第二节 无土栽培育苗

一、无土栽培的概况

(一)无土栽培的概念

所谓无土栽培,指的是不用天然土壤,而用营养液或固体基质加营养液栽培的方法(图3-27、图3-28)。其中的固体基质或营养液代替传统的土壤向植物体提供良好的水、肥、气、热等根际环境条件,使得植物体完成整个生长过程。

图3-27 无土栽培金边翠榕

图3-28 水培绿萝

(二)无土栽培的特点

1.产量高、品质好

无土栽培由于解决了土壤种植不易解决的水、气和养分的供需矛盾,因此植物生长很快,单位面积产花量高,花朵的质量好,标准一致,特别适用于大量商品性切花生产,如无土栽培的香石竹比有土栽培的香石竹平均每株多产4朵花,而且香味浓、花期长,下部的叶片也不易脱落。

2.节省养分和水分

在土壤中栽培植物,施用的肥料大部分随水流失或转变成气态而挥发。有的转变为难溶的状态不能被植物所吸收,一般要损失50%以上,而无土栽培的养分损失一般均不超过10%,水分消耗也比土壤栽培少7倍左右。

3.清洁卫生,病虫害少

无土栽培没有了病菌及害虫潜伏的场所,病虫害大大减少,同时所用的肥料都是化学药品,无不良气味,不污染环境,生产的苗木容易达到出口检疫标准(图3-29)。

图3-29 干净整齐的无土栽培蔬菜

4.节省劳力,降低劳动强度

无土栽培不需要调制培养土,也不需要耕作和锄草,减轻了劳动强度,生产全过程若采用自动化操作,更可节省劳力,为工厂化生产提供了条件。

5.不受土地限制,适用范围广泛

无土栽培基本不受土壤条件的限制,在沙漠、荒山、海岛和盐碱地都可进行(图3-30),还适合在窗台、阳台、走廊、屋顶、墙壁及其他空闲地上进行。

图3-30 位于海边的无土栽培温室

但是无土栽培也有缺点。

①开始时投资较大,耗能较多,生产苗木成本较高。

②有些病虫害传播较快,如镰刀菌和轮枝菌属的病菌危害较多。

③技术要求较严格,营养液的配制也较为复杂。

二、无土栽培的分类

依据无土栽培时根系生长环境的不同,通常分为水培、雾培、基质栽培等。

(一)水培

水培是采用现代生物工程技术,运用物理、化学、生物工程手段,对普通的植物、花卉进行驯化。因为携带和照顾方便、价格便宜、干净、花叶生长健康、能达到鱼花共赏画面而被广泛采用(图3-31、图3-32)。

图3-31 葱兰水培

图3-32 水培栀子花

1.选择器具

根据欲进行水培植物材料的品种、形态、规格、花色等具体情况,选择能够与该花木品种相互映衬、相得益彰的代用瓶、盆、缸等器具,按照前面提到的水培器具选择的原则,购买或加工自制,使之使用得体,观之高雅。

2.脱土洗根

把选好的花卉植株,从土壤中挖出或从花盆中轻轻倒出,先用右手轻提枝茎,左手轻托根系,换出右手轻轻抖动,慢慢拍打,使根部土壤脱落露出全部根系。然后在清水中浸泡清洗。

3.根部消毒

根系清洗干净后,在0.1%高锰酸钾水溶液中浸泡一定时间。注意,根部消毒时间不可过长或太短,高锰酸钾溶液浓度也不可太高或太低。

4.科学栽植

将所栽植物捋顺根系小心放入水培容器,为使植物直立不倒,可将瓶口周围用石子或卵石固定,倒入瓶体内2/3水分即可,注意要使根系舒展(图3-33)。

图3-33 观赏灌木的水培

(二)雾培

雾培又称气培,是喷雾栽培的简称,是无土栽培方式之一。它不用固体基质而是直接将营养液喷雾到植物根系上,供给其所需的营养和氧。通常用泡沫塑料板制成的容器,在板上打孔,栽入植物,茎和叶露在板孔上面,根系悬挂在下空间的暗处。每隔3min向根系喷营养液几秒钟。营养液循环利用,但营养液中肥料的溶解度应高,且要求喷出的雾滴极细(图3-34、图3-35)。

图3-34 雾培垂直农场

图3-35 雾培的清洁根系

雾培用在育苗上也叫气雾快繁,是基于基质快繁技术基础上的一种发展与提高,让离体材料在一个优化的气雾环境中直接生根。雾化空间的创造分为下切口内雾化,与枝叶空间的外雾化,内雾化为切口部位提供适宜的湿度环境及温度环境,外雾化环境的创造,实现枝叶水分蒸腾的平衡及高温极限的调节(图3-36、图3-37)。

图3-36 内雾化生根

图3-37 温室内的雾培设施

内雾化在为切口提供适宜环境的同时,还可以结合生根激素、营养液、活性物质的科学混配技术,为切口细胞活化及根源基的发育创造最适合的生理分化环境,对于生根发育有积极的调控及促进作用,可以非常方便地进行切口部位的消毒与杀菌,这是基质快繁所不可比拟的。另外,气雾快繁为切口环境创造了最为富氧的气体环境,对于促进切口愈合根原基发育及防止切口腐烂来说,是最为有效的方法与措施,所以气雾快繁在生根速度和成活率上都比基质快繁有很大的提高,是未来快繁技术发展的一个方向与主流,是快繁技术创新的一项主体技术。

(三)基质栽培

基质栽培是固体基质栽培植物的简称(图3-38、图3-39)。用固体基质(介质)固定植物根系,并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式。基质种类很多,常用的无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等;有机基质有泥炭、稻壳炭、树皮等(图3-40、图3-41)。因此基质栽培又分为岩棉栽培、沙培等。采用滴灌法供给营养液。其优点是设备较简单、生产成本较低等。但需基质多,连作的陈基质易带病菌而传病。

图3-38 温室基质栽培蔬菜

图3-39 立体固体基质栽培

图3-40 陶粒栽培

图3-41 固体基质——椰糠

1.基质栽培的优点

①不受土壤条件的限制,可以在不适宜土壤栽培的地点和环境下进行栽培。在土壤贫瘠地区、干旱地区、盐碱地都可以进行,可充分利用土地资源。

②固体基质对水气的通透性较强,使得根系环境的水、气更易于调节,更加有利于根系的发育。

③灌溉施肥比较准确,可根据作物不同生育时期对水分和营养的需求,准确供应作物所需的水分和养分,容易获得高产,而且产品品质提高。

④能避免连作障碍。一般连作障碍,90%是由于土传病害引起,在固体基质栽培条件下,只要注意器材的消毒处理,就能防止各种病菌的传播,万一传入病菌,但由于营养液和基质易于更新和消毒,容易消除病源菌,其消毒成本远远低于土壤栽培。

⑤栽培环境及产品洁净化有了可能。在温室土壤栽培中,经常发生土传病虫害,同时地表水分的蒸发,增加了温室湿度,成为病虫害发生的原因,而固体基质栽培避免了这些缺点,减少了农药的使用。同时营养液滴灌系统对水质的要求较高,避免了灌溉水和土壤中一些有毒物质对蔬菜的污染(图3-42)。

图3-42 水晶泥栽培各种花灌木

⑥通常土壤栽培的一些作业,如耕耙、除草等,基质栽培则不再需要,可以大大节约用工、用时,劳动效率高。

2.基质栽培的分类

可用于无土栽培的固体基质有多种,可以因地制宜,就地取材(图3-41、图3-42)。常用的有沙、石砾、珍珠岩、蛭石、岩棉、泥炭、锯木屑、稻壳、泡沫塑料等。按基质来源可将基质分为天然基质(如沙、石砾)和人工合成基质(如岩棉、泡沫塑料、多孔陶粒等)。按基质组成分类,可以将基质分为无机基质和有机基质。沙、石砾、岩棉、珍珠岩和蛭石等都是以无机物组成的,为无机基质,而树皮、泥炭、蔗渣、稻壳等是以有机残体组成的,为有机基质。按基质性质分类,可以分为惰性基质和活性基质两类。惰性基质是指基质本身无养分供应或不具有阳离子代换量的基质,如沙、石砾、岩棉等;活性基质是指具阳离子代换量,本身能供给植物养分的基质,如泥炭、蛭石等。按使用时组分不同分类,可以分为单一基质和复合基质。以一种基质作为生长介质的,如沙培、砾培、岩棉培等,都属于单一基质。复合基质是由两种或两种以上的基质按一定比例混合制成的基质,复合基质可以克服单一基质过轻、过重或通气不良的缺点。

3.栽培基质的理化特点

固体基质栽培时,其理化性质对于观赏灌木的良好生长有着非常关键的影响。常见固体基质的理化性质见表3-1、表3-2。

表3-1 常见固体基质的物理性质  

表3-2 常见固体基质的化学性质  

4.基质的选用原则

在了解了无土栽培固体基质的种类和主要理化性状以后,在基质的选用上应该把握以下两个基本原则。一是基质的适用性。理想的无土栽培基质,其容重应在0.59/cm2左右,总孔隙度在60%左右,大小孔隙比在1∶(1.5~4),化学稳定性强,酸碱度接近中性,没有毒性物质存在。当它能够满足以上条件时,均可作为无土栽培基质使用。二是经济性。所选用的基质应该是当地资源丰富,经过简单处理能够满足无土栽培对基质的要求,能够达到较好的生产效果,这样既可以减少基质异地运输的成本,又可以充分利用当地资源,降低生产成本,提高经济效益。