循环式海绵基质培设施结构和性能的研究与应用

循环式海绵基质培是根据世界无土栽培技术发展趋势和中国具体国情进行试验设计、研制而成的新型无土栽培设备。其主要特点是：1)基质用量少，成本低；2)供排液分开，避免根际病害传播；3)配套营养液生物过滤装置，提高系统安全稳定性；4)营养液供给自动控制。循环式海绵基质培由贮液池、农用海绵基质（黑白双色膜包被）、双层槽式集液系统、营养液滴灌系统及自控设备、营养液生物过滤系统等组成。循环式海绵基质培在中国东南沿海地区一年可以栽培两茬果菜，亩产量达10000 kg以上，亩产值1.5万元以上，适合农业示范园区内的大型温室应用。     

十年来中国无土栽培的进展

我国的无土栽培起步较晚,1975年只在温室内开始小面积生产,1989年全国已发展到8公顷。目前生产上采用的主要方式有袋培、槽培和少数营养液膜系统栽培。无土栽培所需要的设备和化肥已经全部国产化。现正在研究降低生产成本,有机肥和化肥混合使用,改进灌溉系统并提高生产效益。     

无土栽培营养液消毒技术研究与应用

为了减少营养液排放对环境造成的污染,世界范围内的无土栽培系统正逐步由开放式向封闭式转变.封闭式无土栽培系统中根系病害的传播危险急剧增加,因此营养液消毒技术的研究和应用发展迅速.该文综述了国内外营养液消毒方法、原理、成本及应用效果,重点介绍了营养液消毒新技术-慢砂过滤.     

不同营养液无土盆栽龟背竹对比试验

采用3种不同的营养液配方（A、B、C）,设5个重复,对龟背竹进行了无土栽培研究。结果表明：龟背竹无土栽培用草炭、蛭石、珍珠岩、粗沙按照2∶1∶1∶2比例混合做试验栽培基质为佳。3种营养液对龟背竹生长的影响为：A液〉B液〉C液,其中营养液A培养龟背竹的株高、茎粗、叶面积均显著高于B、C营养液。     

无土栽培营养液消毒技术研究与应用

为了减少营养液排放对环境造成的污染，世界范围内的无土栽培系统正逐步由开放式向封闭式转变。封闭式无土栽培系统中根系病害的传播危险急剧增加，因此营养液消毒技术的研究和应用发展迅速。该文综述了国内外营养液消毒方法、原理、成本及应用效果，重点介绍了营养液消毒新技术－慢砂过滤。     

无土栽培的生产成本与发展前景

无土栽培能防止土壤传染的病害,省水、省肥、高产,并能生产无污染的蔬菜,是农业生产上的一种革命。无土栽培的主要方式有袋培,岩棉培,深水岩棉培,基质水培,NFT,喷雾栽培和水雾培等。其生产成本以袋培最低,在我国应用效果良好,应首先进行推广。基质水培可以在部分经济条件较好的地区应用,NFT系统初期投资大,用电多,当前在我国不宜大面积推广,但时无土栽培的科学研究应该加强。     

基于无线传感器网络的温室栽培营养液电导率监测系统

温室营养液无土栽培,具有节约种植成本、生产效率高等优点.监测营养液的电导率、pH值等特性参数,是实现营养液无土栽培信息化与自动化的基础.为了实现温室无土栽培营养液的实时监测,开发了基于无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)的营养液电导率实时监测系统.系统以JN5139为中央控制器同时控制营养液电导率信息采集单元和无线通讯单元,实现了营养液电导率信息的实时采集与处理、LCD显示和键盘输入等人机交互操作以及基于WSN的营养液电导率实时测量自组织网络,同时系统集成了GPRS模块,实现了营养液电导率与温度信息的远程传输与监控等功能.系统采用星型网络拓扑结构,并进行定时休眠、传感器掉电控制来节省能源消耗.针对系统的实用性和可靠性进行了系统标定、温度补偿以及温室试验,分析比较了电导率测量线性与非线性模型.试验结果表明分段线性模型建模效果较好,分段拟合R2均在0.97以上.系统的测量范围为0.5~2.9 mS/cm,测量结果能够精确到0.01 mS/cm,总体测量相对误差为2.10%,较好地满足了温室营养液电导率实时监测的要求,为无土栽培的科学管理提供技术手段.     

西欧和北美的无土栽培

西欧、北美的无土栽培以基质栽培为主,NFT面积很小。西欧作物种植比例,蔬菜占80％以上,花卉和其他作物较少。基质栽培中以岩棉发展最快,今后发展的动向,岩棉板栽培仍将占压倒的优势,袋培次之,砂培和NFT也将有一定的发展。温室节能,作物生理及无土栽培设备的改进,仍是今后研究的重点。     

不同无土栽培方式对蔬菜品质的影响

基质培、水培、雾培是最常见的三种蔬菜无土栽培方式。与土壤栽培相比,基质栽培可有效提高蔬菜产量、降低硝酸盐含量,应用最为广泛;水培避免了土传病害,减少了药物使用量,更洁净卫生,市场接受程度高;雾培可提高作物生长速度、增加收获茬数和产量,目前尚处于试验示范阶段。基于此,概述了基质培、水培、雾培三种无土栽培方式优缺点及对蔬菜生长发育和品质的影响,为生产者蔬菜种植以及消费者选用相关产品提供有效的参考。     

栽培方式对莴苣生长及品质的影响

将"中蔬奶油"莴苣分别栽植于水培液、珍珠岩基质和土壤中,比较莴苣的生长情况及叶片的品质。结果表明,水培和珍珠岩基质培莴苣的株高、茎粗、株幅、光合色素含量、可溶性糖和维生素C含量均显著高于土壤栽培;珍珠岩基质培莴苣的茎粗、叶片数量、叶绿素a含量显著高于水培。研究表明,珍珠岩基质营养液栽培技术可有效提高莴苣的产量和品质。     

中国大陆无土栽培发展概况

近15年来,中国无土栽培的发展异常迅猛,1985年全国无土栽培的面积只有0.1hm²,1995年发展到50hm²。目前中国无土栽培的总面积约为315hm²,与5年前相比增长了3倍多,其中绝大部分都用于蔬菜生产,只有很小一部分用于花卉生产。目前中国生产上使用的无土栽培系统主要为有机生态型无土栽培系统、浮板毛管法、NFT、DFH和鲁-SC系统。存在的主要问题是如何降低无土栽培系统的投资、提高产量、改善品质、并不污染环境。有机生态型无土栽培能生产绿色食品蔬菜。该文主要介绍了中国无土栽培的历史、采用的主要无土栽培系统型式、无土栽培研究和推广工作进展以及无土栽培在中国的发展前景。     

不同类型基质对机插水稻秧苗生理特征及产量的影响

为解析基质的类型特征、秧苗生理特性、机插质量和产量间的内在联系,评价育秧基质的适用性与应用广泛性,该研究以营养土为对照,以2种代表性的基质类型(混合基质和轻型无土基质)为研究对象,研究了不同类型育秧基质对水稻秧苗生长特征、大田机插质量、生育期和产量形成的影响。结果表明,轻型无土基质和混合基质容重均显著低于对照,分别比对照低85.19%和74.07%(P0.05),通气孔隙、持水孔隙和养分含量显著高于对照(P0.05),育秧工序简单操作。轻型无土基质和混合基质所育秧苗地上部生长特征与根系生长特征显著优于对照处理(P0.05),根系盘结成块,漏插率分别比对照低4.17%和4.32%,达显著差异水平(P0.05)。轻型无土基质的伤秧率为3.07%,和对照无显著差异,但显著低于混合基质(P0.05)。轻型无土基质和混合基质水稻大田机插后,分蘖发生分别比对照处理早4和2 d,全生育期缩短2 d。轻型无土基质与混合基质处理的水稻库容量分别比对照高14.01%和10.67%;产量分别比对照高5.30%和6.14%,均显著高于对照处理(P0.05)。轻型无土基质与混合基质理化属性优于对照处理,培育秧苗与机插技术兼容性强,利于工厂化育秧基质的开发,其中轻型无土基质是由由作物秸秆加工而成的无土基质,更适宜于基质的生产与应用。     

The Use of Thermography Images in the Description of the Humidification Bulb in Soilless Culture

Thermography is a tool used in many scientific disciplines, including agriculture. Determining the behavior of a nutritive solution in soilless culture containers using substrates is very important in order to establish the position of drippers, drainage holes, the use of humidification agents, and fertigation management in culture units. This paper describes the application of thermography to determine the humidification bulb in horticulture crops to rapidly diagnose the best way to advance fertigation in different horticultural substrates in soilless culture. Thermography was seen to be an excellent tool for evaluating the movement and distribution of the nutritive solution within the soilless culture container with different substrates.     

Eelgrass slabs, a soilless culture substrate that inhibits adhesion of fungi and oomycetes and enhances antioxidant activity in tomato

Composed of a marine plant, Zostera sp., eelgrass slabs are a novel organic substrate for soilless cultures used in tomato production. The benefit of using eelgrass slabs for growing tomatoes was assessed by comparing it with coconut fiber slabs in regard to contamination by Pythium spp. and to the antioxidant properties of tomato fruits. First, tomato root contamination by Pythium spp. was studied by direct plate counting, and a molecular comparison of fungal and oomycete communities was conducted using PCR-DHPLC. Second, the antioxidant properties of tomato fruits were analyzed by measuring total phenol and carotenoid contents and by evaluating radical scavenging activity. Compared to plants grown on coconut fiber slabs, those on eelgrass slabs presented a lower rate of Pythium spp. root contamination. Moreover, culture on eelgrass slabs produced fruits with better radical scavenging activity and higher total phenol content compared to controls. Carotenoid content was not affected by the type of substrate. This study highlights the value of detrital leaves of Zostera sp. as a substrate for soilless culture that reduces root contamination and also promotes the production of tomato fruits with better nutritional value.     

沼肥对无土栽培生菜产量和品质的影响

通过盆栽试验研究沼肥对无土栽培生菜产量和品质的影响。试验以1∶1的泥炭和珍珠岩混合物为栽培基质,设施沼肥组、施化肥组和不施肥组(对照组)。施肥组设置3个施肥水平,相同施肥水平的沼肥组和化肥组栽培基质含等量的氮、磷、钾。结果表明,与施用化肥相比,在2 L栽培基质中施用100、200、300 g沼肥,可使生菜产量分别提高58.55%、108.08%和99.12%,还原糖分别提高11.59%、9.87%和74.48%,总糖分别提高4.31%、65.22%和72.56%,Vc分别提高106.67%、95.24%和47.62%,硝酸盐分别降低85.37%、82.63%和87.61%。沼肥用于无土栽培不仅可以提高作物产量,还可显著改善其品质,对发展无公害绿色农业具有重要的意义。     

以有机废弃物为主的辣椒无土育苗基质配方研究

筛选以有机废弃物为主的辣椒无土育苗基质配方。以辣椒品种‘陇椒2号’为材料,采用完全随机设计,用T1:(玉米秸杆∶炉渣∶沼渣;V/V=1∶2∶1;体积比,下同);T2:(沼渣:炉渣:牛粪;V/V=1.5∶2∶0.5);T3:(玉米秸杆∶炉渣∶牛粪;V/V=1∶2∶1);T4:(菇渣:炉渣:牛粪;2∶1∶1);T5:(玉米秸杆∶炉渣∶牛粪∶菇渣;V/V=1∶1∶1∶1)和山东寿光绿尔旺育苗基质为对照,分析6种配方基质的理化性质,以及对辣椒幼苗生长的影响。结果表明:T4配方基质的容重为0.52 g cm-3,总孔隙度为59.7%,持水孔隙度为46.9%,通气孔隙度为12.8%,水气比为3.7,pH为8,电导率为0.21 mS cm-1,各项理化性质接近对照;T4配方基质的‘陇椒2号’株高为20.88 cm,茎粗为0.23 cm,根长为7.88 cm,全株鲜重2.48 g,全株干重为0.405 g,茎叶干重为0.280 g,根干重为0.125 g,壮苗指数为0.44,根冠比为0.45,叶绿素含量为0.58 mg g-1 FW,其中全株鲜重、根干重、壮苗指数虽不及对照,但与对照间差异不显著,其它指标接近对照。在草炭匮乏的地区,辣椒无土育苗时可选用T4和T5配方。     

发酵床垫料栽培基质重复利用对辣椒生长和基质性状的影响

以发酵床垫料为主要原料的有机基质作为栽培基质,采用槽式栽培方式,研究其在辣椒种植上的应用效果以及种植不同茬次辣椒后基质理化和微生物学性状的变化情况;并研究该有机基质的重复利用效果。结果表明:基质栽培的辣椒与土壤对照相比,在株高、根长、整株鲜重和产量方面均无显著差异,且用完1茬的旧基质继续种植第2茬辣椒不影响其产量。种植第1茬辣椒后对基质理化性状影响最大,其中,EC值、速效氮和速效钾含量与新基质相比变化最为显著,分别降低了81.17%、92.15%和85.16%,种植2茬辣椒后基质理化性状与1茬时相比变化不显著。Real-Time PCR结果表明:连续种植2茬辣椒对基质中细菌数量影响不大,而真菌数量1茬后显著降低,2茬后真菌数量与1茬时相比差异不显著。PCR-DGGE结果表明种植第1茬辣椒明显改变了基质中细菌和真菌群落结构,并能明显提高真菌的群落多样性,但种植第2茬辣椒对基质中细菌和真菌多样性影响较小,细菌和真菌群落结构与1茬时相比变化不大。