曹晨書 曾春霞
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院 410128;2河南商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
蔬菜水培是指將植物根系直接與營養(yǎng)液接觸而進(jìn)行的蔬菜生產(chǎn),是無土栽培中較為先進(jìn)的一種栽培方式。蔬菜水培在我國有著悠久的歷史,中國古代民間就有用清水浸養(yǎng)蒜瓣來生產(chǎn)蒜苗的習(xí)慣?,F(xiàn)代意義上的蔬菜水培開始于1902年,美國人以蔬菜種子做水培種植實驗,20世紀(jì)70年代水培蔬菜形成產(chǎn)業(yè)化。目前,世界上使用水培技術(shù)的國家和地區(qū)已達(dá)100多個,其栽培技術(shù)已逐漸成熟并發(fā)展,應(yīng)用范圍和栽培面積也在不斷擴(kuò)大,經(jīng)營和技術(shù)管理水平都得到了很大提高。
與傳統(tǒng)種植、無土栽培相比,蔬菜水培具有很多優(yōu)點(diǎn)。首先,蔬菜水培可以充分利用空間,復(fù)種指數(shù)高,1年可收獲20茬,經(jīng)濟(jì)效益高。其次,蔬菜水培中途不需更換營養(yǎng)液,節(jié)水、節(jié)肥、無滲透。第三,蔬菜水培可以顯著降低農(nóng)藥與重金屬污染,更接近原始生態(tài)環(huán)境。另外水培蔬菜還能適應(yīng)市場需求,解決蔬菜淡季供應(yīng)不足的難題。蔬菜水培在我國廣東、上海、山東、福建、湖北、廣西、四川和海南等許多省市都有一定的推廣面積,但由于栽培技術(shù)和管理水平落后等原因,大多數(shù)水培蔬菜生產(chǎn)企業(yè)的效益并不好。本文擬從蔬菜水培的主要技術(shù)、水培裝置、營養(yǎng)液配方以及栽培管理等幾個方面介紹水培蔬菜的研究進(jìn)展,以期為我國水培蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供經(jīng)驗和借鑒。
我國現(xiàn)階段的蔬菜水培主要有深液流法、營養(yǎng)液膜技術(shù)和浮板毛管技術(shù)等。
深液流水培技術(shù)是通過裝置使一層較深的營養(yǎng)液(5~10cm)不斷循環(huán)流經(jīng)蔬菜根系,既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分,又不間斷地供給根系新鮮氧氣。該裝置由貯液池、水泵、栽培槽、輸液管道和調(diào)控系統(tǒng)組成。該技術(shù)較適宜南方熱帶、亞熱帶地區(qū)的氣候條件,種植效果良好,管理較為簡便。運(yùn)用這項技術(shù)不僅可以生產(chǎn)成品,同時也可以培育種苗。不足之處是低溫季節(jié)營養(yǎng)液溫度偏低,根系氧氣供應(yīng)不足,直接影響根系生長,進(jìn)而影響作物生長發(fā)育。
營養(yǎng)液膜技術(shù)與深液流水培技術(shù)大致相同,不同之處是流動的營養(yǎng)液層較淺(0.5~1.0cm)。該系統(tǒng)具有造價低廉、易于實現(xiàn)生產(chǎn)管理的自動化等特點(diǎn),但對技術(shù)要求嚴(yán)格,耐用性和穩(wěn)定性差、運(yùn)行費(fèi)用高,特別是系統(tǒng)發(fā)生故障或停電時,根系會吸收不到營養(yǎng)液。
浮板毛管水培系統(tǒng)由栽培床、貯液池、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分組成。該項技術(shù)有效地克服了營養(yǎng)液膜技術(shù)的缺點(diǎn),根際環(huán)境條件穩(wěn)定,液溫變化小,根際供氧充分,不怕因臨時停電影響營養(yǎng)液的供給。該系統(tǒng)適應(yīng)性廣,適宜在我國南北各種氣候生態(tài)類型條件應(yīng)用,目前已在番茄、辣椒、芹菜、生菜等植物上應(yīng)用,效果良好。
營養(yǎng)液是蔬菜水培的關(guān)鍵,不同作物要求不同的營養(yǎng)液配方。目前世界上發(fā)表的配方很多,但大同小異,因為最初的配方源于對土壤浸提液的化學(xué)成分分析。營養(yǎng)液配方中,差別最大的是氮和鉀的比例。
配制營養(yǎng)液要考慮到化學(xué)試劑的純度和成本,生產(chǎn)上可以使用化肥以降低成本。先配出母液,再進(jìn)行稀釋,可以節(jié)省容器便于保存。需將含鈣的物質(zhì)單獨(dú)盛在一個容器內(nèi),使用時將母液稀釋后再與含鈣物質(zhì)的稀釋液相混合,盡量避免形成沉淀。營養(yǎng)液的pH值要經(jīng)過測定,必須調(diào)整到適于作物生長的范圍,水少時尤其要注意調(diào)整pH值,以免發(fā)生毒害。
選擇適宜當(dāng)?shù)卦耘嗟膬?yōu)良品種,將海綿塊浸泡在水中,充分吸收水分后放入鋪有塑料薄膜的平底穴盤中,將種子播入海綿塊中,添加水分使育苗海綿充分吸收水分,每天澆足水分,蓋上薄膜,苗出齊后減少澆水量,保持海綿濕潤。為了擴(kuò)大營養(yǎng)面積,待真葉平展后將海綿塊移入水培槽的定植板上,開啟空氣泵和定時器,定時給營養(yǎng)液補(bǔ)充氧氣。
定植后管理很簡單,整個生長期間一般不需更換營養(yǎng)液。但要合理調(diào)控溫度和濕度,并檢測營養(yǎng)液的pH值和電導(dǎo)率(EC)。根據(jù)蔬菜的生長狀況,應(yīng)及時采收。排掉營養(yǎng)液,徹底清洗栽培槽,準(zhǔn)備種植下茬蔬菜。
水培蔬菜病蟲害很少,主要病害是苗期的猝倒病,應(yīng)注意加強(qiáng)通風(fēng),或用百菌清600倍液防治。蟲害主要有蚜蟲、菜青蟲等,可采取人工捕殺或用黃色色板誘殺蚜蟲,也可用吡蟲啉2000倍液噴殺。
蔬菜水培發(fā)展到現(xiàn)在,從最初的試驗研究到現(xiàn)在的大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn),在技術(shù)上已趨于成熟和完善,但還存在一些問題,有待于我們?nèi)パ芯亢徒鉀Q。
(1)蔬菜水培配套設(shè)施一次性投資較大,特別是建玻璃大棚、連棟大棚,及供液排液配套設(shè)施,還有用電、肥料等,生產(chǎn)成本較高。因此,如何提高其經(jīng)濟(jì)效益是當(dāng)前急待解決的問題。(2)水培法因營養(yǎng)液循環(huán)流動,病菌傳播速度快,如何利用物理技術(shù)和生物技術(shù)防治,盡量減少或不用農(nóng)藥,使產(chǎn)品成為無公害蔬菜,是當(dāng)前水培中值得深入研究的問題。(3)蔬菜水培中的營養(yǎng)液配制、消毒、供氧和病蟲防治等要求較高的技術(shù),而當(dāng)前普遍存在管理技術(shù)跟不上的現(xiàn)象。因此,提高管理人員的技術(shù)水平,減少管理上的盲目性,也是有待解決的問題。
(1)操作簡單、成本低廉的新模式的出現(xiàn)使水培蔬菜有望得到大面積推廣,比如最近研制的懸浮盆非循環(huán)水培法,在蔬菜整個生長期只需在最初施用水、肥,無需電力和水泵,操作簡單、成本低廉。(2)水培能栽種出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和反季節(jié)蔬菜產(chǎn)品,還可以克服土壤栽培中的連續(xù)耕作災(zāi)害,減少病蟲害,生產(chǎn)出無公害的綠色食品,應(yīng)用前景更廣,是生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。(3)應(yīng)用水培可以在大型工礦區(qū)、海灘、沙漠、鹽堿地、嚴(yán)重退化土壤地區(qū)等一些不宜農(nóng)業(yè)耕作、無產(chǎn)低產(chǎn)地區(qū)和太空農(nóng)業(yè)、海上及水下農(nóng)業(yè)中發(fā)揮重要作用,不受地方限制。因此,蔬菜水培有著廣闊的發(fā)展空間。