立體綠化技術(shù)-垂直綠化技術(shù)

6.4園林植物無土栽培技術(shù)適用于藝術(shù)類、家庭類用途目錄任務(wù)1無土栽培概述任務(wù)2園林植物水培任務(wù)3園林植物基質(zhì)栽培1.無土栽培技術(shù)的概況無土栽培：不用天然土壤，而用營養(yǎng)液或固體基質(zhì)加營養(yǎng)液栽培作物的方法。無土栽培技術(shù)的發(fā)展概況：19世紀中葉，德國科學(xué)家薩其斯和克諾普的植物礦物質(zhì)營養(yǎng)生理研究，為無土栽培奠定了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀30年代,美國雷克教授配制出無機營養(yǎng)液,并用營養(yǎng)液培植出單株產(chǎn)量可達14kg的番茄王,創(chuàng)造了無土栽培的第一高產(chǎn)奇跡。1.無土栽培技術(shù)的概況

目前，荷蘭、美國、加拿大、新加坡、英國、法國、日本和意大利此技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，其中荷蘭此技術(shù)最為發(fā)達。1985年農(nóng)業(yè)部正式將無土栽培技術(shù)立項進行協(xié)作攻關(guān)，通過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在已有30多個單位進行了研究。無土栽培技術(shù)在花卉領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，得益于北京林業(yè)大學(xué)的“馬太和”教授。他被稱為——中國無土栽培之父。園林植物中大部分花草都能適應(yīng)無土栽培，無土栽培技術(shù)在花卉業(yè)應(yīng)用比較廣泛。我國該技術(shù)研究起步較晚（1976），但發(fā)展速度較快。我國無土栽培發(fā)展情況2、無土栽培的特點

1.產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，效益大。20倍12倍9倍4.2倍2.節(jié)省肥、水用量。3.防止土壤連作病害及土壤鹽分積累造成的生理障礙。4.栽培地點的選擇受土壤、地形的局限較小，空閑荒地、河灘地、鹽堿地以及城市樓頂、陽臺都可以栽培，極大地提高了土地利用率。5.有利于保護栽培向機械化、自動化、現(xiàn)代化的管理方向發(fā)展。6.產(chǎn)品清潔衛(wèi)生，無污染。3.無土栽培的形式

基質(zhì)栽培無基質(zhì)栽培無土栽培半基質(zhì)栽培：在栽培容器中，基質(zhì)、營養(yǎng)液和空氣各占一定空間比例的栽培形式無機基質(zhì)有機基質(zhì)：草炭、鋸末、稻殼、樹皮等粒狀基質(zhì)：砂培、珍珠巖培等泡沫基質(zhì)：聚乙烯等泡沫塑料栽培纖維基質(zhì)：巖棉等栽培其他基質(zhì)：蛭石栽培等水培噴霧培任務(wù)2園林植物的水培營養(yǎng)液的成分大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S微量元素：Fe、Zn、Mn、B、Mo、Cl大量元素一般用化肥，如磷酸二銨、KH2PO4、磷酸銨、硝酸銨、硫酸鉀、氯化鉀、磷酸鈣、硫酸鈣等。微量元素則靠化學(xué)試劑配制。

無土栽培營養(yǎng)液營養(yǎng)液配置：各種元素是根據(jù)植物品種及不同生長期來決定我國北方養(yǎng)花常用配方為1Kg水中0.22g(NH4)3PO4、1.05gKNO3、

1.05g(NH4)2SO4、1.05gNH4NO3、

0.16gFeSO4我國南方養(yǎng)花常用配方為1kg水中0.48Ca（NO3）2、0.58gKNO3、

0.36gKH2PO4、0.49gMgSO4、0.01gFeSO4

[5]實際一些養(yǎng)花者很少自配營養(yǎng)液，而是采用現(xiàn)成的配方，如：漢堡營養(yǎng)液、波斯特營養(yǎng)液及上海園藝科學(xué)研究所配置的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號營養(yǎng)液。任務(wù)2園林植物的水培2.1水培苗床的建立不漏水（混凝土、磚、高分子材料）寬1.2－1.5米，長不定階梯式，利水流，增氧氣。加溫設(shè)施控制水溫水循環(huán)設(shè)施植物固定設(shè)施深液流水培種植槽的循環(huán)系統(tǒng)(示供液管和回流管口)2.2水培營養(yǎng)液的配制

一.營養(yǎng)液組成原則與配方實例(一)組成原則1.營養(yǎng)液必須含有植物所需的全部營養(yǎng)元素；2.各種化合物必須是植物根部可以吸收的形態(tài)；3.各種化合物的數(shù)量及比例應(yīng)符合植物生長的要求；4.營養(yǎng)液中無機鹽類構(gòu)成的總鹽分濃度及酸堿反應(yīng)是符合植物生長要求的；5.組成營養(yǎng)液的各種化合物，在栽培過程中應(yīng)在較長的時期內(nèi)保持其有效性；6.營養(yǎng)液中化合物的總體，在被吸收過程中造成的生理酸堿反應(yīng)是較平穩(wěn)的。配方劑量：1個劑量：按照配方規(guī)定用量而配制出來的營養(yǎng)液濃度稱為1個劑量1/2劑量：將配方中規(guī)定的各種化合物用量減少一半所配制出來的營養(yǎng)液濃度稱為1/2劑量或0.5劑量或半個劑量1/4劑量……如此類推營養(yǎng)液的配制技術(shù)一.營養(yǎng)液配制的原則營養(yǎng)液配制的原則：避免沉淀的產(chǎn)生。即確保在配制和使用營養(yǎng)液時不會產(chǎn)生難溶性化合物的沉淀。 注意：任何營養(yǎng)液配方都有產(chǎn)生沉淀的可能性！二.營養(yǎng)液的配制技術(shù)(一)原料及水的純度計算1.原料

配制營養(yǎng)液的原料大多使用工業(yè)原料或農(nóng)用肥料，常含有吸濕水和其它雜質(zhì)，純度較低，因此，在配制時要按實際含量來計算。2.水在硬水地區(qū)，應(yīng)根據(jù)硬水中所含Ca2+、Mg2+數(shù)量的多少，將它們從配方中扣除，減少了的氮可用硝酸(HNO3)來補充，加入的硝酸不僅起到補充氮源的作用，而且可以中和硬水的堿性。另外，通過測定硬水中各種微量元素的含量，與營養(yǎng)液配方中的各種微量元素用量比較，如果水中的某種微量元素含量較高，在配制營養(yǎng)液時可不加入，而不足的則要補充。在軟水地區(qū)，水中的化合物含量較低，只要是符合前述的水質(zhì)要求，可直接使用；(二)營養(yǎng)液的配制方法配制濃縮營養(yǎng)液(母液)工作營養(yǎng)液(栽培營養(yǎng)液)①②①1.濃縮營養(yǎng)液(母液)稀釋法

首先把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物分別配制成濃縮營養(yǎng)液，然后根據(jù)濃縮營養(yǎng)液的濃縮倍數(shù)稀釋成工作營養(yǎng)液。(1)濃縮營養(yǎng)液的配制濃縮倍數(shù)：根據(jù)配方中各種化合物的用量及其溶解度來確定。大量元素一般可配制成濃縮100、200、250或500倍液；微量元素由于其用量少，可配制成500或1000倍液。化合物分類：把相互之間不會產(chǎn)生沉淀的化合物放在一起溶解。一般將一個配方的各種化合物分為不產(chǎn)生沉淀的3類，其中：

濃縮A液——以鈣鹽為中心，凡不與鈣鹽產(chǎn)生沉淀的化合物均可放置在一起溶解； 濃縮B液——以磷酸鹽為中心，凡不與磷酸鹽產(chǎn)生沉淀的化合物可放置在一起溶解；

濃縮C液——將微量元素以及起穩(wěn)定微量元素有效性(特別是鐵)的絡(luò)合物放在一起溶解。

以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉菜類配方為例：A液華農(nóng)葉菜B方A液250倍B液華農(nóng)葉菜B方B液250倍C液－1000倍EDTAFeMoBCuZnMn(2)稀釋為工作營養(yǎng)液容器不斷循環(huán)或攪拌H2O（步驟1）加入50％水（步驟2）量取A液加入量取C液稍稀釋緩慢加入（步驟4）稍稀釋量取B液

（步驟3）緩慢加入加水至配制體積（步驟5）不斷循環(huán)H2O------------

2.直接稱量配制法——大規(guī)模生產(chǎn)常用加入總量60－70％水加水至配制體積,循環(huán)均勻（步驟5）（步驟1）稱取鈣鹽及不與鈣鹽產(chǎn)生沉淀的鹽類容器1溶解并稍稀釋（步驟2）緩慢加入容器2溶解并稍稀釋稱取磷酸鹽及不與其產(chǎn)生沉淀的鹽類（步驟3）緩慢加入緩慢加入（步驟42）分別稱取微量元素分別溶解裝有水的容器3稱取鐵鹽溶解稱取EDTA溶解容器4絡(luò)合(步驟41)

2.直接稱量配制法——大規(guī)模生產(chǎn)常用（步驟2）（步驟3）（步驟4）回顧：濃縮液稀釋為工作營養(yǎng)液不斷循環(huán)或攪拌H2O容器加入50％水A肥濃縮液加入加水至配制體積A肥B肥B肥濃縮液水水不斷循環(huán)H2O------------

回顧直接稱量配制法——大規(guī)模生產(chǎn)常用加水至配制體積,循環(huán)均勻（步驟5）加入總量60－70％水（步驟1）A肥（步驟2）緩慢加入B肥（步驟3）緩慢加入配制方法的選擇：

據(jù)生產(chǎn)上的操作方便與否來決定，有時可將兩種方法配合使用。 例如，配制工作營養(yǎng)液的大量營養(yǎng)元素時采用①直接稱量配制法，而微量營養(yǎng)元素的加入可采用②先配制濃縮營養(yǎng)液再稀釋為工作營養(yǎng)液的方法。營養(yǎng)液的消毒循環(huán)使用的營養(yǎng)液必須經(jīng)常進行消毒，才能避免病菌的傳播。目前主要的方法有：過濾、紫外光燈消毒、超聲波處理、臭氧處理和加熱純化處理。三.營養(yǎng)液配制的注意事項營養(yǎng)液原料的計算過程和最后結(jié)果要反復(fù)核對,確保準確無誤；稱取各種原料時要反復(fù)核對稱取數(shù)量的準確,并保證所稱取的原料名實相符。特別是在稱取外觀上相似的化合物時更應(yīng)注意；已經(jīng)稱量的各種原料在分別稱好之后要進行最后一次復(fù)核，以確定配制營養(yǎng)液的各種原料沒有錯漏；建立嚴格的記錄檔案，將配制的各種原料用量、配制日期和配制人員詳細記錄下來，以備查驗。營養(yǎng)液的管理

主要是指對循環(huán)式水培的營養(yǎng)液的濃度、酸堿度(pH)、溶解氧和營養(yǎng)液溫等四個方面的管理。一.營養(yǎng)液的濃度（包括對養(yǎng)分含量和水分的存有量進行監(jiān)測和補充）1.水分的補充

補充水分時，可在貯液池中劃好刻度，將水泵停止供液一段時間，讓種植槽中過多的營養(yǎng)液全部流至貯液池之后，如發(fā)現(xiàn)液位降低到一定的程度就必須補充水分至原來的液位水平。水2.養(yǎng)分的補充

補充依據(jù)：營養(yǎng)液養(yǎng)分的補充與否以及補充數(shù)量的多少，要根據(jù)在種植系統(tǒng)中補充了水分之后所測得的營養(yǎng)液濃度來確定。營養(yǎng)液的濃度以其總鹽分濃度即電導(dǎo)率來表示。補充養(yǎng)分時要根據(jù)所用的營養(yǎng)液配方作全面補充。適宜濃度范圍：

絕大多數(shù)作物為0.5~3.0ms/cm 最高不超過4.0ms/cm。高濃度營養(yǎng)液配方的補充(總鹽分濃度＞1.5‰左右)：

以總鹽分濃度降低至原來配方濃度的1/3~1/2的范圍為下限。通過定期測定營養(yǎng)液的電導(dǎo)率，如果發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)液的總鹽濃度下降到1/3~1/2劑量時就補充養(yǎng)分至原來的初始濃度。低濃度營養(yǎng)液配方的補充(總鹽分濃度＜1.5‰左右)：

方法(1)：經(jīng)常監(jiān)測營養(yǎng)液的濃度，每隔較短的時間(3~4天左右)補充一次養(yǎng)分至原來的水平；方法(3)：是一種更為簡便的方法：當營養(yǎng)液濃度下降到規(guī)定的補充下限(如為初始營養(yǎng)液劑量的40%)或以下時，就補充初始濃度(1個)劑量的養(yǎng)分，此時種植系統(tǒng)的營養(yǎng)液濃度要比初始的營養(yǎng)液濃度高，但一般對作物的正常生長不會產(chǎn)生不良影響。方法(2)：當營養(yǎng)液濃度下降到配方濃度的1/2時，補充至原來的水平；二.營養(yǎng)液酸堿度的調(diào)節(jié)最根本的控制辦法：是選用一些生理酸堿性變化較平穩(wěn)的營養(yǎng)液配方，以減少調(diào)節(jié)pH的次數(shù)。營養(yǎng)液pH值的調(diào)節(jié)：種植作物過程中，如果營養(yǎng)液的pH值上升或下降到作物最適的pH范圍之外，就要用稀酸或稀堿溶液來中和調(diào)節(jié)。pH上升時：可用稀硫酸(H2SO4)或稀硝酸(HNO3)溶液來中和。實際生產(chǎn)中較多采用H2SO4。pH下降時：可用稀堿溶液如氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)來中和。由于KOH的價格較昂貴，在生產(chǎn)中常用的是NaOH。美人蕉營養(yǎng)液的更換1.更換的原因：長時間種植作物的營養(yǎng)液中有礙作物生長的物質(zhì)的積累。

當這些物質(zhì)積累到一定程度時就會：

1)妨礙作物的生長，使根系受害甚至植株的死亡；

2)影響營養(yǎng)液中養(yǎng)分的平衡；

3)使病害繁衍和累積；

4)

影響用電導(dǎo)率儀測定營養(yǎng)液濃度的準確性。

因此，在一定種植時間 之后需重新更換營養(yǎng)液。常用營養(yǎng)液配方選集

大量元素營養(yǎng)液配方的選用：

首先，要明確一個生理平衡的營養(yǎng)液配方具有一定程度的通用性，它可能適用于一大類作物，也可能適用于幾類作物或幾類作物中的幾種作物品種； 然后根據(jù)使用者掌握的理論知識，結(jié)合實踐經(jīng)驗，對營養(yǎng)液配方進行靈活的選擇和運用。

微量元素配方多選用通用配方：

因微量元素的用量很少，作物的需要量也較少，而且多數(shù)作物都有一個很相近的、較窄的適宜濃度范圍，因此，微量元素的供應(yīng)不需要像大量元素那樣分為多種營養(yǎng)液配方，只需在大量元素配方中加入數(shù)量基本相同的微量元素即可。營養(yǎng)液微量元素用量(各配方通用)化合物名稱化合物用量(mg/L)元素用量(mg/L)Na2Fe-EDTA20-402.8-5.6FeSO4?7H2O-Na2EDTA13.9(27.8)-18.6(37.2)2.8-5.6H3BO32.860.5MnSO4?H2O1.540.5ZnSO4?7H2O0.220.05CuSO4?5H2O0.080.02(NH4)6Mo7O24?4H2O0.020.012.3水培園林植物的選擇2.4水培園林植物的栽植見實訓(xùn)部分。2.5常見的園林植物水培技術(shù)根據(jù)營養(yǎng)液層的深度、設(shè)施的結(jié)構(gòu)及供氧狀況的不同，無基質(zhì)栽培可劃分為五大類型：靜止水培技術(shù)（SAT）

深液流技術(shù)（DFT）

薄層營養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）

潮汐式水培技術(shù)（EFT）

氣霧栽培技術(shù)（AFT）

①靜止水培技術(shù)（SAT）

這種方式具有較深的營養(yǎng)液層，定植的植物浸泡于根系中，而營養(yǎng)液的溶氧問題主要通過曝氣解決。用這種方式栽培的植物具有兩方面的攝氧路徑，其中定植植物部份根系露于空氣中可解決部份氧氣代謝外，還可以從營養(yǎng)液中的溶解氧獲取。指利用充氣或機械攪動等方法增大水與氣體接觸，進行溶氧或散除水中溶解性氣體和揮發(fā)性物質(zhì)的過程①靜止水培技術(shù)（SAT）②深液流技術(shù)（DFT）營養(yǎng)液液層較深（5-10cm），植株部分根系浸泡在營養(yǎng)液中，根系的通氣靠營養(yǎng)液加氧解決。該技術(shù)的基本設(shè)施包括：栽培槽、貯液池、水泵、營養(yǎng)液自動循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，植株固定裝置等。深液流水培技術(shù)栽培槽剖面圖②深液流技術(shù)（DFT）深液流栽培（DFT）

營養(yǎng)液層較淺，植株種植在槽內(nèi)，根系在槽底生長，大部分根系裸露在潮濕的空氣中。NFT的設(shè)施主要由種植槽、貯液池、營養(yǎng)液循環(huán)流動裝置三個部分組成。該技術(shù)植物在獲取水份營養(yǎng)的同時，可以攝取空氣中充足的氧，無需像DFT那樣，通氣靠營養(yǎng)液加氧解決。③薄層營養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）淺液流栽培（NFT）④潮汐式水培技術(shù)（EFT）這種方式同樣具有較深的營養(yǎng)液層，但是解決植物攝氧的途徑是通過水位高低的變化來實現(xiàn)。水位變高如漲潮，水位降低如退潮，在一漲一退的過程中，讓根系循環(huán)地處于露根與浸根交替狀態(tài)，當漲潮水位變高時，根系淹沒吸收水與營養(yǎng)，營養(yǎng)液位變低退潮時，根系露于空氣中，可以充分地攝氧，從而實現(xiàn)營養(yǎng)水份與氧氣的協(xié)調(diào)供給與吸收。⑤氣霧栽培技術(shù)（AFT）是一種新型的栽培方式，它是利用噴霧裝置將營養(yǎng)液霧化，直接噴射到植物根系以提供植物生長所需的水分和養(yǎng)分的一種無土栽培技術(shù)。（根系通常處于黑暗的環(huán)境，以防止光照根系滋生綠藻）

⑤氣霧栽培技術(shù)（AFT）通常在泡沫塑料板上打孔作為定植孔，然后將泡沫板豎立成A字形狀由于采用立體栽培，空間利用率比一般栽培方式提高2-3倍；栽培管理自動化，植物可以同時吸收氧氣、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)，它是所有無土栽培技術(shù)中根系的水氣矛盾解決的一種可行形式。

⑤氣霧栽培技術(shù)（AFT）漂浮板栽培(FCH)十一五期間立體無土栽培系統(tǒng)的研究與開發(fā)1、墻面立體無土栽培（發(fā)明專利）蔬菜種在墻上，土地利用率可提高300%以上突破的關(guān)鍵技術(shù)帶斜插定植孔的栽培墻體墻面植株固定與直立生長營養(yǎng)液循環(huán)與供給輕型復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)及定植孔參數(shù)優(yōu)化兩端開口面成90°角的斜插式定植杯設(shè)計吸水性內(nèi)填介質(zhì)與自動循環(huán)供液系統(tǒng)的設(shè)計定植杯栽培墻板內(nèi)填介質(zhì)所形成的栽培墻體，采收與定植方便，顯著提高土地和光能利用率；生產(chǎn)與觀賞功能兼?zhèn)洹?、立柱立體無土栽培（發(fā)明專利）立柱缽固定系統(tǒng)基質(zhì)材料供液系統(tǒng)回液系統(tǒng)營養(yǎng)液池控制系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成通過組合式立柱與插植杯的創(chuàng)新設(shè)計，解決了立柱栽培植株直立生長、定植與采收不便分離的難題。多層立體栽培（12-18層），顯著提高空間、光能利用效率，生產(chǎn)與觀光功能兼?zhèn)?。率先研制出斜插式立柱無土栽培裝置3、可移動式管道無土栽培（專利技術(shù)）解決了管道栽培定植、采收、清洗不便分開作業(yè)的難題；根據(jù)蔬菜植株大小調(diào)整管道間距,實現(xiàn)“小苗密布,大苗稀布”。以單個管道為栽培單元，設(shè)計出可根據(jù)植株大小調(diào)整管道間距的水耕栽培模式，解決了固定式管道培株距無法調(diào)控的難題，提高了空間和光能利用率。創(chuàng)新研制出可移動式管道水耕栽培技術(shù)立體管道栽培基質(zhì)的種類：根據(jù)基質(zhì)的形態(tài)、成分、形狀,目前國內(nèi)外使用的基質(zhì)可分為無機基質(zhì)、有機基質(zhì)和混合基質(zhì)。任務(wù)3園林植物的基質(zhì)栽培

特點：基質(zhì)無土栽培系統(tǒng)中，固體基質(zhì)的主要作用是支持作物根系及供給作物一定的水分及營養(yǎng)元素。栽培方式：槽培、袋培、盆缽培、巖棉培等基質(zhì)的要求：具有固著能力，保水、保肥及透氣能力，具有穩(wěn)定的化學(xué)性狀（如：不具有有害成分、不使營養(yǎng)液發(fā)生變化，PH值、EC值相對穩(wěn)定）、價格低廉、無雜質(zhì)、無病蟲害、無異味和臭味

無機基質(zhì):一般很少含有營養(yǎng)。包括砂、礫、陶粒、珍珠巖、泡沫(聚苯乙烯泡沫,尿醛泡沫)、巖棉、蛭石等。陶粒珍珠巖

浮石巖棉蛭石

有機基質(zhì):是一類天然或合成的有機材料。如泥炭、樹皮、鋸木屑、秸稈、稻殼、蔗渣、苔蘚、堆肥、沼渣等。有機基質(zhì)中的新鮮樹皮含苯類物質(zhì)，對花卉有害,至少堆放30d才可使用;木屑需加入氮肥堆放一個月才可使用,稻草、麥桿等作物副產(chǎn)品要剁成碎片方可使用。由于有機基質(zhì)降解速度快,需不斷補充以防體積減小。工廠化栽植時，有機基質(zhì)使用較少,一方面是由于植物的有機營養(yǎng)理論不清楚,有機成分的釋放、吸收、代謝機理不明。另一方面，設(shè)施農(nóng)業(yè)已進入全自控新階段,有機基質(zhì)的使用可能會給植物營養(yǎng)的精確調(diào)控和營養(yǎng)液的回收再利用帶來困難。

混合基質(zhì):無機—無機混合、有機—有機混合、有機——無機混合。由于混合基質(zhì)由結(jié)構(gòu)性質(zhì)不同的原料混合而成,可以揚長避短,在水、氣、肥相互協(xié)調(diào)方面優(yōu)于單一基質(zhì)。蛭石+珍珠巖蛭石+草炭土

基質(zhì)栽培方式示意圖

基質(zhì)栽培方式示意圖巖棉培RockwoolCulture，以西