尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第五講 蔬菜穴盤苗水分管理技術(shù)

生 產(chǎn)技藝中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES水分是蔬菜幼苗的重要組成，約占鮮質(zhì)量的92 %以上，這是幼苗旺盛的生命代謝所必須的 。當水分供應(yīng)充足時，細胞維持較高的膨壓，同化作用 、異化作用和物質(zhì)運轉(zhuǎn)得以高速進行，細胞快速分裂和伸長，使幼苗表現(xiàn)出迅速生長 。反之，水分缺乏，幼苗生長發(fā)育也隨之減緩或停滯 。所謂穴盤苗的水分管理，就是充分認識蔬菜幼苗水分需求規(guī)律以及穴盤特定容器條件下基質(zhì) - 幼苗水分運動規(guī)律，通過科學高效的灌溉方式，供給每株幼苗適量 、均一的水分，調(diào)控幼苗正常的生長速率，使幼苗保持良好的株型和整齊度 。水分管理在蔬菜幼苗生長發(fā)育調(diào)控中占有非常重要的位置 。管理不善，常常導致幼苗徒長，養(yǎng)分流失，抗逆性下降，病害發(fā)生嚴重，根系壞死等 。因此，蔬菜集約化育苗水分管理總是由經(jīng)驗頗豐的技術(shù)人員完成 。1 蔬菜穴盤苗對水分的需求規(guī)律蔬菜苗期絕對生長量和蒸騰面積小，每株幼苗水分消耗量也非常小 。但是，幼苗本身含水量高，根系不發(fā)達，缺乏保護組織（如表皮細胞的角質(zhì)化和蠟被），決定了幼苗吸水能力弱且極易失水萎蔫 。因此，盡管幼苗耗水量小，但水分供應(yīng)必須充分 。穴盤苗從播種至成苗可分為 5 個階段，為滿足各階段幼苗水分需求，同時兼顧幼苗株型調(diào)控，幼苗不同發(fā)育階段水分供應(yīng)量和頻度也不盡相同 ?？傮w上，對于所有蔬菜（果菜類 、葉菜類）穴盤苗，水分供應(yīng)量和頻度基本呈 “高 低 低 中 低 ”的變化趨勢 。第 階段保證基質(zhì)較高濕度，有利于種子吸水和萌發(fā)；第 、 階段控制基質(zhì)濕度主要為防止穴盤苗下胚軸 、上胚軸的徒長；第 階段保證基質(zhì)中等濕度用來維持穴盤苗正常生長發(fā)育；第 階段降低基質(zhì)濕度以提高穴盤苗的抗逆性 。即使在同一階段，因種子大小或播種方式不同，基質(zhì)水分供應(yīng)也會產(chǎn)生差異 。大粒種子（如西瓜 、南瓜種子等），播種較深，小粒種子（如結(jié)球甘藍 、芹菜種子等），播種較淺 。在第 、 階段小粒種子孔穴基質(zhì)更不能缺水，一旦水分較少，表層干燥，種子無法萌發(fā)或幼苗萎蔫倒伏 。黃瓜種子若是浸種催芽后播種， 27 左右條件下經(jīng) 24 h（小時）即可出苗，如果第 階段基質(zhì)保持較高含水量，極易形成徒長苗（或高腳苗） 。由于不同蔬菜種類缺水后木質(zhì)化速度及幼苗老化程度不同，對于容易老化的蔬菜，苗期水分管理也應(yīng)特別注意 。據(jù)試驗，應(yīng)用 50 孔辣椒穴盤苗，二葉一心時開始供給基質(zhì) 50 %、60 %、70 %、80 %、90 %最大持水量的水分，其中 80 %處理莖木質(zhì)素含量最小，而幼苗葉片葉綠素含量 、光合速率 、植株壯苗指數(shù) 、根冠比 、日均絕對生長量最大 。2 基質(zhì)含水量與測定方法表示基質(zhì)含水量的常用術(shù)語有濕度 、飽和含水量 、持水量 、相對含水量 、絕對含水量等，生產(chǎn)上許多人并不能正確認識這些術(shù)語的含義，從而無法準確判斷育苗基質(zhì)含水量和借鑒相關(guān)的技術(shù)成果，更難以制定精準的苗期水分管理計劃 。2.1 濕度 濕度為某一時刻基質(zhì)水分質(zhì)量占基質(zhì)質(zhì)量的百分率，即 （ IW-DW） /IW×100 %，式中 IW 為某一時刻已知體積的基質(zhì)質(zhì)量， DW 為同體積基質(zhì)105 烘干 24 h（小時）后稱取的基質(zhì)質(zhì)量， IW-DW為同體積基質(zhì)的水分含量 。2011( 9): 36-40尚慶茂博士 “蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù) ”系列講座第五講 蔬菜穴盤苗水分管理技術(shù)尚 慶 茂尚慶茂，中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街 12 號， 100081，電話： 010-82109540收稿日期： 2011-04-06；接受日期： 2011-04-12基金項目： 農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目（ 2009GB23260439），國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（ nycytx-26）36 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 生產(chǎn)技藝方法是： 取干燥 、潔凈鋁盒 3 個，標號并分別稱取質(zhì)量（ W1） 。 填裝基質(zhì)并敲擊鋁盒外壁，保證 3盒之間基質(zhì)填裝密度一致，稱取鋁盒和基質(zhì)質(zhì)量（ W2） 。 將鋁盒和基質(zhì)放入鼓風干燥箱 105 烘干24 h（小時），再稱取鋁盒和基質(zhì)質(zhì)量（ W3） 。 計算濕度， IW=W2-W1， DWW3-W1，分別計算 3 個鋁盒中的基質(zhì)濕度，最后平均獲得最終的濕度 。2.2 絕對含水量 絕對含水量是將某一時刻基質(zhì)105 下烘干至恒重時失去的水分質(zhì)量或體積占烘干基質(zhì)質(zhì)量或體積的百分率，也稱質(zhì)量含水率（或容積含水率） 。容積含水率（ %） 質(zhì)量含水量（ %） ×基質(zhì)容重（ mg·cm-3） 。測定方法基本與濕度相同，只是絕對含水量比較的基準是烘干基質(zhì)質(zhì)量（或容積），而濕度是原始未烘干基質(zhì)質(zhì)量，顯然，絕對含水量遠大于濕度 。2.3 飽和含水量 飽和含水量或稱飽和持水量，指單位體積風干基質(zhì)孔隙全部充滿水分時的最大含水量，包括吸濕水 、膜狀水 、毛管水和重力水 。飽和含水量由基質(zhì)性質(zhì)決定，代表基質(zhì)的最大蓄水能力，單位常用 kg·L-1表示 。常用作育苗基質(zhì)物理特性的判斷指標，在苗期則可以用于計算最大灌水量 。當基質(zhì)達到飽和含水量時，水勢基本為 0，再無吸水能力，基質(zhì)通氣性能極差 。方法是： 將待測基質(zhì)置避風處自然風干至恒重 。 取 3 個環(huán)刀（體積 V），下底用無孔底蓋扣緊 。 填裝風干基質(zhì)并敲擊環(huán)刀外壁，保證 3 個環(huán)刀基質(zhì)填裝密度一致，稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量（ W1） 。 用吸管吸取潔凈水從環(huán)刀敞開的上表面緩慢將水滴入基質(zhì)，直至水均勻地充滿基質(zhì)，靜置 3 h（小時），若水位下降，繼續(xù)滴水至充滿基質(zhì)，稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量（ W2） 。 計算飽和含水量，（ W2-W1） /V，分別計算 3個環(huán)刀中基質(zhì)飽和含水量，最后平均獲得最終的飽和含水量 。2.4 持水量 持水量是基質(zhì)飽和持水量減去重力水后基質(zhì)所能保持的水分 。重力水很快從排水孔排出，基本上不能被幼苗吸收利用 。測定參照飽和含水量，只是步驟 后，用帶孔的環(huán)刀蓋扣緊環(huán)刀上表面，并倒置使水分靠重力自然排出，直至不再有水流出，重新將環(huán)刀上下反轉(zhuǎn)，去掉帶孔環(huán)刀蓋，稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量（ W3），計算持水量，（ W3-W1） /V，常用單位 kg·L-1。2.5 相對含水量 相對含水量是某一時刻單位體積基質(zhì)水分含量占基質(zhì)持水量或基質(zhì)飽和持水量的百分率，顯然，相對含水量可能是兩個不同的數(shù)值，由于基質(zhì)飽和持水量大于基質(zhì)持水量，相對于基質(zhì)持水量的相對含水量肯定大于相對于飽和持水量的相對含水量 ?？捎糜诖_定苗期灌水時間 。2.6 基質(zhì)濕度感官測定 有經(jīng)驗的育苗者，還可以通過看 、掂 、摸等方式判斷穴盤基質(zhì)濕度，濕的基質(zhì)顏色偏暗，掂起穴盤質(zhì)量較重，用手指輕壓基質(zhì)感覺冷涼，相反，干的基質(zhì)顏色發(fā)白，質(zhì)量小，指壓無冷涼感 。取基質(zhì)于手掌，根據(jù)手感可將基質(zhì)濕度粗略分為 級： I 濕，用手擠壓時水能從基質(zhì)中流出； 潮，放在手上留下濕的痕跡，但無水流出； 潤，放在手上有涼潤感，用手壓稍留下印痕； 干，放在手上無冷涼感 。3 灌溉水質(zhì)與水處理水質(zhì)是水體質(zhì)量的簡稱，標志著水體的物理（如色度 、濁度 、臭味等） 、化學（無機物和有機物的含量）和生物（微生物 、浮游生物 、底棲生物）的特性及其組成狀況 。蔬菜集約化育苗多選擇使用自來水 、深井水等潔凈水源，很少使用河水 、池塘水 、蓄積雨水，杜絕使用工礦企業(yè)污水 、養(yǎng)殖企業(yè)廢水，因此，基本可以排除水質(zhì)中有機物 、生物的影響 。當然，生產(chǎn)上有時為了防止灌溉水水溫過低造成幼苗冷害，在育苗設(shè)施內(nèi)設(shè)置貯水罐（箱），貯水罐（箱）長期使用也存在生物污染，應(yīng)按時清洗及在罐（箱）周邊進行殺菌處理 。一般情況下，與幼苗關(guān)系密切的水質(zhì)指標包括pH、EC 值 、堿度 、硬度 、離子組成等，它們直接或間接影響蔬菜穴盤苗生長發(fā)育 。因此，灌溉水必須經(jīng)過處理才能用于穴盤苗生產(chǎn) 。3.1 水質(zhì)3.1.1 pH 與堿度 pH 是水中氫離子濃度對數(shù)的負數(shù)，反映水的酸堿性 。pH 等于 7.0，表示水呈中性，小于 7.0，表示水呈酸性，大于 7.0，表示水呈堿性 。絕大多數(shù)蔬菜喜歡弱酸性的根際環(huán)境，當水的 pH 在5.56.8 的范圍內(nèi)，蔬菜幼苗根系生長正常 。水質(zhì) pH過高或過低，直接提高或降低基質(zhì) pH，進而影響基質(zhì)中礦質(zhì)養(yǎng)分狀態(tài) 、微生物多樣性和幼苗生長 。此外，化學殺菌劑 、殺蟲劑與生長調(diào)節(jié)劑溶解的有效 pH 范圍也大都在 7.0 以下 。基質(zhì) pH 升高，會降低化學農(nóng)藥的應(yīng)用效果 。堿度反映水中溶解的碳酸根（ CO32-） 、碳酸氫根37 生 產(chǎn)技藝中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES（ H CO3-） 、氫氧根（ OH-）等離子決定的中和酸性物質(zhì)的能力 。堿度的大小通常用稀釋的酸滴定水至 pH 等于 4.5 時酸液的用量表示，以 CO32-計，單位是 mg·kg-1或 mmol·L-1。灌溉高堿度（ 80 mg·kg-1）的水引起基質(zhì) pH 升高，低堿度（ 40 mg·kg-1）的水降低基質(zhì) pH緩沖能力 。通常 4080 mg·kg-1是比較適宜的堿度范圍 。3.1.2 EC 值 EC 值是電導儀測定獲得的灌溉水中可溶性鹽含量指標，單位是 mS·cm-1或 mmS·cm-1。EC值高，說明可溶性鹽含量高，澆灌后可能引起基質(zhì) EC值的升高； EC 值低，說明水比較純，不會額外增加基質(zhì)中可溶性鹽的積累 。通常灌溉水 EC 值小于 1.0mmS·cm-1對于穴盤苗生產(chǎn)是最安全的 。3.1.3 離子組成 硝酸鹽（ NO3-） 、磷酸鹽（ H2PO4-、HPO42-、PO43-） 、硼酸鹽（ BO33-、B2O74-） 、硫酸鹽（ SO42-） 、鐵離子（ Fe2+、Fe3+） 、鈣離子（ Ca2+） 、鎂離子（ Mg2+） 、錳離子（ Mn2+） 、鈉離子（ Na+） 、氯離子（ Cl-） 、氟離子（ F-）是水中常見的離子組成成分 。Na+與 Ca2+、Mg2+存在拮抗效應(yīng)，高 Na+引起 Ca2+、Mg2+潛在缺乏 。高濃度 Na+，還會增加基質(zhì)陽離子含量水平，提高基質(zhì)持水能力，降低通透性，最終影響根系正常呼吸作用 。Na+危害性可用可吸收率（ SAR）衡量 。SAR2， Na+濃度小于 40 mg·kg-1，不會對基質(zhì)和幼苗產(chǎn)生較大影響，屬于較正常的范圍 。提高灌溉水的可溶性鹽含量，有利于降低 Na+吸收率及其對幼苗的危害 。NO3-等大部分離子是幼苗必需的營養(yǎng)成分，但在灌溉水中含量太高，會給幼苗養(yǎng)分管理造成很大麻煩 。特別是當這些離子含量非恒定 、可變時，極易造成基質(zhì)養(yǎng)分含量的不穩(wěn)定和比例失衡 。3.2 水處理 當水質(zhì)無法滿足蔬菜穴盤育苗的要求時，只能進行水處理 。水處理的方法有酸化 、肥料調(diào)節(jié) 、軟化 、過濾 、反滲 、臭氧化 、溴化 、氯化等 。3.2.1 酸化 對于高 pH、高堿度的水質(zhì)，可以采用酸化的方法降低 pH 和堿度 。常用的酸化處理劑有硫酸（ H2SO4） 、磷酸 （ H3PO4） 、硝酸 （ HNO3） 、檸檬酸（ H3C6H5O7）等（表 1） 。選擇時通常會考慮市場供應(yīng) 、安全性 、價格 、正在使用的肥料類型和蔬菜種類等 。使用時最好選擇高純度的酸 。75 %的 H3PO4和 35 %的H2SO4相對比較安全，而 67 %的 HNO3腐蝕性非常強，操作不小心很容易對皮膚尤其是眼睛造成嚴重傷害 。表 1 酸化灌溉用水常用酸的種類及其特性種類 濃度每 1 000 L水中加入 100 mL酸時增加的元素濃度相對安全性HNO367 %（ w/w），液體，密度 1.42 N 21.1 mg·L-1腐蝕性 、危險性強，注意避免直接接觸到煙霧和酸液H3PO475 %（ w/w），液體，密度 1.58 P 37.4 mg·L-1具輕微腐蝕性，可引起眼和皮膚的不適，對衣物有腐蝕性H2SO435 %（ w/w），液體，密度 1.26 S 14.4 mg·L-1具輕微腐蝕性，可引起眼和皮膚的不適，對衣物有腐蝕性H3C6H5O795 %，固體 無 可對皮膚 、眼睛產(chǎn)生微弱刺激由于 HNO3、H3PO4中的 N、P 都是施肥時需要加入的營養(yǎng)元素，當需要大量使用 HNO3、H3PO4調(diào)節(jié)水的 pH 值時，就要考慮在肥料中降低 N或 P 的用量，以避免造成這些元素過量 。蔬菜苗期對 N 的需求量比較大，可以考慮用 HNO3調(diào)節(jié)水的 pH 值 。另外，還要考慮蔬菜種類，對 N 需求量大的蔬菜考慮用 HNO3調(diào)節(jié)，喜磷蔬菜考慮用 H3PO4調(diào)節(jié) 。H3C6H5O7和其他 3 種酸比較，使用時不會和化學肥料 、殺蟲劑 、殺菌劑中的一些離子發(fā)生反應(yīng)，不會降低或抑制肥效或藥效，葉面灌溉對幼苗的損傷小，是比較理想的酸化處理劑，但價格比較貴，使用成本高 。葉面灌溉，建議使用 H3C6H5O7來調(diào)節(jié) pH 值 。酸化處理時，首先要通過實驗找出調(diào)節(jié)到期望pH 值合適的水 - 酸比例，按比例將酸加入水中（切忌水加到酸，易引起爆炸），然后攪拌均勻 。酸都是具有腐蝕性的，特別是 HNO3在操作時會產(chǎn)生煙霧，人若吸入這種煙霧，會傷害呼吸道，因此在使用任何一種酸時，都要做好防護工作，要戴防護鏡 、防酸手套 、防酸圍裙 、口罩等，防止皮膚或眼睛暴露在外面 。pH 值相同的水，堿度可以是不同的，甚至相差很大 。而堿度越大，調(diào)低 pH 值時酸用量就越多 。譬如，pH 9.3、堿度 71 mg·kg-1的水， pH 調(diào)至 5.8，每 1 000 L水需要加入 35 %的 H2SO4102 mL；而 pH 8.3、堿度310 mg·kg-1的水， pH 調(diào)至 5.8，每 1 000 L水需要加入 35 %的 H2SO4435 mL。3.2.2 肥料調(diào)節(jié) 中等堿度的水質(zhì)（ 100200 mg·kg-1） 可用酸性肥料調(diào)節(jié)，如 21-7-7、20-20-20、20-10-20 等 。用酸性肥料控制堿度的難處在于既需38 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 生產(chǎn)技藝要持續(xù)使用酸性肥料降低堿度，又必須控制 NH4+，防止穴盤苗徒長 。使用含有鈣 、鎂的堿性肥料，對鈣 、鎂含量較低的低堿度水（ 50 mg·kg-1）非常有益，可以增加基質(zhì)緩沖能力 。3.2.3 軟化 軟化設(shè)備是采用陽樹脂吸附水中的鈣 、鎂離子，降低水的硬度，并可以進行智能化樹脂再生，循環(huán)使用 。樹脂軟化裝置是采用離子交換原理，由控制器 、樹脂罐 、鹽罐組成的一體化設(shè)備 。其控制器可選用自動沖洗控制器 、手動沖洗控制器 。自動控制器可自動完成軟水 、反洗 、再生 、正洗及鹽業(yè)箱自動補水全部工作的循環(huán)過程 。樹脂罐可選用玻璃鋼罐 、炭鋼罐或不銹鋼罐 。鹽罐主要裝備鹽，用于樹脂飽和后的再生 。要求入口水壓 0.180.6 MPa，工作溫度 155，源水硬度 8 mmol·L-1，工作電源一般為 220 V/50Hz，再生劑為 NaCl，再生方式有順流 / 逆流，交換劑為001×7 型強酸性離子交換樹脂 。出水硬度 0.03mmol·L-1。3.2.4 超過濾 超過濾屬于一種薄膜分離技術(shù) 。在一定的壓力下（壓力為 0.070.7 MPa，最高不超過 1.05MPa），水在膜面上流動，水與溶解鹽類和其他電解質(zhì)是微小的顆粒，能夠透過超濾膜，而相對分子質(zhì)量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離 。超濾膜的孔徑是數(shù)十至幾百埃，介于反滲透與微孔膜之間 。超濾膜的孔徑是由一定相對分子質(zhì)量的物質(zhì)進行截留試驗測定的，并以相對分子質(zhì)量的數(shù)值來表示 。在水處理中，應(yīng)用超濾膜來除去水中的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì) 。超過濾膜受到污染或結(jié)垢時，一般采用雙氧水或次氯酸鈉溶液來清洗 。不能通過反洗來清洗膜面 。超過濾最高運行溫度為 45 ， pH 1.513.0。超過濾是去除水中有機物質(zhì)的一項措施，也可以去除微量膠體物 、生物體以及樹脂碎末等 。超過濾常置于除鹽系統(tǒng)之后，或置于反滲透裝置之前來保護反滲透膜 。超濾膜組件中所用的膜材料一般有：二醋酸纖維（ CA） 、三 醋 酸 纖 維 （ CTA） 、氰乙基醋酸纖維（ CN-CA） 、聚 砜（ PS） 、磺 化 聚 砜（ SPS） 、聚 砜 酰 胺（ PSA） 、酚酞側(cè)基聚芳砜（ PDC） 、聚偏氟乙烯（ PVDF） 、聚丙烯腈（ PAN） 、聚酰亞胺（ PI） 、甲基丙烯酸甲酯 -丙烯腈共聚物（ MMA-AN）及纖維素等 。其中以 CA、PS、PAN等應(yīng)用較為廣泛 。4 灌溉方式蔬菜穴盤育苗一般在設(shè)施環(huán)境條件下進行，苗盤距離地面 2080 cm，無法獲得自然降水和地下水，只能依靠灌溉獲得水分 。4.1 手工灌溉 手工灌溉是最靈活的灌溉方法，它可以灌溉穴盤苗的任意部分 。缺點是用工多，勞動成本高，且有時水滴大（ 300500 m），易沖倒幼苗 。4.2 固定噴淋器 固定噴淋系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于穴盤苗灌溉 。噴嘴可以安裝在從工作臺底部升起的梯級豎板上，也可以安裝在穴盤苗上方的水管上 。噴水的均勻性是一個問題，很難設(shè)計一個噴淋系統(tǒng)使得噴水區(qū)域沒有重疊或完全重疊 。水滴一般比弦桿或霧化系統(tǒng)產(chǎn)生的水滴大 。4.3 移動弦桿噴霧器 移動弦桿噴霧器是目前集約化穴盤苗生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的灌溉方法 。通過在移動速度均勻的弦桿上安裝一組霧化噴頭，形成一條均勻的水帶 。隨著技術(shù)的不斷改進，如可變速馬達 、各種可供選擇的噴頭等，通過控制灌水量和移動速度能夠滿足穴盤苗對水分的需求 。4.4 霧化 霧化系統(tǒng)產(chǎn)生的水滴大小非常合適（ 5m）且均勻，不會對穴盤苗產(chǎn)生機械損傷 。常用于穴盤苗催芽室 。缺點是要求使用高純度的水源，此外，該系統(tǒng)應(yīng)用于溫室易于提高室內(nèi)空氣相對濕度，在溫室內(nèi)屋面凝結(jié)成水滴，掉落的水滴會打傷幼苗葉片并且使孔穴中的基質(zhì)分散 。4.5 底部灌溉 通過底部灌溉水分從排水孔進入基質(zhì)，水分供應(yīng)量均勻，葉片始終保持干燥，且勞動成本低 。缺點是當穴盤和水接觸時孔穴中下層的基質(zhì)很快達到飽和，因為穴盤底部不能徹底干燥，地下灌溉中根系的修剪也是普遍存在的問題 。5 蔬菜穴盤苗水分吸收5.1 水分在基質(zhì)中的存在狀態(tài) 多數(shù)情況下，穴盤基質(zhì)中的水分可分為 4 類：一類是吸濕水，指基質(zhì)顆粒從空氣中吸收的氣態(tài)水分，由基質(zhì)顆粒表面分子引力作用引起 。吸濕水多少取決于基質(zhì)顆粒表面積大小和空氣相對濕度 。吸濕水被基質(zhì)緊緊吸附，幼苗難以利用，實際上是無效水分 。吸濕水在 105 的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，脫離基質(zhì)顆粒表面分子力的吸附而跑出 。吸濕水數(shù)值等于基質(zhì)風干質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差值占風干基質(zhì)體積的比例 。39 生 產(chǎn)技藝中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES二類是膜狀水，指吸濕水外膜狀吸附于基質(zhì)顆粒表面的水分，重力無法使膜狀水移動，但其自身可以從水膜較厚的部分向水膜較薄的地方移動，幼苗可以利用膜狀水，但由于膜狀水移動速度極慢，不能及時供給幼苗需要 。三類是毛管水，基質(zhì)顆粒間的小孔隙會形成毛管力，毛管水由毛管力小的方向移向毛管力大的方向 。毛管力與水的表面張力成正比，與毛管直徑成反比 。毛管水可以克服重力懸著于基質(zhì)顆粒之間，且移動速度快，是可供幼苗利用的主要水分 。四類是重力水，不受基質(zhì)顆粒和毛管力吸持，受重力作用向下由排水孔流失的水分 。幼苗可以利用重力水，但重力水流失很快，導致重力水利用率很低 。5.2 水分在基質(zhì)中的運動 不同灌溉方式，水分進入穴盤基質(zhì)的方向截然不同 。頂部灌溉，水分從孔穴的上部進入基質(zhì)，水分受重力作用以向下運動為主，運動過程中逐層填充基質(zhì)顆粒孔隙之間，小部分水分受水分張力 、毛管力作用而水平運動 。底部灌溉，水分從穴盤排水孔逆重力向上運動 。頂部灌溉幼苗葉片也可以吸收少量水分，底部灌溉幼苗葉片是干燥的 。灌溉剛結(jié)束時，孔穴基質(zhì)吸收的水分主要受 3個力的作用，重力使水分向下運動，水分張力阻止水分運動，毛管力使水分由毛管力小的部位向毛管力大的部位運動 。隨著距離灌溉結(jié)束時間的延長，水分會保持相對靜止，占據(jù)基質(zhì)通氣孔隙的水分排出，持水孔隙全部充盈水分，孔穴各部位的基質(zhì)含水量均勻一致 。隨著時間的進一步延長，排水孔附近和上表面基質(zhì)在基和空氣間水勢差以及空氣對流的作用下，基質(zhì)水分開始蒸發(fā)，出現(xiàn)孔穴上 、下層含水量下降，并明顯小于孔穴中部 。當幼苗具有一定的葉面積后，受幼苗植株蒸騰拉力的作用，水分由基質(zhì)進入根系，沿木質(zhì)部到達葉片，通過氣孔 、表皮細胞散發(fā)到空氣中 。與此同時，水分沿濕度梯度從高水勢處向低水勢處流動，逐漸形成一個干濕交界分明的橢球體形狀，稱為濕潤球，球面各處基質(zhì)水勢相等，該球面稱為入滲鋒，在水頭固定不變時，入滲鋒的前進速度隨著時間的延長而減慢 ?？傮w上，在較長的時期，穴盤孔穴基質(zhì)水分基本保持上 、下較低，中下部偏高的狀態(tài) 。6 影響穴盤苗水分供應(yīng)的因素6.1 孔穴尺寸和形狀 對于不同規(guī)格的穴盤，孔穴的體積為 225 cm3?？籽w積不僅與孔穴數(shù)量有關(guān)，還涉及孔穴深度和孔穴幾何學形狀 。方形孔穴一般比圓形的孔穴體積要大 。在飽和持水量的情況下，可利用水約占孔穴總體積的 40 %60 %，或絕對體積115 mL。通氣孔隙度 、孔穴形狀與基質(zhì)持水量之間存在一定的關(guān)系 。通氣孔隙度越大，水分排出越快，空氣進入越快 ?？籽ㄔ缴睿值闹亓ψ饔迷矫黠@，排水較快，空氣含量高，穴盤過淺會導致基質(zhì)水分過多而空氣含量不足 。6.2 基質(zhì)粒徑 基質(zhì)粒徑越大，相應(yīng)的基質(zhì)的孔隙度也較大，排水比較流暢，空氣也容易進入，但水分不易久留；相反，基質(zhì)粒徑過小，水分被基質(zhì)顆粒緊緊吸附，毛管力也吸持大量水分，水分在基質(zhì)中保留時間較長，容易造成幼苗根際缺氧 。6.3 穴盤填充時基質(zhì)的含水量 穴盤填充前，基質(zhì)起始濕度以 50 %左右為宜 。以 288 孔穴盤為例，基質(zhì)填裝前含水量由 60 %提高到 70 %，基質(zhì)通氣孔隙度隨之由 2 %上升到 7 %。穴盤填充前基質(zhì)起始含水量過高，育苗期間基質(zhì)容易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象 。6.4 基質(zhì)保水性 有時基質(zhì)中雖然含有足夠的水分，但基質(zhì)吸附力較大，水分不能及時補充到根際，幼苗依然會出現(xiàn)缺水 。不同基質(zhì)保水性不同，使得水分的可利用性產(chǎn)生差異 。即兩種基質(zhì)含有相同百分比體積的水，但水分的有效性無法相比 。6.5 保水劑 保水劑使用的是高吸水性樹脂，這是一種吸水能力特別強的功能高分子材料 。無毒無害，反復釋水 、吸水，同時還能吸收肥料 、農(nóng)藥，并緩慢釋放，增加肥效 、藥效 。將保水劑加入基質(zhì)（ 0.4 %左右）能提高保水能力和延長含水量的相對穩(wěn)定時間 。保水劑隨著使用時間延長，其功能會減退甚至會分解 。40