CN104082116B

CN104082116B - 一种水肥一体化无土栽培系统及栽培方法

Info

Publication number: CN104082116B
Application number: CN201410281150.4A
Authority: CN
Inventors: 周震
Original assignee: Yangdong Lv Kangchun Agricultural Science And Technology Co Ltd
Current assignee: Yangdong Lv Kangchun Agricultural Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: CN104082116A

Abstract

本发明公开了一种水肥一体化无土栽培系统及栽培方法，所述水肥一体化无土栽培系统包括育苗系统、种植系统和水肥喷淋系统；所述栽培方法包括了选种、育苗基质配制、种子消毒处理、播种、苗期管理、种植管道、营养液池的清洗消毒、移栽后管理、菜苗移栽、营养液稀释等步骤。本发明通过管道系统与安装在种植管道上的灌水器，将肥料溶液以较小流量均匀、准确地直接输送到作物根部附着的基质中的灌水和施肥方法，可以把水和养分按照作物生长需求，定量、定时直接供给作物，提高水肥的利用率。

Description

一种水肥一体化无土栽培系统及栽培方法

技术领域

本发明涉及一种无土栽培技术，具体涉及一种水肥一体化无土栽培系统及栽培方法。

背景技术

粮食和蔬菜是人类赖以生存必须的物质生活资料。我国是农业大国也是人口大国，每年对粮食和蔬菜的消耗量是一个庞大的数字。传统的粮食和蔬菜都是在土壤中种植，然而随着人类社会的发展，耕地面积日益紧缩，要保障人们对粮食和蔬菜的需求，必须合理利用耕地结并合新型的种植方法。

无土栽培是以草炭或森林腐叶土、蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。无土栽培中用人工配制的培养液，供给植物矿物营养的需要。

现有的无土培养的所采用的系统对于一次性投资大、对于灌水量和施肥量不能精确控制，导致水肥利用率低。而现有的无土培育幼苗的方法成本较高、对无土栽培对管理人员的要求较高。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的在于提供一种水肥一体化无土栽培系统，通过管道系统与安装在种植管道上的灌水器，将肥料溶液以较小流量均匀、准确地直接输送到作物根部附着的基质中的灌水和施肥方法，可以把水和养分按照作物生长需求，定量、定时直接供给作物，提高水肥的利用率。

本发明的另一目的在于提供一种无土栽培方法，利用上述水肥一体化无土栽培系统，降低成本，提高成活率，并降低幼苗中的硝酸盐含量。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：

一种水肥一体化无土栽培系统，其包括育苗系统、种植系统和水肥喷淋系统；

所述育苗系统包括育苗棚，育苗棚中设置有育苗床，育苗床上铺设有防锈铁网，在防锈铁网上设置在育苗床上的若干育苗盘；

所述种植系统包括种植棚，种植棚中设置有若干种植架，每两个相邻的种植架之间设置有通道，种植架上设置若干有相互平行的种植管道，每个种植管道上开设有若干种植孔；

在所述育苗棚或种植棚中分别设置有水循环池和营养液循环池，所述水肥喷淋系统贯穿于育苗系统和种植系统，并分别通过管道与水循环池和营养液循环池连通；所述水肥喷淋系统包括位于育苗棚内的育苗输液管道、位于种植棚内的种植输液管道、连接在育苗输液管道上的第一泵和连接在种植输液管道的第二泵；在育苗输液管道设置有与育苗盘数量相等的微喷管，每个微喷管对应一个育苗盘；在种植输液管道上设置有与种植输液管道连通且数量与种植孔数量相等的引流管，引流管的下端伸入到种植孔中；

在育苗棚和种植棚内分别设置有控制输液时间和输液量的定时开关。

作为本发明的优选的方案，所述微喷管的喷嘴为十字雾化涡流喷嘴，微喷管的水压为200-400KPA，流量为30-50L/H，射程半径为1-2m。

利用上述水肥一体化无土栽培系统的栽培方法，包括以下步骤：

1)选种：育苗前需进行发芽率测试，选择抗病、高产、商品性好、适合市场需求的品种；

2)育苗基质配制：取椰糠砖用水浸泡，使其充分吸水膨胀备用；将椰糠、珍珠岩、泥炭均匀混合，装入育苗盘中待用；

3)种子消毒处理：对种子消毒处理，晾干；

4)播种：晾干后的种子播种与育苗盘中，播种深度1cm左右，播种后覆盖一层基质并抹平，然后用阿维菌素2000倍稀释液喷湿基质表面；

5)苗期管理：菜苗发芽前及发芽后3天内，早晚喷淋清水控制基质湿度；发芽4-7天后，每天喷淋一次营养液，EC值为：1.0；8-12天每天喷淋一次营养液，EC值为：1.5；

6)种植管道、营养液池的清洗消毒：先用海绵对种植管道进行擦洗，用高压水枪对营养液池内壁进行冲洗，然后用高锰酸钾溶液对营养液池、种植管道进行循环清洗，最后用清水清洗干净；

7)营养液稀释：将营养液母液与水按100倍稀释，使稀释EC值为2.0-2.5，PH值为5.0-6.5；

8)菜苗移栽：待幼苗根系基本能抱住基质，将幼苗移栽至种植管中，移栽后打开营养液的定时开关，使营养液按设置好的时间自动循环供应；

9)移栽后管理：控制大棚内的温度和湿度，保持营养液温度控制在25℃以下。

作为本发明的一种优选的方案，步骤2)椰糠砖浸泡时与水的质量比为1:5，浸泡后的椰糠与珍珠岩、泥炭混合时的质量比为椰糠：珍珠岩：泥炭等于5:1:1。

作为本发明的一种优选的方案，步骤5)中基质湿度保持在75％-80％。

作为本发明的一种优选的方案，步骤3)对种子消毒顺次经过三个步骤：第一步，将种子在50-55℃温水浸泡20分钟，第二步，用10％磷酸三钠溶液浸泡种子20分钟，清水洗2-3次；第三步：用占种子重量5‰亮盾悬浮剂拌种。

作为本发明的一种优选的方案，步骤6)中高锰酸钾的质量浓度为2‰，清洗时间为20-50分钟。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的水肥一体化无土栽培系统利用一套系统实现了水肥一体化，缩小了整个种植体系的体积；

2.本发明所述的水肥一体化无土栽培系统能够有效提高水肥的利用率，降低了使用成本；

3.本发明所述的水肥一体化无土栽培系统能够定时控制水的输送量和营养液的输送量，方便操作，节省人力物力；

4.本发明所述的栽培方法从根源上杜绝重金属污染，减少天气等自然因素对蔬菜种植的不利影响，降低了硝酸盐的含量，提高了种植作物的产量。

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

以下是本发明具体的实施例。

实施例1

所述育苗系统包括育苗棚，育苗棚中设置有育苗床，育苗床上铺设有防锈铁网，在防锈铁网上设置在育苗床上的若干育苗盘；其中苗床是选用30mm×30mm的热镀锌角铁，制作成长30m、宽1.4m、高0.8m的育苗床架，每隔1.5m安装横梁，苗床架上铺设一层浸塑的防锈铁网；育苗盘为72孔盘，盘体长54cm，宽28cm，穴深45mm，口径40mm×40mm，底部20mm×20mm，容量40cc；

所述种植系统包括种植棚，种植棚中设置有若干种植架，每两个相邻的种植架之间设置有通道，种植架上设置若干有相互平行的种植管道，每个种植管道上开设有若干种植孔；其中种植棚的长度为32.4m、跨度为8.5m，沿大棚纵向方向放置4排种植架，在大棚中间位置留出个宽度为1300mm左右的工作通道；种植架采用L30mm×30mm×1.2mm角铁做成，表面喷涂防锈漆和银油防止生锈，种植架宽度分为两种，一种为1700mm的宽种植架，另外一种为800mm的窄种植架，宽种植架上放置12条种植管道，窄种植架上放置6条种植管道，在工作通道两边各放置一排宽度为1700mm的种植架，在贴近大棚的两边各放置1排宽度为800mm的种植架，而贴近大棚的位置不留工作通道，而宽和窄种植架之间的工作通道宽度为1000mm左右；所述种植管道采用75mm×50mm的专用水培方形塑料管道，种植孔间距为150mm；

在所述育苗棚或种植棚中分别设置有水循环池和营养液循环池，所述水肥喷淋系统贯穿于育苗系统和种植系统，并分别通过管道与水循环池和营养液循环池连通；所述水肥喷淋系统包括位于育苗棚内的育苗输液管道、位于种植棚内的种植输液管道、连接在育苗输液管道上的第一泵和连接在种植输液管道的第二泵；在育苗输液管道设置有与育苗盘数量相等的微喷管，每个微喷管对应一个育苗盘；在种植输液管道上设置有与种植输液管道连通且数量与种植孔数量相等的引流管，引流管的下端伸入到种植孔中；其中第一泵和第二泵均采用不锈钢潜水泵，其功率为80W，流量为3200L/H；所述微喷管管径为4分，采用十字雾化涡流喷嘴，水压300KPA，流量40L/H射程半径1.5m；

在育苗棚和种植棚内分别设置有控制输液时间和输液量的定时开关；可进行1-60分钟间歇开关定时控制。

实施例2

利用实施例1所述的水肥一体化无土栽培系统栽培生菜的方法，其具体步骤如下：

1)选种：育苗前需进行发芽率测试，选择抗病、高产、商品性好、适合市场需求的生菜品种；

2)育苗基质配制：提前一天取椰糠砖按1：5的比例用水浸泡，使其充分吸水膨胀备用，将椰糠、珍珠岩、泥炭土按5:1:1的比例均匀混合，装入72孔的育苗盘中待用；

3)种子消毒处理：第一步，将种子在50℃温水浸泡20分钟，第二步，用10％磷酸三钠溶液浸泡种子20分钟，清水洗2次；第三步：用占种子重量5‰亮盾悬浮剂拌种，晾干；

5)苗期管理：菜苗发芽前及发芽后3天内，早晚喷淋清水控制基质湿度；发芽4天后，每天喷淋一次营养液，EC值为1.0；8天后每天喷淋一次营养液，EC值为1.5；

6)种植管道、营养液池的清洗消毒：先用海绵对种植管道进行擦洗，用高压水枪对营养液池内壁进行冲洗，然后用质量浓度为2‰的高锰酸钾溶液对营养液池、种植管道进行循环清洗30分钟，最后用清水清洗干净；

8)菜苗移栽：待生菜苗生长至根系基本能抱住基质(约18天)，将幼苗移栽至种植管中，设置营养液的供应时间和水的供应时间，打开营养液的定时开关，使营养液按设置好的时间自动循环供应；关停的时间设置见表1；

表1

棚内温度

关停时间(分钟)

开启时间(分钟)

25℃以下	20	10
			25-30℃	10	10
30-35℃	5	10
			35℃以上	3	10

9)移栽后管理：控制大棚内的温度在30℃以下，湿度在70％以上，保持营养液温度控制在25℃以下；夏季通过覆盖遮阳网、喷淋水雾等措施控制大棚内的温湿度，温度控制在30℃以下，营养液温度控制在25℃以下；冬季通过覆盖侧卷膜控制大棚内温度。

对比实施例1

与实施例2同时间用传统的土壤种植生菜，并对实施例2和传统的土壤种植的生菜的长势、产量及硝酸盐的含量进行比较；比较结果见表2。

表2

	实施例2的生菜	土壤种植的生产
			发芽时间(天)	3	10
移栽幼苗的株高(cm)	9	9
			移栽后7天的株高(cm)	12	10
移栽后15天的株冠面积(cm²)	32	23
			移栽至采摘时时间(天)	25-30	40-50
一茬亩产(Kg)	2065	2410
			每株亚硝酸盐含量(mg/Kg)	0.162	0.513

上述表1的结果显示，采用本发明的系统和方法栽培的生菜与土壤种植的生菜相比，在长势上实施例2的生菜明显要好于传统土壤种植的生菜；虽然在一茬亩产量上，实施例2生菜不及传统土壤种植的生菜，但是由于采用本发明的方法种植生菜可以在一茬采摘后马上进行下一茬的栽种，而土壤种植一茬后还需要一段时间回复土壤的肥力，因此，采用本发明的方法种植蔬菜的年产量要远远高于传统的土壤种植的产量。

上述亚硝酸盐的含量比较中，实施例2的生菜中亚硝酸盐的含量明显要低于传统土壤种植的生菜。由于在自然界中，硝酸盐必须在还原的条件下才能通过微生物作用形成亚硝酸盐，目前土壤栽培时由于局部土壤(如根区淹水时)的还原条件容易产生，因此，在土壤栽培时形由硝酸盐还原为亚硝酸盐的可能性要比水培的高得多，土壤栽培的蔬菜也可能含有很高的硝酸盐和亚硝酸盐。而水培的营养液是不断循环流动的，因此，营养液中的溶解氧含量始终处于一个较高的水平，也即营养液中的氧化还原电位较高，根本不存在把硝酸盐还原为亚硝酸盐的途径，因此，蔬菜生长在水培的营养液中就几乎没有可供吸收的亚硝酸盐，最终的结果就是水培蔬菜的亚硝酸盐含量极低。而且水培比土壤栽培具有更良好的可调控性，完全可以调节营养液中硝酸盐的供应量和供应时间等适当的措施控制蔬菜硝酸盐含量，这是土壤栽培无法做到的。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种水肥一体化无土栽培系统，其特征在于：其包括育苗系统、种植系统和水肥喷淋系统；

在育苗棚和种植棚内分别设置有控制输液时间和输液量的定时开关；

所述微喷管的喷嘴为十字雾化涡流喷嘴，微喷管的水压为200-400KPA，流量为30-50L/H，射程半径为1-2m。

2.利用如权利要求1所述的水肥一体化无土栽培系统的栽培方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)种子消毒处理：对种子消毒处理，晾干；

4)播种：晾干后的种子播种于育苗盘中，播种深度1cm，播种后覆盖一层基质并抹平，然后用阿维菌素2000倍稀释液喷湿基质表面；

3.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤2)椰糠砖浸泡时与水的质量比为1:5，浸泡后的椰糠与珍珠岩、泥炭混合时的质量比为椰糠：珍珠岩：泥炭等于5:1:1。

4.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤5)中基质湿度保持在75％-80％。

5.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤3)对种子消毒顺次经过三个步骤：第一步，将种子在50-55℃温水浸泡20分钟，第二步，用10％磷酸三钠溶液浸泡种子20分钟，清水洗2-3次；第三步：用占种子重量5‰亮盾悬浮剂拌种。

6.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤6)中高锰酸钾的质量浓度为2‰，清洗时间为20-50分钟。