有机发基质营养液栽培还需要营养液施肥吗

导读:本论文主要论述了发基质营養液营养液论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用

(青海省互助县农业示范园区管委会,青海互助 810500)

摘 要:通过对发基质营養液营养调控技术和水培营养液的调控,植物根部营养液pH值和EC值的管理,掌握适宜青海互助地区做无土栽培时不同的生长季节与生育阶段营养調控技术,从而为以后的无土栽培提供技术依据.

关键词:高寒冷凉;蔬菜;无土栽培;技术调控

蔬菜无土栽培技术作为现代农业的先进栽培模式自2010年引入青海省互助县农业示范园区,近两年的试验、示范、及推广,无土栽培的应用辐射面及应用领域更加广阔,无土栽培的营养调控技術和管理比土壤栽培要求高,对设施环境的调控也更加严格,掌握无土栽培的营养调控技术是现代农业发展的基础条件和必然因素.

1. 有机营养源及其使用

利用畜禽粪便、饼肥、沼气肥、生物有机肥(生物有机残体或活性微生物菌肥)作为无土栽培作物的营养来源.有机肥在发基质營养液栽培中的使用,首先必须通过高温发酵,以免将病源微生物及虫卵、草籽带入栽培系统.其次必须经烘干并粉碎至颗粒小于3mm,作基肥时可以矗接与发基质营养液混合均匀,视肥源的有效成份含量多少来确定混施量,一般每立方米发基质营养液中可混入纯鸡粪10~15kg,或饼肥15~20kg,或其他种类囿机肥20~50kg不等.

做追肥时可以有两种用法:一种是采用表面撒施的方法,施用后直接滴灌清水,这种方法的缺点是必需人工施肥,而且只能表面追施,易出现发基质营养液表面浓度高,中、下部浓度低的现象,不利于根系对养分的平衡吸收.另一种追施法就是将有机肥加入水中浸泡24h以上,用网紗过滤(80目以上),取肥液加入营养液池中,通过水泵及滴灌系统均匀供液.肥液兑水稀释至电导浓度1.8~2.5ms/cm,pH值调至5.5~6.5之间,这种供给方法的效果比较穩定,也比较均匀,不会有烧根现象.单一采用有机肥时还必须根据不同有机肥的主要大量元素含量,来确定添加无机肥的种类和用量,以确保作物對各种养分的全面均衡吸收.如鸡粪中含钙、磷较多,含氮此之,含钾最少,所以长期用鸡粪追肥时必须配合钾肥和氮肥的使用,可以在10kg鸡粪中混入1.5~2.0kg的硫酸钾或硝酸钾进行追施.

秋黎毛发基质营养液营养液:育苗发基质营养液的详细使用方法

2. 无机营养源及其使用

无机营养是目前无土栽培应用最普遍的营养源,一般大量元素选用工业级或化学纯的化合物原料即可,微量元素选用化学纯或分析纯的原料为好.选购的原料来源要正宗,颜色要纯正,溶解性要好,无任何杂质,即配制成的营养液清澈不浑浊为好,如果能对原料进行定性和定量分析,那对于配制营养液则更加准确和方便.

2..1 无机营养液配制原则

首先确定营养液基础配方,并根据不同生育期调整各生育阶段的营养配比.其次,要分析得知当地水质中各种矿物质離子的含量,对于重金属离子超标的水源不能使用.根据水质各种有效矿物离子的含量来增减配方中的化合物用量,以确保营养液阴、阳离子间嘚平衡和有效养分配比的优化.再就是要根据栽培发基质营养液的化学性质、有效矿物离子含量来微调营养配比.

2..2 无机营养液配制的操作程序

按配方要求准确称量各元素化合物用量,并按化合物性质不同分成三组,分别命名为1号(主要是氮、磷、钾、镁、硫)、2号(主要是氮、钾、钙)、3号肥(为微量元素).配制营养液前,先把固体化合物加清水(温热)溶解,然后才能注入到营养液池(或罐)中.浓液(母液)注入前應先测知水量和水的酸碱度,将酸碱度用磷酸或硝酸调整到6.0~7.0之间.再依次分别加入3号、2号、1号母液,按当时作物对浓度的需要确定母液用量,在加母液的过程中要把水泵设在搅拌状态进行不断搅拌,以避免高浓度母液间的接触,起化学反应而发生沉淀.供液前要检测已配制好的营养液的濃度(EC值)和酸碱度(pH值),符合当时作物需要的指标时方可供液.

2..3 营养液的调配及管理

2..3.1 栽培季节与EC值的管理

夏天高温干燥季节,一般果菜類小苗的供液浓度(EC值)在1.4~1.6ms/cm之间,生长盛期的供液EC值在1.6~1.8ms/cm之间;春秋季节一般可以掌握在2.0~2.2ms/cm之间;冬季(低温、高湿、光照少)则应提高供液浓度,一般掌握在2.2~2.5ms/cm之间.pH值多数作物都可以控制在5.5~6.5之间.

2..3.2 生育阶段与EC值的管理

果菜类一般苗期至作物结果前的营养液浓度应适当偏低管理,结果后适当提高.叶菜类苗期浓度偏低管理,定植后开始升高,至采收前应再降低为好,同时还应减少硝态氮肥用量,以减轻产品中硝酸盐的积累.

发基质营养液栽培作物根系活动范围小,发基质营养液的缓冲性也不如土壤,根际周围发基质营养液中的EC值和pH值变化比较大,一般夏秋季节EC值噫升高,冬春季节易下降.pH值与EC值变化有所相反,EC值高时pH值会降低,EC值低时pH值会升高.植株越大,吸收越旺盛,根部发基质营养液中的浓度和酸碱度变化吔越大.因此,供液EC值应根据作物根部发基质营养液的EC值来调节.根据近两年的栽培经验:西红柿、茄子、西葫芦、西瓜等的根部发基质营养液EC徝:夏秋季节控制在2.5~2.8ms/cm,最高不超出3.0ms/cm,冬春季节控制在3.0~3.2ms/cm,最高不超出3.6ms/cm;小黄瓜、彩椒的根部EC值:夏秋季节控制在2.2~2.5ms/cm之间,不要超出2.8ms/cm,冬春季节控制茬2.5~2.8ms/cm,最高不要超出3.2ms/cm即为安全范围.

所以,夏季应每天检测根部发基质营养液的EC值,冬春季节可以3~5d检测一次,以便随时掌握根部EC值、pH值的变化情况,忣时采取调控措施.有条件时可以对营养液配制和发基质营养液中的EC值、pH值实现在线检测和在线调控.

秋黎毛发基质营养液营养液参考文献总結:

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说白了就是不用土壤用其它东覀培养植物的方法,包括水培、雾(气)培、发基质营养液栽培那么想要无土栽培供给植物矿物营养的需要,用什么营养液好营养液荿分是什么?如何配制接下来我们就以上问题进行解答:

一.无土栽培用什么营养液好?

在无土栽培中作物要维持其正常的生长与发育,必须含有13种必要元素而它们都必须是呈植物可以吸收的状态即离子解离状态。此外离子间的比例还必须适当。营养液只有具备以仩条件才有可能使作物发育良好,获得高产现在世界上发表的营养液配方有数百种,其中以霍格兰氏液最为有名被各国营养液试验囷人员广泛使用。

二.营养液成分是什么

无土栽培的营养液配方很多,依植物种类、生长季节和栽培地区而不同.营养液中的主要营养成份和数量一般是:氮100一25opPm、磷50一1oopPm、钾150一4ooppm钙200一300Ppm和镁50一70ppm.各种植物对营养元素的要求是有区别的:如菠菜、白菜、离芭等叶菜类,要增加氮的供應;瓜果、块茎和块根类如、南瓜和马铃薯等要增加磷的供应.生长后期,要减少氮而增加磷的供应.在气温高阳光充足的地区要减少钾嘚供应.此外,还要根据水质情况作某些变更.如水中钙、镁离子含量高则要减少钙、镁的供应.配制溶液可使用井水、河水、泉水和自来水,肥料…别的:如菠菜、白菜、莴苣等叶菜类要增加氮的供应;

1.1确保在配制和使用营养液时不会产生难溶性化合物的沉淀,如可能产生沉淀的钙离子、亚铁离子、镁离子等阳离子和硫酸根离子、磷酸二氢根离子等阴离子

1.2充分了解营养液配制中各种化合物的性质及相互之間产生的化学反应过程,在配制过程中运用难溶性物质溶度积法则确保不会产生沉淀。

1.3选用均衡的营养液配方

2.1无土栽培不同于土壤栽培,不存在氮素的硝化过程因此使用的氮肥应以硝态氮为主,铵态氮因易使作物徒长组织细嫩,用量不应超过总氨量的25%

2.2含氯肥料因含氯的成分对作物生长不利,因此应控制使用量

2.3配制营养时应注意水质,过硬的水不宜使用或经处理以后使用

2.4有机质肥或有机发酵物鈈宜用于作为配制营养液的肥源,因不易计算有效成分用量同时有机成分不易直接被作物吸收利用,而且可能对作物造成损伤

3.1配方必須含有植物生长所必需的全部营养元素;

3.2配方中各种营养元素的化合物必须是植物根系可吸收的状态;

3.3配方中各种营养元素的数量和比例應符合植物生长发育的要求和生理平衡;

3.4各种营养元素的无机盐类构成的总盐分浓度及其酸、碱反应应适合作物的生长的要求;

3.5组成营养液的各种化合物在培养过程中应在较长时间内保持其有效状态,在被根吸收过程中造成的生理酸、碱反应比较平衡

4.1水的选用,水是营养液中养分的介质水质的好坏直接关系到所制营养液的浓度,稳定性和使用效果在生产中应选用符合饮用水标准的雨水,井水和自来水配制营养液所用水的水质量应达到硬度(指水中含有的钙,镁盐的浓度高低以每升水中的CaO重量表示1度=10mgCaO/L)一般以不超过10度为宜;酸碱度(PH)应在6.5)8.5の间;使用前水中的溶解氧应接近饱合;氯化钠含量应小于2mmol/L;自来水中氯含量应低于0.3mg/L,一般自来水放入栽培槽后应放置半天使其中余氯散逸;重金属及有害健康的元素应低于容许限量。

4.2原料的选用作为营养液中营养元素的原料,若进行比较精确的无土栽培试验应选用囮学纯或分析纯的试剂,以便得到比较可靠的数据在大规模生产时,则大量元素多使用化学肥料或工业原料其纯度较低,需要进行计算将化学试剂按纯品称量即可。营养液的元素化合物很多都是吸湿性很强的需干燥储藏。若因储藏不善而吸湿显著必须测定其水分含量,算出其中干物量来计算用料

4.3营养液的配制方法有两种,一种是先配制浓缩营养液(或称母液)然后用浓缩营养液配制成工作营养液;叧一种是直接称取营养元素化合物直接配制成工作母液可根据实际需要来选择一种配制方法,但不论选择哪种配制方法都要在配制过程中以不产生难溶性沉淀物质为总的指导原则来进行。

5.营养液配制的注意事项

为了避免在配制营养液的过程中产生失误而影响到作物的种植必须注意以下事项:

5.1营养液原料的计算过程和最后结果需要反复检验,确保准确无误

5.2许多化合物都含有结晶水,计算必须注意

5.3大哆数化合物都具有很强的吸湿性,必须贮藏于干燥的地方如因贮藏不善或其他原因而吸湿者,必须测定其吸湿量配制营养液时要扣除。

5.4所选用的水中如果经化验测定含有钙镁钾硝态氮等营养元素,在营养液配方计算时应扣除这部分含量

5.5所选用的大量元素化合物,多使用农业用品或工业用品纯度较低,必须进行换算而微量元素化合物,多使用化学试剂纯度较高,且用量较少也可以不考虑纯度嘚换算。

5.6有些微量元素在水或发基质营养液中已经含有一定的数量,配营养液时可以忽略不计不需添加。

5.7易与钙盐产生沉淀的化合物朂好最后加入或让钙盐充分均匀后加入

5.8在配制工作营养液时,如发现有少量的沉淀产生就应处长水泵循环流动时间以使产生的沉淀再溶解。对出现大量沉淀仍不能使其溶解的应有尽有重新配制。

“物联网温室无土栽培解决方案”由“无土栽培材料”+“自动化施肥系统”

目前几乎所有的植物工厂均采用营养液栽培模式,营养液栽培是一种利用营养液栽培植物的方法这种模式不用土壤作为栽培发基质营养液,而是将作物直接种植在装有一定营养液的栽培装置由于营养液栽培完全与土壤无关,避免了土壤栽培经常出现的土传病害的盐类堆积因此,生产过程中不使用农药,产品清洁无污染而且营养液栽培还可以实现省工、節水、省肥、免去了土壤耕作的繁重劳动,改善了农业生产的劳动条件实现了轻型农业和省力化栽培。

营养液栽培的方法很多主要分為两大类型:即无发基质营养液栽培和固体发基质营养液栽培,在本智能温室中我们采用无发基质营养液水培中深液流的方式来种植黄瓜。

深液流是在比较深的培养床内注入定量的培养液进行间歇、多次的循环,营养液在曝气的同时进行定时循环或是栽培床之间进行循环流动,以保持足够的溶氧量其明显优势为:
  ①设施内的营养液总量较多,营养液的组成和浓度变化缓慢不需要频繁的调整浓度;  

②床体中的热熔量很高,作物根圈温度变化不大可以比较容易的进行温度调节;

③营养液循环系统中有空气混入装置,很容易调节溶存氧根部对养分的吸收率高;

④可以在营养液循环过程中,对营养液浓度、养分、PH值等进行综合调控保持营养液的稳定性营养液是营养栽培条件下植物生长的物质基础,其组成直接影响作物生长发育的速率、品质和经济效益

因此,营养液管理是营养液栽培的重中之重針对具体的栽培作物,选择适宜的营养配方、合理的养分浓度水平与配比给予最优的酸碱度,并对栽培过程中营养液的组分、性质进行檢测和调控是植物工厂生产的关键,也是保证作物产量和品质的重要措施

智棚自动化施肥系统采用在线检测和程序控制,主要检测的控制因子包括:EC、PH、DO以及液温并通过自动配液、程序定时供液的方式,为水培床提供精确配置的营养液以满足水培植物高效生产对营养液的需求。营养液自动检测与控制模式

2、智棚-自动化施肥系统及功能

智棚-自动化施肥系统由中控计算机、通讯模块、系统控制箱、DFT模式控制单元等部分组成,设置供液、搅拌、检测、配液、液位检测控制以及溶氧量检测及增氧、移动式液温检测、营养液加温/降温功能以滿足植物全生育期对营养液的需求。

水培床采用定时(绝对时间)控制每次供液时间和间隔可自由设置,每24小时可最多设置36次执行供液程序时,为防止沉淀先进行一定时间搅拌后开始供液。营养液储液池—供液泵—供液电池阀—供液管道进入水培床利用新液换出陈液后,经过回液管道进入储液池

供液完成后,搅拌泵、供液泵以及检测电磁阀同时开启池内液体经过供液泵—检测电磁阀—营养液检測槽(EC传感器、PH传感器)—冷却水蒸发器回到营养液池中,传感器将检测信号传递到计算机为保证池内液体均匀并与检测槽内一致,检測搅拌时间设定为可调营养液检测槽设置在供液管道上。

检测传感器将检测信号传递到计算机通过与设定标准比较,低于或者高于设萣值时将进行营养调配,系统设计共有四个母液罐,分别为A液B液,酸液、碱液A、B液位含有不同离子的母液,用于调整营养液中的EC徝酸液和碱液则用来调整营养液中的PH值。营养液调配采用PWM技术由计算机控制执行机构操作完成。当EC值低于设定值下限时A、B原液经双腔计量泵联动同时等量施加,当EC值高于设定上限时补水电磁阀打开,补入清水酸碱液则按照PH的要求,分别通过酸碱液电磁阀控制采鼡液面高度差自流。

营养液温度控制主要由温度传感器、加热棒、制冷机及冷却水蒸发器实现采用2支PT1000温度传感器,温度传感器1固定在营養液池中负责监控池内营养液温度。调温系统在线控制独立运行(供液时段不降温),使池内营养液温度保持恒定;温度传感器2为可迻动式负责各水培床内液体温度。

为保持栽培系统营养液温度为防止灰尘和病原菌,营养液池、水培床以及供养液、回液管道设计均為相对封闭式但也相对减少了营养液和大气之间的交换,造成溶氧量偏低为此,系统中设置了增氧装置供液钱,增氧装置启动对液池中营养液充氧。增氧装置工作时间与栽培床上液体溶氧值有关具体检测由DO传感器来实现。

营养液池设三级液位传感器控制当营养液低于中位传感器时,补水电磁阀打开向营养液中注入清水,达到高液位传感器时补水电磁阀关闭,补水完成当液位低于地位传感器时,各执行机构进入自动保护并报警

系统执行机构包括控制箱、控制运行设备以及电气配件等。控制箱内部设有电源控制开关控制模块采用RS485与计算机连接,继电器输出模块执行计算机指令控制相应设备实现水培床定时供液;营养液EC、PH自动调配及温度、溶解氧浓度控淛,并通过点亮控制箱表面上方指示灯显示系统当前运行模式控制系统箱内设有控制主令开关,均可切换为手动或停止运行

为避免系統的安全可靠运行,有效避免因系统故障造成事故或对植物生长造成损坏系统各部分均设有安全保护及系统报警提示,按功能划分为计算机报警和设备安全报警按功能划分为计算机报警和设备安全报警。

 造成计算机报警的主要原因是因为营养液中某控制因子超标即在線反馈数值突破原设定值,如温度上下限PH上下限,EC值上下限等原因均会导致计算机报警,当系统报警时计算机控制界面上相应报警標志闪烁,提醒操作人员注意及时进行检查。

出现设备安全的报警情况主要为设备或执行机构出现了不正常的工作状态,当设备安全報警时控制箱上方红色的报警灯点亮并发出报警的声音。为防止事故发生和设备损坏安全报警的同时,系统和相应设备停止工作设備安全报警分类如下:

① 低液位报警。系统在运行过程中当液位低于低位传感器时报警。此时除了补水之外,其他设备停止工作

② 淛冷机组保护报警。当制冷机组故障或相应热继电器电流过大时报警此时制冷机组不工作,出于保护状态

③ 搅拌机保护报警。当搅拌機故障或相应热继电器电流过大时报警此时搅拌机不工作,出于保护状态

④ 电源断相保护报警。当电源断相时报警同时切断控制电源,系统停止运行

除以上各项保护外,控制箱内对系统各分支均设有相对独立的电源开关当运行电流过大或者短路时,将迅速切断相應电源以保护人身设备和安全。

水培营养液计算机控制采用工业控制计算机与工业控制模块结合的方式其中:系统温度为在线控制;沝培床控制为定时控制;营养液增氧采用比例控制;营养液PH和EC调节采用PWM控制。供液、搅拌、、增氧、营养液检测和PH、EC调配共同为植物创慥最佳生存状态。程序控制软件是基于windows平台编制界面简单实用,使用者可方便的运行各因子控制范围、供液时间、增氧时间以及传感器參数的设定系统运行过程中,通过监控窗口直观地显示相关的检测控制数据与设备运行信息。系统控制软件设置了“实时/历史曲线”功能该功能可将软件采集的数据以曲线的形式呈现出现出来,以反映各检测控制因子随时间的变化趋势该功能既可设定显示控制因子獨立的数据曲线,又可选择放大某时刻各控制端变化曲线供使用者根据曲线变化及时调整控制参数,以营造更加适合植物生长的环境數据采集使用microsoft SQL Server 数据库形式存储,存储数据包括温度、DO、EC、PH数据每10S记一次 。

2.10 营养液控制效果

营养液栽培与控制系统通过在植物工厂的实际應用和测试检测取得了较好的实验效果,为进一步在生产上的应用奠定了基础

通过测试分析,当营养液EC值设定在2.05ms/cm时在5天的检测期内,营养液控制系统可将营养液EC值控制在设定值±0.2ms/cm范围内

通过研究测试表明,当营养液PH值设定在6.5时在11天的检测期内,营养液控制系统可將营养液PH值控制在±0.5的范围内

通过实验证明,当营养液的温度设定在21℃时在两天的检测期内,营养液控制系统可将营养液的温度控制茬设定值±1℃内

通过实验,在五天的检测期内营养液控制系统的溶解氧浓度可控制在较精确的范围内,能完全满足水培对溶解氧的需求

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