番茄水泥砖结构深液流水培种植技术

<p>36 &nbsp; GREENHOUSE HORTICULTURE温室管理番茄水泥砖结构深液流水培种植技术 &nbsp; 刘士哲深液流水培技术是最早成功应用于商业化植物生产的无土栽培技术， 在 1939 年美国的格里克 （ W. F. Gericke ） 首先将该技术应用于作物的商业化生产后的几十年中， 世界各地根据当地的情况发展了许多改进的深液流水培技术。 现已成为无土栽培技术中一种管理方便、 设施耐用、 后续生产资料投入较少的实用、 高效的无土栽培技术。 华南农业大学无土栽培技术研究室根据国内外深液流水培技术的特点和我国的国情， 设计了一种以水泥砖砌的深液流水培设施，现已在上海、 山东、 福建、 湖北、 广西、 四川和海南等许多省市大面积应用。 多年的生产实践证明， 这是一种较为适宜我国经济和技术水平， 特别适宜南方热带亚热带地区气候条件， 而且种植效果良好、 管理较为简便的一种无土栽培技术。水泥砖结构深液流水培设施的组成和结构水泥砖结构深液流水培设施包括种植槽、 定植板、 贮液池、 营养液循环流动系统四个大部分 ：种植槽种植槽外沿宽度一般为 100 150cm ， 槽内深度控制在 12 15cm 左右， 最深不超过 20cm ， 槽长度为 10 20m 左右 &nbsp;（图 1 ）。种植槽在建造时首先在平实的地面铺一层 3 5cm 左右的河沙或石粉打实， 然后再铺 5cm 厚的混凝土作为槽底， 在混凝土槽底上面的四周用水泥沙浆砌砖成为槽框， 再用高标号水泥沙浆批荡种植槽内外， 最后再加一层水泥膏抹光表面， 以防止营养液的渗漏。 建造时要确保种植槽槽框表面水平， 以防止槽内水位在局部过高或过低而影响作物生长。定植板用密度较高的、 板体较坚硬的泡沫塑料板制成， 厚度为 2 3cm ，其宽度与种植槽外沿的宽度一致。 在定植板上钻出一些放置定植杯的定植孔 （图 2 ）。定植板上的定植孔数量可根据种植作物的株行距和种植槽的宽度而定。定植杯定植杯高度约为 7.5 8.0cm ， 杯上口径与定植板的口径相同， 杯口外沿有一宽约 5mm 的唇， 以便定植杯卡在定植板上而不至于掉入种植槽底部， 定植杯下部口径约 4 5cm 。 在离杯口约 1/3 高度以下的部分及杯底部做成宽度约为 3mm 的通花状小格， 以便根系能够从这些通花状小格中伸出到营养液中 （见图 3 ）。贮液池贮液池一般建在地下， 利用水泵把地下贮液池的营养液抽入种植槽中， 而槽中的营养液一旦达到预设的水位时就会随重力的作用而流入贮液池中， 以此往复循环。 地下贮液池的容积应根据水泵功率的大小、 种植作物的种类以及建设的经济性等方面来考虑。 其原则为 ： 水泵能够维持一定的循环时间， 而抽入种植槽的营养液回流到贮液池后不至于很快将池中的营养液抽干、 水泵空转。 一般每一座 336m 2 的温室用功率为 550W 的水泵时， 地下贮液池容积为 3 4m 3 即可。 地下贮液池也用水泥砖砌而成， 以不渗漏为建造的总原则来进行。营养液循环系统包括供液系统和回流系统两大部分 （图 1 ）。 供液系统中由供液管道、 水泵和调节流量的阀门等部分组成。 而回流系统由回流管道和种植槽中的液位调节装置两部分组成。供液管道 ： 指从地下贮液池经由水泵然后通向各个种植槽的各级管道。 所有的管道均需采用塑料管， 勿用镀锌水管或其它金属管。 供液管道进入各个种植槽后， 在每条种植槽中间的分隔墙上方架设已开设口径为 1 2mm 的喷液小孔的供液管从种植槽的一端延伸到另一端。 以保证及时供应营养液和保障营养液中氧气的供应。回流管道及种植槽内液位调节装置 ： 深液流水培的所有回流管道均埋于地下 （见图 4 ）。 在种植槽的一端底部垂直埋入一截回流毛管， 这一截回流毛管与回流支管相连， 而回流支管又与回流主管相连， 这1. 水泵 &nbsp; 2. 增氧及回流管 &nbsp; 3. 阀门 &nbsp; 4. 定植杯 &nbsp; 5. 定植板 &nbsp; 6. 供液管 &nbsp; 7. 营养液8. 种植槽 &nbsp; 9. 地面 &nbsp; 10. 液位控制装置 &nbsp; 11. 回流管 &nbsp; 12. 地下贮液池图 1 &nbsp; 水泥砖结构深液流水培种植系统纵切面示意图图 2 &nbsp;定植板示意图图 3 &nbsp;定植杯示意图GREENHOUSE HORTICULTURE &nbsp; 37样可使得各种植槽中的营养液汇集到回流主管后再流入地下贮液池中。 回流管道在建设时要预先埋入地下， 然后才建种植槽， 而且所用的回流管道的口径要足够大， 以便及时地排出从种植槽中流出的营养液。 在 2000m 2 以内的温室或大棚中回流主管的口径应 7.5 10cm ， 支管口径 5.0 7.5cm ， 毛管口径 2.5 5cm 。 如温室或大棚的面积更大， 则需相应增加各级回流管道的口径。为了能够根据作物生长期的不同而进行种植槽中营养液液位的调节， 要用一个开了孔并在孔口中装有一段塑料管的橡皮塞这样的液位调节装置塞住种植槽回流管的出水口， 其装置 （见图 5 ） 当种植槽中供液管不断供液而使得液位升高到液位调节装置的出水口时， 便能从管口回流到贮液池中。 如果要对种植槽的液位进行调节时， 只需将液位调节装置的橡皮塞中的塑料管拉高或压低即可调节液位的高低。水泵及 定时器 ： 在 1000 2000m 2 的温室中， 选用 1 台 25 50mm 、 功率为 1.5Kw 的自吸泵即可 ； 而在单栋面积为 320m 2 的温室或大棚中， 选用功率为 550W 的水泵就够了。为了控制水泵的工作时间， 可安装一个循环定时器来对水泵进行控制。深液流水培的管理要点新建种植设施的处理新建的水泥砖结构深液流水培设施， 在浸水之后会有一些碱性物质溶解出来， 此时浸泡液的酸碱度可高达 pH11 ， 因此要在使用前进行适当的处理。 具体的处理方法为 ： 先用清水浸泡种植设施 2 3d ， 洗刷浸泡出来的碱性物质， 抽去浸泡液， 然后再放清水浸泡 2 3d ， 再清掉， 如此反复数次， 直至加入清水后 pH 值稳定在 6.5 7.5 之间即可使用。 为了加快处理速度， 缩短处理时间， 可在经过 2 3 次清水浸泡后再加入稀酸中和或加入磷酸盐处理。 在加酸液处理时首先把酸稀释为 2 3mol/L 的浓度， 然后再把稀酸加入到贮液池中， 开启水泵循环， 调节至浸泡液的 pH 值 2 左右， 在浸泡过程中， 浸泡液的 pH 值还会上升， 可再加入稀酸， 浸泡到 pH 值稳定在 pH6.5 7.5之间。 如再加入数次稀酸后浸泡液的 pH 值仍在 8.0 以上， 则可排掉浸泡液， 再放入清水和稀酸浸泡， 直至 pH 值稳定在 pH6.5 7.5 的范围为止。 用酸处理时应选用硫酸或磷酸， 最好是用磷酸， 而不要用盐酸。 加入磷酸盐处理可用过磷酸钙溶液 （上清液） 或磷酸二氢钾、 磷酸二氢铵等， 以浸泡液中磷 （ P ） 的浓度达到 200mg/L 左右即可。 浸泡数天 pH 值稳定后可排掉浸泡液， 用清水冲洗干净就可使用了。新建的种植槽和贮液池在经过上述方法处理之后的一段时间的使用过程中， 仍会有少量的碱性物质溶解出来， 营养液的 pH 值仍会缓慢上升， 这段时间可能会维持 3 6 个月， 甚至更长。 因此， 在种植过程中还需要密切注意营养液 pH 值的变化， 如 pH 值上升得太高，则可用稀酸调低。换茬时的清洗与消毒生长期较长的作物如番茄、 辣椒、 甜椒、 黄瓜、 甜瓜等在每种植一茬时都必须更换营养液， 清洗整个种植系统， 然后再进行消毒处理以便下一茬的种植 ； 生长期短的作物如叶菜类， 则经过 3 5 茬的种植之后再更换营养液和进行系统的清洗和消毒。设施各部分的清洗和消毒的方法可按下列所述进行 ：把定植杯连同残留在杯中的残根一起从定植板中取出， 将杯中的残根和小石砾倒出， 把残根从石砾中清掉， 用水冲洗石砾和定植杯， 尽量将细碎的根系和其它杂质冲走， 然后把石砾和定植杯分别集中放在容器中进行消毒。 消毒时可用含有体积质量分数为 0.3% 0.5% 有效氯的次氯酸钠或次氯酸钙溶液或含有体积质量分数为0.4% 的甲醛 （福尔马林） 溶液浸泡 1d ， 或用 200mg/L 的高锰酸钾溶液浸泡 30min ， 倒掉消毒液， 用清水冲洗干净待用。 如小石砾来源容易， 价格便宜， 可将用过的小石砾弃去， 省却小石砾的清洗和消毒的麻烦， 只进行定植杯的清洗和消毒。种植槽、 贮液池和循环管道的清洗和消毒 ： 用清水先把种植槽、 贮液池冲洗干净， 然后用含有有效氯 0.3% 0.5% 的次氯酸钠或次氯酸钙溶液或用 0.4% 的甲醛溶液喷洒种植槽和贮液池， 用定植板或池盖板或塑料表面盖严以保持湿润 30 60min 。 也可以用 200mg/L 的高锰酸钾溶液浸泡种植槽或贮液池 30min 后马上排掉消毒液， 并用清水清洗干净。 供液管道也要用上述的消毒液开启水泵来循环消毒， 循环消毒时在种植槽中不需要保留液层， 直接让消毒液从供液管中流到种植槽再经回流管道流到贮液池中， 以节省消毒液用量。种植槽中液位的调控 ： 深液流水培技术种植成败的一个很重要的因素就是根据作物生长进程而对营养液液位高低的调控， 因为这一环节直接影响到作物根系生长是否良好， 养分吸收是否迅速而有效，如这一环节调控得不好， 有可能严重危及作物根系的生长以及直接影响产量的形成和提高， 因此， 在管理上要特别重视。在种植槽中刚定植了作物之后， 应保持营养液液面浸没定植杯杯底约 1 2cm ， 当根系较大量伸出定植杯时， 应降低种植槽中的液位调节装置将液位调低至液面离开定植杯杯底， 当植株很大、 根系非常发达时， 只需在种植槽中保持 3 4cm 的液层即可， 这样可以使较多的根系裸露在营养液层上部至定植板下部的那部分空间中， 这部分的根系可以吸收到空气中的氧气以供作物生长所需。 裸露在空气中的根系部分可以形成大量的根毛， 这些根毛的形成增加了作物对氧的吸收数量。 不能随意调节营养液液位的高低。 在生产实际中， 应该随着植株的长大， 根系增多， 逐渐降低浸没定植杯的营养液液位， 使部分根段裸露在空气中， 一旦液位降低、 根系产生较多根毛之后， 就不能把已降低液位的营养液层再升高， 否则可能造成根毛甚至整个根系的伤害， 严重的也有可能造成死亡。 但也不能使种植槽中的液层太浅， 一般应保证液层的深度1. 槽框 &nbsp; 2. 槽底 &nbsp; 3. 回流管道图 4 &nbsp; 深液流水培种植槽纵切面示意图1. 可上下移动的橡胶管 &nbsp;2.PVC 硬管3. 开孔的橡皮塞 &nbsp; 4. 回流管 &nbsp; 5. 槽底图 5 种植槽内液位调节装置38 &nbsp; GREENHOUSE HORTICULTURE可维持在无电力供应、 水泵不能正常循环的情况下植株仍能正常生长1 2d 的营养液量。建立科学的管理 制度 ： 深液流水培 的生产过程中， 从设施的清洗、 消毒、 播种、 移苗、 定植以及定植后直至收获完毕的各个环节要做到责任落实到人， 同时必须建立完善的管理档案， 详细记录种植过程中植株的生长情况、 病虫害的发生情况、 营养液酸碱度和浓度的变化情况、 水分消耗情况、 大棚或温室中的温度、 湿度情况以及气象资料等， 并且要记录根据这些情况的出现而进行的一些管理措施的实施情况， 如添加营养、 调节酸碱度、 喷施农药及温室或大棚的开窗或覆膜等。 这些都必须记录下来， 同时做好工作日记。番茄深液流水培技术栽培季节与品种选择深液流水培番茄多为一年二茬或一年一大茬的。 南方的一年二茬种植制度， 第一茬在 1 2 月份播种， 2 3 月份定植， 5 7 月份为采收期 ； 第二茬 7 8 月份播种， 8 9 月份定植， 10 月次年 1 2 月份为收获期。 而一年一大茬种植制度则是在 7 8 月份播种， 8 9 月份定植， 10 月次年的 7 月份为收获期。深液流水培番茄要尽量选择无限生长型的品种。 冬春栽培时宜选用耐低温、 耐弱光品种， 同时还应选用抗烟草花叶病病毒、 叶霉病、 青枯病等的品种。 秋番茄栽培应选用生长势适中、 抗病性强、 果实着色均匀的品种。育苗与定植多采用穴盘填充泥炭、 砻糠灰等基质育苗。 一般夏季苗龄30d 左右， 冬春 55d 左右即可移苗。 移苗时将小苗从育苗穴盘中取出， 不需将基质抖掉而直接放入定植杯中， 用少量的小石子固定后即可直接将种植小苗的定植杯放入定植板中定植。 通常每667m 2 可种植 1200 株左右。营养液配方的选用与营养液管理番茄营养液配方很多， 其基本成分都很相似， 但浓度差异较大， 应结合实际去比较选用。 华南农业大学番茄配方是一个经改进的、 较适合软水地区使用的营养液配方。 国外的山崎番茄配方、 园试配方等也可选用。华南农业大学番茄营养液配方的 EC 值约为 1.4mS/cm ， pH6.5 左右， 在营养液管理时， 可以作为 1 个单位标准浓度来对待。 种植适温条件下， 以 1 1.5 个单位浓度范围 （ EC 浓度为 1.4 2.0mS/cm ） 作为管理目标。 在 11 月次年 2 月低温季节， 养分吸收浓度高于施入的营养液浓度， 营养液浓度管理目标可提高到 1.2 2 个单位浓度， 即 EC 值提高到 1.8 2.8mS/cm 范围。 高温期为了防止脐腐病的发生， 可将营养液浓度提高到 1.5 个单位浓度， 即 EC 值为 2.0mS/cm 进行管理。 生产上应根据以上管理原则， 来对营养液浓度进行管理， 尽量防止浓度的急剧变化， 及时补充水分和营养， 以保持营养液成分的均衡。番茄生长适宜的营养液 pH 范围为 5.5 6.5 。 一般在栽培过程中pH 呈升高的趋势， 当 pH8 ，就会破坏营养成分的平衡而引起 Fe 、 Mn 、 B 、 P 等的沉淀， 造成缺素症， 必须及时调整。营养液循环的控制深液流水培番茄的营养液循环次数和时间的长短依每株番茄的供液量、 营养液的溶解氧浓度、 生长发育阶段和气温的不同而异。 一般掌握营养液中溶解氧浓度不低于 4mg/L 为原则进行调节。 在一座 1000m 2的温室中的深液流水培设施种植番茄的， 用 1.5KW 水泵进行供液， 在番茄坐座果之前的每 1h 开启水泵循环 10min ， 停 50min ， 夜晚开启5min ， 停 55min 即可 ； 而在开花之后的整个生长时期中， 白天每 1h开启 15 20min ， 停 40 45min ， 夜晚开启 5min ， 停 55min 即可。生理病害的防治高温季节易产生缺钙而发生脐腐病多发。 增加湿度， 开花时喷施 0.5% 1.0% 氯化钙溶液， 均有减轻此病发生的作用。种植过程的其它管理措施整枝与引蔓 ： 在整枝时只要保留主杆生长， 其余侧枝全部摘除即可。 当植株约 50cm 高之后就要开始引蔓， 当植株长至接近棚顶时要将茎杆放下并放置在顺着种植槽纵向的定植板上， 让生长点继续往上生长。留果 ： 大果型番茄每穗留 4 5 个果， 中果型番茄每穗留 5 6 个果。疏果时在小果约 5g 时即可进行。剪除老叶 ： 当营养充足时， 深液流水培番茄的营养生长可能过旺， 当植株较高 （约 2m 时）， 可将植株下部的老叶剪除， 一方面可抑制营养生长过旺， 另一方面有利于通风透光。深液流水培技术的优点和存在问题及解决方法优点 &nbsp;营养液的组成和浓度稳定， 有利于作物生长， 停水停电或设备短期出现故障时作物仍能正常生长， 管理上较为方便。 &nbsp;利用悬挂定植方式种植作物， 根系有部分裸露在空气中， 另有部分浸没在营养液层中， 营养液以喷射循环的方式供应， 可较好地解决根系的水气矛盾。 &nbsp;设施建造容易， 建成后的设施经久耐用， 后续更新的生产资料要求少， 后期投资少。 &nbsp;适宜种植的作物种类较多。 除了块根块茎作物之外， 几乎所有的作物均可在深液流水培中良好生长。 &nbsp;养分利用率高， 可达 90% 95% 以上， 不会或很少对周围环境造成污染。存在问题和解决方法 &nbsp;由于深液流水培是在一个相对封闭的环境中进行的， 营养液不断循环利用， 一旦根系病害发生， 易造成相互间传染甚至在整个种植系统中蔓延。 针对深液流水培营养液循环系统中根系病害易于发生的问题， 在种植前要切实做好设施、 种子、 基质等的消毒工作， 切断病原， 在种植过程中， 也要防止病原侵入营养液中而在植物间蔓延， 例如， 不允许无关人员进入温室， 不用地表流过的水作为水源。必要的时候也可以在营养液中适当加入药物进行防治。 &nbsp;相对于基质栽培而言， 深液流水培设施的投资一般都较大。 针对这个问题， 现已有些单位采用泡沫塑料板来做成种植槽， 然后在槽中铺上塑料薄膜以盛装营养液以代替造价较为高昂的水泥砖砌种植槽， 这样可以大大节约投资成本。 &nbsp;与基质培相比， 深液流水培的技术要求较高。 这主要体现在营养液的控制要求的技术较高。 这要求管理人员具有较好的技术素质。 &nbsp; 华南农业大学无土栽培技术研究室 &nbsp; 510642</p>