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无土栽培施工
无土栽培设施与建造要求
一、无土栽培的基本设施
任何一种形式的无土栽培，都必须在温室、塑料大棚等环境保护设施条件下进行，而且需要建造无土栽培装置（系统）。无土栽培的基本设施或装置一般由栽培床、贮液池、供液系统和控制系统四部分组成。
(一)栽培床
栽培床是代替土地和土壤种植作物，具有固定根群和支撑植株的作用，同时要保证营养液和水分的供应，并为作物根系的生长创造优越的根际环境。栽培床可用适当的材料如塑料等加工成定型槽，或者用塑料薄膜包装适宜的固体基质材料或用水泥砖砌成永久性结构和砖垒砌而成的临时性结构。栽培床形式很多，一般分育苗床和栽培床两类，具体规格大小等内容在栽培技术及无土育苗技术章节中介绍。在选用栽培床时应以结构简便实用、造价低廉、灌排液及管理方便等为原则。
(二)贮液池（槽）
贮液池是贮存和供应营养液的容器，是作为增大营养液的缓冲能力，为根系创造一个较稳定的生存环境而设的。其功能主要有：
①增大每株占有营养液量而又不致使种植槽的深度建得太深，使营养液的浓度、pH值、溶存氧、温度等较长期地保持稳定。
③便于调节营养液的状况，例如调节液温等。如无贮液池而直接在种植槽内增减温度，势必要在种植槽内安装复杂的管道，既增加了费用也造成了管理不便。又如调pH，如无贮液池，势必将酸碱母液直接加入槽内，容易造成局部过浓的危险。
根据营养液的供液方式不同，设置营养液贮液池（槽）。采取循环式供液方式时，在供液系统的最低点，建地下、半地下贮液池。简易的贮液池为在地下挖一个土坑，然后铺不漏液的聚乙烯塑料薄膜（两层），但在使用过程中，塑料薄膜易损坏而造成营养液流失。一般应修建永久性营养液池。施工时最好是在水泥槽抹水泥砂浆时，加入防水粉，施工时砂浆灰号大一点，每抹一层时注意压实，增加密度，或者用油毡沥青做一个防水层后再砌一层红砖抹水泥砂浆。
贮液池要求不渗漏，也不能影响营养液的成分。贮液池较大时，可在建造时池底、池壁四周加上细钢筋，以防止池底和壁四周裂缝。一般池口高出地平面10cm左右，以防配液和清洗贮液池时鞋底粘带的灰尘等杂物误入池入，污染营养液。如果发现营养液池漏水时，还可用塑料薄膜衬里防止渗漏。采用开放式供液系统时，可在地面1.5～3.0m高度处设置贮液槽或桶。
贮液池（槽）的容积，根据栽栽培形式、栽培作物的种类和面积来确定。DFT水培时，按大株型的番茄、黄瓜等每株需15～20L营养液，小株型的叶菜类每株3L左右的营养液来推算出全温室（大棚）的总需液量后，再按总营养液量的1／2存于贮液池计算出贮液池的最低容积限量。NFT水培时，按大株作物如番茄、黄瓜等以每株需5L营养液，小株作物每株需1L营养液来推算出贮液池（槽）的最低容积限量(推算方法同DFT水培)。容量以足够供应整个种植面积循环供液之需为度。一般每亩栽培面积需要20～25m3左右的贮液池即可。1栋温室一个贮液池。当然增加贮液量有利于营养液的稳定，但建设投资也增加。
我国南方将贮液池设在棚室外，也可多栋大棚共用一个贮液池。营养液池内设水位标记，便于管理营养液池的水位。营养液贮液池的形状多为长方形底部倾斜式，比较适用。回水管的位置要高于营养液面，利用落差将营养液注入池中溅起水泡给营养液加氧。营养液池内安装不锈钢螺旋管，应用暖气给营养液加温，或用电热管给营养液加温，用控温器控制营养液液温。实践证明，冬春对营养液加温可提高产量5％以上，但营养液温度超过35℃时，对作物的根系和植株生长不利，可利用螺旋管循环地下水降温。
营养液贮液池（槽）必须加盖，防止污物泥土掉入池内，同时避免阳光对营养液的直射，以防止藻类滋生，因为它不仅会污染营养液和堵塞管道，而且又会传播病害。
(三)供液系统
供液系统是将贮液池（槽）中的营养液输送到栽培床，以供作物需要。无土栽培的营养液供应方式，一般有循环式供液系统和滴灌系统(图4－3)两种，主要由水泵、管道、过滤器、压力表、阀门组成。管道分为供液主管、支管、毛管及出水龙头与滴头管或微喷头。不同的栽培形式在供液系统设计和安装上有差异(见栽培技术章节)。
1.水泵在无土栽培中，由供液水泵提供动力，一般可选用潜水泵、自吸泵。营养液是微酸的盐溶液，所以水泵最好选用抗腐蚀性强的型号，最好是塑料泵。其功率大小根据所需水头压力、出水口的多少以及连接管道的多少而定，或以温室面积来推定。一般在1000～2000m2的温室中，可选用1台?25～50mm、功率为1.5kW的自吸泵；如果400m2的温室或大棚，选用1台功率为550W的水泵即可。
水泵功率太大会使贮液池中的营养液很快抽干，如营养液回流不及时会从栽培槽而外溢；如果功率太小，则供液时间会长。长期进行无土栽培时，要经常检查水泵是否堵塞，以及被腐蚀程度，必要时应及时更换，否则会影响水泵功效。
2.管道及管件无土栽培供液用的管道是塑料管道，管径大小不一，材质主要有PVC和PE两种。PVC管硬，耐压，需由塑料胶粘接；PE管较软，较耐压，一般通过外锁式PE管件相连。主管、支管一般选用?25～?40的PVC或PE管。一般选用毛管的直径通常为12～16mm，用有弹性的塑料制成，与滴
头管相连。
滴头管是直接向植株滴液的最末一级管，用有弹性的硬塑料制成。其嵌入毛管的方法是先在毛管上钻一孔径略小于滴头管外径的小孔，然后将滴头管迫紧嵌入孔中，要做到不易松脱和漏水。
最常用的滴头流量为2～4L/h。滴头管它有两种类型，一种是发丝管，管内径很细，标准规格是0.5～0.875mm，水通过它时就会以液滴状滴出，其流量受管的长度影响，长度越长，流量越小。其缺点是管径细，容易堵塞而又较难疏通。
另一种是水阻管，孔径较大（约4mm），一端紧密套住孔径很小（0.5～1.0mm）的滴头，这种滴头管容易排除堵塞。滴灌管一般选用压力补偿式较多，规格为?10、流量2L/h，并依作物株距而选择相应孔距大小的滴灌管。滴灌带的规格为?4～5cm的黑色塑料带状软管，工作压力为0.1～0.3kg／cm，每米出水量为25～45kg/cm2时，滴灌孔按株距用大头针打孔，孔径为0.5mm。
另外，无土栽培用的管件有三通、弯头、阀门等，材质同样有PVC和PE两种。生产上根据栽培面积、栽培方式、供液形式灵活选用管道及管件。
3.过滤器无土栽培用过滤器主要有筛网过滤器和叠片式过滤器两种类型。根据供液管道首部与之相连的管径大小，选用不同规格大小的过滤器，一般选用规格在1"～1.5"之间。相对而言，叠片式过滤器较筛网过滤器过滤效果好，使用寿命长。
4.选用滴灌系统的要求与使用上的注意事项选用滴灌系统要满足以下几点要求：
（1）滴灌系统要可靠，尤其是自动调控营养液的浓度和酸碱度的装置必须是质量好、准确可靠的。如自动调控的设备选购不到质量保证的产品，则应采用人工调控；
（2）供液要及时，这一方面是指滴灌系统设备能经常保持完好状态的质量保证及设备保养的严格要求，另一方面是指液源的贮备能维持多长的使用时间，例如，在不设大容量的营养液池的情况下，自来水的来源必须是保证不间断的；
(3)滴头流量要均匀，如不均匀会造成作物生长不齐，甚至会产生危害，滴头流量的均匀系数应达0.95以上；
（4）滴头要求抗堵塞性强，安装拆卸方便，容易清洗；
（5）过滤装置效果要好，应不易出现阻滞液流的状况，清洗要方便。
滴灌系统使用时要注意以下事项：
(1)要使用较高纯度的肥料，避免使用有不溶性杂质的原料配成的营养液；
(2)营养液池和罐要经常清除杂质和沉淀物；
(3)要定期检查滴灌系统运行情况，避免摘头堵塞和流量不均，及时清理过滤器，以利水流畅通。
一般每隔3～5d用清水彻底冲洗一次滴灌系统。如果是带水阻管的小段滴头堵塞可用针通；如是发丝管类滴头堵塞，要拔下来用酸清洗，严重堵塞则弃之不用；
(4)如用人工开闭阀供液的，在未供完液前，看守人不能离开岗位，以免过量供量。
(四)控制系统
控制系统是通过一定的调控装置，对营养液质量和供液进行
监测与调控。先进的控制装置采用智能控制系统，实现对营养液质量、环境因素、供液等进行自动全方位监控。或不采用智能控制的自动控制系统如NFT水培的自动控制装置包括电导率自控装置、pH自控装置、液温控制装置、供液定时器控制装置等(见图6－9)，同样可以实现对营养液质量和供液的有效监控。用来控制营养液的供应时间和间歇时间。无土栽培必需的监控设备有电导率仪和酸度计，NFT水培时还需供液定时器与水泵相连，从而实现根据植物不同生长发育阶段对营养的需求，人工利用这些设备来监控营养液质量变化，适时调整和补充，并定时向作物供给营养液，做到营养液补充和供液及时，调整到位，并减少人力，节省电力和减少泵的磨损。在购买监控设备时，一定要注意查看型号、电流限量、电压大小、检测范围等，做到与栽培需要相适应。
二、无土栽培设施建造总体要求
1.种植槽规格符合设计要求，坡降大小保证营养液在槽内正常流动。
2.贮液池容积大小能够满足栽培区营养液供应。
3.水泵、管道及管件选用要符合设计安装要求。
4.控制系统安装合理，控制有效。
5.无土栽培设施系统运行正常，无跑、冒、滴、漏现象。
无土栽培使用说明
无土栽培是指不用天然土壤栽培作物，而将作物栽培在营养液中，或者用基质固定植株而浇灌营养液的一种栽培方法。无土栽培用人工创造的良好根系环境取代土壤环境，最大限度地满足根系对水、肥、气等诸多条件的要求，发挥作物生产的最大潜力。无土栽培与保护地设施相结合，可栽培黄瓜、番茄、莴苣、草莓、西瓜、甜瓜等多种作物无土栽培作为农业新技术，与传统的土壤栽培相比，具有节肥、节水、省工，高产、优质，不受地域限制，产品洁净卫生，利于机械化、自动化管理等特点。
世界上无土栽培技术的研究历史悠久，19世纪中叶，科学家以无土栽培方法作为研究植物营养和生理的手段，鉴定出植物生长发育需要的营养元素。进入20世纪以后，无土栽培进一步发展。1931年美国的W.FGericke教授曾用营养液成功地培育出一株高7.5米的番茄，采收果实14千克，引起人们极大关注。40年代无土栽培被大面积应用于生产。
如第二次世界大战期间，美国、英国曾在太平洋的威克岛及伊拉克沙漠的空军基地成功地用营养液栽培蔬菜。此后，意大利、荷兰、德国、西班牙、美国、日本等国家先后建立起了无土栽培基地或水培场。我国无土栽培技术的研究起步较晚，20世纪70年代首先在营养液育苗方面开始研究与推广。
山东农业大学园艺系1975年开始在温室内对无土栽培西瓜、黄瓜、番茄等多种作物栽培效果、营养液配方、栽培设施等进行了研究。近年来，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的有机生态型无土栽培技术已在生产中推广。进行无土栽培的方法，一是采用基质栽培法，即在容器或栽培沟内装填一定量的基质（如草炭、蛭石、珍珠岩、稻壳、椰子壳、沙、锯末、炉渣等，或两种以上基质组成的混合基质），用滴灌或细流灌的方式浇灌营养液栽培蔬菜。
二是采取无基质栽培法，即水培或雾培，使根系直接与营养液接触，或将营养液间断地喷到作物根系上营养液包含作物生长发育所需要的各种矿质营养，并要求有适宜的酸碱度。不同蔬菜栽培所用的营养液不同，必须根据蔬菜作物种类配制不同的营养液。无基质栽培时，营养液使用一段时间后，其中所含的矿物营养会减少，酸碱度也会发生变化，必须定期测定、补充或调整。
无土栽培中最好能使营养液保持流动状态，或与空气有足够的接触面，或有供氧装置。为防止病害的发生，必须对栽培基质、栽培床和用具等进行消毒当然，无土栽培技术也存在不少问题，如成本高，一次性投资大；同时还要求较高的管理水平。无土栽培的兴起和发展，标志着农作物种植跨入了一个崭新的阶段，提高了对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，促进农业向着自动化机械化和工厂化的生产方式发展。无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，避免了水分的大量流失，对于缓解耕地减少和缺水问题具有深远的意义。
什么是无土栽培技术
无土栽培的方式很多，目前应用的主要有4种基本形式，即营养液膜栽培，循环式水培，岩棉培和基质培四种。
1.营养液膜栽培要求在有一定坡度的倾斜栽培床中进行。
2.循环式水培是采用较深层的营养液，用水泵强制循环产生液流，有效地向根系供氧来增加对根系氧气的供应。
3.岩棉培是用岩棉作基质的无土栽培，包括岩棉毡的栽培床装置。
4.基质培最常用的材料是砂、砾石、泥炭、蛭石、珍珠岩等。
无土栽培技术的必备条件有哪些
采用无土栽培，由于无栽培基质每种一茬都更换或进行消毒处理，所以不带危害作物的病虫害。而种植槽等都易于清洗和消毒。因此，无土栽培是解决连作障碍的有效途径。那么无土栽培的基本条件有哪些呢？
1）代替土壤的媒质的选择
2）是否水培
3）营养的选择
4）ph的控制
5）温度的控制
发展无土栽培生产，必须具备以下几方面的基本条件：
（1）要有掌握无土栽培的技术管理人员，能正常进行生产管理和操作，开拓销售市场。
（2）要有保证的电源和水源、不会因中途停电停水而影响营养液的供应等。
（3）大气不能受到较严重污染，如氟（FH）、硫（SO2）、氮氧化物（NOX）的污染。
（4）要有优质的水源保证。水的质量影响到无土栽培的效果。配制营养液要求优质的水源：包括不能带病菌、不能含有过多的氯离子、钠离子、钙镁离子等、水不能混浊。
（5）要在一定的保护性设施如玻璃温室、塑料薄膜大棚覆盖栽培设施下进行。
（6）要建有适当的无土栽培种植系统。无论是哪种无土栽培方式、都要求有适合要求的栽培槽、供排液系统和控制系统。保证作物在不用土壤栽培情况下适宜的环境条件，并能做到人为控制。
（7）要有适宜的气候和季节。除了全自动控制的现代化无土栽培设施外，无土栽培蔬菜、花卉等生产必须要在适宜的气候条件和季节下进行。凡是适合蔬菜、花卉等作物生长的气候和季节，均能进行无土栽培。
近年来，我国的设施栽培如大棚、温室栽培蔬菜、花卉的面积发展速猛。但由于设施栽培周年多茬次的综合作用，同一种蔬菜、花卉的连作频繁，土壤出现连作障害，如盐渍化、酸化，土壤板结、地力下降，根线虫及土传病虫害严重，产量及经济效益日见下降，严重田块甚至不能继续利用。
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