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1、第七章 基质栽培的管理 Chapter 7 The facilities and managements of aggregate cultures,第一节 砾培生产设施及管理 Section 1 The facilities and managements of gravel culture,砾培(Gravel Culture)是指采用石砾(粒径大于3 mm以上)作为生长基质的一类无土栽培技术。 它是最早应用于商业化生产的无土栽培形式。 砾培的水肥的利用率较高，但由于建设费用较高，石砾容重大，运输、清洗和消毒的工作烦重，费用高，不易做到彻底杀灭前茬作物种植过程中残留的病虫害，致使后茬病虫害较
2、为严重。因此，在近几十年的发展中呈萎缩状态。,一、砾培生产设施的结构 The structure of a gravel culture facility,砾培生产设施,种植槽/trough,供液系统/supplying system,排液系统/outlet system,贮液池/reservoir,Production facility,1.石砾层 2.排液缓冲间 3.供液缓冲间 4.灌排管 5.供液管 6.回流管 7.贮液池 8.水泵 9.水泵滤网 10.阀门 11.分液管 12.转换式供液阀 13.液位传感器 砾培生产设施全系统示意图 The sketch map of a gravel
3、 culture production facility,1、种植槽/trough,由于石砾的容重大，因此盛放石砾的种植槽槽框多为红砖用水泥沙浆砌成或用水泥预制板制成，也可以用塑料板、木板等做成。,种植槽呈V形，以1:2001:250的坡降倾斜。槽框内铺黑色塑料衬里，然后在中部安放一条排液管。槽中的石砾层表面应低于种植槽槽框顶面35 cm。,种植槽中种植白菜苗 The seedlings of Pak-choi planted in a gravel trough,砾培种植槽种植花卉 The flowers planted in gravel trough,砾培中种植的花卉 The bloom
4、ing flowers planted in a gravel trough,有一种种植槽在底部不设排液管。做成槽框、铺上塑料薄膜，然后放上石砾即可种植。,另一种种植槽的槽底安放一条灌排两用管，既作供液用，也作排液用。,基质2.种植槽 3.灌排液两用管 4.水泵 5.贮液池 6.营养液 7.种植槽横切面 槽底设置灌排两用管的砾培 The gravel culture with the outlet and inlet pipe in one,2、供液及排液系统/supplying and outlet system 包括水泵、供液管道、电磁阀、定时器、自动转换轮灌阀门以及控制水位及水泵工作的液
5、位感应器等部分组成,有些设施则较为简单，供液系统只是由水泵、供液管道、调节流量的阀门以及定时器等组成,砾培的灌液和排液要求的总原则是速灌速排。 水泵流量要求足够大，液管的口径也要够大。,砾培生产设施为例来说明其灌排过程： 供液时，水泵把营养液抽起，通过供液管道输送至种植槽的较高的一端，然后流入供液缓冲间，再灌入槽底的灌排管，此时排液缓冲间的排液口阀门关闭，营养液液位在石砾层内由下至上地上升，直到达到大约液面低于石砾表面35 cm时，液面与排液缓冲间内上部的浮球开关接触，随即切断水泵电源，同时开启排液阀门进行排液，将槽内全部营养液排到贮液池中。,在槽底不设灌排液管的生产设施，其供排液过程是： 由
6、水泵抽起的营养液通过供液管道流到种植槽的供液缓冲间中，然后在石砾下层的石砾间孔隙沿种植槽从高至低流动，当流到排液缓冲间时则从排液口流出，经排液管道流到贮液池中，如果此时槽中的营养液较多，从排液口流出的量较少时，营养液液位就会在石砾层中上升，当升至离石砾层表面大约35 cm处，则会通过设在排液缓冲间的溢出口流到排液管中再流回贮液池中。,3、贮液池/reservoir,贮液池建在地下，以不渗漏为原则。 容积的确定：营养液有10%15%被石砾所吸持的，再加上石砾表层大约有35 cm是不被营养液所浸润的，这部分石砾占石砾总体积的15%20%左右，而停止供液后，大部分营养液均流回贮液池中。因此，容积约为
7、生产设施中石砾总体积的75%左右。 在500m2的石砾培温室中，地下贮液池的容积大约需要20m3。,二、砾培生产设施的管理 The management of gravel culture,(一) 营养液配方的选择、配制和补充 砾培在每次灌排液之后残留在石砾中的营养液量不多，随着基质水分的蒸发和植株的吸收，易造成槽中残存的营养液浓度升高。 因此，应选择较低浓度的营养液配方。一般的浓度要求为1.01.2 ms/cm，如果选用较高浓度的配方要使用其0.5剂量。,由于砾培所用的营养液浓度较低，因此养分的补充要及时，否则可能会出现缺肥。当营养液浓度降低至原来浓度的60%70%时就补充至原来的浓度。 如
8、选用水肥同步吸收的配方，每隔12天补充水分时就以营养液的形式加入即可。,(二) 供液及排液的管理 The management of irrigation and drainage,砾培在供液的过程中，槽中的营养液液位由下至上不断上升，直至达到石砾层以下23 cm为止。在灌液的过程中，把石砾层中原来CO2浓度较高、O2含量较少的空气顶推到基质外部，而在排液的过程中随着槽中液位的降低，又把新鲜的空气带入基质中，如此循环往复，可使基质中的O2处于一个较高的状态，使作物根系生长良好。,供液和排液的频度应根据作物种类、植株大小、石砾的大小和吸持水分的能力和气候情况的不同而定。 总的原则是能够及时地满足
9、作物对水肥的需求，同时又要防止因水分消耗而造成石砾中营养液浓度过高而影响植物生长。 在天气炎热、湿度小、空气干燥而植株较大、石砾持水能力较低时，灌排液的次数要增加，反之，则可减少一些。可以通过已知的基质总孔隙度和持水率以及水泵的流量来计算水泵的供液时间。根据植株的耗水情况来计算供液次数，也可以通过经验估算供液频度。,现以一座8m42 m的温室内共设有12条宽度为80 cm、侧深25cm、中央深30 cm、长度为20 m的V形种植槽，采用750w、口径为25mm、每分钟流量300L的水泵供液为例来计算供液频度： 棚内种植槽的总容积=120.8m20m0.25m= 48m3，如果石砾的总孔隙度为4
10、0%，而灌液时只灌至离石砾表面3cm以下，则全温室种植槽的总营养液容积=120.8m20m(0.25m-0.03m)40%= 16.90m3 17m3，但由于石砾会吸持营养液总体积的10%15%，即有1.72.55m3是残留在石砾中的，换句话来说，每次供液的体积至少应为17-(1.72.5)m3，即15.314.5m3。,而水泵流量为300L/min，即18m3/h，则每次供液时间=(15.314.5)m3/18m3.h-1=0.850.80h，也即水泵供液时间为4851分钟。 而如果这个温室中种植1000株番茄，以始花期后每天每株的耗水量为2L，残留在石砾中的营养液以30%可被根系吸收计算，
11、则残留营养液可供植株吸收的时间=(1.72.55)m330%(2L/株.天1000株)=0.2550.3825天，即为6.129.18小时。 考虑到石砾表面的自然蒸发和植株夜间蒸腾较少，主要为白天蒸腾，因此，供液间歇应再缩短60%左右，即每隔(6.129.18)小时60%=3.675.50小时。如果把供液时间主要考虑放在白天，则可定为7:00、10:30、13:00、15:00、0:00五次供液，则足以满足作物的生长所需。,(三) 石砾的清洗、消毒和更换 Cleaning, disinfection and replacing of gravel 清掉残根败叶，用大量清水冲洗种植槽的石砾，然后
12、在贮液池中配制含有0.3%0.5%有效氯的次氯酸钠或次氯酸钙溶液，开启水泵，把消毒液抽入种植槽中，让消毒液浸没石砾层，浸泡30分钟，再循环30分钟后排去，再用大量清水冲洗干净。 如果是选用吸附能力小的花岗岩石砾，还可以1/5000浓度的高锰酸钾溶液消毒。浸泡约20分钟后排掉，马上用清水冲洗，否则石砾表面会有褐色的锰盐沉积。 如果有条件的，可在经过23年的使用之后把石砾更换掉，避免病虫的大量累积。,第二节 沙培生产设施及管理 Section II The facility and management of sand culture,沙培(Sand Culture)是用沙粒作为作物生长基质的一类
13、无土栽培技术。由于沙粒的来源广泛，价格低廉，生产设施的结构较为简单，建造方便，维护及运行费用便宜，因此在世界上许多国家得到广泛的应用。,沙培中种植的豆角 The cowpea planted in sand culture,露天沙培樱桃 The cherry planted in sand culture in the open air,一、沙培生产设施的结构 /The construction of the facility of sand culture,主要由种植槽、供液和排液系统、贮液池等部分组成。,(一) 种植槽/plantation trough 根据形状的不同可分为下列几种类型：
14、,1、V形种植槽/plantation trough of shape V,2、形种植槽/plantation trough in shape ,3、平底种植槽/plantation trough with even bottom,槽底水平，可用34层红砖在地面平铺而成，槽内衬一层黑色塑料薄膜。,1.红砖叠成的槽框 2.塑料薄膜 3.液位观察管 4.基质 5.滴头 6.供液管 7.地面 1. Trough frame made by bricks 2.plastic film 3. 平底种植槽结构示意图 The sketch map of plantation trough with even
15、 bottom,槽式沙培种植甜瓜,Mask melon planted in sand culture,厚皮甜瓜槽式沙培 Mask melon in the trough of sand culture,全温室地面沙培 Sand culture in all greenhouses ground,沙培一般采用滴灌来供液。 Drip irrigation system is always used to supply nutrient solution in sand culture. 近几年来，还有一种流量很小(0.20.5 L/h)的重力自流式滴灌系统，它通过供液支管在大棚或温室的种植槽四周
16、互相连通，形成一个闭环系统，以使各处的压力尽量均匀，然后把已连接有滴头的毛滴管两端与供液支管相连并平铺在种植槽的基质面上。,1.贮液池 2.阀门 3.供液主管 4.毛滴管 5.种植槽槽框 6.温室 7.工作通道 重力自流式滴灌系统在棚内设置示意图,重力自流式滴灌系统安装,还可用薄壁滴灌带来供液 薄壁滴灌带每隔2530cm左右打出1个或2个小孔，未使用前呈扁平状，直接铺在基质面上，供液时水流入后即把滴灌带撑胀起来并从小孔中喷射出营养液来，一旦停止供液，滴灌带会瘪下去。 这种滴灌带成本很低，使用上很方便。,(三) 贮液池/reservoir,如采用水泵进行供液的，可把贮液池建在地下，而如果采用重力自流式供液的，则要根据滴灌系统对压力的要求而把贮液池架高建在地面以上。,1.池体 2.支撑柱 3.清洗用排水口 4.供液出水口 5.地面 高设贮液池结构示意图,供液池外观 /The appearance of solution tank,二、沙培生产设施的管理 The management of
