但我国以岩棉作为主要基质的栽培模式较少 究其 原因 主 要还是我国栽培管理专业化程度不高 岩棉的后续处理比 较麻烦等 5 荷兰温室栽培的岩棉使用 1 年后有专业的企业回收 可 以 作 建筑用砖等无害化处理 而我国暂无岩棉回收的有效办法 那 么 研究岩棉的循环利用 最大限度地延长岩棉有效使用时间 是促 进岩棉栽培发展的重要途径 据此 研究了岩棉在番茄 甜瓜 茄 子 黄秋葵轮作模式下的栽培技术 该技术模式下岩棉栽培基质有 效使用期在 2 年以 上 实现了岩棉有效循环利用 1 番茄 岩 棉栽培 1 1 温室和苗床消毒 栽培 所 用温室为 Velon 型连栋玻璃温室 位于国家设施农业工 程技术研究中心崇明基地 用 0 3 0 5 的卫可或漂白粉溶液对整 个育苗温室进行喷 施 消毒 播种前再喷施 75 百菌清可湿性粉剂 800 倍液 和 45 啶虫脒水分散粒剂 2 000 倍液 1 次 并确 保 温室没 有杂草 播种前保证整个温室处于封闭状态 用 0 3 的 84 消毒 液 对 苗床 苗床尺寸 6 1 m 1 7 m 进行 消 毒 晾干后待用 1 2 岩棉基质及营养液配制 栽 培 基 质选择荷兰 Groda 生产 的 岩棉条 Master 100 cm 20 cm 7 5 cm 岩 棉 块 10 cm 10 cm 7 5 cm 岩棉穴盘尺寸为 60 cm 41 cm 5 cm 240 孔 内置 240 个岩 棉 塞 播种前将岩棉塞用 EC 值 为 1 5 2 0 dS m pH 值为 5 5 的营 养 液浸泡 24 h 保证所有岩棉塞 充 分 吸 水 营养液配方参考栽培咨询公司并加以改进 现代温室灌 溉用水全部为收集的雨水 雨水经超滤处理后使用 1 3 播种和 育苗 播种 选用品种为佳西娜 由 瑞 克斯旺 中国 农业科技有限 公司提供 于 2016 年 8 月 29 日播种于岩棉塞中 每个岩棉塞中播 1 粒种 子 上 面覆盖 0 5 1 0 cm 厚的 蛭 石 将岩棉穴盘放入培养箱中 设置为温度 28 湿度 90 出苗后放置到栽培温室苗床上 温室光 基金 项 目 上海市科技兴农推广项目 无土 栽培岩棉循环利用及营养液串级利用 技术的研究与推广 沪农 科 推字 2018 第 4 5 号 国家重点研发计 划 设 施 园艺作物集约化育苗及无土栽培关 键技术 2019YFD1001901 上 海 可控 环境农业工程技术研究中心 19DZ2281300 丁 小 涛 上海市农业科学院 上海 市 设施园 艺技术重点实验室 上海都市绿色工 程 有 限公司 上海市崇 明 区 合 五 公 路 2885 号 201403 电话 13636569665 E mail xiaotao198108 何 立 中 周 强 余纪柱 上海市农业科学院 上海 市 设施园艺技术重点实验室 上海 都市绿色工程有限公司 卜 立 君 上海孙桥溢佳农业技术股份有限 公司 金海军 通讯作者 上海市农业科学院 上海 市设施园艺技术重点实验室 上海 都 市 绿色工程有限公司 201403 E mail Jinhaijun 收稿 日 期 2020 12 01 栽 培 技 术 2021 3 41 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 照强 度 大于 400 W m 2 1 W m 2 98 lx 时 打开 外 遮 阳网 温室温度超过 30 时 打开风机排管降温 晚 上打开温室所有天窗降温 根 据 降 温成本 降温至 25 左右 移栽 将 岩棉块放置在苗床上 每个苗床 10 m 2 放置 960 个岩 棉 块 移栽前 1 天用 EC 值为 2 0 dS m pH 值 为 5 5 的 营 养 液浸泡 24 h 番 茄 苗 子叶完全展开后 出 苗 5 天左 右 将幼苗移栽至岩 棉块中 移栽时注意轻拿轻放 育苗 期 管理 当幼苗长至 2 叶 1 心时 为 防 止 徒长 可适时安排定植 一般 12 20 株 m 2 如 果 现 花 蕾时定植 间距最好不大于 12 株 m 2 此时 灌 溉 可以根据岩棉块质量进行 保证每个岩棉块质量不 低于 300 g 一般 灌 溉 营养液 EC 值为 2 0 dS m pH 值为 5 5 至岩 棉 块 1 2 以上 高 度为宜 半小时后将 多余的营养液排掉 1 4 定植及定植后管理 定植 2016 年 9 月 20 日定 植 定 植前将所 有岩棉条放置在栽培架指定位置并开孔 于定植前 1 天灌满营养液并浸泡 24 h 将幼苗直接定植到开 好孔的岩棉条上 每个岩棉条定植 5 株 定植 密 度 约为 2 3 株 m 2 每株 幼 苗附近插 1 个滴 箭 插 入 2 3 为宜 定植后岩棉条末端底部 开 口 利于排掉多余 的营养液 灌溉及温湿度管 理 定植时 岩棉中营养液 较多 要适当控制灌水 前 3 天每天 滴灌 1 次即可 灌 水量为 200 mL m 2 以促 进 番茄根系尽快扎入岩 棉条中 3 天后 正 常灌溉 灌水最大等待时间设置为 3 h 最小 等 待时间 1 h 每次 灌 水量为 200 mL m 2 光辐射累积的影响设置为 200 J cm 2 定植后 每天记 录单个滴箭的灌水量及 EC 值 pH 值 岩棉 条 内的 EC 值 pH 值 排液 量 及其 EC 值 pH 值 并适 当 修 正光照累积的影响值和单次灌水量 使温室中的排 液量控制为灌水量的 20 左右 至果实采收前滴灌 的 营 养液 EC 值保 持 为 2 0 2 5 dS m pH 值保 持 在 5 5 设置 日 出后 2 h 开始 滴 灌 日落前 2 h 停止 灌 溉 定植后通过遮阳网和温室降温设备 ATU 空气 处 理 机组 使温室白天温度尽量不高于 30 夜间 增加通风和使用降温设备 降低温室夜间温度 尽 量使 温室白天和晚上的温差保持在 10 左右 湿 度 控 制在 60 90 及时打掉所有侧枝 只 保 留 1 个 主枝 保 证 成株约有 20 个展开的功能叶 结果 期 管理 开花前 1 天将熊蜂放入温室 一般 1 箱熊 蜂 50 只 可以 保 证 800 m 2 番茄 的 授 粉 坐果后及时疏果 佳西娜为鸡尾酒串番茄品种 一串保留 8 个果 实 即可 待整串番茄都转色变红 后 及时采收 一般玻璃温室每周采收 1 次 采收 期 营养 液 EC 值调 整 为 2 5 3 0 dS m pH 值保 持 5 5 每次 灌 水量为 240 mL m 2 光辐射累积的影响 设 置 为 100 J cm 2 灌溉 最 短等待时间为 15 min 最 长等 待 时间为 1 5 h 白天通风温度设置为 22 25 加温温度设置为 20 23 晚上通风温度设置 为 16 18 加温 温 度设置为 14 16 有补 光 条件 的温室 可以在阴雨天或者光照较弱时补光 如白 天外界光照强度低于 100 mol m 2 s 1 时 打开 补 光 灯补光 采收期 应根据情况去除老叶和落蔓 一 般 1 周去 下 部老叶 1 次 落蔓 1 次 现代 温 室生产 中因温室湿度可以有效控制 同时保持空气持续循 环 所以较少发生真菌性病害 主要虫害为白粉虱 4 月白粉虱逐渐增多 此时要注重温室卫生 保持温 室 清洁 避免无关人员进入温室 番茄采收后可以 用生物肥皂 100 倍液 或 45 啶虫脒水分散粒剂 2 500 倍液 喷 雾防治 如白粉虱不严重 可通过定期 投放天敌捕食螨进行防治 2016 年 11 月 25 日开 始 采收 2017 年 7 月 24 日拉 秧 采 收期 8 个月 667 m 2 产量 约 17 400 kg 2 甜瓜岩棉循环栽培 2 1 播种及出苗后管理 播种 2017 年 7 月 14 日 对甜 瓜 品种脆禧 绿天使 由上海市农业科学院园艺所提供 用 55 温水 烫 种 15 min 常温 浸 种 5 h 后放 在 30 培养 箱 中 催芽 种子发芽后 将种番茄的岩棉条直接戳直 径为 1 5 cm 深 2 0 cm 的小 洞 将 发芽的种子放入 洞中 然后盖上蛭石 灌适量清水保湿 此时番茄仍 正常生长 能对岩棉起到遮荫降温的效果 同时因 番茄植株的蒸腾作用 温室内温湿度较为适宜 有 番茄 2021 3 栽 培 技 术 42 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 利于 甜 瓜出苗 2 3 天后 甜 瓜 全部出苗 种植密度 为 2 5 株 m 2 出苗 后 管理 甜瓜出苗后 打掉岩棉条上方 50 cm的番茄 老叶 防止过度遮荫造成甜瓜苗徒长 甜瓜 1 叶 1 心时 将番茄植株全部拉秧 调 整灌溉 策略 灌溉营养液 EC 值保 持 2 0 dS m pH 值保 持 5 5 灌 溉 量 以光照累积和每天排液 20 为 依 据 进 行设置 温室用 ATU 进行 降 温 保持温室白天温度 不高于 38 晚上 25 左右 2 2 授粉及授粉后管理 授 粉 和 留果 保留第 12 15 节 的 侧 枝 一般 侧枝第 1 节便 会 有雌花 侧枝留 2 片叶 后 摘心 雌 花开放当天早上 用当天开放的雄花在雌花柱头上 轻轻涂抹 如果工作量过大 下午也可以授粉 但授 粉效果以 9 00 11 00 较好 一般保证每株有 2 个 雌 花 授 粉坐果 然后将多余的侧枝全部打掉 授粉 后及时去除老叶 防止消耗营养 同时有利于通风 当幼瓜鸡蛋大小时疏果 每株只保留 1 个长 势 良好 的甜瓜 植株长至 25 片叶 左 右时 根据温室高度和 植株生长状况确定 摘心 授粉 后 管理 甜瓜生长期间及时绕蔓 防止 绕蔓不及时导致断头现象 一般 3 天左 右 绕蔓 1 次 绕蔓时及时将新长出来的卷须去掉 减少 养 分 消耗 此时灌溉营养液的 EC 值 保 持 为 2 5 dS m pH 值 5 5 灌溉量以光照累积和每天排液的 20 进行 设 置 使 用 ATU 天窗和外遮阳网进行降温 保持温 室白天温度不高于 38 晚上 25 左右 一 般 授粉后 40 55 天即 可 采收 因此授粉时要 做好记录 做到及时采收 否则过熟采收 果实品质 下降 不利于销售 本茬口甜瓜脆禧授粉后约 45 天 采收 单果 质量 2 0 2 5 kg 绿天 使 授粉后 50 55 天 采收 单 果 质量 1 5 2 0 kg 整个栽培茬口甜瓜 667 m 2 产量 可 达 3 000 kg 2017 年 10 月 10 日对 所 有甜瓜 植株拉秧 并用 0 3 0 5 的卫可或漂白粉溶液对 温室进行喷施消毒 2 3 植保 管 理 现代温室因可以有效控制室内温湿度 真菌性 病害发生很少 但白粉病时有发生 可以通过喷施 25 乙嘧酚 悬浮剂 1 000 倍液或 43 露娜森 氟 菌 肟菌酯 悬浮剂 2 000 3 000 倍液 喷 雾防治 虫害主 要有白粉虱 蓟马和红蜘蛛等 白粉虱可以通过张 贴黄板 喷施 45 啶虫脒水分散粒剂 2 500 倍液 进 行 防治 蓟马可喷施 60 g L 艾绿士 乙 基多杀菌素 1 500 2 000 倍液 防 治 红蜘蛛可喷施 110 g L 乙螨 唑 悬 浮剂 3 000 倍液 进 行防治 此外 白粉虱 蚜 虫 红蜘蛛等还可以通过喷施生物肥皂 100 倍液 或 使用天敌捕食螨 根 据虫害为害程度分次投放 每 次 500 头 m 2 进行 有 效防治 3 茄子岩棉循环栽培 3 1 播种及出苗后管理 播种 2017 年 10 月 9 日 以蛭 石 作基质 对 2 个不同茄子品种 安 吉 拉 萨 蔓莎 包衣种子 由瑞 克斯旺 中国 农业科技有限公司提供 进行 播 种 2017 年 10 月 18 日茄子子叶展平后直接定 植 于种 植甜瓜的岩棉条上 用滴箭插定植孔 深约 2 cm 之 后将 幼 苗种入 轻轻压紧 再将滴箭插在距幼苗 1 cm 左右 的 位置 灌水 每株浇灌清水 50 mL 定植 后 3 天内晴天时要适当遮荫 9 00 开始滴 灌 EC 值 为 1 5 dS m pH 值为 5 5 的营 养 液 每次每株滴灌 60 mL 每 2 h 滴灌 1 次 日落 前 2 h 停止 灌 溉 以利 于缓苗 缓苗后 每天滴灌 1 次 EC 值为 1 5 dS m pH 值为 5 5 的营 养 液即可 出苗 后 管理 苗期温室白天通风 温度设置 为 23 晚 上 设 置为 18 此期室外温度 较 为 适宜 不需要加温 以通风为主 晴天要适当利用外遮阳 网遮荫 一般当外界光照强度超过 500 W m 2 时 遮 阳网设 置为 80 打开 随着幼苗不断长大 适 时 调 整灌溉策略 适当增加灌溉量 确保温室每天的排 液量占灌水量的 20 左右 营 养 液 EC 值提 高 至 2 0 dS m pH 值保持 为 5 5 3 2 结果期 管理 此时要注意保温 晚上温度低于 17 时应 加 温 日 出前 2 h 通过 ATU 和加 热 管道将温度提高至 19 太阳 出 来之后 通风温度设置为 22 24 日 落后温室内温度下降较快 一般 日 落前 2 h 打开 保 温 帘幕保温 第 2 天日 出 后 2 h 逐渐 收 起 结果期灌溉营养液的 EC 值为 2 5 dS m pH 值 5 5 一般 日 出后 2 h 开始 灌 溉 日落前 2 h 停止 灌 溉 以光照累积量为依据设 置灌溉时间和灌溉量 确保温室每天的排液量占灌水量的 20 左右 结 果 期要及时采收果实 去除老叶 注意温室湿度不能 太高 尤其是夜间 湿度尽量控制在 90 以 下 可 有 效防止真菌性病害的发生 同时注意及时通风 尽 量 增加温室 CO 2 的含 量 晴 朗天气可以结合天窗开 关和 ATU 换新风提高温室内 CO 2 浓度 栽 培 技 术 2021 3 43 JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLESJOURNAL 茄子 从 2018 年 1 月 17 日采 收 至 2018 年 4 月 23 日 667 m 2 产量 约 4 000 kg 拉秧 后 用 0 5 的 漂白粉溶液对温室进行消毒 3 3 植保管 理 茄子抗病性强 另外温室环境可控 病害基本不 发生 主要虫害为红蜘蛛 蓟马 防治方法同甜瓜 4 黄秋葵岩棉循环栽培 4 1 播种及出苗后管理 2018 年 4 月 25 日 对 黄 秋葵 黄秋葵 1 号 由 上 海 市 农业科学院园艺所提供 进行浸种催芽 4 月 27 日出芽后直接播种到种植茄子的岩棉条上 播种 前按种植密度为 2 株 m 2 戳直 径 约 1 cm 深 1 cm 的 小洞 播 种 后盖蛭石 将灌箭插在种子旁边 播后先 浇灌 1 次清 水 每颗种子浇水约 100 mL 出 苗 前 每天滴灌 2 次 每次约 200 mL m 2 营养液 EC 值设 置为 1 0 dS m pH 值 5 5 出苗 后 灌溉营养液 EC 值设 置 为 1 5 dS m pH 值 5 5 灌溉最大等待时间 4 h 最小 等 待时间 2 h 光照积累量设置为 300 J cm 2 灌溉 量 为排液量的 20 30 为宜 设置白天通风温度为 25 晚上 16 白天 外 界气温较为适宜 ATU 换新 风 的比例 应超过 50 且此期外界光照充足 当 外 界 光照超 过 500 W m 2 时 遮阳 网 设置为 80 打开 4 2 结果 期 管理 黄秋葵采收期 外界温度较高 且光照充足 此 期以通风降温及适当遮荫为管理重点 使用 ATU 结合遮阳网进行降温 确保温室白天温 度 不高于 35 晚上 25 左右 白天 光照超过 700 W m 2 时 外遮阳 打开 80 白天 ATU 运行仍以换新风为主 一方面降低温室温度 另一 方 面提高温室内 CO 2 浓 度 营 养 液 EC 逐渐 增 加到 2 5 dS m pH 值保 持 5 5 日出 后 2 h 开始 灌 溉 日落前 2 h 停止 灌 溉 以 光照累积量为依据设置灌溉时间和灌溉量 确保温 室每天的排液量占总灌水量的 20 左右 黄 秋 葵开 花后 及时摘除凋零的花瓣和衰老的叶片 防止湿 度过大导致果实腐烂 同时要多通风 保持 ATU 运 行 以降低 湿度 预防真菌性病害的发生 果实成熟 后及时采收 过熟果实变硬 影响品质和口感 从 2018 年 6 月 21 日 采 收 至 2018 年 9 月 4 日 667 m 2 产量 约 1 650 kg 4 3 植保 管 理 温室黄秋葵没有虫害发生 但凋零花瓣未去掉 会诱发灰霉病 生产管理中应及时去掉凋零花瓣 同时加强通风 运行 ATU 以换 风 也 可以选用 50 异菌脲可湿性粉剂 1 000 1 500 倍液喷 施防治 5 小结 通过番 茄 甜瓜 茄子 黄秋葵轮作的栽培 模式 成功实现了不同类别蔬菜在同一岩棉基质上 的栽培生产 使岩棉使用期达到 2 年 有效 延 长了 岩棉基质的使用时间 不仅节省了生产成本 而且 产量也有所提高 另外温室栽培管理易标准化 温 室环境可控性强 可以有效结合生物防治 达到绿 色 高效生产的目的 2018 年秋 季 用 栽培了 2 年作 物 的一部分岩棉 再次种植番茄 也表现出了良好的效果 和新岩棉 种植没有明显差异 研究还发现 使用了 2 年的 岩 棉经浸泡后播种青菜 效果也很好 且可以连续多 次种植鸡毛菜 总之 通过不同科属蔬菜作物的轮 作 完全可以使岩棉基质多次循环利用 从而节约 生产成本 实现低碳 绿色 可循环的蔬菜岩棉栽 培生产模式 丰富现代温室的栽培管理技术理论 和实践 参考文献 1 辜松 我国设施园艺生产作业装备发展浅析 J 现代 农 业 装备 2019 40 1 4 11 2 孙锦 高 洪 波 田婧 等 我国设施园艺发展现状与趋势 J 南京农业大学学报 2019 42 4 594 604 3 周斌 周 长 吉 张书谦 等 岩棉在我国温室栽培中的应用 现状和发展前景分析 J 保温 材 料与节能技术 2015 3 20 23 4 辜松 杨 艳 丽 张跃峰 等 荷兰蔬菜种苗生产装备系统发 展现状及对中国 的 启 示 J 农业 工 程学报 2013 29 14 185 194 5 李跃 洋 苏 铁 王胤 等 中国与荷兰设施园艺对比分析 J 中国 蔬 菜 2020 6 11 15 秋葵 2021 3 栽 培 技 术 44