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我国花卉无土栽培前景展望

2013-06-09刘国荣

生物技术进展 2013年5期
关键词:营养液花卉基质

刘国荣

衡水学院生命科学系,河北衡水053000

我国花卉无土栽培前景展望

刘国荣

衡水学院生命科学系,河北衡水053000

花卉无土栽培技术是一项较新的技术,已进入实际应用生产中。本文对花卉无土栽培的优缺点、无土栽培类型及配套技术、应用领域进行了简述,分析了我国花卉无土栽培中存在问题,对发展前景进行展望,并提出了合理化的发展建议,以期为现代花卉业发展作出贡献。

花卉;无土栽培;展望

无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门技术,它可以使人们完全摆脱对土壤的限制,用人工创造的根际环境来取代自然土壤环境,根据生长发育阶段所需要的养分配制成营养液,满足植物所需,供植物直接吸收利用。无土栽培技术可在一定程度上人为精密控制和调整生长发育,促使植物发挥它最大的生长潜能[1]。当前,利用花卉美化居室,彰显主人的个性追求与品位,已成为人们的共识。人们在欣赏花卉美丽和高贵的同时,无土栽培方式也逐渐成为关注的焦点[2],花卉的无土栽培技术具有传统栽培不可具备的优势,本文针对我国花卉无土栽培现状及前景做一综述,以期为花卉生产和科研提供参考。

1 花卉无土栽培技术

目前,我国花卉无土栽培已由试验阶段进入到生产应用阶段,众多的园艺专家结合我国国情,在花卉无土栽培类型以及配套技术方面做了大量的研究。

1.1 无土栽培的类型

根据根系的固定方法,无土栽培可分为固体基质栽培和非固体基质栽培两大类(表1)[3]。

固体基质栽培是将根系固定在基质中,通过滴灌供给花卉营养液。固体基质按其组分又可分为无机基质和有机基质,基质的选择是无土栽培成功与否的关键。

非固体基质栽培是将根系浸泡在液体或气体中,让花卉根系直接从中吸收营养物质,在液体中的为水培,气体中的为雾培。无论水培还是雾培,其营养液的浓度配比及元素组成是栽培的关键[4]。水培和基质培是常见培养形式,雾培主要限于科研中应用。

表1 花卉无土栽培类型Table 1 Type of flower soilless culture.

1.2 无土栽培研究

无土栽培研究主要集中于基质筛选和营养液配制方面,我国科研工作者对此进行了大量工作。

1.2.1 基质筛选 基质方面研究主要针对不同花卉品种开发出特别的培养基质,如已开发出香石竹[5]、非洲菊[5]、仙客来[6]、蝴蝶兰[7]、草坪草[8]、切花文心兰[9]、芦荟[10]、甘菊[11]、“绿孔雀”菊花[12]等花卉品种栽培的有针对性的、独特的无土栽培基质。无土栽培体系条件下,针对某一花卉,单一基质通常不能满足需要,因此要因地制宜就地取材,采用混合基质或开发其他有机生态基质。

1.2.2 营养液配制 营养液方面研究主要涉及营养液的成分配比、特性分析及栽培管理等,在月季[13]、香石竹[14]、秋海棠[15]等常见花卉品种中都进行了营养液筛选等研究。营养液的配制,要根据花卉种类,甚至同一花卉不同生长发育阶段进行营养液配比。

2 花卉无土栽培的优缺点

花卉无土栽培技术作为一项较新的栽培方式,不用土壤栽培,在技术上是个突破,人工进行水肥气热的调节,满足不同植物生长发育的需要,

利于实现栽培的自动化和工厂化,向农业生产的现代化发展,但在应用上也存在一些限制。

2.1 无土栽培的优点

2.1.1 人工精准控制有利于花卉生长 无土栽培通过人工控制基质和培养液配方,能够充分而有效地满足花卉生长的要求,植物生长的环境比土壤栽培更简单,切断了土传病虫害传播的途径,病虫害的发生较轻微,花卉产品质量好,产量高[3]。

2.1.2 管理效率高 无土栽培无需传统耕作中的繁琐环节,单位劳动力管理规模大大增加,劳动强度明显降低,由于不受土壤条件的限制,可充分利用空间进行生产;花卉在生长过程中按需进行水肥供应,可明显降低水肥浪费;在国内的无土栽培中,基质经常就地取材,变废为宝,遵循循环经济的“3R”原则,符合低碳经济的可持续发展要求[16]。

2.2 无土栽培的缺点

2.2.1 专门设施,投资较大 生产中无论是简易的或是自动化程度较高的无土栽培,都需要有相应的设施,因此一次性投资较大。

2.2.2 技术要求高 无土栽培生产过程中基质、营养液配制以及花卉生长发育的各环节的控制比土壤种植更为复杂。在无固体基质的无土栽培中,营养液的浓度和组成变化较快,而有固体基质栽培类型中营养液供应之后在基质中的变化不易掌握[17],再加上作物生长过程中还需对大棚或温室的其他环境条件进行必要的调整,对植物的生活习性要有充分的认识,也对该技术的管理实施提出了较高的要求,否则难以取得良好的效果。

2.2.3 大规模管理难度大 无土栽培生产是在室内进行,其环境条件容易滋生大量的微生物,这样会缩短营养液的使用寿命,增加生产成本。如管理不当、工作人员操作不注意,无土栽培的设施、种子、基质、生产器具等清洗和消毒不够彻底,都易造成病虫害的大量繁殖,严重时甚至造成大量植物死亡,导致种植失败,因而生产的风险增大,造成管理困难。

3 花卉无土栽培的应用前景

无土栽培技术是一种新兴技术,虽然不能取代土壤栽培,但随着科技的发展,花卉无土栽培仍体现出极大的价值,具有越来越广泛的应用前景。

3.1 在家庭中应用

利用家庭中的庭院、阳台或天台进行花卉的无土栽培,操作简便,干净卫生,既可增加栽培的娱乐性,又不像土壤栽培那样繁重。借助这些狭小的空间,用无土栽培植物来装点居室,使人们在日常生活中可以方便地欣赏绿色,亲近自然。在家庭中,无土栽培主要应用在切花和盆花两方面[18]。

3.2 育苗

无土育苗的主要形式有播种育苗、扦插育苗和组织培养育苗等。沈效东等[19]将橡皮树幼苗栽植于无土栽培基质上,发现幼苗成活率高,株型紧凑美观。与传统的育苗方式相比,无土育苗通常表现出幼苗整齐一致、壮苗率高、省工省时、繁殖系数高的特点,适合大规模工厂化育苗。

3.3 在科学研究中应用

为了研究植物某一内在机理,常常需要精细控制各种培养条件,进而探讨不同条件下的影响,无疑无土栽培技术提供了进行科学研究的试验控制途径。杨运英等[20]研究了不同化学药剂处理对星辰花种子发芽的影响,使用不同药剂进行星辰花的水培,结果表明以0.01%H3BO3处理的种子发芽效果最好。刘国荣等[21]在月季花保鲜方法的研究中,用不同的处理方法,将花枝末端浸入到同样的培养液中,结果表明啤酒法对月季花的保鲜效果最好。

3.4 在农村休闲观光农业中应用

随着旅游业不断升温,城市郊区的休闲观光农业迅猛发展。无土栽培技术可在一定程度上解决观光农业中土地资源不足、土壤连作障碍等问题,另外应用无土栽培更注重生产的艺术性,立体景观效果明显。花卉市场上还出现了无土栽培盆景新产品,根系深埋于蛭石、泥炭等天然或人工合成的基质或水中,供人玩赏[22]。

4 问题与建议

我国无土栽培历史悠久,但花卉无土栽培生产起步较晚,产品有限。由于种种因素的限制,目前仍有许多不完善的地方。

4.1 我国花卉无土栽培的问题

4.1.1 尚未形成专门的行业 我国无土栽培尚未广泛应用于花卉生产实践,未形成专门的行业,花卉无土栽培技术水准不高,不成熟,对于整个行业,还需继续探索,比如无土栽培体系构成、适合该花卉的基质、营养液配比等。同荷兰相比,花卉无土栽培面积和花卉应用均存在较大的差距[23]。

4.1.2 无土栽培投入较大 花卉无土栽培生产成本过高,如设施、供液系统及各种基质材料(如蛭石、珍珠岩、泥炭、岩棉等)的投入及生产过程中的消毒处理的耗费均不菲,这些均制约了花卉无土栽培技术的发展,尤其在经济欠发达地区。

4.1.3 花卉无土栽培的从业者素质低 无土栽培的从业者素质有待提高,真正能掌握技术的一线劳动者较少,生产者不仅要掌握农业生产技术,还要掌握植物的生理生化以及机械电子方面的知识。

4.1.4 适合无土栽培的花卉种类少 适合无土栽培的花卉种类还需进一步丰富,一方面要加强品种选育,另一方面要继续探索不同花卉的无土栽培形式。

4.2 花卉无土栽培的发展建议

近些年来,我国花卉消费水平有所提高,潜力很大。花卉无土栽培已初显诸多优势,一方面,我国土地资源供需矛盾尖锐,总量丰富但人均匮乏,无土栽培可将许多受到污染退化的沙漠、荒滩、礁石等不适宜耕作的土壤加以利用,这有助于部分解决我国耕地问题;另一方面,我国水资源总量虽然较多,但人均量并不丰富,而且水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡,水的供需产生矛盾,这也决定了我国对水资源的重视,无土栽培由于减少了水分渗透损失,水的利用效率很高[24]。随着科技发展,我国许多高校都在积极的开设无土栽培专业,这足以说明人们对无土栽培的重视,无土栽培在温室化、工厂化和专业化的现代化花卉生产经营中的地位越来越高,致使花卉生产的集约化、自动化程度日益提高,其发展水平和应用程度已成为世界各国农业现代化水平的重要标志之一。花卉无土栽培,迎合了农业发展的无公害、生态绿化,遵循循环经济的“3R”原则,符合低碳经济的可持续发展要求,具有无限广阔的发展前景。

我国今后要因地制宜的发展本土特色的花卉无土栽培技术,可在阳台、屋顶进行绿化,大力发展立体栽培模式,简化技术,降低成本,增加生态和经济效益[25];将花卉无土栽培引到中小学校,增强直观性和生动性,培养学生的科学兴趣和动手能力;对基质选材的研究是热点,要就地取材,筛选各种经济实用的基质替代品,增强无土栽培的实用性,如用炉渣、锯末等代替蛭石等,大力发展有机生态型无土栽培[26],利用有机废弃物,实现降低成本,资源的可循环利用;国内科研院所及大专院校,对无土栽培技术先进行试验性探索,总结形成简便可操作的技术流程,比如基质、生产过程的标准化,使管理和操作有指导可循,同时对农民进行相关培训,提高其技能和水平,这样更有利于无土栽培的广泛应用和推广。

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Prospect of Flowers Soilless Culture in China

LIU Guo⁃rong
Department of Life Science,Hengshui College,Hebei Hengshui053000,China

Flowers soilless culture technology,which is a relatively new technology,has entered the practical application in production.This paper analyzed the advantages and disadvantages of flowers soilless cultivation,reviwed on soilless cultivation types and supporting technologies,introduced the applications in brief,then pointed out the existed problems,and prospected the future development of flowers soilless culture in China.Finally,some reasonalble suggestions were proposed to contribute to the development ofmodern flower industry.

flowers;soilless culture;prospect

10.3969/j.issn.2095⁃2341.2013.05.06

2013⁃06⁃06;接受日期:2013⁃08⁃29

刘国荣,副教授,主要从事植物学、花卉学的教学与科研工作。Tel:0318⁃6908565;E⁃mail:guorongliu@126.com

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