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无土栽培基质特中新宠岩棉

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早在几个世纪以前,不论国内或国外都有用水来培养和研究植物的记载,但是这种方法只是一种原始的、不完全的无土栽培形式。到20世纪40年代,无土栽培才被作为一种新的栽培形式,开始大面积的用于农业生产。50年代后,这种技术在世界许多国家得到了应用,如意大利、荷兰、德国、瑞典、丹麦、西班牙、苏联、美国、日本、印度、斯里兰卡、科威特等国家都先后建立了无土栽培基地和水培厂。美国是世界上最早应用无土栽培技术进行生产的国家,也是在世界范围传播无土栽培技术规模最大的国家,这种栽培模式多数集中在自然条件比较差的州,美国亚里桑那州的塔克森,建立了5公顷的水培温室,福尼克斯建立了约6公顷的水培温室,同时全国还有上百万个家庭业余的搞庭院无土栽培。现在,美国在无土栽培技术的研究上,已转向研究太空农业中的无土栽培技术,走在世界的前列。而其中的基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内,它的营养液是不循环的,称为开路系统,可以避免病害通过营养液的循环而传播。基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供02之间的矛盾,设备较水培和雾培简单、甚至可以不需要动力,投资少、成本低,在生产中普遍采用。从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。
以农用岩棉(Rock Wool)为无土基质的栽培方式是目前全世界最流行的无土栽培方式。相比珍珠岩、蛭石来说,岩棉通透性、惰性比较好,管理更容易,效果更理想。它适用于番茄、黄瓜、香石竹、菊花等的栽培。岩棉是60%辉绿岩和20%石灰岩的混合物,再加入20%的焦炭,在约1600℃的温度下熔化制成。熔融的物质喷成0.005毫米的纤维,用苯酚树胞固定,并加上吸水剂,容重为70kg/m2,总孔隙为96%。由于孔隙具有同样的大小,因此,可以根据岩棉块的高度,调节岩棉块中水分和空气的比例。其吸水性很强,适于养液栽培。新岩棉的pH值比较高,使用前加入适量酸使pH值降低。岩棉团有两种类型的制品,一种能排斥水的称格罗丹蓝,另一种能吸水的称格罗丹绿。在上盆过程中,以容积计,每3份土壤加入1份格罗丹蓝团块,可以获得比较良好的水分空气状况。郁金香、风信子和藏红花在岩棉中种植能促成开花,香石竹、月季、菊花、非洲菊等在岩棉中种植都能取得良好的结果。岩棉能促进树木和灌木在粘重土壤中扎根,用占种植穴容积25%的格罗丹蓝就能改良种植穴所用的土壤。岩棉加入到土壤内20厘米深的地方,不但能改良栽培花卉的生长,也能改善草地的生长。由于岩棉是由天然的矿石、矿渣等熔融在一起形成的岩浆,喷成丝状冷却后稍适压缩而成的疏松多孔的固体基质,且岩棉制造过程是在高温条件下进行的,因此,它是经过完全消毒的,不含病菌和其它有机物。
岩棉的优点是可形成系列产品,如岩棉条、块、板等,使用搬运方便。经压制成形的岩棉块在种植作物的整个生长过程中不会产生形态的变化,而且作物根系很容易穿插进去,透气、持水性能好,质地柔软、均匀,有利于作物根系的生长。
岩棉也是一种无机纤维材料,具有优良的保温防火和吸音性能。此外还具有其它许多优点:
(1)可大幅度提高花卉的产量和质量,减少污染,提高经济效益:(2)无毒,无放射性:
(3)化学性稳定:(4)空隙较多,有良好的保水性;(5)可有效解决土壤盐碱化的不利种植难题,可不用农药,符合绿色农业的要求。
现今通常使用的岩棉培技术(RF)即用岩棉做基质的无土栽培技术叫岩棉培。岩棉培自1968年由丹麦格罗丹公司岩棉社研究开发以来,现在世界上已有90%以上的无土栽培用岩棉作为基质培育或固定植株。农用岩棉的物理性能适用于无土栽培,具有很好的吸水性和保水性。岩棉培使用农用岩棉做栽培床,主要有以营养液滴灌而多余的营养液不回收利用的开放式岩棉培和营养液重复回收利用的循环式岩棉培两种。由于岩棉培氧气供给充足,不需要设置特殊的充氧装置,且岩棉具有较强的缓冲作用,营养液与温度等环境条件变化较平稳,所以在管理上相对较容易。岩棉的设施由营养液槽、栽培床及加液、排液、循环系统五部分组成。
岩棉培虽然历史不长,但深受人们的欢迎,发展也最快。80年代以后,在以荷兰为中心的欧洲各国迅速普及。荷兰无土栽培发展速度快,现代化程度高,其90%
以上的无土栽培采用了岩棉培方式,充分显示其优势。1986年荷兰应用该技术的种植面积已超过2000公顷,连营养膜技术的起源地英国也转向岩棉培,此后其他国家如日本也采用岩棉培进行无土栽培生产。到1993年荷兰普及了3570公顷,大部分实现了微电脑控制,以国土和人口来衡量,荷兰是世界上无土栽培最先进的国家。为了减少因非循环式排出废液对环境造成的污染,荷兰政府在2000年前所有的岩棉培全部改良成完全封闭的循环式。目前在我国采用岩棉培的面积并不大,但已能生产农用岩棉,将经过高温熔化制成的纤维加入粘合剂等材料制成板状、块状或粒状岩棉。
1、岩棉培和其他固体基质培及水培方式相比较,主要有以下几个方面的优点:
1)岩棉能很好解决水分、养分和氧气的供应。水培和营养液膜法需要通过瀑氧装置、安装起泡器、营养液循环等方法,使部分根系暴露在空气中补充氧气。而岩棉培则利用岩棉的保水和通气特性来协调肥、水、气三者关系,无需增加其他装置:
2)岩棉具有多种缓冲作用。利用其吸水、保水、保肥、通气和固定根系等作用,可以为根系创造一个稳定的生长环境,受外界影响较小:
3)岩棉培的装置简易,安装和使用方便,不受地平限制,不受地区限制,不受停电、停水的限制。其栽培床只需岩棉毡、黑色塑料薄膜、无纺布,并配以滴灌装置:
4)岩棉本身不传播病虫草害,在管理过程中较少发生病害,在不发生严重病害情况下,可以连续使用1~2年或经过消毒后再利用:
5)岩棉质地较轻,浸水后不变软,可以立体栽培和育苗。
2、岩棉培的基本装置主要包括栽培床、供液装置和排液装置。如果采用循环供液,排液装置可以省略。栽培床一般由厚7.5厘米,宽20~30厘米,长100厘米的岩棉毡连接而成,上面定植带岩棉块的幼苗,外面用一层聚乙烯塑料薄膜包裹。供液装置一般采用滴灌装置供应营养液。为防止病害传播,可采用岩棉袋培的方式,栽培床用聚乙烯塑料薄膜袋装入适量的粒状岩棉组成,或由一定大小的岩棉毡连接而成,每个袋上分别打孔定植作物。
目前岩棉培在国内推广还存在着一定的问题。国内尚无专门的生产农用岩棉的厂家,必须从国外进口,价格比珍珠岩和蛭石都要高。此外国内无土栽培尚未成气候,因为其须用营养液灌溉,而滴灌设备较昂贵,营养液中各营养元素、肥料纯度要求高,而且不能用农业肥料,增加了生产成本,在我国的许多地区还不具备推广的能力。

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