作物明水渗透法栽培技术探析

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　　摘要    闡述了明水渗透法栽培的原理与应用，总结了黄瓜、西瓜、绿萝的栽培技术要点，简要介绍了有机栽培和露地栽培2种由明水渗透栽培方法延伸出的栽培技术，以期为明水渗透法栽培技术的推广应用提供借鉴。
　　关键词    明水渗透法;作物栽培;原理;技术要点
　　明水渗透法栽培的思路源于对塘边、圳边露地栽培的丝瓜、黄瓜观察的启示，在大棚经过防渗处理的育苗池或栽培槽的一侧摆放1行散装或袋装基质，再在基质上种植黄瓜、西瓜等作物，育苗池或栽培槽底层长期保持稳定的和一定深度的明水。黄瓜栽培对基质和肥料性状的要求不高，且不需要人工授粉，产量显著高于露地，单瓜重随基质体积增加和种植密度减少而显著增加。西瓜栽培对基质和肥料性状要求较高，栽培措施适当时，西瓜的甜度显著高于其他栽培方法。绿萝栽培只需在一定水位的育苗池上放入盆栽绿萝，限制绿萝根系从花盆底部伸出生长并适时去除。通过改变防渗方法和施肥方法可以利用明水渗透法实现高质量的有机栽培。通过增加水体含氧量、提高水体活性等措施可以应用明水渗透法实现露地栽培。
　　1    明水渗透法栽培的原理与应用
　　科研人员发现，农村露地栽培于塘边、圳边的丝瓜、扁豆的瓜蔓生长和瓜果产量显著优于生长在旁边无明水的土壤中。这些作物的根系除了主要部分伸入土壤中外，还有大量根系伸入塘边或圳边的水中。推测原因为水面以下的根系在生长过程中逐渐适应了水下缺氧环境，并吸收了大量水分和部分养分供应作物地面生长。地面部分叶片在获得充足的水分和养分后，光合作用强度显著增加，又为作物的根系生长和吸收提供了充足的有机营养;同时，作物水面以上的瓜蔓和根系在良好的生长环境下能够将部分氧气输入水面以下根系，达到作物水面以上部分的瓜蔓和根系与水面以下根系的生长相互促进的效果。科研人员将大棚育苗池底垫入薄膜，将符合《烟草漂浮育苗基质》（YC/T 310—2009）标准的基质掺入部分黄土装袋，摆放在池的一侧，池底放入溶有一定浓度养分的溶液，再将袋开口栽种黄瓜，保持一定水位，持续、充足、稳定地供应作物水分和养分，试验结果效果显著[1]。该方法操作简单，无需增加滴灌设施，能显著减少浇水和施肥用工，减少基质和肥料成本;显著扩大作物根系体积，降低根际温度，促进作物生长，提高作物产量。该方法介于土壤栽培与无土栽培之间，吸收了土壤栽培和无土栽培、地面灌溉和滴灌的优点，并克服其缺点。
　　浏阳市烟草分公司科研人员将这一方法应用于育苗大棚的花卉和蔬菜栽培中，并获得了发明专利（专利号：ZL 2015 1 0013461.7）。2015—2017年在浏阳市科技局（知识产权局）资助下，金沙烟农专业合作社在育苗大棚综合利用中应用该方法，规模种植了绿萝、黄瓜、丝瓜、西瓜、空心菜，试种了香瓜、茄子、辣椒、番茄等作物。绿萝、黄瓜、空心菜在降低成本、增加产量方面效果显著，西瓜在提高质量和产量方面效果显著。本文对明水渗透法栽培技术要点及其延伸应用进行了总结。
　　2    主要作物栽培技术要点
　　2.1    黄瓜
　　2.1.1    播种。浏阳市黄瓜播种期宜在3月上旬，使用托盘和无污染的育苗基质育苗，在3月底移栽，可保障先于露地栽培黄瓜上市。
　　2.1.2    铺膜。用烤烟漂浮育苗盘将育苗池间成宽40 cm、高12～15 cm的栽培槽，沿栽培槽铺2层池膜。注意：由于黄瓜瓜藤的生长状况和黄瓜产量与地面水位的稳定性显著相关，地面水位稳定时能显著延长黄瓜瓜藤的生长期和黄瓜产量。为保持栽培槽内一定水位下的持水量，保持水位的稳定性，栽培槽的宽度最好为整池宽度，不能低于40 cm。同时，铺膜时一定要细致、平整，膜底不能有气穴，严防薄膜穿孔漏水。进水口加一层薄膜，防止水流的冲击引起薄膜穿孔。
　　2.1.3    放基质。将整袋烤烟育苗基质直接放入栽培槽中即可栽种，为节约成本，也可将育苗基质与30%～50%的黄土和5%～10%的腐熟饼肥拌匀装袋后摆放。
　　2.1.4    定植。苗龄15～20 d、2～3片真叶时移植于基质中，每袋栽2株。移栽密度过小或袋装基质容重过小、体积过大时，将引起瓜苗生长过于茂盛，侧枝多，修剪困难。
　　2.1.5    定植后管理。①肥水管理。前期水位可略高，约8 d浇水1次，并按200 g/50株的烤烟漂浮育苗肥用量，溶于水后灌溉。后期宜保持低水位勤灌，1～3 d进行1次，肥料选用水溶性复合肥。②搭架引蔓与整枝。按1根/株的标准将枝条并列插入基质中，用绳索与育苗大棚的中柱连接固定，引蔓与整枝方法与常规设施栽培相同。③授粉。黄瓜在没有虫媒时也能自花授粉，因而不需人工授粉。但是，有蚂蚁爬过或打开棚顶后被轻度风吹雨淋过的瓜藤的瓜果数量可能更多。④病虫害防治。由于烟叶育苗大棚设施与外界隔离较好，大棚外界传入的污染极小，基质、水源污染都能有效控制。因此，在防控得当的情况下，一般不需打药防病治虫。
　　2.1.6    采收。定植后的黄瓜苗40 d左右即可采收，应用明水渗透法栽培的黄瓜瓜藤长势、结瓜时间、瓜的数量和重量均优于一般设施栽培，并且瓜藤叶片大小和单瓜重均随单株瓜藤占有的基质体积的增加而增加。头茬黄瓜收获后，在9月上旬移栽后茬黄瓜，也能在育苗前获得相应的收成。
　　2.1.7    基质回收。黄瓜收获后，将基质重新装袋，第2年可重复利用。但栽培效果随基质重复利用的年限增加而变差，第3年利用时将基质与5%～10%的腐熟饼肥混合均匀，可以在很大程度上改善这种状况。
　　2.2    西瓜
　　西瓜栽培技术要点与黄瓜大致相似，不同点是西瓜苗期比黄瓜长，需要在移栽前1个月播种。西瓜种植对基质理化性状要求更高，因而西瓜种植的基质不宜混合土壤，重复利用1年后就不宜再继续种植西瓜，只能种植其他作物。为节约成本，可以将剩余废弃的烟苗与基质一起倒出，堆捂15 d后，装袋沿栽培槽一边摆放或散装直接沿栽培槽一边堆放。装袋摆放的效果略优于散装直接堆放，推测原因为装袋后，纤维包装可以使袋内基质孔隙度适度降低，更有利于西瓜生长。另外，可采取西瓜与空心菜间作方式，沿栽培槽另一侧摆放1行漂浮育苗盘，每盘播种空心菜50株左右，不仅提高了单位面积种植效益，而且方便空心菜采收。由于空心菜与西瓜2种作物吸收的养分具有互补性，空心菜吸收的氮元素较多，西瓜吸收的钾元素较多，这种方法能增加西瓜钾含量，提高西瓜的甜度。西瓜茎蔓生长到一定程度后，容易交叉重叠，叶片互相遮盖，不方便剪枝，可以每隔1株将瓜蔓引向另一侧的育苗池，能显著提高西瓜瓜蔓上叶片的光合强度。栽培西瓜的育苗池为水泥地面时，必须在池面放一层秸秆，将瓜蔓引入秸秆面上生长，防止水泥池面高温灼伤瓜蔓和西瓜。 　　西瓜栽培不耐水渍，应用明水渗透法栽培可改良西瓜根系水分环境。部分瓜蔓掉落在栽培槽水面后还可长出水生不定根，这些水生根又能促进瓜蔓生长，增加瓜果重量[2]。应用明水渗透法栽培西瓜所用的漂浮育苗肥价格较高[3]，为降低成本，可采取肥料营养液淋在基质袋上的方法提高肥料利用效率。
　　2.3    绿萝
　　明水渗透法栽培绿萝操作简单，只需在池底铺上一层防渗薄膜，上面放置盆栽绿萝，在池内放入一层明水即可。绿萝浇水与施肥采用喷施与盆底孔渗透相结合的方法，刚插栽的绿萝施肥主要依靠喷施，池底水分可不溶入肥料。绿萝成活后，逐渐增加池底水溶液的肥料浓度，到后期绿萝的水肥供应可以不需喷施，完全依靠盆底溶液供应。绿萝生长到一定階段，盆底会有部分根长出，栽培时应尽量限制这部分根系生长。在移出大棚前去除外露根系，并放干池内水，让绿萝经过一段时期适应性生长后再出棚，可提高抗逆能力。
　　3    明水渗透栽培方法的延伸
　　3.1    有机栽培
　　明水渗透法栽培一般使用无污染的人造土——基质和清洁水源，能显著减少作物生长过程中病虫害传播和农药、重金属残留，此方法更适用于开展有机栽培。若使用有机肥，可通过改变施肥方法实现有机栽培。该方法为：将有机肥料与黄土、珍珠岩混合后装袋，栽培槽的一侧摆放栽培基质，另一侧摆放肥料袋[4]。有机肥分解后溶于栽培槽水中，扩散到栽培基质中，供作物生长。这种有机肥供应方式能够根据作物生长需要，通过增减肥料袋的数量和肥料袋的入水深度，更有效地调节有机肥的供应强度，提高作物有机栽培的产量。该方法在黄瓜、西瓜栽培上获得了成功，具有较好的应用前景。
　　3.2    露地栽培
　　制造或搭建防渗的敞口盒子或长条形防渗槽，在盒子或防渗槽内放入基质，就可以放在露地空旷处种植作物。作物栽培过程中不对栽培地的环境产生任何破坏，并且可以避开栽培地的土壤污染，盒子或防渗槽收放方便。此法可以应用于家庭阳台种植蔬菜，但效果不如大棚内的设施栽培。制作68 cm×34 cm×20 cm的防渗盒置于阳台，应用明水渗透法栽培的茄子、辣椒、空心菜前期生长缓慢，后期出现根系腐烂症状。将盒子高度改为5 cm，放入1～2 cm深的肥料溶液，隔2～7 d加1次肥料溶液，播种的空心菜能够完成从出苗到收获的全过程。
　　4    结语
　　多年的应用结果显示，明水渗透法栽培技术虽然操作简单，但并不只是需要在作物根系底层保持明水即可，除基质性状、作物光照条件外，水体活性、水体含氧量也会对栽培效果产生显著影响。大棚内栽培与阳台应用结果对比显示，阳台防渗盒内水体呈静止状态，面积狭小，阳光不足且低温缺氧。大棚内栽培槽水体长，与空气接触面积大，风力的作用能提高水体活性、增加水体氧气含量。大棚内光照充足，利于作物光合作用，阳光对基质和水体有杀菌作用，并能提高水温，增加水体昼夜温差，增强水体内气体与空气的交换。以上是大棚栽培与阳台应用效果差异显著的关键因素。此外，水体的矿化度、酸碱度等因素对作物生长的影响也需关注，并作进一步研究。通过水体增氧、水分循环灌溉等手段有望实现在阳台、天台等场地露地栽培中应用明水渗透法。
　　与其他方法相比，明水渗透法对绝大多数作物都适用，且不受场地条件限制，不需翻土和除草，能显著减少栽培用工。应用明水渗透法在烟叶育苗大棚内栽培作物，具有生长快、生长周期短、产量高的特点，且不易感病，没有肥料流失。但是，由于栽培基质、肥料成本较高，且在7—8月高温季节耗水量大，种植成本仍然高于常规露地栽培。要实现商业应用，建议走高端产品之路。如：利用其肥料没有流失、利用率高的特点，在肥料中添加硒元素肥进行富硒农产品特种栽培;利用大棚内可遮风挡雨、工作环境友好的特点，开展观光农业等;利用安全性高、对品质控制能力强的特点种植高档西瓜、有机蔬菜等。
　　5    参考文献
　　[1] 李立，刘良教，朱开林，等.烟叶育苗大棚高效综合利用探讨：以湖南浏阳烟区为例[J].农技服务，2015（4）：33-36.
　　[2] 方炳生.西瓜不同品种耐渍性鉴定及耐渍机理研究[D].杭州：浙江大学，2015.
　　[3] 万国娜.大白菜漂浮育苗营养液筛选及育苗关键技术研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2018.
　　[4] 王田利.草莓温室无土促成栽培要点[J].西北园艺（综合），2020（2）：16-19.
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