蔬菜和花卉的柱式无土栽培研究

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1、蔬菜和花卉的柱式無土栽培研究李止正（中科院上海植物生理研究所，上海楓林路300號，200032）自從1994年，中科院上海植物生理研究所在屋頂研究柱式無土栽培以來，柱式栽培在我國已不是新鮮事了，僅從植生所窗口推廣出去的有16個省市的37個部門，面積有30畝，連邊遠小縣城也有了立柱栽培設施。但爲什麽要研究柱式無土栽培？它的意義和前景如何？作者就這些問題談談個人看法。一、爲什麽要研究柱式無土栽培？當今世界上，人口、環境、土地和糧食問題已出現在人們面前。世界人口膨脹，工業化和城市化加快，引起環境污染，物種減少、生態破壞。沙漠化、鹽鹼化的發展迫使耕地面積退縮。再過3

2、0－40年，中國人口將達到15億，人均耕地將減少到0.08公頃，人均資源比現在下降三分之一。到那時以水、土爲中心的“綠色農業”將達到其承受力的臨界線。因此農業要走資源節約型和可持續發展道路。無土栽培是農業高技術之一，是科學理論走上應用爲社會服務的一個範例。那麽無土栽培如何服務于資源節約型和可持續發展目標呢？柱式無土栽培法將起一定作用。二、國內外立體栽培概況柱式栽培是立體栽培的一種形式。我國農業生産上歷來就有高低作物套種的習慣，這是最早的立體種植方式。七十年代中，隨著無土栽培技術的蓬勃發展，國外出現了幾種立體栽培技術，有吊袋（筒）式栽培法，袋內裝基質，袋上插種

3、植物，通水培養；吊槽式栽培法，以U形塑膠槽爲容器，內裝基質，種上植物挂在空間，滴灌營養液培養；根系噴霧栽培法，植物種在人字形封閉箱的兩個外表面，根系生長於箱內，通過噴霧供給根系以水和營養。近年來我國出版的關於蔬菜的無土栽培一書中仍然介紹的是與七十年代類似的工作，說明在過去廿餘年中，國外立體栽培始終沒有形成系統的栽培方法。80年代中我國有過垂直式多層平面無土栽培法，目前有的地方用此裝置放置苗盤培養芽苗供應市場。結合我國國情，在分析了前人立體栽培方法的基礎上，我們研究設計了立柱式無土栽培法和立柱式無土栽培系統（均簡稱柱式無土栽培），前者不包括地面無土栽培，後者包

4、括地面無土栽培。124一、柱式無土栽培法1.簡易柱式無土栽培法，94年起在植生所樓頂試驗，以自來水管（長200cm）做柱中軸，其上每隔30cm穿一具孔圓形隔板，隔板直徑15cm，在隔板之間填充海綿塑膠小塊或其他材料做基質組成柱體，外包裹丙烯編織布或套上油煙機筒做柱壁，在柱壁上按需要製作栽培孔，豎起即成一根高200cm，直徑15cm的栽培柱。幾根立柱串連和並聯即爲栽培群體，該群體與水循環系統相連，即爲簡易柱式無土栽培設施。用這類柱子種植過番茄、櫻桃番茄、黃瓜、胡蘿蔔和山芋都獲成功。山芋和胡蘿蔔塊根的形成說明柱子裏具有類似土壤中的環境條件。2.標準柱式無土栽培法

5、，標準柱是組合式的，由塑膠盆缽組裝而成。柱高200cm不等，但直徑都是15cm。一根完整的柱子的上端是淋滴裝置，套在穿連12只盆缽的中軸上端，中軸的下端是底座或底盆。組成立柱的淋滴裝置、盆缽系列及底座和底盆都已産業化，由工廠批量生産，並已獲2項專利，擁有自主知識産權。盆缽高15cm，直徑15cm，鳥瞰形如梅花，花瓣部份是栽培孔，側視形如宮燈，盆腔中央有中軸管道，柱中軸由此穿連12只盆缽構成柱體，在柱體上，兩盆缽經盆上的凹凸扣扣緊，所以12只盆缽能構成穩固的整體，並能圍繞中軸旋轉，使立柱上植物受光均勻。盆缽可種植5株植物，全柱12只盆缽最大種植量爲60株，植株

6、在兩盆缽上呈錯位排列，不會互相遮光。盆缽有3種系列產品，它們的外觀相同，內部結構不同。盆缽底面封閉但有一溢水管穿過，此爲水培型盆缽，每當盆內水面超過溢水管高度時，即排水至下一隻盆缽內，所以由該盆缽組裝的立柱就是一根流動的水柱。該盆腔雖只有1L容積並種植5株植物，但由於水流量大，迴圈次數多，植物仍生長良好，沒有發生過缺氧現象，很適合種植葉菜類。種植的生菜、芹菜都獲得好收成。另一種盆缽的底部是同心圓孔結構，此爲基質栽培盆缽，內裝通透性好的基質，水滲漏快，水、氧、肥不缺，適合種植果菜類，用此盆缽種植的大小番茄、草莓、香椿等都生長良好，産量高。第三種盆缽的中部有一隔

7、板，另有一倒置U形管，U形管的短臂在隔板處高度起維持盆缽內水面高度的作用，U形管長臂穿過隔板及盆底與下一隻盆缽相通。隔板之上裝陶粒，植物種在陶粒中。當盆內水面高過U形管彎曲高度時，即排水至下一隻盆缽，陶粒即由浸水狀態變爲無水狀態，所以植物的根系經常處於幹濕交替之中，故此類盆缽爲幹濕交替型。這種盆缽除了具備基質盆缽的優點之外，還能限量植物營養，使植物處於有營養和無營養交替狀態，這有利於控制植物營養生長。我們用這類盆缽種植過50種春季草花都生長良好。由這類盆缽組裝的立柱換氣好，乾淨衛生，適合家庭陽臺用。124構建立柱的主要部件如淋滴裝置、盆缽系列、底座或底盆等都

8、已標準化，能批量生産，使組裝程式化，設施安裝工程化，