无土栽培, 就是不用天然土壤, 完全用化学溶液(营养液)来栽培植物。为了使学生掌握这种科学技术, 我校积极开展无土栽培活动。但前几年, 无土栽培植物一直长势不好, 在栽培过程中, 我们在实践中不断总结经验, 发现无土栽培时, 养根、护根是关键。现将影响水培植物根生长的因素及其养护措施总结如下：

一、水中溶解氧少及预防措施

营养液膜水培植物主要困难在于根际处于溶解氧极低的状态, 营养液只在营养液表层形成液膜流动, 下面大部分营养液还是静止的, 水中根还是会面临着氧气不足的情况, 易发根腐病。因此增加营养液中的溶解氧, 可以使水培植物根系呼吸旺盛, 枝叶繁茂, 长势优良。

1.栽培槽的设计和输送管道

栽培槽

立体栽培槽

原来种植用的栽培槽深25cm, 宽1m, 而且栽培槽内没有架设管道喷液口, 这种形式的栽培槽使得营养液面下几乎处于不动状态, 根逐渐出现氧气不足而导致根腐烂, 进而影响整个植株的正常生长。

经过考查和研究, 对栽培槽进行了改造。改造后的栽培槽深10cm, 宽50cm, 并且在两个栽培槽内沿着栽培槽的走势, 各增加一条输液管道,在输送管道上每隔40cm 左右钻一个小洞, 让营养液均匀地喷射, 通过循环增加水中的溶解氧, 从而使得植株的根不易腐烂。

2.营养液的用法

同时, 限制营养液的高度、定期更换营养液以及增加营养液的更换次数, 也可以有效地保护根的正常生长。一般苗期时的液面要浸过根,到了中期和后期, 营养液面只保持5~ 6 cm 就可以了,这样可以使一部分根暴露在空气中呼吸。

生长期长的植物的营养液在整个生长期中要更换2~ 3次, 而生长期短的矮生叶菜, 每种植1~ 2茬后更换一次。通过这两种措施, 可避免营养液中的盐分过重以及溶解氧少而影响植株根的正常生长。另一种情况, 不更换营养液或根长期浸没在水中的种植, 到结果期, 植株的根开始腐烂, 严重影响水分和养分的吸收, 植株多数在果实未成熟前就已经枯萎甚至死亡。

二、营养液成份不均匀及预防措施

根部细胞在吸收离子的过程中, 同时进行着各种离子的吸附和解吸附。如果营养液配方选择不当, 造成营养液成份不均匀, 会出现一种离子抑制根系对另一种离子的吸收。例如, 磷过多会引起缺铁、缺镁症;钾离子过多会影响根系对镁、钙、锰的吸收; 铵、钾、镁过多, 会抑制对钙的吸收; 钾不足和磷、铜、锌、锰过多,会导致缺铁症; 硼缺乏会导致缺钙; 缺钙会引起缺钾等。

1.植株缺乏各种元素的症状和改进方法

在实验种植青瓜和番茄过程中, 遇到了很多问题。最终经过实验证明: 叶肉变黄是缺镁, 由于镁在作物体内易于再利用, 因此, 缺镁时首先在下部叶片表现出症状。

随缺乏程度的加剧, 叶片最后变成褐色甚至坏死; 而叶脉皱缩、弯瓜、结果期茎呈紫红色, 这些症状都是由于缺硼引起的; 空洞果和画面果都是由于缺钾引起的。当植株出现这些症状时, 应及时加进相对应的有机肥料。叶肉变黄施加硫酸镁; 叶缘变焦施加硫酸钾; 出现弯瓜和番茄的棱角果施加硫酸钾和硼酸。

2.营养液配方

各种蔬菜由于其生长特性, 对各种离子的需求量都各不相同。例如, 生菜需钙离子1. 2g /L, 辣椒需钙离子0. 354g /L, 黄瓜需钙离子0. 90g /L。

三、水中生物争夺生存空间及预防措施

绿藻多分布在日光充足的潮间带, 水培环境比较潮湿, 营养液一旦见光就会滋生绿藻。一般栽培槽上都会覆盖泡沫板, 问题不大; 但是往往有一个地方较容易被人忽视但却很重要, 那就是贮液池。贮液池加盖,营养液很少生绿藻, 植株长势好; 贮液池不加盖, 到了植株生长的中后期, 翻开泡沫板看, 栽培槽四周和泡沫板接近营养液的一面都生满绿藻。

在夜间, 藻类会消耗大量的氧气, 而且释放出二氧化碳, 使得营养液中的氧气不断地减少, 水培植株根系容易缺氧腐烂。并且,绿藻光合作用后所酿造的有毒物质排放到栽培槽中,植株的根系造成严重的危害。因此, 在栽培槽、贮液池表面要覆盖水泥预制板、泡沫塑料板或黑色塑料薄膜,这样既能防止尘土掉入又能防止营养液见光滋生绿藻。

四、空气湿度、温度等对水培植物的影响及预防措施

作物对温度的要求

除了上述三个方面影响无土栽培植物根生长的因素外, 不适宜的环境、空气湿度、温度等也会对水培植产生危害, 例如夏季闷热的高温天气, 寒冷的冬天, 干燥的气候, 烈日灼伤等环境, 都可影响水培植物根正常生长。根部由于上述原因影响通常都会引起根腐病,病菌浸入根系后, 使根的木质部和韧皮部腐烂, 仅留表皮, 呈赤紫色红晕; 地上部植株矮小, 植株呈失水萎焉状, 茎叶逐渐变黄, 最后整株死亡。

温度越高, 营养液中的溶解氧越低。因此, 控制无土栽培室的温度是非常重要的。无土栽培室里必须设置通风设备, 温度高时, 打开通风设备, 加快空气流通; 温度低时采取关窗、开加温器等办法提高温度。