無土栽培, 就是不用天然土壤, 完全用化學溶液(營養液)來栽培植物。為了使學生掌握這種科學技術, 我校積極開展無土栽培活動。但前幾年, 無土栽培植物一直長勢不好, 在栽培過程中, 我們在實踐中不斷總結經驗, 發現無土栽培時, 養根、護根是關鍵。現將影響水培植物根生長的因素及其養護措施總結如下：

一、水中溶解氧少及預防措施

營養液膜水培植物主要困難在于根際處于溶解氧極低的狀態, 營養液只在營養液表層形成液膜流動, 下面大部分營養液還是靜止的, 水中根還是會面臨著氧氣不足的情況, 易發根腐病。因此增加營養液中的溶解氧, 可以使水培植物根系呼吸旺盛, 枝葉繁茂, 長勢優良。

1.栽培槽的設計和輸送管道

栽培槽

立體栽培槽

原來種植用的栽培槽深25cm, 寬1m, 而且栽培槽內沒有架設管道噴液口, 這種形式的栽培槽使得營養液面下幾乎處于不動狀態, 根逐漸出現氧氣不足而導致根腐爛, 進而影響整個植株的正常生長。

經過考查和研究, 對栽培槽進行了改造。改造后的栽培槽深10cm, 寬50cm, 并且在兩個栽培槽內沿著栽培槽的走勢, 各增加一條輸液管道,在輸送管道上每隔40cm 左右鉆一個小洞, 讓營養液均勻地噴射, 通過循環增加水中的溶解氧, 從而使得植株的根不易腐爛。

2.營養液的用法

同時, 限制營養液的高度、定期更換營養液以及增加營養液的更換次數, 也可以有效地保護根的正常生長。一般苗期時的液面要浸過根,到了中期和后期, 營養液面只保持5~ 6 cm 就可以了,這樣可以使一部分根暴露在空氣中呼吸。

生長期長的植物的營養液在整個生長期中要更換2~ 3次, 而生長期短的矮生葉菜, 每種植1~ 2茬后更換一次。通過這兩種措施, 可避免營養液中的鹽分過重以及溶解氧少而影響植株根的正常生長。另一種情況, 不更換營養液或根長期浸沒在水中的種植, 到結果期, 植株的根開始腐爛, 嚴重影響水分和養分的吸收, 植株多數在果實未成熟前就已經枯萎甚至死亡。

二、營養液成份不均勻及預防措施

根部細胞在吸收離子的過程中, 同時進行著各種離子的吸附和解吸附。如果營養液配方選擇不當, 造成營養液成份不均勻, 會出現一種離子抑制根系對另一種離子的吸收。例如, 磷過多會引起缺鐵、缺鎂癥;鉀離子過多會影響根系對鎂、鈣、錳的吸收; 銨、鉀、鎂過多, 會抑制對鈣的吸收; 鉀不足和磷、銅、鋅、錳過多,會導致缺鐵癥; 硼缺乏會導致缺鈣; 缺鈣會引起缺鉀等。

1.植株缺乏各種元素的癥狀和改進方法

在實驗種植青瓜和番茄過程中, 遇到了很多問題。最終經過實驗證明: 葉肉變黃是缺鎂, 由于鎂在作物體內易于再利用, 因此, 缺鎂時首先在下部葉片表現出癥狀。

隨缺乏程度的加劇, 葉片最后變成褐色甚至壞死; 而葉脈皺縮、彎瓜、結果期莖呈紫紅色, 這些癥狀都是由于缺硼引起的; 空洞果和畫面果都是由于缺鉀引起的。當植株出現這些癥狀時, 應及時加進相對應的有機肥料。葉肉變黃施加硫酸鎂; 葉緣變焦施加硫酸鉀; 出現彎瓜和番茄的棱角果施加硫酸鉀和硼酸。

2.營養液配方

各種蔬菜由于其生長特性, 對各種離子的需求量都各不相同。例如, 生菜需鈣離子1. 2g /L, 辣椒需鈣離子0. 354g /L, 黃瓜需鈣離子0. 90g /L。

三、水中生物爭奪生存空間及預防措施

綠藻多分布在日光充足的潮間帶, 水培環境比較潮濕, 營養液一旦見光就會滋生綠藻。一般栽培槽上都會覆蓋泡沫板, 問題不大; 但是往往有一個地方較容易被人忽視但卻很重要, 那就是貯液池。貯液池加蓋,營養液很少生綠藻, 植株長勢好; 貯液池不加蓋, 到了植株生長的中后期, 翻開泡沫板看, 栽培槽四周和泡沫板接近營養液的一面都生滿綠藻。

在夜間, 藻類會消耗大量的氧氣, 而且釋放出二氧化碳, 使得營養液中的氧氣不斷地減少, 水培植株根系容易缺氧腐爛。并且,綠藻光合作用后所釀造的有毒物質排放到栽培槽中,植株的根系造成嚴重的危害。因此, 在栽培槽、貯液池表面要覆蓋水泥預制板、泡沫塑料板或黑色塑料薄膜,這樣既能防止塵土掉入又能防止營養液見光滋生綠藻。

四、空氣濕度、溫度等對水培植物的影響及預防措施

作物對溫度的要求

除了上述三個方面影響無土栽培植物根生長的因素外, 不適宜的環境、空氣濕度、溫度等也會對水培植產生危害, 例如夏季悶熱的高溫天氣, 寒冷的冬天, 干燥的氣候, 烈日灼傷等環境, 都可影響水培植物根正常生長。根部由于上述原因影響通常都會引起根腐病,病菌浸入根系后, 使根的木質部和韌皮部腐爛, 僅留表皮, 呈赤紫色紅暈; 地上部植株矮小, 植株呈失水萎焉狀, 莖葉逐漸變黃, 最后整株死亡。

溫度越高, 營養液中的溶解氧越低。因此, 控制無土栽培室的溫度是非常重要的。無土栽培室里必須設置通風設備, 溫度高時, 打開通風設備, 加快空氣流通; 溫度低時采取關窗、開加溫器等辦法提高溫度。