CN107318628B - 一种水培番茄树栽培系统及栽培方法 - Google Patents

一种水培番茄树栽培系统及栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水培番茄树栽培系统，其包括增氧泵、进气管、进液管、出液管、相互套设在一起的第一栽培箱以及第二栽培箱，所述第一栽培箱的直径小于所述第二栽培箱的直径，所述第一栽培箱与所述第二栽培箱之间设置有通孔，所述第一栽培箱的上部设置有定植单元，所述定植单元包括定植板和定植杯，所述定植杯放置在开设在定植板上的定植孔里。本发明采用亚克力透明材质，便于随时检查根系分布和提升根系的景观性；分层分级柱体组合，形成上下动态水位的营养液循环，提高了营养液的均一性，更加利于根部对于营养液中各种元素的吸收。

Description

一种水培番茄树栽培系统及栽培方法
技术领域
本发明涉及水培番茄领域，具体的涉及一种水培番茄树栽培系统及栽培方法。
背景技术
随着都市休闲观光农业的发展，蔬菜树的园艺成为园艺景观的一大亮点，它不但从艺术的角度展示了蔬菜的魅力，而且更多地体现了科学的力量和生命的奇迹。番茄树由于其果实色泽亮丽，枝蔓容易牵引成型，已成为现代都市休闲农业中树式栽培的宠儿。
番茄本身属于无限生长性，理论上来讲，环境合适加以适当的农艺措施处理，其寿命可以达到几年甚至十几年。由于番茄树对温、光、水、肥、气及相应的生长调控措施要求极为严格，多数番茄树式栽培持续时间不长，少则七八个月，刚成树形就难以维持；多则维持二至三年，初显农艺景观效果即开始早衰。究其原因，主要是番茄树栽培体系不完善，如根部缺氧、营养供给不良、地下地上部分控制不合理等一系列问题，缺乏对于番茄树多年栽培体系的系统性研究，尤其是水肥供给和环境调控方面缺少动态的栽培体系支撑。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种水培番茄树栽培系统及栽培方法，能够对水培番茄树的栽培系统进行整体优化，并结合番茄的生物学特性进行根系环境处理和动态栽培管理。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种水培番茄树栽培系统，其包括增氧泵、进气管、进液管、出液管、喷淋单元以及栽培箱，所述栽培箱包括相互套设在一起的第一栽培箱以及第二栽培箱，所述第一栽培箱的直径小于所述第二栽培箱的直径，所述第一栽培箱与所述第二栽培箱之间设置有通孔，所述第一栽培箱的上部设置有定植单元，所述定植单元包括定植板和定植杯，所述定植杯放置在开设在定植板上的定植孔里，
所述定植孔设有开口，所述开口上设置有活动盖板，所述进气管的一端连接所述增氧泵，所述进气管的另一端连接所述开口，所述出液管与所述进液管之间设置有消毒装置，所述增氧泵与所述消毒装置设置在栽培箱的外部，所述通孔上设置有隔水板，所述隔水板上均匀开设有滤水孔，所述喷淋单元设置在所述栽培箱的内部，所述喷淋单元包括储液箱以及多根喷淋管，所述进气管以及进液管连接所述储液箱，所述储液箱设置在所述第一栽培箱的上部，所述喷淋管包括第一组喷淋管、第二组喷淋管以及垂直设置用于为植物根部添加营养液的第三组喷淋管，所述第一组喷淋管呈弯曲形状且其喷淋头位于第一栽培箱中，所述第二组喷淋管呈弯曲形状且其喷淋头位于第二栽培箱中。
优选地，所述第二栽培箱的底部设置有万向轮。
优选地，所述第一栽培箱和第二栽培箱为透明亚克力板，所述第二栽培箱的外部围设有能够移动的黑白膜。
优选地，所述出液管上设置有送液泵。
优选地，所述进液管的端部设置有多孔微喷喷头。
优选地，所述定植杯为PP材质定植杯。
优选地，一种水培番茄树栽培方法，其包括以下步骤：
S1、播种育苗，
①浸种催芽，选择番茄种子并进行烫种、浸种及催芽；
烫种：将选好的种子放在50-60℃的温热水中烫种，不断搅拌，经过15～20min后捞出消毒；
浸种：将消毒后的番茄种子放入25～30℃的温水中浸泡4～5h后捞起，反复搓擦，去掉种皮上的黏液，再用清水洗净，滤干水分；
催芽：将浸种后的种子用纱布包裹好，放在26-28℃的温度条件下催芽，每天用清水淘洗l～2次，一般2～3d即可露白，当有90％番茄种子露白时开始播种；
②播种，将岩棉塞在EC值为1.5-2.0、PH值为5.8-6.2的苗期全营养液内浸透；然后用镊子取露白的番茄种子放置于岩棉塞的孔洞内，用大头钉钉帽下按，种子深度0.8-1cm，覆盖蛭石，最后再次淋透岩棉塞；
③播种后环境控制，播种后，昼温保持20—25℃，夜温保持15-25℃，喷水且保持湿度90-95％，至种子出土，预计番茄播种后2-3天后出土；
S2、苗期管理
①苗期环境管理，种苗转移前，昼温保持20～25℃，夜温保持15～18℃；种苗转移后，昼温保持22～28℃，夜温保持15～20℃，空气湿度保持在40-55％，光照保持8-15小时/天，光照强度为40000-70000lx，
②转移种苗，当岩棉塞的种苗一叶一心且能见到根系时，将种苗连同岩棉塞转移至定植杯；
③水肥管理，用EC值为2.0-2.5、PH值为5.8-6.5的番茄苗期全营养液浇灌，浇灌后用清水清洗防止叶片灼烧，基质湿度保持在75％-85％；
S3、定植及农艺措施处理
①定植：提前一天将栽培系统内放入EC值为2.0、PH值为5.8—6.8的营养液中，将栽培系统的增氧泵、回水泵和紫外线消毒机调试正常，选取苗龄为45-50天，株高35-45cm，7叶1心的健壮种苗，将定植杯放置定植孔内；
②农艺措施处理：采用分层错位整枝，阶段留果管理，前期促下控上，中期上下协调；50cm-80cm留枝第一层整枝为1杆3枝，每枝间隔15-25cm；第二层整枝为1枝3杈，每杈间隔20-30cm；第三层整枝为1杈4蔓；随后开始留花留果，进行不定型整枝；
S4、营养液管理
营养液循环使用，根据番茄不同生长阶段的需肥特性调整营养液配方；栽培箱内营养液环境为EC值保持2.0-3.5，PH值保持5.8-6.8，营养液水温保持15-22℃。
优选地，所述岩棉塞为边长为2.5cm的正方体，所述定植杯内部填充有边长为0.5cm的正方体岩棉颗粒基质，所述定植杯的上部内径为10cm，底部外径为7.5cm，高为11cm。
优选地，S4具体包括以下步骤：
①营养液中大量元素均为农用95％以上的纯度，微肥采用螯合态；
②配方：采用番茄水培配方，按番茄生长期所需肥特性调整其配方组成，所述番茄生长期包括番茄苗期、番茄前期肥和番茄果期肥；
③用水：EC值小于0.02mS/cm，PH值为7.0，水温为15-22℃；
④营养液配制：将番茄水培肥溶解，再进行二次稀释，配成工作液，供番茄树生长使用，并且每隔5-7天更换新的营养液。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①本发明采用亚克力透明材质，便于随时检查根系分布和提升根系的景观性；上下分层设计的栽培箱，形成上下动态水位的营养液循环，提高了营养液的均一性，更加利于根部对于营养液中各种元素的吸收。
②定植板边沿圆形活动开口，便于内部取样进行日常根部环境观察和动态监测，避免检查时频繁揭盖定植板对植物造成机械损伤。
③增氧消毒系统，使营养液溶氧量由原来的4mg/L增加至6-12mg/L，避免根部缺氧生长不良状况发生；上水方式采用多孔微喷方式，避免因产生静态共沉淀和表层稠状液膜伴随滋生的病菌。
④营养供给系统，动态配方和配套养分环境调控，使番茄果型周正，极具有观赏性的商品果比例达到95％以上。
⑤采用分层错位整枝，阶段留果管理技术，该技术能够很好地调节地上部分和地下部分、营养生长和生殖生长之间的关系，达到植物生长势均衡，能够持续3年以上的树形和景观效果。
附图说明
图1为本发明的栽培系统的结构示意图；
图2为增氧泵的进气管的剖面示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本发明提供一种水培番茄树栽培系统，如图1所示，其包括增氧泵1、进气管2、进液管3、出液管4、相互套设在一起的第一栽培箱5以及第二栽培箱6，第一栽培箱5的直径小于第二栽培箱6的直径，第一栽培箱5与第二栽培箱6之间设置有通孔，第一栽培箱5的上部设置有定植单元，定植单元包括定植板7和定植杯8，定植杯8放置在开设在定植板7上的定植孔9里。
定植孔9附近设置有开口10，开口10上设置有活动盖板11，进气管2的一端连接增氧泵1，进气管2的另一端连接开口，出液管4与进液管3之间设置有消毒装置13，通孔上设置有隔水板12，隔水板12上均匀开设有滤水孔。
优选地，第二栽培箱6的底部设置有万向轮14。在本实施例中，消毒装置13为紫外线消毒装置。
优选地，第一栽培箱5和第二栽培箱6为透明亚克力板，第二栽培箱的外部围设有能够移动的黑白膜。
优选地，出液管4上设置有送液泵40。
优选地，进液管3的端部设置有多孔微喷喷头。
优选地，定植杯8为PP材质定植杯。定植板为直径62cm，厚度为3cm的PP材质，距外边沿15cm处有圆形活动开口，便于内部取样进行日常根部环境观察和动态监测；定植孔直径10cm位于中心位置；定植杯PP材质，上部外径12.5cm，上部内径10cm，底部外径7.5cm，高11cm。
第一栽培箱5为直径60cm的圆柱，内高30cm，液深25cm，为番茄上层毛细根提供优良环境；第二栽培箱6为直径100cm圆柱体，内高40cm，液深40cm，为番茄根系提供足够良好的水肥供给空间。
如图2所示，栽培箱的内部设置有喷淋单元，喷淋单元包括储液箱21以及多根喷淋管22，进气管以及进液管连接储液箱21，储液箱21设置在第一栽培箱的上部，喷淋管22包括喷淋头位于第一栽培箱的第一组喷淋管221、喷淋头位于第二栽培箱的第二组喷淋管222以及垂直设置用于为植物根部添加营养液的第三组喷淋管223，第一组喷淋管221和第二组喷淋管222弯曲设置，第一组喷淋管221和第二组喷淋管222设置有多根，第三组喷淋管223垂直设置有1根。
增氧泵通过上述设置确保营养液溶氧量为6-12mg/L。栽培箱内部营养液内加增氧泵配以多通增氧气管和气石；营养液经上层栽培箱上水，下层栽培箱回水，流经外置营养液采用紫外线消毒通道再行上水；喷淋方式采用多孔微喷方式，避免产生静态共沉淀和表层稠状液膜。
优选地，一种水培番茄树栽培方法，其包括以下步骤：
S1、播种育苗
①浸种催芽，选择番茄种子并进行烫种、浸种及催芽；选择抗性好、中小果型、大红果番茄品种。
烫种：将选好的种子放在50-60℃的温热水中烫种，不断搅拌，经过15～20min后捞出消毒；
浸种：将消毒后的番茄种子放入25～30℃的温水中浸泡4～5h后捞起，用干净毛巾反复搓擦，去掉种皮上的黏液，再用清水洗净，滤干水分；
催芽：将浸种后的种子用纱布包裹好，放在26-28℃的温度条件下催芽，每天用清水淘洗l～2次，一般2～3d即可露白，当有90％种子露白时开始播种；
②播种，将岩棉塞在EC值为1.5-2.0、PH值为5.8-6.2的苗期全营养液内浸透；然后用镊子取露白的番茄种子放置于岩棉塞的孔洞内，随后用大头钉钉帽轻轻下按，种子深度0.8-1cm，覆盖蛭石，最后再次淋透岩棉塞；
③播种后环境控制，播种后，昼温保持20—25℃，夜温保持15-25℃，根据情况，适量喷水，保持湿度90-95％，至种子出土，预计番茄播种后2-3天后出土；
S2、苗期管理
①苗期环境管理，种苗转移前，昼温保持20～25℃，夜温保持15～18℃；种苗转移后，昼温保持22～28℃，夜温保持15～20℃，空气湿度保持在40-55％，光照保持8-15小时/天，光照强度为40000-70000lx，
②转移种苗，当岩棉塞的种苗一叶一心，健康的根系清晰可见时，将种苗连同岩棉塞转移至定植杯；
③水肥管理，用EC值为2.0-2.5、PH值为5.8-6.5的番茄苗期全营养液浇灌，浇灌后用清水清洗防止叶片灼烧，基质湿度保持在75％-85％；
S3、定植及农艺措施处理
①定植：提前一天将栽培系统内放入EC值为2.0、PH值为5.8—6.8的营养液中，将栽培系统的增氧泵、回水泵和紫外线消毒机调试正常，选取苗龄为45-50天，株高35-45cm，7叶1心的健壮种苗，将定植杯放置定植孔内；
②农艺措施处理：采用分层错位整枝，阶段留果管理技术，前期促下控上，中期上下协调；50cm-80cm留枝第一层整枝为1杆3枝，每枝间隔15-25cm；第二层整枝为1枝3杈，每杈间隔20-30cm；第三层整枝为1杈4蔓；随后开始留花留果，进行不定型整枝；
S4、营养液管理
营养液循环使用，根据番茄不同生长阶段的需肥特性调整营养液配方；栽培箱内营养液环境，EC值保持2.0-3.5，PH值保持5.8-6.8，营养液水温保持15-22℃。
优选地，岩棉塞为边长为2.5cm的正方体，所述定植杯内部填充有边长为0.5cm的正方体岩棉颗粒基质，所述定植杯的上部内径为10cm，底部外径为7.5cm，高为11cm。
优选地，S4具体包括以下步骤：
①营养液中大量元素均为农用95％以上的纯度，微肥采用螯合态。
②配方：采用番茄水培专用配方，按番茄生长的不同时期的需肥特性调整其配方组成，主要分为番茄苗期、番茄前期肥和番茄果期肥三个主阶段；实施进行离子检测，根据检测结果随时动态调整营养液配方；
③用水：EC值小于0.02mS/cm，PH值为7.0，水温15-22℃；
④营养液配制：将番茄水培肥初步溶解，再进行二次稀释，直接配成工作液，供番茄树生长使用；每隔5-7天更换新的营养液。
环境控制：
设施要求。水培番茄树栽培环境要求较高，必须具备加温和降温设备，最好是文洛型连栋温室，配备供暖，内外遮阳、内保温、湿帘、风机等设施。
环境管理。白天温度为22～28℃，夜间15～20℃。湿度，空气湿度40-55％。光照8-15小时/天，光照强度40000-70000lx。
根系环境。营养液溶氧量为6-12mg/L；营养液水温15-22℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①本发明采用亚克力透明材质，便于随时检查根系分布和提升根系的景观性；上下分层设计的栽培箱，形成上下动态水位的营养液循环，提高了营养液的均一性，更加利于根部对于营养液中各种元素的吸收。
②定植板边沿圆形活动开口，便于内部取样进行日常根部环境观察和动态监测，避免检查时频繁揭盖定植板对植物造成机械损伤。
③增氧消毒系统，使营养液溶氧量由原来的4mg/L增加至6-12mg/L，避免根部缺氧生长不良状况发生；上水方式采用多孔微喷方式，避免因产生静态共沉淀和表层稠状液膜伴随滋生的病菌。
④营养供给系统，动态配方和配套养分环境调控，使番茄果型周正，极具有观赏性的商品果比例达到95％以上。
⑤采用分层错位整枝，阶段留果管理技术，该技术能够很好地调节地上部分和地下部分、营养生长和生殖生长之间的关系，达到植物生长势均衡，能够持续3年以上的树形和景观效果。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种水培番茄树栽培系统，其特征在于：其包括增氧泵、进气管、进液管、出液管、喷淋单元以及栽培箱，所述栽培箱包括相互套设在一起的第一栽培箱以及第二栽培箱，所述第一栽培箱的直径小于所述第二栽培箱的直径，所述第一栽培箱与所述第二栽培箱之间设置有通孔，所述第一栽培箱的上部设置有定植单元，所述定植单元包括定植板和定植杯，所述定植杯放置在开设在定植板上的定植孔里，
所述定植孔设有圆形活动开口，所述开口上设置有活动盖板，所述进气管的一端连接所述增氧泵，所述进气管的另一端连接所述开口，所述出液管与所述进液管之间设置有消毒装置，所述增氧泵与所述消毒装置设置在栽培箱的外部，所述通孔上设置有隔水板，所述隔水板上均匀开设有滤水孔，所述喷淋单元设置在所述栽培箱的内部，所述喷淋单元包括储液箱以及多根喷淋管，所述进气管以及进液管连接所述储液箱，所述储液箱设置在所述第一栽培箱的上部，所述喷淋管包括第一组喷淋管、第二组喷淋管以及垂直设置用于为植物根部添加营养液的第三组喷淋管，所述第一组喷淋管呈弯曲形状且其喷淋头位于第一栽培箱中，所述第二组喷淋管呈弯曲形状且其喷淋头位于第二栽培箱中；
所述第一栽培箱和第二栽培箱为透明亚克力板，所述第二栽培箱的外部围设有能够移动的黑白膜，栽培箱中的营养液溶氧量为6-12mg/L；
利用上述水培番茄树栽培系统进行水培番茄树栽培的方法，其包括以下步骤：
S1、播种育苗，
①浸种催芽，选择番茄种子并进行烫种、浸种及催芽；
烫种：将选好的种子放在50-60℃的温热水中烫种，不断搅拌，经过15～20min后捞出消毒；
浸种：将消毒后的番茄种子放入25～30℃的温水中浸泡4～5 h后捞起，反复搓擦，去掉种皮上的黏液，再用清水洗净，滤干水分；
催芽：将浸种后的种子用纱布包裹好，放在26-28℃的温度条件下催芽，每天用清水淘洗l～2次，一般2～3d即可露白，当有90％番茄种子露白时开始播种；
②播种，将岩棉塞在EC值为1.5-2.0、PH值为5.8-6.2的苗期全营养液内浸透；然后用镊子取露白的番茄种子放置于岩棉塞的孔洞内，用大头钉钉帽下按，种子深度0.8-1cm，覆盖蛭石，最后再次淋透岩棉塞；
③播种后环境控制，播种后，昼温保持20—25℃，夜温保持15-25℃，喷水且保持湿度90-95%，至种子出土，预计番茄播种后2-3天后出土；
S2、苗期管理
①苗期环境管理，种苗转移前，昼温保持20～25℃，夜温保持15～18℃；种苗转移后，昼温保持22～28℃，夜温保持15～20℃，空气湿度保持在40-55%，光照保持8-15小时/天，光照强度为40000-70000lx，
②转移种苗，当岩棉塞的种苗一叶一心且能见到根系时，将种苗连同岩棉塞转移至定植杯；
③水肥管理，用EC值为2.0-2.5、PH值为5.8-6.5的番茄苗期全营养液浇灌，浇灌后用清水清洗防止叶片灼烧，基质湿度保持在75%-85%；
S3、定植及农艺措施处理
①定植：提前一天将栽培系统内放入EC值为2.0、PH值为5.8—6.8的营养液中，将栽培系统的增氧泵、回水泵和紫外线消毒机调试正常，选取苗龄为45-50天，株高35-45cm，7叶1心的健壮种苗，将定植杯放置定植孔内；
②农艺措施处理：采用分层错位整枝，阶段留果管理，前期促下控上，中期上下协调；50cm-80cm留枝第一层整枝为1杆3枝，每枝间隔15-25cm；第二层整枝为1枝3杈，每杈间隔20-30cm；第三层整枝为1杈4蔓；随后开始留花留果，进行不定型整枝；
S4、营养液管理
营养液循环使用，根据番茄不同生长阶段的需肥特性调整营养液配方；栽培箱内营养液环境为EC值保持2.0-3.5，PH值保持5.8-6.8，营养液水温保持15-22℃。
2.根据权利要求1所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：所述第二栽培箱的底部设置有万向轮。
3.根据权利要求2所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：所述出液管上设置有送液泵，所述增氧泵与所述进气管之间设置有气石。
4.根据权利要求1所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：所述喷淋头为多孔微喷喷头。
5.根据权利要求1所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：所述定植杯为PP材质定植杯。
6.根据权利要求1所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：所述岩棉塞为边长为2.5cm的正方体，所述定植杯内部填充有边长为0.5cm的正方体岩棉颗粒基质，所述定植杯的上部内径为10cm，底部外径为7.5cm，高为11cm。
7.根据权利要求6所述的水培番茄树栽培系统，其特征在于：S4具体包括以下步骤：
①营养液中大量元素均为农用95%以上的纯度，微肥采用螯合态；
②配方：采用番茄水培配方，按番茄生长期所需肥特性调整其配方组成，所述番茄生长期包括番茄苗期、番茄前期肥和番茄果期肥；
③用水：EC值小于0.02mS/cm，PH值为7.0，水温为15-22℃；
④营养液配制：将番茄水培肥溶解，再进行二次稀释，配成工作液，供番茄树生长使用，并且每隔5-7天更换新的营养液。
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