水培和霧培技術(shù)與管理（圖文）

水培和霧培技術(shù)

水培是植物根浸潤在營養(yǎng)液中的一類無土栽培方法，又稱水耕栽培或營養(yǎng)液栽培。霧培是指植物根系生長在霧狀營養(yǎng)液環(huán)境中的一類無土栽培方法。本章介紹常見的幾種水培技術(shù)和霧培技術(shù)。

第一節(jié)　深液流技術(shù)

深液流技術(shù)簡稱DFT(Deep Flow Technique),是最早開發(fā)成可以進(jìn)行農(nóng)作物商品生產(chǎn)的無土栽培技術(shù)。從20世紀(jì)30年代至今，通過改進(jìn)，被認(rèn)為是比較適用于第三世界國家的類型。DFT在日本普及面廣，我國的臺灣、廣東、山東、福建、上海、湖北、四川等省市也有一定的推廣面積，成功地生產(chǎn)出番茄、黃瓜等果菜類和萵苣、茼蒿等葉菜類蔬菜。因此，這種類型的水培設(shè)施也比較適合我國現(xiàn)階段的國情。

一、設(shè)施結(jié)構(gòu)

深液流水培設(shè)施一般由種植槽、定植板(或定植網(wǎng)框)、貯液池、營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)等四大部分組成。由于建造材料不同和設(shè)計(jì)上的差異，已有多種類型問世。例如日本就有兩大類型，一種是全用塑料制造，由專業(yè)工廠生產(chǎn)成套設(shè)備投放市場供用戶購買使用，用戶不能自制（日本的M式和協(xié)和式等）；另一種是水泥構(gòu)件制成，用戶可以自制（日本神園式）。實(shí)踐中試用，認(rèn)為神園式比較適合中國國情?，F(xiàn)將改進(jìn)型神園式深液流水培設(shè)施作一介紹（圖6－1）。

（一）種植槽

種植槽一般寬度為80～100cm，槽深15～20cm，槽長10～20m。原來神園式種植槽是用水泥預(yù)制板塊加塑料薄膜構(gòu)成，為半固定的設(shè)施，現(xiàn)將其改成水泥磚結(jié)構(gòu)永久固定的設(shè)施（華南改進(jìn)型）。槽底用5cm厚的水泥混凝土制成，然后在槽底的基礎(chǔ)上用水泥砂漿將火磚結(jié)合成槽周框，再用高標(biāo)號耐酸抗腐蝕的水泥砂漿抹面，以達(dá)防滲防蝕的效果(見圖6－2)。

圖6-1　改進(jìn)型神園式深液流水培設(shè)施組成縱切面示意圖

1.水泵　2.充氧支管　3.流量控制閥　4.定植杯　5.定植板　6.供液管　7.營養(yǎng)液　8.支撐墩　9.種植槽　10.地面　11.液層控制管　12.橡皮塞　13.回流管　14.貯液池

圖6－2　種植槽橫切面示意圖

1.地面　2.種植槽　3.支撐墩　4.供液管　5.定植杯　6.定植板　7.液面

8.回流及液層控制裝置

這種槽不用內(nèi)墊塑料薄膜，直接盛載營養(yǎng)液進(jìn)行栽培。但能否成功的關(guān)鍵在于選用耐酸抗腐蝕的水泥材料。這種槽的優(yōu)點(diǎn)是農(nóng)戶可自行建造，管理方便，耐用性強(qiáng)，造價(jià)低。其缺點(diǎn)是不能拆卸搬遷，是永久性建筑，槽體比較沉重，必須建在堅(jiān)實(shí)的地基上，否則會(huì)因地基下陷造成斷裂滲漏。

（二）定植板

定植板（圖6－3）用硬泡沫聚苯乙烯板塊制成，厚約2～3cm，板面開若干個(gè)定植孔，孔徑為5～6cm，種果菜和葉菜都可通用。定植孔內(nèi)嵌一只塑料定植杯（圖6－4），高7.5～8.0cm，杯口的直徑與定植孔相同，杯口外沿有一寬約5mm的唇，以卡在定植孔上，不掉進(jìn)槽底。杯的下半部及底部開有許多?3mm的孔。定植板的寬度與種植槽外沿寬度一致，使定植板的兩邊能架在種植槽的槽壁上，這樣可使定植板連同嵌入板孔中的定植杯懸掛起來（圖6－2）。定植板的長度一般為150cm，視工作方便而伸縮，定植板一塊接一塊地將整條種植槽蓋住，使光線透不進(jìn)槽內(nèi)。

懸杯定植板定植方式，植株的重量為定植板和槽壁所承擔(dān)。當(dāng)槽內(nèi)液面低于槽壁頂部時(shí)，定植板底與液面之間形成一段空間，為空氣中的氧向營養(yǎng)液中擴(kuò)散創(chuàng)造了條件。在槽寬80～100cm，而定植板的厚度維持2.0～2.5不變時(shí)，需在槽的寬度中央架設(shè)支承物以支持定植板的重量，使定植板不會(huì)由于植株長大增重而向下彎成孤形。支持物可用截錐體水泥墩制成，沿槽的寬度中線每隔70cm左右設(shè)置1個(gè)，墩上架一條硬塑料供液管，一方面起供液作用，同時(shí)起支持定植板重量的作用（見圖6－1、6－2）。水泥墩的截錐底面直徑為10cm，頂面直徑為5cm，墩的高度加上供液管的直徑應(yīng)等于種植槽內(nèi)壁的高度，墩頂面要有一小凹坑，使供液管放置其上時(shí)不會(huì)滑落。架在墩上的供液管應(yīng)緊貼于定植板底，以承受定植板的重力而保持其水平狀態(tài)。在槽壁頂面保證是水平狀態(tài)下，定植板的板底連同定植杯的杯底與液面之間各點(diǎn)都應(yīng)是等距的，以使每個(gè)植株接觸到液面的機(jī)會(huì)均等。要避免有些植物的根系已觸到營養(yǎng)液，而另一些則仍然懸在空間而造成生長不均。

圖6-3　定植板平面圖(單位：cm)

圖6-4　定植杯(單位：cm)

（三）地下貯液池

地下貯液池是作為增大營養(yǎng)液的緩沖能力，為根系創(chuàng)造一個(gè)較穩(wěn)定的生存環(huán)境而設(shè)的。有些類型的深液流水培設(shè)施不設(shè)地下貯液池，而直接從種植槽底部抽出營養(yǎng)液進(jìn)行循環(huán)，日本M式水培設(shè)施就是這樣。這無疑可以節(jié)省用地和費(fèi)用，但也失去了地下貯液池所具有的許多優(yōu)點(diǎn)。地下貯液池的功能見第四章內(nèi)容。

（四）循環(huán)供液系統(tǒng)

包括供液管道、回流管道、水泵及定時(shí)器，所有管道均用塑料制成。

1．供液管道　由水泵從貯液池中將營養(yǎng)液抽起后，分成兩條支管，每支管各自有閥門控制。一條轉(zhuǎn)回貯液池上方，將一部分營養(yǎng)液噴回池中作增氧用；若要清洗整個(gè)種植系統(tǒng)時(shí)，此管可作徹底排水之用。另一條支管接到總供液管上，總供液管再分出許多分支通到每條種植槽邊，再接上槽內(nèi)供液管。槽內(nèi)供液管為一條貫通全槽的長塑料管，其上每隔一定距離開有噴液小孔，使?fàn)I養(yǎng)液均勻分到全槽。

在槽寬為80～90cm的種植槽內(nèi)的供液管，用?25mm的聚乙烯硬管制成，每距45cm開一對孔徑為2mm的小孔，位置在管的水平直徑線以下的兩側(cè)，小孔至管圓心線與水平直徑之間的夾角為450，每條種植槽的供液管在其進(jìn)槽前設(shè)有控制閥門，以便調(diào)節(jié)流量。

2．回流管道及種植槽內(nèi)液位調(diào)節(jié)裝置　回流管道與種植槽內(nèi)液位調(diào)節(jié)裝置（見圖6－1、圖6－2、圖6－5）。在種植槽的一端底部設(shè)一回流管，管口與槽底面持平，管下段埋于地下外接到總回流管上去。槽內(nèi)回流管口如無塞子塞住，進(jìn)入槽內(nèi)的營養(yǎng)液可徹底流回貯液池中。為使槽內(nèi)存留一定深度的營養(yǎng)液，要用一段帶橡膠塞的液面控制管（見圖6—6）塞住回流管口。當(dāng)液面由于供液管不斷供液而升高，超過液面控制管的管口時(shí)，便通過管口回流。另可在液面控制管的上段再套上一段活動(dòng)的膠管，將其提高，液面隨之升高，將其壓低，液面隨之下降。液面控制管外再套上一個(gè)寬松的圍堰圓筒（用塑料制成，筒內(nèi)徑比液面控制管大1倍即可），筒高要超過液面控制管管口，筒腳有鋸齒狀缺刻，使?fàn)I養(yǎng)液回流時(shí)不能從液面流入回流管口，迫使?fàn)I養(yǎng)液從圍堰腳下缺刻通過才轉(zhuǎn)上回流管口，這樣可使供液管噴射出來的富氧營養(yǎng)液驅(qū)趕槽底原有的比較缺氧的營養(yǎng)液回流，同時(shí)圍堰也可阻止根系長入回流管口。若將整個(gè)帶膠塞的液面控制管拔去，槽內(nèi)的營養(yǎng)液便可徹底排凈。

圖6－5　液層控制裝置

1.可升降的套于硬塑管外的橡皮管 2.硬塑管　3.橡皮塞　4.回流管 5.種植槽底

每條槽的回流管道與總回流管道的直徑，應(yīng)根據(jù)進(jìn)液量來確定?；亓鞴艿闹睆綉?yīng)大到足以及時(shí)排走需回流的液量，以避免槽內(nèi)進(jìn)液大于回液而泛濫。

圖6－6　罩住液位調(diào)節(jié)裝置的塑料管

l.帶缺刻的硬塑料管　2.液位調(diào)節(jié)管 3.PVC硬管　4.橡膠塞　5.液面　6.槽底 7.營養(yǎng)液及其液向（箭頭表示）

3．水泵和定時(shí)器

水泵選擇見第四章內(nèi)容。水泵配以定時(shí)控制器，按需控制水泵的工作時(shí)間。大面積栽培時(shí)，可將溫室內(nèi)全部種植槽分為四組，每組有一供液控制閥，分組輪流供液，以保證供液時(shí)從小孔中射出的小液流有足夠的壓力，提高增氧效果。

二、栽培管理技術(shù)要點(diǎn)

（一）種植槽處理

1．新建種植槽的處理　新建成的水泥結(jié)構(gòu)種植槽和貯液池，會(huì)有堿性物質(zhì)滲出，要用稀硫酸或磷酸浸漬中和，除去堿性后才開始使用。開始時(shí)先用水浸漬數(shù)天洗刷去大部分堿性物質(zhì)，然后再放酸液浸漬，開始時(shí)酸液調(diào)至pH＝2左右，浸漬時(shí)pH值會(huì)再度升高，應(yīng)繼續(xù)加酸進(jìn)去，浸漬到pH值穩(wěn)定在6～7之間，排去浸漬液，用清水沖洗2～3次即可。

2．換茬階段的清洗與消毒　換茬時(shí)對設(shè)施系統(tǒng)消毒后方可種植下茬作物。

（1）定植杯的清洗與消毒　將定植板上的定植杯撿出，集中到清洗池中，將杯中的殘茬和石礫脫出，從石礫中清去殘茬，再用水沖洗石礫和定植杯，盡量將細(xì)碎的殘根沖走，然后用含0.3～0.5％有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液浸泡消毒，浸泡1天后將石礫及杯撈起，用清水沖洗掉消毒液待用。如當(dāng)?shù)匦∈[價(jià)格很便宜，用過的小石礫可棄去，以省清洗消毒費(fèi)用，只撿回定植杯重新使用。

（2）定植板的清洗與消毒　用刷子在水中將貼在板上的殘根沖刷掉，然后將定植板浸泡于含0.3～0.5％有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液中，使?jié)裢负髶破?，一塊塊疊起，再用塑料薄膜蓋住，保持濕潤30min以上，然后用清水沖洗待用。

（3）種植槽、貯液池及循環(huán)管道的消毒　用含0.3～0.5％有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液噴灑槽、池內(nèi)外所有部位使?jié)裢福縨2面積約用250mL），再用定植板和池蓋板蓋住保持濕潤30min以上，然后用清水洗去消毒液待用。全部循環(huán)管道內(nèi)部用含0.3～0.5％有效氯的次氯酸鈉或次氯酸鈣溶液循環(huán)流過30min，循環(huán)時(shí)不必在槽內(nèi)留液層，讓溶液噴出后即全部回流，并可分組進(jìn)行，以節(jié)省用液量。

（二）栽培管理

1．栽培作物種類的選定　初進(jìn)行水培生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用一些較適應(yīng)水培的作物種類來種植，如番茄、節(jié)瓜、直葉萵苣、蕹菜、鴨兒芹、菊花等，以取得水培的成功。在沒有控溫的大棚內(nèi)種植，要選用完全適應(yīng)當(dāng)季生長的作物來種植，切忌不顧條件地去搞反季節(jié)種植，不要誤解無土栽培技術(shù)有反季節(jié)的功能。

2．秧苗準(zhǔn)備與定植

（1）育苗　用穴盤育苗法（見第五章內(nèi)容）育出幼苗（育苗穴盤的穴孔應(yīng)比定植杯口徑略?。?。

（2）移苗入定植杯　準(zhǔn)備好穩(wěn)苗用的非石灰質(zhì)的小石礫（粒徑以大于定植杯下部小孔為宜），在定植杯底部先墊入1～2cm的小石礫，以防幼苗的根頸直壓到杯底，然后從育苗穴盤中將幼苗帶基質(zhì)拔出移入定植杯中（不必除去結(jié)在根上的基質(zhì)），再在幼苗根團(tuán)上覆蓋一層小石礫穩(wěn)住幼苗。穩(wěn)苗材料必須用小石礫，因其沒有毛管作用，可防營養(yǎng)液上升而結(jié)成鹽霜之弊（鹽霜可致莖基部壞死）。不能用毛管作用很強(qiáng)的材料（很細(xì)碎的泥炭、植物殘?bào)w等）來穩(wěn)定幼苗，因這類材料易結(jié)成鹽霜。

（3）過渡槽內(nèi)集中寄養(yǎng)　幼苗移入定植杯后，本可隨即移入種植槽上的定植板孔中，成為正式定植，但定植板的孔距是按植株長大后需占的空間而定的，遇上幼苗太細(xì)，很久才長滿空間。為了提高溫室及水培設(shè)施的利用率，將已移入定植杯內(nèi)的很細(xì)小的幼苗，密集置于一條過渡槽內(nèi)，不用定植板直接置于槽底，作過渡性寄養(yǎng)。槽底放入營養(yǎng)液1～2cm深，使能浸住杯腳，幼苗即可吸到水分和養(yǎng)分，迅速長大并有一部分根伸出杯外，待長到有足夠大的株形時(shí)，才正式移植到種植槽的定植板上。移入后很快就長滿空間（封行）達(dá)到可以收獲的程度，大大縮短了占用種植糟的時(shí)間。這種集中寄養(yǎng)的方法，對生長期較短的葉菜類是很有用的，對生長期很長的果菜類用處不大。

（4）正式定植后槽內(nèi)液面的要求　將有幼苗的定植杯移入種植槽上的定植板上以后，即為正式定植。當(dāng)定植初期根系未伸出杯外或只有幾條伸出時(shí)，要求液面能浸住杯底1～2cm，以使每一株幼苗有同等機(jī)會(huì)及時(shí)吸到水分和養(yǎng)分。這是保證植株生長均勻，不致出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象的關(guān)鍵措施。但也不能將液面調(diào)得太高以致貼住定植板底，妨礙氧向液中擴(kuò)散，同時(shí)也會(huì)浸住植株的根頸使其窒息死亡。當(dāng)植株發(fā)出大量根群深入營養(yǎng)液后，液面隨之調(diào)低，空間得以擴(kuò)大，露于濕潤空氣中的根段就較長，這對解決根系呼吸需氧是相當(dāng)有用的。由于懸掛栽培，植株和根系的絕大部分重量不是壓在種植槽的底部，而是許多根系漂浮于液中，不會(huì)形成厚實(shí)的根墊阻塞根系底部的營養(yǎng)液的流通，同時(shí)避免了因形成厚實(shí)的根墊以致根墊內(nèi)部嚴(yán)重缺氧而壞死，徹底克服了營養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）的這一突出缺點(diǎn)。

3．營養(yǎng)液的配制與管理　前面章節(jié)已作詳細(xì)介紹。這里再強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：種植槽內(nèi)液面的調(diào)節(jié)，這是懸杯式深液流水培技術(shù)中十分重要的技術(shù)環(huán)節(jié),搞得不好會(huì)造成傷害根系，應(yīng)十分注意。

在定植開始時(shí)，液面要浸住定植杯底l～2cm，當(dāng)根系大量深入營養(yǎng)液后，液面應(yīng)隨之調(diào)低，使有較多根段露于空氣中，以利呼吸而節(jié)省循環(huán)流動(dòng)充氧的能耗。在這種情況下，露于潮濕空氣中的根段會(huì)重新發(fā)生許多根毛，這些有許多根毛的根段不能再被營養(yǎng)液淹浸太久，否則就會(huì)壞死而傷及整個(gè)根系，所以液面不能無規(guī)則地任意升降。原則上液面降低以后，若上部的根段已產(chǎn)生大量根毛時(shí)，液面就穩(wěn)定在這個(gè)水平。還要注意使存留于槽底的液量有足夠植株2～3天吸水的需要，不能降得很淺維持不了植株1天的吸水量。生產(chǎn)上還應(yīng)注意水泵出了故障或電源中斷不能供液的問題。

4．建立科學(xué)的高效的管理制度

這是社會(huì)化大生產(chǎn)所必需的。每個(gè)技術(shù)部門和每項(xiàng)技術(shù)措施都要有專人負(fù)責(zé)，明確崗位責(zé)任，建立管理檔案，列出需要記錄的項(xiàng)目，制成表格和工作日記，逐項(xiàng)進(jìn)行登記。這樣才能對生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題作科學(xué)的分析，從而使其得到有效的解決?？茖W(xué)的管理制度是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)揮作用的必要保證，沒有科學(xué)的管理制度，再先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)也難在提高生產(chǎn)力上發(fā)揮作用。在我國長期自給經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)形成的思想意識影響下，往往忽視科學(xué)的管理制度，因此在學(xué)習(xí)、引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以提高生產(chǎn)力時(shí)，必須同時(shí)加以解決這一問題。

三、對DFT的評價(jià)

(一) 優(yōu)點(diǎn)

1.液層深。根系伸展到較深的液層中，單株占液量較多。由于液量多而深，營養(yǎng)液的濃度（包括總鹽分、各養(yǎng)分）、溶存氧、酸堿度、溫度以及水分等都不易發(fā)生急劇變動(dòng)，為根系提供了一個(gè)較穩(wěn)定的生長環(huán)境。這是深液流水培的突出優(yōu)點(diǎn)。

2.懸掛栽培。植株懸掛于定植板，有半水培半氣培的性質(zhì)，較易解決根系的水氣矛盾。

3.營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)。營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)能增加營養(yǎng)液中的溶存氧；消除根表有害代謝產(chǎn)物（最明顯的是生理酸堿性）的局部累積；消除根表與根外營養(yǎng)液的養(yǎng)分濃度差，使養(yǎng)分能及時(shí)送到根表，更充分地滿足植物的需要；促使因沉淀而失效的營養(yǎng)物重新溶解，以阻止缺素癥的發(fā)生。所以即使是栽培沼澤性植物或能形成氧氣輸導(dǎo)組織的植物，也有必要使?fàn)I養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)。

4.適宜栽培的作物種類多。除塊根、塊莖類作物之外，幾乎所有的果菜類和葉菜類都可栽培。

5.養(yǎng)分利用率高?？蛇_(dá)90%～95%以上，不會(huì)或很少污染周圍環(huán)境。

(二) 缺點(diǎn)

1.投資較大，成本高，特別是永久式的深液流水培設(shè)施比拼裝式的更高。

2.技術(shù)要求較高。深液流水培的技術(shù)比基質(zhì)栽培要求高，但比營養(yǎng)液膜技術(shù)要求

低。

3.病害易蔓延。由于深液流水培是在一個(gè)相對封閉的環(huán)境下進(jìn)行，營養(yǎng)液循環(huán)使

用，一旦發(fā)生根系病害，易造成相互傳染甚至導(dǎo)致栽培失敗。

第二節(jié)　營養(yǎng)液膜技術(shù)

營養(yǎng)液膜技術(shù)簡稱為NFT（Nutrient Film Technique），是一種將植物種植在淺層流動(dòng)的營養(yǎng)液中的水培方法。它是由英國溫室作物研究所庫柏（A.J.Cooper）在1973年發(fā)明的。1979年以后，該技術(shù)迅速在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。據(jù)1980年的資料記載，當(dāng)時(shí)已有68個(gè)國家正在研究和應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行無土栽培生產(chǎn)，我國在1984年也開始開展這種無土栽培技術(shù)的研究和應(yīng)用工作，效果良好。

一、設(shè)施結(jié)構(gòu)

NFT的設(shè)施主要由種植槽、貯液池、營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)裝置三個(gè)部分組成（圖6－7）。此外，還可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和資金的可能性，選擇配置一些其他輔助設(shè)施，如濃縮營養(yǎng)液貯備罐及自動(dòng)投放裝置、營養(yǎng)液加溫、冷卻裝置等。

（一）種植槽

NFT的種植槽按種植作物種類的不同可分為兩類：一是栽培大株型作物用的（圖6－7），二是栽培小株型作物用的（圖6一8）。

1．栽培大株型作物用的種植槽　這種槽是用0.1～0.2mm厚的面白底黑的聚乙烯薄膜臨時(shí)圍合起來的等腰三角形槽，槽長20～25m，槽底寬25～30cm，槽高20cm。即取一幅寬75～80cm，長21～26m的上述薄膜，鋪在預(yù)先平整壓實(shí)的、且有一定坡降的（1：75左右）地面上，長邊與坡降方向平行。定植時(shí)將帶有苗缽的幼苗置于膜寬幅的中央排成一行，然后將膜的兩邊拉起，使膜幅中央有20～30cm的寬度緊貼地面，拉起的兩邊合攏起來用夾子夾住，成為一條高20cm的等腰三角形槽。植株的莖葉從槽頂?shù)膴A縫中伸出槽外，根部置于不透光的槽內(nèi)底部。

營養(yǎng)液要從高端流向低端，故槽底下的地面不能有坑洼，以免槽內(nèi)積水。用硬板（木材或塑料）墊槽，可調(diào)整坡降，坡降不要太小，也不要太大，以營養(yǎng)液能在槽內(nèi)流動(dòng)暢順為好。營養(yǎng)液在槽內(nèi)要以淺層流動(dòng)，液層深度不宜超過1～2cm。在槽底寬20～30cm，槽長不超過25m的槽內(nèi)，每分鐘注入2～4L營養(yǎng)液是適宜的。

為改善作物的吸水和通氣狀況，可在槽內(nèi)底部鋪墊一層無紡布，它可以吸水并使水?dāng)U散，而根系又不能穿過它，然后將植株定植于無紡布上。其作用主要是：①淺層營養(yǎng)液直接在塑料薄膜上流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生亂流，在植株幼小時(shí)，營養(yǎng)液會(huì)流不到根系中去，造成缺水。無紡布可使?fàn)I養(yǎng)液擴(kuò)散到整個(gè)槽底部，保證植株吸到水分；②根系直接貼住塑料薄膜生長，植株長到足夠大時(shí)，根量多，重量大，形成一個(gè)厚厚的根墊與塑料薄膜貼得很緊，營養(yǎng)液在根的底部流動(dòng)不暢，造成根墊底下缺氧，容易出現(xiàn)壞死。有一層根系穿不過的無紡布，根只能長在無紡布上面，根與塑料薄膜之間隔一層無紡布，營養(yǎng)液可在其間流動(dòng)，解決了根墊底缺氧問題；③無紡布可吸持大量水分，當(dāng)停電斷流時(shí)，可緩解作物缺水而迅速出現(xiàn)萎蔫的危險(xiǎn)。

圖6－7　NFT設(shè)施組成示意圖

A：全系統(tǒng)示意圖；B：種植槽剖視圖

1．回流管　2．貯液池　3．泵　4．種植槽　5．供液主管　6．供液支管　7．苗　8．育苗缽　9．夾子　10．聚乙烯薄膜

圖6－8　小株型作物用NFT種植槽

A．橫切面 B．側(cè)俯視

1.支架　2.塑料波紋瓦　3.定植板蓋　4.供液　5.回流

2．栽培小株型作物用的種植槽　這種槽是用玻璃鋼或水泥制成的波紋瓦作槽底。波紋瓦的谷深2.5～5.0cm，峰距視株型的大小而伸縮，寬度為100～120cm，可種6～8行，按此即計(jì)算出峰距的大小。全槽長20m左右，坡降1：75。波紋瓦接連時(shí)，疊口要有足夠深度而吻合，以防營養(yǎng)液漏掉。一般槽都架設(shè)在木架或金屬架上，高度以方便操作為度。波紋瓦上面要加一塊板蓋將它遮住，使其不透光。板蓋用硬泡沫塑料板制作，上面鉆有定植孔．孔距按種植的株行距來定，板蓋的長寬與波紋瓦槽底相匹配，厚度2cm左右。

（二）貯液池

建造材料和建造方法見第四章內(nèi)容。

（三）營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)裝置

主要由水泵、管道及流量調(diào)節(jié)閥等組成。

1．水泵　水泵選擇見第四章內(nèi)容。

2．管道　均應(yīng)采用塑料管道，以防止腐蝕。管道安裝時(shí)要嚴(yán)格密封，最好采用牙接而不用套接。同時(shí)盡量將管道埋于地面以下，一方面方便工作，另一方面避免日光照射而加速老化。管道分兩種：一是供液管，從水泵接出主管，在主管上接出支管。其中一條支管引回貯液池上，使一部分抽起來的營養(yǎng)液回流貯液池中，一方面起攪拌營養(yǎng)液作用，使之更均勻并增加液中的溶存氧；另一方面可通過其上的閥門調(diào)節(jié)流量。在支管上再接許多毛管輸?shù)矫總€(gè)種植槽的高端，每槽的毛管設(shè)流量調(diào)節(jié)閥，然后在毛管上接出小輸液管引入種植槽中。大株型種植槽每槽設(shè)幾條?2～3mm的小輸液管，管數(shù)以控制到每槽2～4L/min的流量為度。多設(shè)幾條小輸液管的目的是在其中有1～2條堵塞時(shí)，還有1～2條暢通，以保證不會(huì)缺水。小株型種植槽每個(gè)波谷都設(shè)兩條小輸液管，保證每個(gè)波谷都有液流，流量每谷2L/min。二是回流管。種植槽的低端設(shè)排液口，用管道接到集液回流主管上，再引回貯液池中。集液回流的主管要有足夠大的口徑，以免滯溢。

（四）其他輔助設(shè)施

NFT因營養(yǎng)液用量少，致使?fàn)I養(yǎng)液變化比較快，必須經(jīng)常進(jìn)行調(diào)節(jié)。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度并使調(diào)節(jié)及時(shí)，可選用一些自動(dòng)化控制的輔助設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。但即使不用這些輔助設(shè)施，用人工調(diào)節(jié)也同樣能進(jìn)行正常的生產(chǎn)，不過比較麻煩罷了。輔助設(shè)施包括定時(shí)器、電導(dǎo)率（EC）自動(dòng)控制、pH自控裝置、營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)裝置和安全報(bào)警器等（圖6－9）。

1．定時(shí)器　間歇供液是NFT水培特有的管理措施。通過在水泵上安裝一個(gè)定時(shí)器從而實(shí)現(xiàn)間歇供液的準(zhǔn)確控制。但設(shè)定間歇的時(shí)間要符合作物生長實(shí)際。

2．電導(dǎo)率（EC）自控裝置　由電導(dǎo)率（EC）傳感器和控制儀表及濃縮營養(yǎng)液罐（分A、B兩個(gè)）加注入泵組成。當(dāng)EC傳感器感應(yīng)到營養(yǎng)液的濃度降低到設(shè)定的限度時(shí)，就會(huì)由控制儀表指令注入泵將濃縮營養(yǎng)液注入貯液池中，使?fàn)I養(yǎng)液的濃度恢復(fù)到原先的濃度。反之，如營養(yǎng)液的濃度過高，則會(huì)指令水源閥門開啟，加水沖稀營養(yǎng)液使達(dá)到規(guī)定的濃度。

3．pH自控裝置　由pH傳感器和控制儀表及帶注入泵的濃酸（堿）貯存罐組成，

圖6－9　NFT營養(yǎng)液自動(dòng)控制裝置示意圖

A、B：濃縮營養(yǎng)液貯罐；C：濃酸（堿）貯罐

1.泵　2.定時(shí)器　3.供液管　4.pH控制儀　5.EC控制儀　6.注入泵　7.營養(yǎng)液回流管　8.EC及pH感應(yīng)器　9.加溫或冷卻管　10.暖氣（冷水）來回管　11.暖氣（冷水）控制閥　12.水泵濾網(wǎng)　13.貯液池　14.水源及浮球

其工作原理與EC自控裝置相似（一般為硝酸或磷酸）或濃堿（一般用氫氧化鈉，有時(shí)也用氫氧化鉀）。

4．營養(yǎng)液的加溫和冷卻裝置　液溫太高或太低都會(huì)抑制作物的生長，通過調(diào)節(jié)液溫以改善作物的生長條件，比對大棚或溫室進(jìn)行全面加溫或降溫要經(jīng)濟(jì)得多。

營養(yǎng)液溫度控制裝置主要由加溫裝置或降溫裝置及溫度自控儀兩部分組成。加溫或降溫方法見第二章內(nèi)容。

5．安全裝置　NFT的特點(diǎn)決定了種植槽內(nèi)的液層很薄，一旦停電或水泵故障而不能及時(shí)循環(huán)供液，很容易因缺水而使作物萎蔫。有吸水無紡布做槽底襯墊的番茄，在夏季條件下，停液2h即會(huì)萎蔫。沒有無紡布襯墊的種植槽種植葉菜，停液30min以上即會(huì)干枯死亡。所以NFT系統(tǒng)必須配置備用電機(jī)和水泵。還要在循環(huán)系統(tǒng)中裝有報(bào)警裝置，發(fā)生水泵失靈時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)以便及時(shí)補(bǔ)救。

電導(dǎo)率、pH、溫度等自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的質(zhì)量要靈敏而穩(wěn)定，每天要經(jīng)常監(jiān)視其是否失靈，以保證不出錯(cuò)亂而危害作物。

二、栽培管理技術(shù)要點(diǎn)

（一）種植槽處理

對于新槽主要檢查各部件是否合乎要求，特別是槽底是否平順，塑料薄膜有無破損滲漏。換茬后重新使用的槽，在使用前注意檢查有無滲漏并要徹底清洗和消毒。

（二）育苗與定植

1．大株型種植槽的育苗與定植　因NFT的營養(yǎng)液層很淺，定植時(shí)作物的根系都置于槽底，故定植的苗都需要帶有固體基質(zhì)或有多孔的塑料缽以錨定植株。育苗時(shí)就應(yīng)用固體基質(zhì)塊（一般用巖棉塊）或用多孔塑料缽育苗，定植時(shí)不要將固體基質(zhì)塊或塑料缽脫去，連苗帶缽（塊）一起置于槽底。

大株型種植槽的三角形槽體封閉較高，故所育成的苗應(yīng)有足夠的高度才能定植，以便置于槽內(nèi)時(shí)苗的莖葉能伸出三角形槽頂?shù)目p以上。

2．小株型種植槽的育苗與定植　可用巖棉塊或海綿塊育苗。巖棉塊規(guī)格大小以可旋轉(zhuǎn)入定植孔、不倒臥于槽底即可。也可用無紡布卷成或巖棉切成方條塊育苗。在育苗條塊的上端切一小縫，將催芽的種子置于其中，密集育成2～3葉的苗。然后移入板蓋的定植孔中。定植后要使育苗條塊觸及槽底而幼葉伸出板面之上。

（三）營養(yǎng)液的配制與管理

1．營養(yǎng)液配方的選擇　由于NFT系統(tǒng)營養(yǎng)液的濃度和組成變化較快，因此要選擇一些穩(wěn)定性較好的營養(yǎng)液配方。

2．供液方法　NFT的供液方法是比較講究的。因?yàn)樗奶攸c(diǎn)是液層要很淺，不超過1.0～2.0cm。這樣淺的液層，其中含有的養(yǎng)分和氧很容易被消耗到很低的程度。當(dāng)營養(yǎng)液從槽頭一端輸入，流經(jīng)一段相當(dāng)長的路程（以限25m計(jì)算）以后，許多植株吸收了其養(yǎng)分和氧，這樣從槽頭的一株起，依次吸到槽尾的一株時(shí)，營養(yǎng)液中的氧和養(yǎng)分已所剩不多，造成槽頭與槽尾的植株生長差異很大。當(dāng)供液量一定限度時(shí)就會(huì)造成對產(chǎn)量的影響。說明NFT的供液量與多因素有關(guān)。

NFT在槽長超過30m以上，而植株又較密的情況下，要采用間歇供液法以解決根系需氧的問題。這樣，NFT的供液方法就派生為兩種，即連續(xù)供液法和間歇供液法。

（1）連續(xù)供液法　NFT的根系吸收氧氣的情況可分為兩個(gè)階段，即從定植后到根墊開始形成，根系浸漬于營養(yǎng)液中，主要從營養(yǎng)液中吸收溶存氧，這是第一階段。隨著根量的增加，根墊形成后有一部分根露在空氣中，這樣就從營養(yǎng)液和空氣兩方面吸收氧，這是第二階段。第二階段的出現(xiàn)快慢，與供液量多少有關(guān)。供液量多，根墊要達(dá)到較厚的程度才能露于空氣中，從而進(jìn)入第二階段較遲；供液量少，則很快就進(jìn)入第二階段。第二階段是根系獲得較充分氧源的階段，應(yīng)促其及早出現(xiàn)。

連續(xù)供液的供液量，可在2～4L/min的范圍內(nèi)，隨作物的長勢而變化。原則上白天、黑夜均需供液。如夜間停止供液，則抑制了作物對養(yǎng)分和水分的吸收（減少吸收15～30％），可導(dǎo)致作物減產(chǎn)。

（2）間歇供液法　是解決NFT系統(tǒng)中因槽過長，株過多而導(dǎo)致根系缺氧的有效方法。此外，在正常的槽長與正常的株數(shù)情況下，間歇供液與連續(xù)供液相比，產(chǎn)量和果實(shí)重量也是間歇供液的高。間歇供液在供液停止時(shí)，根墊中大孔隙里的營養(yǎng)液隨之流出，通入空氣，使根墊里直至根底部都吸到空氣中的氧，這樣就增加了整個(gè)根系的吸氧量。

間歇供液開始的時(shí)期，以根墊形成初期為宜。根墊未形成（即根系較少，沒有積壓成一個(gè)厚層）時(shí)，間歇供液沒有什么效果。

間歇供液的程度，如在槽底墊有無紡布的條件下種植番茄，夏季每1h供液15min，停供45min；冬季每2h供液15min，停供105min，如此反復(fù)日夜供液。這些參數(shù)要結(jié)合作物具體長勢與氣候情況而調(diào)整。停止供液的時(shí)間不能太短，如小于35min，則達(dá)不到補(bǔ)充氧氣的作用；但也不能停得太長，太長會(huì)使作物缺水而萎蔫。

3．液溫的管理　由于NFT的種植槽（特別是塑料薄膜構(gòu)成的三角形溝槽）隔熱性能差，再加上用液量少，因此液溫的穩(wěn)定性也差，容易出現(xiàn)同一條槽內(nèi)頭部和尾部的液溫有明顯差別。尤其是冬春季節(jié)槽的進(jìn)液口與出液口之間的溫差可達(dá)6℃，使本來已經(jīng)調(diào)整到適合作物要求的液溫，到了槽的末端就變成明顯低于作物要求的水平。可見，NFT要特別注意液溫的管理。

各種作物對液溫的要求有差異，以夏季不超過28～30℃，冬季不低于12～15℃為宜。

三、對NFT的評價(jià)

(一)優(yōu)點(diǎn)

1.設(shè)施投資少，施工容易、方便。NFT的種植槽是用輕質(zhì)的塑料薄膜制成或用波紋瓦拼接而成，設(shè)施結(jié)構(gòu)輕便、簡單，安裝容易，便于拆卸，投資成本低。

2.液層淺且流動(dòng)。營養(yǎng)液液層較淺，作物根系部分浸在淺層營養(yǎng)液中，部分暴露于種植槽內(nèi)的濕氣中，并且淺層的營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)，可以較好地解決根系呼吸對氧的需求。

3.易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化管理。

(二)缺點(diǎn)

1.NFT的設(shè)施雖然投資少，施工容易，但由于其耐用性差，后續(xù)的投資和維修工作頻繁。

2.NFT液層淺和間歇供液，較好地解決了根系需氧問題，但根際環(huán)境穩(wěn)定性差，對管理人員的技術(shù)水平和設(shè)備的性能要求較高。

3.要使管理工作既精細(xì)又不繁重，勢必要采用自動(dòng)控制裝置，從而需增加設(shè)備和投資，推廣面受到限制。

4.NFT為封閉的循環(huán)系統(tǒng)，一旦發(fā)生根系病害，較容易在整個(gè)系統(tǒng)中傳播、蔓延。因此，在使用前對設(shè)施的清洗和消毒的要求較高。

第三節(jié)　霧培技術(shù)

霧培技術(shù)又稱噴霧栽培、氣霧培,

它是所有無土栽培技術(shù)中根系水氣矛

盾解決得最好的一種形式，同時(shí)它也

易于自動(dòng)化控制和進(jìn)行立體栽培，提

高溫室空間的利用率。噴霧栽培可根

據(jù)植物根系是否有部分浸沒在營養(yǎng)液

層而分為噴霧培和半噴霧培兩種類型。

所謂的噴霧培是指根系完全生長在霧

化的營養(yǎng)液環(huán)境中的無土栽培培技術(shù)（圖6－10、圖6－11）；而半噴霧培是指部分根系浸沒在種植槽下部的營養(yǎng)液層中，而另外那部分根系則生長在霧化的營養(yǎng)液環(huán)境中的無土栽培技術(shù)（圖6－12）。

一、設(shè)施結(jié)構(gòu)

（一）種植槽

噴霧培的種植槽可用硬質(zhì)塑料板、泡沫塑料板、木板或水泥混凝土制成，形狀可多種多樣。種植槽的形狀和大小要考慮到植株的根系伸入到槽內(nèi)之后，由安裝在槽內(nèi)的噴頭要有充分的空間將營養(yǎng)液均勻噴射到各株的根系上，因此，種植槽不能做得太狹小而使霧狀的營養(yǎng)液噴灑不開，但也不能做得太寬大，否則噴頭也不能將營養(yǎng)液噴射到所有的根系上。

圖6－10、圖6－11分別為梯形和A形種植槽，槽的底部可用混凝土制成深約10cm左右的槽，用于盛接多余的營養(yǎng)液。而在槽的上部可用鐵條做成A形或梯形的框架，然后將已開了定植孔的泡沫塑料定植杯放置在這個(gè)框架上方，即可定植作物。而圖6－12的種植槽與深液流水培的類似，但槽的深度要比深液流水培的深，可達(dá)25～40cm，在槽的上部放置泡沫定植板，栽培作物時(shí)營養(yǎng)液從槽的近上部安裝的管道上的噴頭中噴出，而槽底可盛裝2～3cm深的營養(yǎng)液層（即半噴霧培），也可以不保留此營養(yǎng)液層，讓多余的營養(yǎng)液隨時(shí)流回貯液池中。

圖6－10　梯形噴霧培種植槽示意圖

1．植株　2、3．泡沫塑料板　4．根系 5．霧狀營養(yǎng)液　6．噴頭　7．供液管 5．霧狀營養(yǎng)液　6．噴頭　7．供液管 8．地面

圖6－11　A形噴霧培種植槽示意圖

1.泡沫塑料板　2.塑料薄膜　3.結(jié)球生菜

地上部分　4.根系　5.供液管　6.噴頭

（二）供液系統(tǒng)

供液系統(tǒng)主要包括營養(yǎng)液池、水泵、管道、過濾器、噴頭等部分組成，有些噴霧培不用噴頭，而用超聲氣霧機(jī)來霧化營養(yǎng)液。

1.營養(yǎng)液池（貯液池）　規(guī)模較大的噴霧培可用水泥磚砌成較大體積的營養(yǎng)液池，而規(guī)模較小的可用大的塑料桶或箱來代替。池的體積要保證水泵有一定的供液時(shí)間而不至于很快就將池中的營養(yǎng)液抽干，如果條件許可，營養(yǎng)液池的容積可做得大一些，但最少也要保證植物l～2天的耗水需要。

2.水泵　水泵的功率應(yīng)與種植面積的大小、管道的布置以及選用的噴頭及其所要求的工作壓力來綜合考慮而確定。選用耐腐蝕的水泵，一般667m2的大棚要求水泵功率為1000～1500w左右。

圖6－12　半噴霧培種植槽示意圖

1.植株　2.定植杯　3.定植板　4.噴頭

5.種植槽　6.地面　7.根系　8.營養(yǎng)液層

圖6－13　國產(chǎn)超聲氣霧機(jī)外觀

3.管道　管道應(yīng)選用塑料管，各級管道的大小應(yīng)根據(jù)選用的噴霧裝置上的噴頭工作壓力大小而定。

4.過濾器　因水或配制營養(yǎng)液的原料中含有一些雜質(zhì)，可能會(huì)堵塞噴頭，因此，要選擇過濾效果良好的過濾器。

5.噴頭　噴頭可根據(jù)噴霧培形式以及噴頭安裝的位置的不同來選用不同的噴頭。有些噴頭的噴灑面為平面扇形的，而有些則是全面噴射的。噴頭的選用以營養(yǎng)液能夠噴灑到設(shè)施中所有的根系并且霧滴較為細(xì)小為原則。

6.超聲氣霧機(jī)　超聲氣霧機(jī)是利用超聲波發(fā)生裝置產(chǎn)生的超聲波把營養(yǎng)液霧化為細(xì)小霧滴的霧流而布滿根系生長范圍之內(nèi)（種植槽內(nèi)），取代了上述的供液系統(tǒng)。通過超聲波霧化營養(yǎng)液有助于殺滅營養(yǎng)液中可能存在的病原菌，對作物生長有利。圖6－13為國產(chǎn)超聲氣霧機(jī)的外觀。營養(yǎng)液池或罐的出水口應(yīng)設(shè)在高于超聲氣霧機(jī)的入水口的位置，通過管件把營養(yǎng)液池或罐與超聲氣霧機(jī)的入水口相連，使?fàn)I養(yǎng)液在重力的作用下流入超聲氣霧機(jī)內(nèi)。由于超聲氣霧機(jī)中內(nèi)置鼓風(fēng)設(shè)備的功率有限，因此，種植床不能過長，一般不超過8m。

二、栽培管理要點(diǎn)

（一）定植

噴霧培定植方法可與深液流水培的類似。但如果定植板是傾斜的，則不能夠用小石礫來固定植株，應(yīng)用少量的巖棉纖維或聚氨酯纖維或海綿塊裹住幼苗的根頸部，然后放入定植杯中，再將定植杯放入定植板中的定植孔內(nèi)。也可以不用定植杯，直接把用巖棉、聚氨酯纖維或海綿裹住的幼苗塞入定植孔中，此時(shí)，裹住幼苗的巖棉、聚氨酯或海綿的量以塞入定植孔后幼苗不會(huì)從定植孔中脫落為宜，但也不要塞得過緊，以防影響作物生長。

（二）營養(yǎng)液管理

噴霧培的營養(yǎng)液濃度可比其他水培的高一些，一般要高20～30％左右。這主要是由于營養(yǎng)液以噴霧的形式來供應(yīng)時(shí)，附著在根系表面的營養(yǎng)液只是一層薄薄的水膜，因此總量較少，而為了防止在停止供液的時(shí)候植株吸收不到足夠的養(yǎng)分，就要把營養(yǎng)液的濃度稍為提高。而如果是半噴霧培，則不需提高營養(yǎng)液的濃度，可與深液流水培的一樣。

噴霧培是間歇供液。供液及間歇時(shí)間應(yīng)視植株的大小以及氣候條件的不同而定。植株較大、陽光充沛、空氣濕度較小時(shí)，供液時(shí)間應(yīng)較長，間歇時(shí)間可較短一些。如果是半噴霧培，供液的間歇時(shí)間還可稍延長，而供液時(shí)間可較短，白天的供液時(shí)間應(yīng)比夜晚來得長，間歇時(shí)間則應(yīng)較短。也有人為了省卻每天調(diào)節(jié)供液時(shí)間的麻煩，將供液時(shí)間和間歇時(shí)間都縮短，每供液5～10min，間歇5～10min，也即供液的頻度增加了，這樣解決了營養(yǎng)液供液不及時(shí)的問題，但水泵需頻繁啟動(dòng)，其使用壽命將縮短。

三、對霧培的評價(jià)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.可很好的解決根系氧氣的供應(yīng)問題，幾乎不會(huì)出現(xiàn)由于根系缺氧而生長不良的現(xiàn)象。

2.養(yǎng)分及水分的利用率高，養(yǎng)分供應(yīng)快速而有效。

3.可充分利用溫室內(nèi)的空間，提高單位面積的種植數(shù)量和產(chǎn)量。溫室空間的利用要比傳統(tǒng)的平面式栽培提高2～3倍。

4.易實(shí)現(xiàn)栽培管理的自動(dòng)化。

（二）缺點(diǎn)

1.生產(chǎn)設(shè)備投資較大，設(shè)備的可靠性要求高，否則易造成噴頭堵塞、噴霧不均勻、霧滴過大等問題。

2.在種植過程中營養(yǎng)液的濃度和組成易產(chǎn)生較大幅度的變化，因此管理技術(shù)要求較高。

3.在短時(shí)間停電的情況下，噴霧裝置就不能運(yùn)轉(zhuǎn)，很容易造成對植物的傷害。

4.作為一個(gè)封閉的系統(tǒng)，如控制不當(dāng)，根系病害易于傳播、蔓延。

第四節(jié)　其他水培技術(shù)

一、浮板毛管水培

浮板毛管水培簡稱FCH(Floating Capillary Hydroponics)，是由浙江省農(nóng)業(yè)科院和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)于1991年共同參考日本的浮根法經(jīng)改良研制成功的一種新型無土栽培系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有成本低、投資少、管理方便、節(jié)能、實(shí)用等特點(diǎn)。這種水培技術(shù)適應(yīng)性廣，適宜我國南北方各種氣候條件和生態(tài)類型應(yīng)用。目前FCH水培系統(tǒng)已在北京等十多個(gè)省市自治區(qū)示范應(yīng)用，獲得了良好的應(yīng)用效果。

（一）設(shè)施組成

浮板毛管水培設(shè)施包括種植槽、地下貯液池、循環(huán)管道和控制系統(tǒng)四部分（圖6－14）。除種植槽以外，其他三部分設(shè)施基本與NFT相同。種植槽（圖6－15）由定型聚苯乙烯板做成長lm凹形槽，然后連接成長15～20m的長槽，其寬40～50cm，高10cm，槽內(nèi)鋪0.3～0.8cm厚的聚乙烯薄膜，營養(yǎng)液深度為3～6cm，液面漂浮1.25cm厚、寬10～20cm的聚苯乙烯泡沫板，板上覆蓋一層親水性無紡布（作為濕氈，規(guī)格為50g／m2），兩側(cè)延伸人營養(yǎng)液內(nèi)，通過毛細(xì)管作用，使浮板始終保持濕潤。秧苗栽入定植杯內(nèi)，然后懸掛在定植板的定植孔中，正好把槽內(nèi)的浮板夾在中間，根系從定植杯的孔中伸出后，一部分根爬伸生長到浮板上，產(chǎn)生根毛吸收氧氣，一部分根伸到營養(yǎng)液內(nèi)吸收水分和營養(yǎng)。定植板用2.5cm厚、40～50cm寬的聚苯乙烯泡沫板，覆蓋于種植槽上，定植板上開兩排定植孔，孔徑與育苗杯外徑一致，孔間距為40cm×20cm。種植槽坡降1：100，上端安裝進(jìn)水管，下端安裝排液裝置，進(jìn)水管處同時(shí)安裝空氣混入器，增加營養(yǎng)液的溶氧量。排液管道與貯液池相通，種植槽內(nèi)營養(yǎng)液的深度通過墊板或液層控制裝置（見圖6－5）來調(diào)節(jié)。一般在秧苗剛定植時(shí)，種植槽內(nèi)營養(yǎng)液的深度保持6cm，定植杯的下半部進(jìn)入營養(yǎng)液內(nèi)，以后隨著植株生長，逐漸下降到3cm。其他管理參考DFT。

圖6－14　FCH系統(tǒng)設(shè)施平面布置圖

1．種植槽　2．水泵　3．貯液池 4．空氣混入器　5．供液管道 6．排液管道　7．6m×30m大棚

圖6－15　FCH種植槽橫斷面示意圖

1．定植板　2．浮板　3．無紡布 4．定植杯　5．植株 6．營養(yǎng)液 7．定型聚笨乙烯種植槽　8．地面

（二）特點(diǎn)

1．培養(yǎng)濕氣根，創(chuàng)造豐氧環(huán)境，改善根系供氧條件　解決營養(yǎng)液中水氣矛盾，提高植物根際供氧水平，是無土栽培系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。浮板毛管水培系統(tǒng)主要通過兩個(gè)方面來解決水氣矛盾：一是在供液口安裝空氣混合器，使種植槽中營養(yǎng)液的溶氧量達(dá)到接近飽和的水平；二是在部分根系浮在槽內(nèi)浮板濕氈（無紡布）上，比較粗短，可吸收空氣中的氧氣，起著改善整個(gè)根系供氧狀況的作用。部分根系生長在營養(yǎng)液中，比較細(xì)長，主要起吸收養(yǎng)分和水分的作用。從而克服了DFT系統(tǒng)根際環(huán)境易缺氧問題。

2．營養(yǎng)液供給穩(wěn)定，不怕短期停電　種植槽營養(yǎng)液一般可保持3～6cm，相當(dāng)于番茄黃瓜等蔬菜作物最大日耗液量的3～6倍。所以在栽培過程中發(fā)生臨時(shí)停水、停電或水泵、定時(shí)故障，造成不能正常供液的情況下，對植株的正常生長沒有什么大的影響。如對采收旺期的黃瓜進(jìn)行停液16h處理，測定供液前后的營養(yǎng)液養(yǎng)分的變化情況，結(jié)果見表6－1。

表6－1　FCH種植槽上不同位置的營養(yǎng)液主要成分

進(jìn)液口與排液口的距離為30m，兩處的營養(yǎng)液主要營養(yǎng)成分變化不大。停液 16h后，栽培床內(nèi)營養(yǎng)液僅消耗了1cm，營養(yǎng)液內(nèi)主要元素含量的變化也不大，均在植物適宜生長范圍內(nèi)，對植株生長沒有什么影響。這說明FCH解決了NFT因停電營養(yǎng)液供應(yīng)困難的問題。

3．根際環(huán)境穩(wěn)定　FCH系統(tǒng)是采用全封閉營養(yǎng)液循環(huán)和隔熱性能好的聚苯乙烯泡沫板制作的種植槽，槽內(nèi)空間受外界環(huán)境變化的影響較小；槽內(nèi)液溫穩(wěn)定，即使在夏季高溫季節(jié)，液溫不超過33℃，比最高氣溫低6～9℃。因此，在南方最炎熱的夏季，采用FCH系統(tǒng)設(shè)施栽培甜瓜、黃瓜等耐熱作物，仍能獲得好的收成。

4．設(shè)備投資少，運(yùn)行能耗較低　FCH系統(tǒng)設(shè)備，每3座6m×30m的大棚（共540m2）的設(shè)備投資為：葉菜類1.8萬元、果菜類1.5萬元，比國產(chǎn)的改良型NFT系統(tǒng)設(shè)備投資降低50%以上，F(xiàn)CH系統(tǒng)設(shè)施的營養(yǎng)液循環(huán)與NFT系統(tǒng)一樣，采用間歇供液循環(huán)方式，但間歇的時(shí)間更長，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為NFT系統(tǒng)的四分之一，從而節(jié)省了能源消耗。

二、動(dòng)態(tài)浮根法

（一）設(shè)施組成

動(dòng)態(tài)浮根系統(tǒng)是指栽培作物在栽培床內(nèi)進(jìn)行營養(yǎng)液灌溉時(shí)，根系隨著營養(yǎng)液的液位變化而上下左右波動(dòng)。灌滿8cm的水層后，由栽培床內(nèi)的自動(dòng)排液器，將營養(yǎng)液排出去，使水位降至4cm的深度。此時(shí)上部根系暴露在空氣中可以吸氧，下部根系浸在營養(yǎng)液中不斷吸收水分和養(yǎng)分，不怕夏季高溫使?fàn)I養(yǎng)液溫度上升、氧的溶解度低，可以滿足植物的需要。動(dòng)態(tài)浮根系統(tǒng)（圖6－16）的主要結(jié)構(gòu)是：

1．栽培床　臺灣省用的栽培床為泡沫塑料板壓制成型的，長180cm，寬90cm，深8cm，中間有2cm凸起，以使栽培床更加牢固，上面蓋上90cm×60cm×3cm的泡沫板，

板上隔一定的距離挖1個(gè)直徑2.5cm的孔，以便定植葉菜。每個(gè)孔的距離依作物的需要而定。這種栽培床還需要安裝支架。如果在地面砌成寬90cm，深8cm內(nèi)徑的水泥栽培床，并安裝好排水器，使?fàn)I養(yǎng)液的液位上升到8cm后，由自動(dòng)排液器排出4cm，也能適應(yīng)動(dòng)態(tài)浮根式水培的要求。

2．營養(yǎng)液池　每畝面積水培可設(shè)1個(gè)6t左右的地下營養(yǎng)液池。并安裝1個(gè)750W的高速水泵。

3．空氣混入器　空氣混入器安裝在營養(yǎng)液流進(jìn)栽培床的入口處，其內(nèi)部構(gòu)造為兩

圖6－16　動(dòng)態(tài)浮根系統(tǒng)的主要組成部分

1.管結(jié)構(gòu)溫室　2.栽培床　3.空氣混入器　4.水泵　5.水池　6.營養(yǎng)液液面調(diào)節(jié)器　7.營養(yǎng)液交換箱　8.板條　9.營養(yǎng)液出口堵頭　10.高位營養(yǎng)液罐　11.低位營養(yǎng)液罐　12.浮動(dòng)開關(guān)　13.電源自動(dòng)控制器

組十字型重疊的塑料閘門，會(huì)產(chǎn)生8條水流沖出，約可增加30％的空氣混入，使溶氧量增加，維持3～6ug/mL。

4．排液器與定時(shí)器　栽培床一般有l(wèi)～2％的傾斜度。在排水口處安裝1個(gè)0～8cm高度的排水器，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的水位，它要與定時(shí)器聯(lián)合工作，在上午10時(shí)至下午16時(shí)之間，每隔1h抽液1次，每次15min。其余時(shí)間每2～3h抽1次，每次15min。

（二）營養(yǎng)液配方與管理

各種蔬菜在生育過程中所需要的營養(yǎng)不同，因此要有不同的營養(yǎng)液配方。葉菜類作物所需要的基本配方見表6－2。這些蔬菜所需要的微量元素濃度都是一樣的，但大量元素則需根據(jù)作物的種類乘上不同的倍數(shù)，就是該作物所需要的營養(yǎng)液濃度（見表6－3）。

配制營養(yǎng)液之前應(yīng)先測定水的pH值，并確定其是否含有重金屬。北方硬水地區(qū)的水質(zhì)，其pH值常達(dá)到7.5以上，要用酸把pH值調(diào)整到pH6.0，否則有部分元素會(huì)產(chǎn)生沉淀。一般每1t水要下降1個(gè)pH值，需用95％的濃硫酸25～50mL。反之，pH值低于5.0時(shí)，要升高1個(gè)pH值，每1t水需加40％飽和氫氧化鈉溶液50～100mL。

亞熱帶地區(qū)的氣溫高，葉菜類蔬菜生長速度快，l年內(nèi)可連續(xù)種植十幾茬。無論冬季、夏季，其生長速度都很快。例如小白菜在動(dòng)態(tài)浮根系統(tǒng)內(nèi)栽培，冬季生長20d就可以收獲，每100m2產(chǎn)268.4kg，而在夏季生長14d，同樣面積就可以產(chǎn)294kg。

三、浮板水培技術(shù)

浮板水培技術(shù)簡稱FHT（Floating Hydroponics Technique），是指植物定植在浮板上，浮板在營養(yǎng)液池中自然漂浮的一種水培模式。它是DFT的一種栽培形式。池中營養(yǎng)液深度一般在10～100cm范圍內(nèi)，根據(jù)池中營養(yǎng)液的深淺，可分為深水漂浮栽培系統(tǒng)（DWFS，deep　water　floating　system）和淺池漂浮栽培系統(tǒng)。深水漂浮栽培

表6－2　各種葉菜類所需的營養(yǎng)液濃度

表6－3　葉菜類營養(yǎng)液的基本配方

系統(tǒng)最初由美國亞利桑那大學(xué)于20世紀(jì)70年代末研究開發(fā)，后經(jīng)加拿大HydrONov公司發(fā)展推廣應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)，在加拿大、美國以及我國的北京、深圳等地建立了深水漂浮栽培溫室，用于水培蔬菜的商業(yè)化生產(chǎn)，推廣較快。而淺池漂浮栽培系統(tǒng)與傳統(tǒng)DFT水培的主要區(qū)別是定植板和定植杯以及植物根系均漂浮在種植槽內(nèi)的營養(yǎng)液中，定植板隨液位變化而上下浮動(dòng)。注：氫離子濃度項(xiàng)括號內(nèi)數(shù)字為pH值。

（一）設(shè)施結(jié)構(gòu)

主要設(shè)施包括栽培床、定植板、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和營養(yǎng)液消毒裝置（見圖6－17）。栽培床一般為磚和水泥砌成的水池，整個(gè)溫室內(nèi)部除兩端留出少量的空間作為工作通道及放置移苗、定植的傳送裝置之外，全部建成一個(gè)或數(shù)個(gè)深約80～100cm的水池，整個(gè)水池中放入80～90cm深的營養(yǎng)液。在水池底部安裝有連接壓縮空氣泵的出氣口以及連接濃縮液分配泵的出液日。池中的營養(yǎng)液通過回流管道與另一個(gè)水泵相連接，通過該水泵進(jìn)行整個(gè)貯液池中營養(yǎng)液的自體循環(huán)。

每個(gè)栽培床寬4～10m，長數(shù)10m，大型連棟溫室里往往多個(gè)栽培床平行排列，中間以走道分隔。

定植板一般為白色聚苯乙烯泡沫塑料板，用以固定植株。定植板上有許多定植孔，孔距因作物種類和生長階段的不同而異。定植板依靠浮力漂浮在營養(yǎng)液上，沒有其他支撐。

圖6－17　全溫室深液流水培設(shè)施示意圖（單位；cm）

l．地面　2．工作通道　3.泡沫塑料定植板　4.植株　5.槽框　6．營養(yǎng)液　7．塑料薄膜　8.供液管道　9.噴頭　10．槽底

營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)包括貯液池、泵、加液系統(tǒng)、回液系統(tǒng)以及補(bǔ)氧裝置。

自動(dòng)控制系統(tǒng)包括與計(jì)算機(jī)相連的電導(dǎo)率儀、pH計(jì)、溫濕度計(jì)、光照測定裝置及報(bào)警裝置等，可以隨時(shí)對營養(yǎng)液的濃度、酸堿度、溫度進(jìn)行監(jiān)測，對溫室的溫度、濕度和光照進(jìn)行監(jiān)測，并按照設(shè)定程序自動(dòng)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液EC、pH等。

（二）栽培管理

深水漂浮栽培適宜于種植各種葉菜。作物在巖棉育苗塊中把巖棉塊連小苗定植到聚苯乙烯泡沫塑料板的定植孔中，然后把定植板放在營養(yǎng)液中，借助泡沫板的浮力使作物飄浮在營養(yǎng)液的表面。待作物稍大時(shí)則將苗從定植板中取出，另行種植在具有較疏株行距定植孔的定植板中。如果種植生菜，整個(gè)生長期要進(jìn)行間疏3～4次。初始栽培需要大量的營養(yǎng)液以填滿栽培床。以后每次換茬不需更換營養(yǎng)液，只需補(bǔ)充作物消耗的養(yǎng)分和水分。由于該栽培系統(tǒng)的定植板漂浮在營養(yǎng)液上，移動(dòng)方便，根據(jù)植株的大小多次更換定植板以節(jié)省溫室空間是深水漂浮栽培的特征之一。據(jù)此深水漂浮栽培的單位面積種植株數(shù)可提高1倍以上。

整個(gè)溫室中的營養(yǎng)液池根據(jù)不同的苗齡大小而分為不同的區(qū)域，放入營養(yǎng)液池中的定植板可利用一種設(shè)置在溫室一端的機(jī)構(gòu)推桿從營養(yǎng)液池的一端沿液面推向溫室的另一端。這樣，在一個(gè)大型的溫室中，合理安排播種時(shí)間（一般每天都需要播種一定量的種子，保證每天都有一定量的幼苗可定植到營養(yǎng)液池中），就可保證每天都有一定量的產(chǎn)品收獲。如北京順義的一套全溫室深池浮板水培裝置生產(chǎn)生菜，一年四季每周五天中不斷定植，持續(xù)收獲。

（三）對深水漂浮栽培的綜合評價(jià)

深水漂浮栽培因其設(shè)施的規(guī)?；?、現(xiàn)代化，真正實(shí)現(xiàn)了蔬菜的工廠化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、均一。緊湊合理的定植方式，快速簡便的茬口更換，顯著地提高了溫室利用率，從而大幅度提高了單位面積的產(chǎn)量。但這一栽培方式投資大、生產(chǎn)成本高，只有產(chǎn)品以較高的價(jià)位出售，才能保證獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。因此深水漂浮栽培溫室多建于大城市周邊地區(qū)，以供應(yīng)都市居民新鮮高檔蔬菜為目的。

1．優(yōu)點(diǎn)

（1）營養(yǎng)液量大，緩沖性好，作物根系所處環(huán)境的營養(yǎng)成分、pH和溫度相對穩(wěn)定。

（2）作物漂浮在營養(yǎng)液表面，操作時(shí)移動(dòng)方便。

（3）換茬方便迅速，土地利用率高。

（4）營養(yǎng)液循環(huán)使用，省水省肥。

（5）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和周年生產(chǎn)。

2．缺點(diǎn)

（1）設(shè)施投資成本高。

（2）首次使用營養(yǎng)液用量大，運(yùn)行費(fèi)用高。

（3）消毒和無病菌操作要求嚴(yán)格，否則一旦感染病害將難以控制，有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。

（4）僅適合于種植小株型的作物，種植大株型作物管理不便。

四、家庭用水培裝置

水培因其潔凈、美觀、簡易的特點(diǎn)而適宜于家庭應(yīng)用。目前適合家庭用水培裝置主要有家用NFT裝置、蔬菜墻、蔬菜花卉桌和簡易靜止水培箱等?，F(xiàn)以家用簡易靜止水培箱為例介紹家用靜止水培技術(shù)。

（一）特點(diǎn)與技術(shù)關(guān)鍵

1．特點(diǎn)　就是在深液層上懸掛植株進(jìn)行靜止水培。深液層是省工的需要，不用天天加水，甚至10多天不加水也可以。靜止是為了省去循環(huán)流動(dòng)或打氣的程序。靜止水培實(shí)踐證明是可以的，當(dāng)然不是說任何植物都可以進(jìn)行靜止水培，但已知許多蔬菜如萵苣、茼蒿、鴨兒芹、蕹菜、番茄、小蔥等是可以這樣做的。

2．技術(shù)關(guān)鍵　非沼澤性植物能夠靜止水培的技術(shù)關(guān)鍵，在于控制液層淹浸根系的深淺。

（二）結(jié)構(gòu)與制作

本裝置很簡單，包括一個(gè)不漏水的容器（瓶、桶、盆、箱等）和一塊帶定植杯的定植板（見圖6－18）。

1．容器　陶瓷、玻璃、塑料等抗腐蝕的材料制成的瓶、盆、桶、箱等都可作容器，玻璃和白色透光的塑料制品要涂漆或裹黑色塑料使其不透光，總的說以塑料制品最方便實(shí)用。面積大小形狀不論，視家庭安放的位置而選定，但深度宜控制在15～20cm?，F(xiàn)以一種市面流行的聚乙烯塑料制成的售糕點(diǎn)箱為例，說明本裝置的制作（見圖6－18）。

箱體規(guī)格為68cm×42cm×15cm，顏色有白、綠、藍(lán)3種。宜選用綠色或藍(lán)色不透光的，可以省卻涂漆。如用白色的，要在外面涂黑漆防透光，又加涂白漆使反射陽光以免過熱。在箱的短邊箱口以下3cm處，開一直徑為1cm的孔，嵌入一段約6cm長的膠管，伸出箱外的占5cm，作溢水口之用。

2．定植板、定植杯和浮動(dòng)標(biāo)尺　定植板最好用硬泡沫塑料板材制成，其質(zhì)輕且易加工，隔熱性能好。面積要?jiǎng)偤蒙w住箱面，厚2.5cm，68cm×42cm的板面，可開出12個(gè)定植孔，直徑為5.5cm，孔徑應(yīng)與定植杯的杯口直徑相一致。用木板制作也可以，厚度可薄些，以能承受植株重量為準(zhǔn)。木板要涂防水漆，以防吸水發(fā)霉。不能用硬塑料板和金屬板制作，因易被曬得過熱傷害植株。定植杯規(guī)格與制作參照DFT水培內(nèi)容。

浮動(dòng)標(biāo)尺的制作方法是：取一塊面積為4cm×4cm、厚2cm的硬泡沫塑料板，在中央插一支上有刻度的塑料棒，用粘膠劑粘牢，然后放置于最邊角的一個(gè)定植孔中。浮動(dòng)標(biāo)尺要能上下浮動(dòng)以示液面的高低。

3．附件　為了配制和管理營養(yǎng)液，要有一些專門用具，即300～500mL塑料量杯1只，口徑7～10cm的塑料漏斗1個(gè)，口徑約1cm的塑料軟管約1m，橡膠吸球1個(gè)。

圖6－18　家用簡易微型靜止水培箱

1.裝食品的塑料箱　2.溢水孔3.泡沫塑料定植板　4.塑料定植杯　5.小石礫　6.空隙7.液面　8.營養(yǎng)液

（三）栽培管理

1．種植作物的選定　宜選種容易栽培成功的作物，如葉用萵苣、番茄等，有經(jīng)驗(yàn)后再種其他作物。

2．育苗與定植　參照DFT水培內(nèi)容。

3．營養(yǎng)液配制　一般家庭很難按營養(yǎng)液配方用原料去配制營養(yǎng)液，需要有專業(yè)廠家制成母液瓶裝出售以簡化此程序，外國已有，我國也應(yīng)發(fā)展這類產(chǎn)品?，F(xiàn)按已有的濃縮母液講述營養(yǎng)液的配制，母液分A、B、C三種，A、B為濃縮200倍液，C為1000倍液。

（1）營養(yǎng)液用量的確定　原則上開始定植時(shí)，營養(yǎng)液應(yīng)達(dá)到剛好浸住定植杯底。以上述選定的箱子為例，達(dá)此程度的用量為30L，應(yīng)以此量計(jì)算加入母液量。其他自制的不同規(guī)格的容器，可按剛好浸住定植杯底1cm左右的原則計(jì)算用量。

（2）加母液的方法　先在箱內(nèi)加半箱的水，然后量取A母液150mL，倒入箱內(nèi)攪勻，再量取B母液150mL，用2L水沖稀后倒入箱內(nèi)攪勻，再量取C母液30mL，用1l水沖稀后倒入箱內(nèi)，最后加水至溢水口處，攪勻，即可定植。

4．定植后的營養(yǎng)液的管理　這是靜止水培能否成功的關(guān)鍵。管理的內(nèi)容主要包括補(bǔ)充水分和養(yǎng)分兩方面，省去了pH的調(diào)控，但要選用一種生理反應(yīng)比較穩(wěn)定的營養(yǎng)液配方去生產(chǎn)濃縮母液供人使用，才能這樣做。

（1）補(bǔ)充水分　定植時(shí)液面剛好浸到定植杯底1cm左右，不能讓營養(yǎng)液把定植杯伸入箱內(nèi)的部分完全浸沒，否則會(huì)浸住根頸使之壞死。有溢水口的箱子已限制了液面不致如此，沒有溢水口保險(xiǎn)的，就要靠浮動(dòng)標(biāo)尺顯示水位，加水時(shí)要小心觀察，勿使過量。

隨著植株不斷長大，根系深入液中，液面也隨之下降而離開杯底，當(dāng)降至容器深度的1／2位置時(shí)（本例為7.5cm深，一般標(biāo)尺上可以看出），把它標(biāo)記出來，以后就按這個(gè)深度維持水量。此時(shí)箱內(nèi)有1／2是空間（約7.5cm深）。生長于空間的根段可以呼吸到氧氣；箱內(nèi)也有1／2深的水量（約7.5cm深），可維持植株許多天的吸水需要。在7.5cm深的營養(yǎng)液范圍內(nèi)，可讓其再降下2～3cm后再加水恢復(fù)到7.5cm的深度，這樣可不必天天加水而省工。但切勿再將水位升回到浸住定植杯的位置（溢水口處）。因長期露在空氣中生長的那段根系，已習(xí)慣了氧氣較充分的環(huán)境，再淹浸它就會(huì)受到傷害。如不小心把水加過量，淹著了它，也要及時(shí)抽出，不要讓其自然蒸騰去降低。

（2）補(bǔ)充養(yǎng)分　以種植萵苣為例，使用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉菜配方，可在生長中期加一次養(yǎng)分，用量為第一次用量的1／2，即按15L營養(yǎng)液量去取母液。在需補(bǔ)充水分時(shí)，將三種母液分別用水沖稀灌入箱內(nèi)，并用小軟管插入箱底，以橡膠吸球打氣進(jìn)液中使養(yǎng)分均勻。這樣維持到收獲。收獲以后，揭開定植板，撿去殘根，在殘存營養(yǎng)液的基礎(chǔ)上，再按開始定植時(shí)一樣加足水分和養(yǎng)分，又可進(jìn)行第二茬種植，如此可連續(xù)種4茬。以種番茄為例，使用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)番茄配方，從定植后15d起，每隔15～20d加1次養(yǎng)分，用量為第一次用量的1／2，具體方法同萵苣，直到收完果為止。一茬大約生長120～150d，需加8～10次。種完一茬后，要全部清洗消毒裝置后才重新種植。