番茄水泥磚結構深液流水培種植技術

36   GREENHOUSE HORTICULTURE溫室管理番茄水泥磚結構深液流水培種植技術   劉士哲深液流水培技術是最早成功應用于商業(yè)化植物生產(chǎn)的無土栽培技術， 在 1939 年美國的格里克 （ W. F. Gericke ） 首先將該技術應用于作物的商業(yè)化生產(chǎn)后的幾十年中， 世界各地根據(jù)當?shù)氐那闆r發(fā)展了許多改進的深液流水培技術。 現(xiàn)已成為無土栽培技術中一種管理方便、 設施耐用、 后續(xù)生產(chǎn)資料投入較少的實用、 高效的無土栽培技術。 華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術研究室根據(jù)國內(nèi)外深液流水培技術的特點和我國的國情， 設計了一種以水泥磚砌的深液流水培設施，現(xiàn)已在上海、 山東、 福建、 湖北、 廣西、 四川和海南等許多省市大面積應用。 多年的生產(chǎn)實踐證明， 這是一種較為適宜我國經(jīng)濟和技術水平， 特別適宜南方熱帶亞熱帶地區(qū)氣候條件， 而且種植效果良好、 管理較為簡便的一種無土栽培技術。水泥磚結構深液流水培設施的組成和結構水泥磚結構深液流水培設施包括種植槽、 定植板、 貯液池、 營養(yǎng)液循環(huán)流動系統(tǒng)四個大部分 ：種植槽種植槽外沿寬度一般為 100 150cm ， 槽內(nèi)深度控制在 12 15cm 左右， 最深不超過 20cm ， 槽長度為 10 20m 左右  （圖 1 ）。種植槽在建造時首先在平實的地面鋪一層 3 5cm 左右的河沙或石粉打?qū)崳?然后再鋪 5cm 厚的混凝土作為槽底， 在混凝土槽底上面的四周用水泥沙漿砌磚成為槽框， 再用高標號水泥沙漿批蕩種植槽內(nèi)外， 最后再加一層水泥膏抹光表面， 以防止營養(yǎng)液的滲漏。 建造時要確保種植槽槽框表面水平， 以防止槽內(nèi)水位在局部過高或過低而影響作物生長。定植板用密度較高的、 板體較堅硬的泡沫塑料板制成， 厚度為 2 3cm ，其寬度與種植槽外沿的寬度一致。 在定植板上鉆出一些放置定植杯的定植孔 （圖 2 ）。定植板上的定植孔數(shù)量可根據(jù)種植作物的株行距和種植槽的寬度而定。定植杯定植杯高度約為 7.5 8.0cm ， 杯上口徑與定植板的口徑相同， 杯口外沿有一寬約 5mm 的唇， 以便定植杯卡在定植板上而不至于掉入種植槽底部， 定植杯下部口徑約 4 5cm 。 在離杯口約 1/3 高度以下的部分及杯底部做成寬度約為 3mm 的通花狀小格， 以便根系能夠從這些通花狀小格中伸出到營養(yǎng)液中 （見圖 3 ）。貯液池貯液池一般建在地下， 利用水泵把地下貯液池的營養(yǎng)液抽入種植槽中， 而槽中的營養(yǎng)液一旦達到預設的水位時就會隨重力的作用而流入貯液池中， 以此往復循環(huán)。 地下貯液池的容積應根據(jù)水泵功率的大小、 種植作物的種類以及建設的經(jīng)濟性等方面來考慮。 其原則為 ： 水泵能夠維持一定的循環(huán)時間， 而抽入種植槽的營養(yǎng)液回流到貯液池后不至于很快將池中的營養(yǎng)液抽干、 水泵空轉(zhuǎn)。 一般每一座 336m 2 的溫室用功率為 550W 的水泵時， 地下貯液池容積為 3 4m 3 即可。 地下貯液池也用水泥磚砌而成， 以不滲漏為建造的總原則來進行。營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)包括供液系統(tǒng)和回流系統(tǒng)兩大部分 （圖 1 ）。 供液系統(tǒng)中由供液管道、 水泵和調(diào)節(jié)流量的閥門等部分組成。 而回流系統(tǒng)由回流管道和種植槽中的液位調(diào)節(jié)裝置兩部分組成。供液管道 ： 指從地下貯液池經(jīng)由水泵然后通向各個種植槽的各級管道。 所有的管道均需采用塑料管， 勿用鍍鋅水管或其它金屬管。 供液管道進入各個種植槽后， 在每條種植槽中間的分隔墻上方架設已開設口徑為 1 2mm 的噴液小孔的供液管從種植槽的一端延伸到另一端。 以保證及時供應營養(yǎng)液和保障營養(yǎng)液中氧氣的供應。回流管道及種植槽內(nèi)液位調(diào)節(jié)裝置 ： 深液流水培的所有回流管道均埋于地下 （見圖 4 ）。 在種植槽的一端底部垂直埋入一截回流毛管， 這一截回流毛管與回流支管相連， 而回流支管又與回流主管相連， 這1. 水泵   2. 增氧及回流管   3. 閥門   4. 定植杯   5. 定植板   6. 供液管   7. 營養(yǎng)液8. 種植槽   9. 地面   10. 液位控制裝置   11. 回流管   12. 地下貯液池圖 1   水泥磚結構深液流水培種植系統(tǒng)縱切面示意圖圖 2  定植板示意圖圖 3  定植杯示意圖GREENHOUSE HORTICULTURE   37樣可使得各種植槽中的營養(yǎng)液匯集到回流主管后再流入地下貯液池中。 回流管道在建設時要預先埋入地下， 然后才建種植槽， 而且所用的回流管道的口徑要足夠大， 以便及時地排出從種植槽中流出的營養(yǎng)液。 在 2000m 2 以內(nèi)的溫室或大棚中回流主管的口徑應 7.5 10cm ， 支管口徑 5.0 7.5cm ， 毛管口徑 2.5 5cm 。 如溫室或大棚的面積更大， 則需相應增加各級回流管道的口徑。為了能夠根據(jù)作物生長期的不同而進行種植槽中營養(yǎng)液液位的調(diào)節(jié)， 要用一個開了孔并在孔口中裝有一段塑料管的橡皮塞這樣的液位調(diào)節(jié)裝置塞住種植槽回流管的出水口， 其裝置 （見圖 5 ） 當種植槽中供液管不斷供液而使得液位升高到液位調(diào)節(jié)裝置的出水口時， 便能從管口回流到貯液池中。 如果要對種植槽的液位進行調(diào)節(jié)時， 只需將液位調(diào)節(jié)裝置的橡皮塞中的塑料管拉高或壓低即可調(diào)節(jié)液位的高低。水泵及 定時器 ： 在 1000 2000m 2 的溫室中， 選用 1 臺 25 50mm 、 功率為 1.5Kw 的自吸泵即可 ； 而在單棟面積為 320m 2 的溫室或大棚中， 選用功率為 550W 的水泵就夠了。為了控制水泵的工作時間， 可安裝一個循環(huán)定時器來對水泵進行控制。深液流水培的管理要點新建種植設施的處理新建的水泥磚結構深液流水培設施， 在浸水之后會有一些堿性物質(zhì)溶解出來， 此時浸泡液的酸堿度可高達 pH11 ， 因此要在使用前進行適當?shù)奶幚怼?具體的處理方法為 ： 先用清水浸泡種植設施 2 3d ， 洗刷浸泡出來的堿性物質(zhì)， 抽去浸泡液， 然后再放清水浸泡 2 3d ， 再清掉， 如此反復數(shù)次， 直至加入清水后 pH 值穩(wěn)定在 6.5 7.5 之間即可使用。 為了加快處理速度， 縮短處理時間， 可在經(jīng)過 2 3 次清水浸泡后再加入稀酸中和或加入磷酸鹽處理。 在加酸液處理時首先把酸稀釋為 2 3mol/L 的濃度， 然后再把稀酸加入到貯液池中， 開啟水泵循環(huán)， 調(diào)節(jié)至浸泡液的 pH 值 2 左右， 在浸泡過程中， 浸泡液的 pH 值還會上升， 可再加入稀酸， 浸泡到 pH 值穩(wěn)定在 pH6.5 7.5之間。 如再加入數(shù)次稀酸后浸泡液的 pH 值仍在 8.0 以上， 則可排掉浸泡液， 再放入清水和稀酸浸泡， 直至 pH 值穩(wěn)定在 pH6.5 7.5 的范圍為止。 用酸處理時應選用硫酸或磷酸， 最好是用磷酸， 而不要用鹽酸。 加入磷酸鹽處理可用過磷酸鈣溶液 （上清液） 或磷酸二氫鉀、 磷酸二氫銨等， 以浸泡液中磷 （ P ） 的濃度達到 200mg/L 左右即可。 浸泡數(shù)天 pH 值穩(wěn)定后可排掉浸泡液， 用清水沖洗干凈就可使用了。新建的種植槽和貯液池在經(jīng)過上述方法處理之后的一段時間的使用過程中， 仍會有少量的堿性物質(zhì)溶解出來， 營養(yǎng)液的 pH 值仍會緩慢上升， 這段時間可能會維持 3 6 個月， 甚至更長。 因此， 在種植過程中還需要密切注意營養(yǎng)液 pH 值的變化， 如 pH 值上升得太高，則可用稀酸調(diào)低。換茬時的清洗與消毒生長期較長的作物如番茄、 辣椒、 甜椒、 黃瓜、 甜瓜等在每種植一茬時都必須更換營養(yǎng)液， 清洗整個種植系統(tǒng)， 然后再進行消毒處理以便下一茬的種植 ； 生長期短的作物如葉菜類， 則經(jīng)過 3 5 茬的種植之后再更換營養(yǎng)液和進行系統(tǒng)的清洗和消毒。設施各部分的清洗和消毒的方法可按下列所述進行 ：把定植杯連同殘留在杯中的殘根一起從定植板中取出， 將杯中的殘根和小石礫倒出， 把殘根從石礫中清掉， 用水沖洗石礫和定植杯， 盡量將細碎的根系和其它雜質(zhì)沖走， 然后把石礫和定植杯分別集中放在容器中進行消毒。 消毒時可用含有體積質(zhì)量分數(shù)為 0.3% 0.5% 有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液或含有體積質(zhì)量分數(shù)為0.4% 的甲醛 （福爾馬林） 溶液浸泡 1d ， 或用 200mg/L 的高錳酸鉀溶液浸泡 30min ， 倒掉消毒液， 用清水沖洗干凈待用。 如小石礫來源容易， 價格便宜， 可將用過的小石礫棄去， 省卻小石礫的清洗和消毒的麻煩， 只進行定植杯的清洗和消毒。種植槽、 貯液池和循環(huán)管道的清洗和消毒 ： 用清水先把種植槽、 貯液池沖洗干凈， 然后用含有有效氯 0.3% 0.5% 的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液或用 0.4% 的甲醛溶液噴灑種植槽和貯液池， 用定植板或池蓋板或塑料表面蓋嚴以保持濕潤 30 60min 。 也可以用 200mg/L 的高錳酸鉀溶液浸泡種植槽或貯液池 30min 后馬上排掉消毒液， 并用清水清洗干凈。 供液管道也要用上述的消毒液開啟水泵來循環(huán)消毒， 循環(huán)消毒時在種植槽中不需要保留液層， 直接讓消毒液從供液管中流到種植槽再經(jīng)回流管道流到貯液池中， 以節(jié)省消毒液用量。種植槽中液位的調(diào)控 ： 深液流水培技術種植成敗的一個很重要的因素就是根據(jù)作物生長進程而對營養(yǎng)液液位高低的調(diào)控， 因為這一環(huán)節(jié)直接影響到作物根系生長是否良好， 養(yǎng)分吸收是否迅速而有效，如這一環(huán)節(jié)調(diào)控得不好， 有可能嚴重危及作物根系的生長以及直接影響產(chǎn)量的形成和提高， 因此， 在管理上要特別重視。在種植槽中剛定植了作物之后， 應保持營養(yǎng)液液面浸沒定植杯杯底約 1 2cm ， 當根系較大量伸出定植杯時， 應降低種植槽中的液位調(diào)節(jié)裝置將液位調(diào)低至液面離開定植杯杯底， 當植株很大、 根系非常發(fā)達時， 只需在種植槽中保持 3 4cm 的液層即可， 這樣可以使較多的根系裸露在營養(yǎng)液層上部至定植板下部的那部分空間中， 這部分的根系可以吸收到空氣中的氧氣以供作物生長所需。 裸露在空氣中的根系部分可以形成大量的根毛， 這些根毛的形成增加了作物對氧的吸收數(shù)量。 不能隨意調(diào)節(jié)營養(yǎng)液液位的高低。 在生產(chǎn)實際中， 應該隨著植株的長大， 根系增多， 逐漸降低浸沒定植杯的營養(yǎng)液液位， 使部分根段裸露在空氣中， 一旦液位降低、 根系產(chǎn)生較多根毛之后， 就不能把已降低液位的營養(yǎng)液層再升高， 否則可能造成根毛甚至整個根系的傷害， 嚴重的也有可能造成死亡。 但也不能使種植槽中的液層太淺， 一般應保證液層的深度1. 槽框   2. 槽底   3. 回流管道圖 4   深液流水培種植槽縱切面示意圖1. 可上下移動的橡膠管  2.PVC 硬管3. 開孔的橡皮塞   4. 回流管   5. 槽底圖 5 種植槽內(nèi)液位調(diào)節(jié)裝置38   GREENHOUSE HORTICULTURE可維持在無電力供應、 水泵不能正常循環(huán)的情況下植株仍能正常生長1 2d 的營養(yǎng)液量。建立科學的管理 制度 ： 深液流水培 的生產(chǎn)過程中， 從設施的清洗、 消毒、 播種、 移苗、 定植以及定植后直至收獲完畢的各個環(huán)節(jié)要做到責任落實到人， 同時必須建立完善的管理檔案， 詳細記錄種植過程中植株的生長情況、 病蟲害的發(fā)生情況、 營養(yǎng)液酸堿度和濃度的變化情況、 水分消耗情況、 大棚或溫室中的溫度、 濕度情況以及氣象資料等， 并且要記錄根據(jù)這些情況的出現(xiàn)而進行的一些管理措施的實施情況， 如添加營養(yǎng)、 調(diào)節(jié)酸堿度、 噴施農(nóng)藥及溫室或大棚的開窗或覆膜等。 這些都必須記錄下來， 同時做好工作日記。番茄深液流水培技術栽培季節(jié)與品種選擇深液流水培番茄多為一年二茬或一年一大茬的。 南方的一年二茬種植制度， 第一茬在 1 2 月份播種， 2 3 月份定植， 5 7 月份為采收期 ； 第二茬 7 8 月份播種， 8 9 月份定植， 10 月次年 1 2 月份為收獲期。 而一年一大茬種植制度則是在 7 8 月份播種， 8 9 月份定植， 10 月次年的 7 月份為收獲期。深液流水培番茄要盡量選擇無限生長型的品種。 冬春栽培時宜選用耐低溫、 耐弱光品種， 同時還應選用抗煙草花葉病病毒、 葉霉病、 青枯病等的品種。 秋番茄栽培應選用生長勢適中、 抗病性強、 果實著色均勻的品種。育苗與定植多采用穴盤填充泥炭、 礱糠灰等基質(zhì)育苗。 一般夏季苗齡30d 左右， 冬春 55d 左右即可移苗。 移苗時將小苗從育苗穴盤中取出， 不需將基質(zhì)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將種植小苗的定植杯放入定植板中定植。 通常每667m 2 可種植 1200 株左右。營養(yǎng)液配方的選用與營養(yǎng)液管理番茄營養(yǎng)液配方很多， 其基本成分都很相似， 但濃度差異較大， 應結合實際去比較選用。 華南農(nóng)業(yè)大學番茄配方是一個經(jīng)改進的、 較適合軟水地區(qū)使用的營養(yǎng)液配方。 國外的山崎番茄配方、 園試配方等也可選用。華南農(nóng)業(yè)大學番茄營養(yǎng)液配方的 EC 值約為 1.4mS/cm ， pH6.5 左右， 在營養(yǎng)液管理時， 可以作為 1 個單位標準濃度來對待。 種植適溫條件下， 以 1 1.5 個單位濃度范圍 （ EC 濃度為 1.4 2.0mS/cm ） 作為管理目標。 在 11 月次年 2 月低溫季節(jié)， 養(yǎng)分吸收濃度高于施入的營養(yǎng)液濃度， 營養(yǎng)液濃度管理目標可提高到 1.2 2 個單位濃度， 即 EC 值提高到 1.8 2.8mS/cm 范圍。 高溫期為了防止臍腐病的發(fā)生， 可將營養(yǎng)液濃度提高到 1.5 個單位濃度， 即 EC 值為 2.0mS/cm 進行管理。 生產(chǎn)上應根據(jù)以上管理原則， 來對營養(yǎng)液濃度進行管理， 盡量防止?jié)舛鹊募眲∽兓?及時補充水分和營養(yǎng)， 以保持營養(yǎng)液成分的均衡。番茄生長適宜的營養(yǎng)液 pH 范圍為 5.5 6.5 。 一般在栽培過程中pH 呈升高的趨勢， 當 pH8 ，就會破壞營養(yǎng)成分的平衡而引起 Fe 、 Mn 、 B 、 P 等的沉淀， 造成缺素癥， 必須及時調(diào)整。營養(yǎng)液循環(huán)的控制深液流水培番茄的營養(yǎng)液循環(huán)次數(shù)和時間的長短依每株番茄的供液量、 營養(yǎng)液的溶解氧濃度、 生長發(fā)育階段和氣溫的不同而異。 一般掌握營養(yǎng)液中溶解氧濃度不低于 4mg/L 為原則進行調(diào)節(jié)。 在一座 1000m 2的溫室中的深液流水培設施種植番茄的， 用 1.5KW 水泵進行供液， 在番茄坐座果之前的每 1h 開啟水泵循環(huán) 10min ， 停 50min ， 夜晚開啟5min ， 停 55min 即可 ； 而在開花之后的整個生長時期中， 白天每 1h開啟 15 20min ， 停 40 45min ， 夜晚開啟 5min ， 停 55min 即可。生理病害的防治高溫季節(jié)易產(chǎn)生缺鈣而發(fā)生臍腐病多發(fā)。 增加濕度， 開花時噴施 0.5% 1.0% 氯化鈣溶液， 均有減輕此病發(fā)生的作用。種植過程的其它管理措施整枝與引蔓 ： 在整枝時只要保留主桿生長， 其余側枝全部摘除即可。 當植株約 50cm 高之后就要開始引蔓， 當植株長至接近棚頂時要將莖桿放下并放置在順著種植槽縱向的定植板上， 讓生長點繼續(xù)往上生長。留果 ： 大果型番茄每穗留 4 5 個果， 中果型番茄每穗留 5 6 個果。疏果時在小果約 5g 時即可進行。剪除老葉 ： 當營養(yǎng)充足時， 深液流水培番茄的營養(yǎng)生長可能過旺， 當植株較高 （約 2m 時）， 可將植株下部的老葉剪除， 一方面可抑制營養(yǎng)生長過旺， 另一方面有利于通風透光。深液流水培技術的優(yōu)點和存在問題及解決方法優(yōu)點  營養(yǎng)液的組成和濃度穩(wěn)定， 有利于作物生長， 停水停電或設備短期出現(xiàn)故障時作物仍能正常生長， 管理上較為方便。  利用懸掛定植方式種植作物， 根系有部分裸露在空氣中， 另有部分浸沒在營養(yǎng)液層中， 營養(yǎng)液以噴射循環(huán)的方式供應， 可較好地解決根系的水氣矛盾。  設施建造容易， 建成后的設施經(jīng)久耐用， 后續(xù)更新的生產(chǎn)資料要求少， 后期投資少。  適宜種植的作物種類較多。 除了塊根塊莖作物之外， 幾乎所有的作物均可在深液流水培中良好生長。  養(yǎng)分利用率高， 可達 90% 95% 以上， 不會或很少對周圍環(huán)境造成污染。存在問題和解決方法  由于深液流水培是在一個相對封閉的環(huán)境中進行的， 營養(yǎng)液不斷循環(huán)利用， 一旦根系病害發(fā)生， 易造成相互間傳染甚至在整個種植系統(tǒng)中蔓延。 針對深液流水培營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)中根系病害易于發(fā)生的問題， 在種植前要切實做好設施、 種子、 基質(zhì)等的消毒工作， 切斷病原， 在種植過程中， 也要防止病原侵入營養(yǎng)液中而在植物間蔓延， 例如， 不允許無關人員進入溫室， 不用地表流過的水作為水源。必要的時候也可以在營養(yǎng)液中適當加入藥物進行防治。  相對于基質(zhì)栽培而言， 深液流水培設施的投資一般都較大。 針對這個問題， 現(xiàn)已有些單位采用泡沫塑料板來做成種植槽， 然后在槽中鋪上塑料薄膜以盛裝營養(yǎng)液以代替造價較為高昂的水泥磚砌種植槽， 這樣可以大大節(jié)約投資成本。  與基質(zhì)培相比， 深液流水培的技術要求較高。 這主要體現(xiàn)在營養(yǎng)液的控制要求的技術較高。 這要求管理人員具有較好的技術素質(zhì)。   華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術研究室   510642