CN103190330B - 一种空心菜的沼液无土栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无土栽培与沼气工程沼液利用领域，具体涉及一种以沼液为营养液的空心菜无土栽培方法。一种空心菜的沼液无土栽培方法，它包括以下步骤：准备育苗基质；播种，利用沼液营养液育苗；移栽定植；漂浮式栽培，一次性添加沼液营养液或阶段性添加沼液营养液，2～3天补充一次水分；采收。本发明的方法使用沼液营养液替代传统营养液，能够充分地给予养分，提高蔬菜产量和品质，同时能够减缓病虫害的发生，并能缓解沼气工程所产沼液的消纳问题，减少其对环境的污染。

Description

一种空心菜的沼液无土栽培方法

技术领域

本发明属于无土栽培与沼气工程沼液利用领域，具体涉及一种以沼液为营养液的空心菜无土栽培方法。

背景技术

无土栽培，国际无土栽培学会（ISOSC）定义：凡是用除天然土壤之外的基质为作物提供水分、养分、氧气的栽培方式。无土栽培具有提高蔬菜产量和品质、省肥、省水、省工、病虫害少等优越性，有着十分广阔的发展前景。无土栽培要求最佳的根际环境，一般采用无土育苗方法培育幼苗，定植后，因根系发育好，根际环境和无土栽培相适应，定植后不伤根，易成活。水培是无土栽培中发展迅速的一个领域，具有生长整齐、生育期短、商品性好等优点，已广泛应用于绿叶蔬菜的高效规模化生产。但是，无土栽培作物根系对病原微生物的抵御能力较弱。基质栽培中，如果对基质消毒不彻底，作物极易感染病虫害；水培中根系一旦感染病害往往随营养液的流动而迅速扩散。其次温室内高温、高湿，有利于病原菌的生长，也易诱发病虫害。所以在无土栽培作物生产过程中，如果控制得不好，有时病虫害的发生甚至要比土壤种植更严重。在无土育苗和栽培过程中均需要使用营养液，特别是水培，大多营养液的一次性废弃，即对环境造成一定的污染，也是对水和肥料的极大浪费。由于营养液配方中大量使用硝酸盐，导致水培蔬菜产品中的硝酸盐含量偏高。

生物质产业是近几年刚刚兴起的朝阳产业，是人类实现可持续发展的必由之路。生物质能源沼气工程，是解决“三农”问题的新途径和实现能源多元化、保护环境的重要措施。沼气发酵技术是我国规模化饲养畜禽粪便无害化处理和资源化利用的主要技术途径，但生物质发酵后产生大量沼液的消纳问题已限制了沼气发酵技术的推广发展。特别是沼液，因不能合理利用，已对环境造成了二次污染。为实现沼气工程的可持续发展，应当合理利用生物质发酵残留物，带来更广泛的经济效益、环境效益和社会效益。沼液中含有N、P、K等常量元素，还含有多种微量元素、水解酶、氨基酸、有机酸、腐殖酸、生长素、赤霉素、B族维生素、细胞分裂素及某些抗菌素等生物活性物质，是一种养分含量全面、速效养分丰富、肥效稳长的有机肥，同时又是一种广谱性的“生物农药”。在无土栽培蔬菜中，沼液作为有机液态肥能够充分地给予养分，提高蔬菜产量和品质，减缓病虫害的发生。

无土栽培分为两类：营养液栽培，即使用水和化学肥料配制的营养液的无土栽培方式；有机无土栽培，即不使用营养液，而使用洁净的有机基质如草炭、有机堆肥、有机浸提物的栽培方式。随着植物营养研究以及农业生态系统中资源开发与利用研究的科技进步，使我们从“传统土壤栽培”到“无机营养液无土栽培”再到“有机无土栽培”。目前国内外仍广泛应用无机营养液无土栽培，有机无土栽培有着无限的发展前景，还需我们的大力推广，促使耗能型无机农业走向有机农业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空心菜的沼液无土栽培方法，提高蔬菜产量和品质，并对沼液进行合理利用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种空心菜的沼液无土栽培方法，其包括以下步骤：

(1)准备育苗基质，将育苗基质分装至穴盘中；

(2)播种：在所述穴盘中播种，播种后压实基质土并浇透水；出苗之前，保持基质湿润；出苗后浇水，并补充沼液营养液；幼苗长出3～4片真叶后准备移栽定植；

(3)准备漂浮板，将沼液营养液加满栽培槽；

(4)选取幼苗，将幼苗固定于漂浮板定植孔;

(5)采用漂浮式栽培，一次性添加沼液营养液或阶段性添加沼液营养液，2～3天补充一次水分；

(6)采收。

所述沼液营养液的浓度为1%～5%（V/V），EC值为1.0～3.0mS/cm，pH值为6.5～7.0。

所述步骤(1)中，育苗基质采用草炭土、珍珠岩、蛭石按照3：1：1比例混合均匀配制，或采用叶菜类育苗基质，现用现配。

所述步骤(2)中，所述沼液营养液的浓度为1%（V/V），EC值为1.0mS/cm，pH为6.5～7.0。

所述步骤(5)中，所述沼液营养液的浓度为2%～5%（V/V），EC值为1.5～3.0mS/cm，pH为6.5～7.0。

所述步骤(5)中：

所述一次性添加沼液营养液方式，沼液营养液的浓度为3%～5%（V/V）；

所述阶段性添加沼液营养液方式，每隔7～10天补充一次沼液营养液，每次添加的沼液营养液浓度按2%→3%→4%→5%（V/V）阶梯式递增，添加量为营养液总量的百分之一。

所述步骤(6)中：秋季空心菜采收期在播后第80～90天，春季空心菜为播后第60～70天，夏季空心菜为播后第50～55天。

所述沼液营养液的沼液原液来源于连续产气的沼气工程所产的厌氧发酵液。

所述空心菜的沼液无土栽培是在温室中栽培。

所述沼液营养液的浓度由空心菜对生长环境EC值的要求和沼液原液的养分含量确定。

本发明有益效果在于：

（1）产量：沼液无土栽培空心菜的产量等于甚至高于传统营养液无土栽培空心菜的产量。

（2）品质：沼液有机无土栽培的空心菜VC含量、含水量高于传统营养液无土栽培的空心菜，营养价值高、食用口感好；亚硝酸盐含量低于传统营养液无土栽培的空心菜，更加健康。本发明使用的沼液属于有机液态肥料，无化学肥料和化学药品添加。

（3）病虫害：沼液无土栽培空心菜能有效预防和减缓病虫害的发生，生产过程中无需额外添加化学药剂。

（4）能够缓解沼气工程所产沼液消纳问题，减少其对环境的污染。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

本发明的一种空心菜的沼液无土栽培方法，是在温室中栽培，所述沼液源自连续产气的沼气工程所产的厌氧发酵液，将沼气工程生物质厌氧发酵所产生的沼液作营养液，替代传统营养液，应用于无土育苗和漂浮式栽培空心菜。沼液作为有机液态肥料能够充分地给予养分，提高蔬菜产量和品质，同时能够预防和减缓病虫害的发生。用于制备沼液营养液的水可以是农业灌溉用水、自来水、河湖水或井水。

具体地，本发明的一种空心菜的沼液无土栽培方法，包括以下步骤：

1.准备育苗基质：将草炭土、珍珠岩、蛭石按照3:1:1的比例混合均匀配制，也可使用专门叶菜类育苗基质，分装至穴盘中。优选地，使用12×6=72孔穴盘，现用现配。

2.播种：在所述穴盘中播种，穴盘每孔中播1粒种子，播种深度1cm，播种后压实基质土并浇透水。出苗之前，保持基质湿润，2～3天出苗。出苗后，喷水要见干见湿，并补充沼液营养液。夏季气温高，每天浇水1次，每隔一天补充沼液营养液一次；冬季每2～3天浇一次水或沼液营养液，水和沼液营养液交替浇洒。幼苗长出3～4片真叶后准备移栽定植。

所述沼液营养液浓度的确定由空心菜对生长环境EC值要求和沼液原液养分含量决定，本发明的沼液营养液的浓度为1%（V/V），EC值为1.0mS/cm，pH为6.5～7.0。所述EC值是用来测量溶液中可溶性盐浓度的，也可以用来测量液体肥料或种植介质中的可溶性离子浓度。

3.定植前准备工作：准备漂浮板。可自行制作泡沫漂浮板，厚度3cm，定植孔径为3～4cm，孔距为15cm×15cm或20cm×20cm。国外的定株板已规格化、商品化，可选市场上成型标准漂浮板。将沼液营养液加满栽培槽。

4.定植：选取健壮幼苗，使用3cm宽的海绵条沿幼苗根部上方绕茎缠1～2圈，将其固定于漂浮板定植孔即可。

5.定植后的管理，温室内种植，采取漂浮式栽培，添加沼液营养液。漂浮式栽培属于开放式无土栽培系统，蒸发量影响培养液的浓度，故2～3天补充一次水分。所述沼液营养液选用鸡粪沼液营养液，浓度为2%～5%（V/V），EC值为1.5～3.0mS/cm，pH为6.5～7.0。

所述漂浮式栽培，分为一次性添加沼液营养液和阶段性添加沼液营养液两种方式。

一次性添加沼液营养液的方式（简称“方式一”）：沼液营养液浓度为3%～5%（V/V）最优；采用“方式一”，按时补充蒸发损失的水分；沼液营养液的温度以15～20℃为好；培养液需避开光照，尽量用漂浮板盖住，否则易生藻类，消耗养分。

阶段性添加沼液营养液的方式（简称“方式二”）：除按照“方式一”定植后管理外，按照植物的各生长阶段的养分动态需求规律，每隔7～10天添加一次沼液营养液（添加量为沼液营养液总量的百分之一），每次添加的沼液营养液浓度按2%→3%→4%→5%（V/V）动态阶梯式递增效果最优。

6.采收：实践表明，一般情况下，秋季空心菜采收期在播后第80～90天，春季空心菜为播后第60～70天，夏季空心菜为播后第50～55天。为表明是无土栽培蔬菜，可带根拔出，包装上市。

另外，上述沼液营养液的制备方法为：

（1）用密封性好的塑料桶收集大中型沼气工程规模化生产所产生的沼液原液，新鲜沼液敞口放置1～2天，挥发H₂S等有害气体。

（2）检测沼液原液主要养分含量，包括总氮、总磷、总钾、氨氮，沼液固形物较多时，需过滤；

根据空心菜对生长环境EC值的要求和沼液原液养分含量确定沼液营养液的浓度，不同发酵原料沼液养分含量不同，养分含量不足时需添加营养元素，本发明选用鸡粪发酵沼液，养分含量充足，无需添加其它营养元素；

（3）用水稀释沼液原液，使沼液营养液的浓度为所需浓度，所述沼液营养液的浓度为1%～5%（V/V），EC值为1.0～3.0mS/cm，pH值为6.5～7.0；

（4）用硫酸或硝酸调节稀释好的沼液营养液的pH值，沼液营养液pH值在6.5～7.0；

（5）所得的沼液营养液密封保存，放在庇荫冷凉处，4℃环境下最宜；

（6）为保证安全性，定期检查保存沼液营养液的密封桶，开盖排气，防止意外发生。

对照试验1空心菜的沼液无土栽培——“方式一”

（1）收集大中型沼气工程规模化生产所产生的鸡粪沼液原液。

（2）配制1%、3%、5%（V/V）浓度沼液营养液；对照组采用山崎营养液配方，四水硝酸钙236mg/L；硝酸钾404mg/L；磷酸二氢铵57mg/L；硫酸镁123mg/L；乙二胺四乙酸二钠铁20～40mg/L；硼酸2.86mg/L；硫酸锰2.13mg/L；硫酸锌0.22mg/L；硫酸铜0.08mg/L；钼酸铵0.02mg/L。

（3）准备育苗基质，播种育苗。

（4）组建漂浮式栽培系统：栽培盆：内径64cm塑料圆盆。漂浮板：为市售漂浮塑料板，规格为40cm×20cm×3cm，定植孔孔径4cm，孔距为10cm×10cm×8。定植时将植株苗用吸水能力较好的海绵条将其固定。

（5）定植及定植后管理：采用“方式一”，一次性添加沼液营养液，沼液营养液浓度为3%、5%（V/V）。

（6）成熟与收获：本实施案例为春季播种空心菜，播种60天后采收。各生长、产量和品质指标见表1、表2。

表1无土栽培空心菜各处理组的生长、产量指标

表2无土栽培空心菜各处理组的品质指标

在产量方面，3%(V/V)浓度组比对照组高15.91%，5%(V/V)浓度组比对照组高24.94%，3%(V/V)浓度组与5%(V/V)浓度组无显著性差异；

在叶绿素含量方面，3%(V/V)浓度组比对照组高8.57%，5%(V/V)浓度组比对照组高8.80%，3%(V/V)浓度组与5%(V/V)浓度组无显著性差异；

在株高方面，3%(V/V)、5%(V/V)浓度组与对照组无显著性差异；

在叶片数方面，3%(V/V)浓度组比对照组高10.46%，5%(V/V)浓度组比对照组高9.80%，3%(V/V)浓度组与5%(V/V)浓度组无显著性差异；

在根长、根重方面，对照组的根细长，3%、5%(V/V)浓度组的根短粗，3%、5%(V/V)浓度组根长分别比对照组短11.71%、28.53%，而3%、5%(V/V)浓度组与对照组根重无显著性差异。

在品质方面，3%、5%(V/V)浓度组的含水量分别为93.01%、92.93%，均高于对照组含水量91.81%；3%、5%(V/V)浓度组VC含量分别比对照组高253.68%、430.53%；3%、5%(V/V)浓度组亚硝酸盐含量分别比对照组低41.69%、56.54%，3%(V/V)浓度组与5%(V/V)浓度组无显著性差异，其中对照组超出我国无公害蔬菜亚硝酸盐含量限量4.0mg/kg标准，3%、5%(V/V)浓度组均符合标准。

（7）病虫害防治方面：本实施案例特别设置于病虫害较严重的温室环境中，旨在研究沼液漂浮式栽培在病虫害防治方面的效果，调查结果见表3。相较于对照组，沼液对蔬菜病虫害防治有一定效果，主要表现为延缓被害时间，减轻被害症状，5%(V/V)浓度组防治效果优于3%(V/V)浓度组。

表3无土栽培空心菜各处理组不同生长阶段病虫害被害指数情况

注：各处理组生长期后时间代表定植后天数。

对照试验2    空心菜的沼液无土栽培——“方式二”

（1）收集大中型沼气工程规模化生产所产生的鸡粪沼液原液。

（2）配制1%、2%、3%、4%、5%(V/V)浓度的沼液营养液；对照组采用山崎营养液配方，四水硝酸钙236mg/L；硝酸钾404mg/L；磷酸二氢铵57mg/L；硫酸镁123mg/L；乙二胺四乙酸二钠铁20～40mg/L；硼酸2.86mg/L；硫酸锰2.13mg/L；硫酸锌0.22mg/L；硫酸铜0.08mg/L；钼酸铵0.02mg/L。

（3）准备育苗基质，播种育苗。

（4）组建漂浮式栽培系统：栽培盆：内径64cm塑料圆盆。漂浮板：为市场标准漂浮塑料板，规格为40cm×20cm×3cm，定植孔孔径4cm，孔距为10cm×10cm×8。定植时将植株苗用吸水能力较好的海绵条将其固定。

（5）定植及定植后管理：采用“方式二”，每隔7～10天添加一次沼液营养液（添加量为沼液营养液总量的百分之一），沼液营养液浓度按2%→3%→4%→5%(V/V)动态阶梯式递增。

（6）成熟与收获。本实施案例为夏季播种空心菜，播种50天后采收。各生长、产量和品质指标见表4、表5。

表4无土栽培空心菜各处理组的生长、产量指标

表5无土栽培空心菜各处理组的品质指标

在产量、叶绿素含量方面，本发明方法分别比对照组高13.60%、31.60%；在株高、叶片数方面，本发明方法与对照组无明显差异；根长、根重方面，本发明方法略低于对照组；

在品质方面，对照组栽培空心菜的含水量为91.19%，本发明方法栽培空心菜的含水量为93.11%，口感更加清脆；对照组栽培空心菜的VC含量为24.47mg/100g，本发明方法栽培空心菜的VC含量为38.53mg/100g，营养价值更高；对照组栽培空心菜的亚硝酸盐含量为1.54mg/kg，本发明方法栽培空心菜的亚硝酸盐含量为1.49mg/kg，均低于我国无公害蔬菜亚硝酸盐含量限量4.0mg/kg。

（7）病虫害防治方面：本实施案例特别设置于病虫害较严重的温室环境中，旨在研究沼液漂浮式栽培在病虫害防治方面的效果，调查结果见表6。相较于对照组，沼液对蔬菜病虫害防治有一定效果，主要表现为延缓被害时间，减轻被害症状。

表6无土栽培空心菜各处理组不同生长阶段病虫害被害指数情况

注：各处理组生长期后时间代表定植后天数。

该方法使用沼液营养液替代传统营养液，能够充分地给予养分，提高蔬菜产量和品质，同时能够减缓病虫害的发生，并能缓解沼气工程所产沼液的消纳问题，减少其对环境的污染。该方法使用的沼液营养液属于有机液态肥料，生产过程中无添加任何化学肥料和药剂，对于发展有机农业具有重要意义。

Claims (6)

1.一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)准备育苗基质，将育苗基质分装至穴盘中；

(2)播种：在所述穴盘中播种，播种后压实基质土并浇透水；出苗之前，保持基质湿润；出苗后浇水，并补充沼液营养液；幼苗长出3～4片真叶后准备移栽定植；

(3)准备漂浮板，将沼液营养液加满栽培槽；

(4)选取幼苗，将幼苗固定于漂浮板定植孔；

(5)采用漂浮式栽培，即一次性添加沼液营养液或阶段性添加沼液营养液，2～3天补充一次水分；所述阶段性添加沼液营养液方式中，每隔7～10天补充一次沼液营养液，每次添加的沼液营养液浓度按2％→3％→4％→5％(V/V)阶梯式递增，添加量为营养液总量的百分之一；

(6)采收。

2.根据权利要求1所述的一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，所述一次性添加沼液营养液方式中，沼液营养液的浓度为3％～5％(V/V)，EC值为1.5～3.0mS/cm，pH为6.5～7.0。

3.如权利要求1所述的一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，所述阶段性添加沼液营养液方式中，浓度为2％(V/V)的沼液营养液的EC值为1.5mS/cm，pH值为6.5～7.0；浓度为3％，4％，5％(V/V)的沼液营养液的pH值为6.5～7.0。

4.如权利要求1所述的一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：

所述沼液营养液的沼液原液来源于连续产气的沼气工程所产的厌氧发酵液。

5.如权利要求1所述的一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：

所述空心菜的沼液无土栽培是在温室中栽培。

6.如权利要求1所述的一种空心菜的沼液无土栽培方法，其特征在于：

所述沼液营养液的浓度由空心菜对生长环境EC值的要求和沼液原液的养分含量确定。