第一篇:尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第十二講
尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第十二講
蔬菜集約化育苗場(chǎng)作為農(nóng)業(yè)企業(yè),產(chǎn)品主體是具有生命機(jī)能的幼苗,生產(chǎn)過程對(duì)自然條件的依賴性強(qiáng),銷售市場(chǎng)是分散的個(gè)體種植農(nóng)戶,加之蔬菜育苗種類較多,因此,蔬菜集約化育苗場(chǎng)的經(jīng)營具有自然風(fēng)險(xiǎn)大、經(jīng)濟(jì)效益不確定、經(jīng)營決策和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較復(fù)雜等顯著特點(diǎn),建立高效的管理模式,提高科學(xué)管理水平,對(duì)蔬菜集約化育苗場(chǎng)持續(xù)、安全、高效運(yùn)營尤為重要。本講座著重從蔬菜集約化育苗場(chǎng)建設(shè)規(guī)模與項(xiàng)目構(gòu)成、選址與建設(shè)條件、工藝與設(shè)備、建筑與建設(shè)用地、配套工程、防疫設(shè)施、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)定員、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等進(jìn)行了論述,因這方面資料很少,文章難免有疏漏之處,請(qǐng)多提寶貴意見。建設(shè)規(guī)模與項(xiàng)目組成
1.1 基本原則 集約化蔬菜育苗場(chǎng)的建設(shè),應(yīng)根據(jù)本地區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、資源狀況、市場(chǎng)需求和投資能力、建場(chǎng)條件、技術(shù)水平等因素,確定適宜的建設(shè)規(guī)模。
1.2 規(guī)模劃分 育苗場(chǎng)的建設(shè)規(guī)模,按年出苗量可劃分為3類,如表1。
1.3 項(xiàng)目組成 蔬菜集約化育苗場(chǎng)的項(xiàng)目構(gòu)成,按功能要求,可由育苗設(shè)施、輔助性設(shè)施、配套設(shè)施、管理及生活服務(wù)設(shè)施4部分組成,不同類別的育苗場(chǎng)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的要求見表1。
① 育苗設(shè)施:培育蔬菜幼苗的保護(hù)性結(jié)構(gòu),如催芽室、日光溫室、塑料大棚、連棟溫室等。
② 輔助性設(shè)施:為幼苗培育、商品苗銷售提供直接服務(wù)的設(shè)施設(shè)備,如播種車間、消毒池、倉儲(chǔ)間、檢測(cè)室、新品種試驗(yàn)田等。
③ 配套設(shè)施:為育苗提供基本保障條件,如灌排系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、道路系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、機(jī)修車間、運(yùn)輸工具等。④ 管理及生活服務(wù)設(shè)施:為育苗提供行政管理和生活服務(wù),如辦公室、休息室、食堂、淋浴房、門衛(wèi)、公廁等。2 選址與建設(shè)條件
① 場(chǎng)址選擇應(yīng)充分進(jìn)行論證,符合國家有關(guān)土地利用、資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的相關(guān)法律和規(guī)定。② 育苗場(chǎng)總體環(huán)境應(yīng)符合《GB/T 18407.1—2001無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求》。
③ 場(chǎng)地要求地勢(shì)比較平坦、高燥、排水方便,丘陵山地建場(chǎng)應(yīng)盡量選擇陽坡,坡度不宜大于20°。④ 場(chǎng)址應(yīng)水源充足,符合《GB5084—2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。⑤ 新品種試驗(yàn)田要求土層深厚,土壤肥沃。
⑥ 育苗場(chǎng)建設(shè)地應(yīng)交通便利,容易與當(dāng)?shù)氐慕煌ㄖ鞲傻肋B接,相關(guān)指標(biāo)見表2。
⑦ 育苗場(chǎng)周邊應(yīng)沒有高大建筑地,但應(yīng)有足夠的土地供育苗場(chǎng)未來規(guī)模擴(kuò)張。
⑧ 以下地區(qū)不得建場(chǎng):山谷、洼地等易受洪澇威脅的地區(qū);蔬菜病蟲害發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū),特別是檢疫性病蟲害發(fā)生地區(qū);工業(yè)污染和粉塵排放嚴(yán)重的地區(qū)。3 工藝與設(shè)備
3.1 基本原則 蔬菜集約化育苗場(chǎng)工藝與設(shè)備水平的確定,應(yīng)符合建設(shè)地區(qū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件、生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平,適度采用機(jī)械化和自動(dòng)化設(shè)備,保證節(jié)能高效、流暢便捷、優(yōu)質(zhì)安全。育苗場(chǎng)的工藝設(shè)計(jì)盡可能遵守單棟設(shè)施的“全進(jìn)全出”制。
3.2 基本工藝流程 工藝方案的制定,應(yīng)以蔬菜作物種類、生產(chǎn)管理技術(shù)水平為基礎(chǔ),采用先進(jìn)成熟、穩(wěn)定可靠的工藝,在保證幼苗質(zhì)量的前提下盡量縮短流程,達(dá)到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理。一般采用下列工藝流程: ① 準(zhǔn)備階段:包括種子檢測(cè)、設(shè)備調(diào)試、育苗設(shè)施及操作器具消毒、基質(zhì)配制等。② 播種階段:包括基質(zhì)填裝、壓穴、播種、覆蓋、噴淋等。③ 成苗階段:包括催芽、真葉發(fā)育和煉苗等。
④ 貯運(yùn)階段:包括成苗后短暫在圃貯存、包裝和運(yùn)輸。
3.3 設(shè)備選擇 應(yīng)根據(jù)育苗種類、育苗工藝、育苗規(guī)模選擇性能可靠的專用設(shè)備(表3)。建筑與建設(shè)用地 4.1 總體布局
① 蔬菜集約化育苗場(chǎng)總體布局應(yīng)節(jié)約用地,避免土地浪費(fèi)。
② 蔬菜集約化育苗場(chǎng),應(yīng)根據(jù)功能劃分為兩個(gè)工作區(qū)域,即育苗區(qū)(包括育苗設(shè)施、輔助育苗設(shè)施、配套設(shè)施)和管理區(qū)(包括辦公室、鍋爐房、員工休息室、食堂、淋浴房、門衛(wèi)),育苗區(qū)和管理區(qū)之間應(yīng)保持一定距離。在每個(gè)工作區(qū)域,再劃分為若個(gè)單元,即育苗區(qū),分為育苗設(shè)施單元、播種作業(yè)單元、生產(chǎn)資料貯放單元、作業(yè)機(jī)具貯放及維修單元、電力供應(yīng)單元、排灌控制單元、包裝運(yùn)輸單元、育苗垃圾處理單元;管理區(qū),分為辦公單元、員工生活單元、門衛(wèi)單元、生活垃圾處理單元。各單元之間科學(xué)鏈接,保證生活便捷、工作高效。
③ 蔬菜集約化育苗場(chǎng)總體布局應(yīng)依地形、土質(zhì)、周邊環(huán)境等,科學(xué)規(guī)劃各工作區(qū)域及其內(nèi)部單元,提高土地利用效率。④ 育苗場(chǎng)內(nèi)的排灌系統(tǒng)、電力系統(tǒng)應(yīng)與道路建設(shè)相結(jié)合。
⑤ 育苗場(chǎng)內(nèi)的道路,應(yīng)采用混凝土、柏油、沙石硬化路面。主干道6 m寬,一般道路3 m寬。⑥ 育苗垃圾處理池應(yīng)設(shè)于育苗場(chǎng)的下風(fēng)口。⑦ 育苗場(chǎng)布局,應(yīng)便于客戶業(yè)務(wù)接洽,展示良好的育苗場(chǎng)形象。
4.2 建筑與結(jié)構(gòu) 育苗設(shè)施可以采用日光溫室、連棟溫室、塑料大棚等,日光溫室采光面向南,可以因地理?xiàng)l件偏東或偏西5°,連棟溫室東西雙面采光,屋脊南北走向。
日光溫室、連棟溫室的建設(shè)應(yīng)符合《NY/T 1145—2006溫室地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收技術(shù)方案》、《NYJ/T 07—2005日光溫室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》、《NYJ/T 06—2005連棟溫室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》,塑料大棚建設(shè)應(yīng)符合《JB/T 10594—2006日光溫室和塑料大棚結(jié)構(gòu)與性能要求》的相關(guān)規(guī)定。
播種車間、倉儲(chǔ)車間可以采用鋼架結(jié)構(gòu),建設(shè)應(yīng)符合《GB50017—2003鋼架結(jié)構(gòu)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》。
辦公室可以采用磚混結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu),建設(shè)應(yīng)符合《GB50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《GBJ 500003—2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《GB50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。5 配套工程
① 育苗場(chǎng)內(nèi)配套工程設(shè)置水平應(yīng)滿足育苗需要,并與主體工程相適應(yīng);配套工程應(yīng)布局合理、便于管理,并盡量利用當(dāng)?shù)貤l件。配套工程設(shè)備應(yīng)選用高效、節(jié)能、低噪音、少污染、便于維修使用、安全可靠、機(jī)械化水平高的設(shè)備。② 育苗場(chǎng)應(yīng)具有可靠的供水水源和完善的供水設(shè)施,可采用無塔恒壓供水或采用保證供水壓力為147~196 kPa的水塔和壓力罐等配套裝置。
③ 育苗場(chǎng)生產(chǎn)、生活污水應(yīng)采用暗管排放,雨水可采用明溝排放,兩者不得混排。
④ 需要設(shè)置鍋爐房的育苗場(chǎng)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、管理和生活建筑負(fù)荷統(tǒng)一考慮,宜設(shè)置一座。當(dāng)需要設(shè)置一座以上時(shí),應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。
⑤ 鍋爐房可不設(shè)置備用鍋爐。
⑥ 采暖系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建場(chǎng)所在地區(qū)情況確定。有溫濕度要求的房間(如催芽室)應(yīng)設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。育苗設(shè)施應(yīng)根據(jù)蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育需要安設(shè)加溫和降溫裝置。管理及生活用房按所在地區(qū)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。⑦ 育苗設(shè)施和鍋爐房的電力負(fù)荷等級(jí)應(yīng)為二級(jí)。其余電力負(fù)荷為三級(jí)。
⑧ 育苗場(chǎng)外部供電電壓為10 kV或380/220 V,電線和電纜均采用銅芯絕緣線。
⑨ 倉貯設(shè)施的設(shè)置水平,應(yīng)符合保證生產(chǎn)、加速周轉(zhuǎn)、合理貯備的原則。倉貯設(shè)施在滿足生產(chǎn)要求的前提下,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模合理確定物品的貯存期限。農(nóng)藥的貯存應(yīng)按照《GB12475—2006農(nóng)藥貯運(yùn)、銷售和使用的防毒規(guī)程》規(guī)定。肥料和基質(zhì)的貯存,應(yīng)根據(jù)種類的不同確定合理貯存溫度和濕度。防疫設(shè)施
① 集約化蔬菜育苗場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)整體防疫體系,防止病蟲害的傳播、擴(kuò)散。
② 購進(jìn)種子應(yīng)有檢疫證明。播種前,應(yīng)對(duì)種子進(jìn)行健康檢測(cè),并針對(duì)病原物種類選擇針對(duì)性措施進(jìn)行種子消毒處理。③ 進(jìn)入育苗區(qū)的人員、車輛、器具應(yīng)嚴(yán)格消毒。
④ 蔬菜殘株、廢棄基質(zhì)處理區(qū)應(yīng)按夏季主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)在生產(chǎn)區(qū)下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處,并進(jìn)行高溫堆肥處理。⑤ 成苗出場(chǎng)前,應(yīng)對(duì)幼苗病蟲害進(jìn)行檢驗(yàn),攜帶病原菌、蟲(卵)的幼苗嚴(yán)禁出場(chǎng)。⑥ 各類育苗場(chǎng)對(duì)病蟲害檢測(cè)能力的要求,可參考表4。環(huán)境保護(hù)
① 育苗場(chǎng)的工程建設(shè)必須嚴(yán)格貫徹國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)和職業(yè)安全衛(wèi)生的規(guī)定,采取有效措施消除或減少污染和不安全因素,貫徹“防治結(jié)合,以防為主”的方針。
② 育苗場(chǎng)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的幼苗殘株、廢棄基質(zhì)必須及時(shí)處理,以免引起大規(guī)模病害的發(fā)生。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢舊塑料薄膜等要采取適當(dāng)措施進(jìn)行處理。
③ 育苗場(chǎng)內(nèi)農(nóng)藥的使用應(yīng)符合《GB4285—89農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)》。
④ 育苗場(chǎng)的生產(chǎn)噪聲不得超過85 dB,對(duì)產(chǎn)生噪聲較大的作業(yè)程序,應(yīng)控制噪聲聲源,選用低噪聲設(shè)備或采取隔音減噪控制措施。
⑤ 自設(shè)鍋爐,應(yīng)選用高效、低阻、節(jié)能、消煙的除塵配套設(shè)備,其治理結(jié)果必須符合《GB13271—2001鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
⑥ 新建項(xiàng)目應(yīng)有綠地規(guī)劃,且必須與育苗場(chǎng)總平面布置設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。綠化覆蓋率應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定及當(dāng)?shù)匾?guī)劃的要求。防護(hù)林帶的設(shè)置要與當(dāng)?shù)刂黠L(fēng)向呈垂直走向,林帶寬5~10 m。栽植樹種要選擇對(duì)土壤的適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)量大、與蔬菜無共同病蟲害的喬、灌木。
⑦ 各種電氣設(shè)備及其傳動(dòng)部分,必須設(shè)置防護(hù)罩、接地裝置和避雷裝置,以防意外事故發(fā)生。8 勞動(dòng)定員
① 集約化蔬菜育苗場(chǎng)應(yīng)根據(jù)建設(shè)規(guī)模和經(jīng)營管理的要求,本著人員精干、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分級(jí)管理的原則,設(shè)置組織機(jī)構(gòu)。② 從事蔬菜幼苗生產(chǎn)的工人,必須經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)。③ 育苗場(chǎng)非生產(chǎn)人員占全員的比例不應(yīng)超過10%。
④ 育苗場(chǎng)勞動(dòng)定員和勞動(dòng)生產(chǎn)率應(yīng)符合國家主管部門頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定。新建育苗場(chǎng)的勞動(dòng)定員和實(shí)物勞動(dòng)生產(chǎn)率可參照表5控制。主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
① 各專業(yè)投資占工程總投資的比例宜為:育苗設(shè)施65%~90%,輔助性設(shè)施1%~15%,配套設(shè)施2%~10%,管理及生活服務(wù)設(shè)施1%~10%,基本設(shè)備費(fèi)0.5%~15.0%,其他費(fèi)用2%~5%。各類育苗場(chǎng)工程建設(shè)投資估算如表6。
② 集約化蔬菜育苗場(chǎng)的工程建設(shè)工期按建設(shè)規(guī)模估算,Ⅰ類12個(gè)月,Ⅱ類10個(gè)月,Ⅲ類6個(gè)月。③ 育苗場(chǎng)主要建筑材料消耗可參考表7。
④ 育苗場(chǎng)生產(chǎn)用水、電、基質(zhì)、肥料消耗估算以生產(chǎn)萬株幼苗計(jì),水0.7~3.0 m,電25~100 kW·h,基質(zhì)0.15~0.60 m3,肥料0.2~0.8 kg。
第二篇:尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座二
“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第二講 育苗場(chǎng)的科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計(jì)
蔬菜集約化育苗場(chǎng),以優(yōu)質(zhì)商品苗為主要產(chǎn)品,整合人才、土地、技術(shù)、機(jī)械等多種資源要素,最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。通過科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì),明確基本建設(shè)條件,確定投資規(guī)模水平,優(yōu)化結(jié)構(gòu)配置和功能布局,降低無謂損耗和經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn),對(duì)育苗場(chǎng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)和未來發(fā)展至關(guān)重要。
目前,我國運(yùn)行的蔬菜育苗場(chǎng)絕大多數(shù)源于以往設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地的改造,或農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)的育苗小區(qū),單一規(guī)模化蔬菜商品苗生產(chǎn)銷售功能的育苗場(chǎng)比較鮮見,因此,育苗場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、合理性、科學(xué)性體現(xiàn)不夠。本文借鑒國內(nèi)外苗圃設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合蔬菜商品苗生產(chǎn)特點(diǎn),從場(chǎng)地選擇、設(shè)計(jì)原則、規(guī)劃內(nèi)容等方面對(duì)蔬菜集約化育苗場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)予以說明。1 場(chǎng)地選擇與勘查
1.1 場(chǎng)地選擇 依據(jù)地理位置、地形地塊、水源及水質(zhì)、勞動(dòng)力來源、可擴(kuò)展性等初步確定育苗場(chǎng)場(chǎng)址。
1.1.1 地理位置 若遠(yuǎn)離蔬菜種植區(qū),會(huì)增加商品苗銷售運(yùn)輸、售后服務(wù)、供求雙方信息交流成本;若緊鄰蔬菜種植區(qū),會(huì)增加病蟲害為害幾率。慮及我國商品苗運(yùn)輸工具、道路狀況、種植規(guī)模等,筆者認(rèn)為距離大型種植基地5~10 km,200 km半徑內(nèi)〔約3~5 h(小時(shí))車程〕銷售量占年出苗量的90 %以上為宜。
1.1.2 地形地塊 與不規(guī)則地塊、窄條形地塊、圓形地塊相比,方形地塊更有利于集聚育苗場(chǎng)各組成部分,縮短育苗場(chǎng)內(nèi)部的運(yùn)行距離。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,育苗場(chǎng)運(yùn)營成本的25 %~35 %用于勞動(dòng)力支出,勞動(dòng)者60 %的工作時(shí)間用于物料的運(yùn)輸。1 %~2 %的坡度更有利于排水,但坡度大于15 %則不利于土壤保持。
1.1.3 水源質(zhì)量 育苗離不開優(yōu)質(zhì)水源。無論地下井水、水庫貯水,還是蓄積雨水、河流水,育苗水源必須具有適宜的pH值、EC值、硬度、鈉離子、氯離子、重金屬離子等,還不能有病原物、水藻等污染(表1)。
1.1.4 可擴(kuò)展性 現(xiàn)在我國蔬菜集約化育苗尚處于起步階段,在市場(chǎng)需求拉動(dòng)和規(guī)模效益驅(qū)動(dòng)合力作用下,未來我國集約化育苗場(chǎng)的規(guī)模將呈快速擴(kuò)大的趨勢(shì)。21世紀(jì)初,我國蔬菜育苗場(chǎng)年出苗量約200萬~500萬株,2010年個(gè)別育苗場(chǎng)年出苗量已達(dá)到5 000萬株,因此,育苗場(chǎng)的初始設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)慮及將來的規(guī)模擴(kuò)展。建成后重新修改設(shè)計(jì)方案和建設(shè),耗費(fèi)可能更大。1.2 場(chǎng)地勘查
1.2.1 踏勘 在經(jīng)營者和施工人員陪同下,到初步確定的育苗場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地踏勘和調(diào)查訪問工作,了解場(chǎng)地的歷史、現(xiàn)狀、地勢(shì)、土壤、植被、水源、交通、病蟲害以及周圍的環(huán)境。
1.2.2 測(cè)繪地形圖平面地形圖是進(jìn)行育苗場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的依據(jù)。比例尺要求為1/500~1/200,等高距為20~50 cm。與設(shè)計(jì)直接有關(guān)的山丘、河流、湖泊、水井、道路、房屋、墳?zāi)沟鹊匦巍⒌匚飸?yīng)盡量繪入,對(duì)場(chǎng)地的土壤分布和病蟲害情況亦應(yīng)標(biāo)清。1.2.3 土壤調(diào)查 根據(jù)場(chǎng)地自然地形、地勢(shì)及指示植物的分布,選定典型地區(qū),分別挖取土壤剖面,觀察和記載土層厚度、機(jī)械組成、酸堿度(pH值)、地下水位等,必要時(shí)可分層采樣進(jìn)行分析,弄清場(chǎng)地內(nèi)土壤的種類、分布、肥力,并在地圖上繪出土壤分布圖,以便合理使用土地。
1.2.4 病蟲害調(diào)查 主要調(diào)查場(chǎng)地內(nèi)的地上、地下病蟲害。一般采用抽樣方法,每公頃取土樣10個(gè),每個(gè)面積0.25 m2,深10 cm,統(tǒng)計(jì)害蟲數(shù)目。并通過場(chǎng)地種植作物和周圍植物病蟲害發(fā)生情況,判斷病蟲害發(fā)生程度,提出防治措施。
1.2.5 氣象資料的收集 向當(dāng)?shù)氐臍庀笈_(tái)或氣象站了解有關(guān)的氣象信息,如生長(zhǎng)期、早霜期、晚霜期、晚霜終止期、全年及各月平均氣溫、絕對(duì)最高和最低氣溫、表土層最高溫度、凍土層深度、年降雨量及各月分布情況、最大降雨量及降雨歷時(shí)數(shù)、空氣相對(duì)濕度、主風(fēng)方向等。2 設(shè)計(jì)原則
2.1 規(guī)模適度原則 年出苗量不宜過大或過小,筆者認(rèn)為目標(biāo)規(guī)模以年出苗量3 000萬~5 000萬株、年滿足800~2 667 hm2蔬菜種植需求為宜。
2.2 循序漸進(jìn)原則 根據(jù)生產(chǎn)需求和銷售情況,育苗規(guī)模應(yīng)由小到大,設(shè)備配置逐步完善,杜絕在育苗伊始技術(shù)水平不甚精準(zhǔn)、市場(chǎng)信息掌握不全的條件下,貪大求洋,一次性巨額投資。個(gè)別地方,初期階段就引進(jìn)美國Black more、荷蘭Visser大型流水線播種成套設(shè)備,但生產(chǎn)過程中未能高效利用,造成部分設(shè)備閑置和資金積壓。2.3 節(jié)能高效原則 在北方個(gè)別地方,連棟玻璃溫室冬季加溫能耗占育苗場(chǎng)銷售收入的50 %以上。應(yīng)根據(jù)蔬菜商品苗應(yīng)茬生產(chǎn)與需求量,選擇建設(shè)節(jié)能高效日光溫室、連棟溫室、塑料大棚相配套的育苗設(shè)施。連棟溫室可以降低管理成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、弱化強(qiáng)空氣對(duì)流引發(fā)的幼苗快速失水,連棟溫室并不絕對(duì)等同于高能耗。
2.4 功能多樣原則 不是育苗之外增加商品蔬菜生產(chǎn),更不是養(yǎng)魚休閑,而是圍繞育苗核心任務(wù),展開新品種比較試驗(yàn)、新技術(shù)研發(fā)、信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等工作,或者為了在蔬菜育苗間隙提高已建設(shè)施的利用效率,可適當(dāng)短期生產(chǎn)特色葉菜、園林花卉種苗。再者,為了增加收益,強(qiáng)化服務(wù),擴(kuò)大影響,擴(kuò)展良種、農(nóng)藥、肥料等農(nóng)資銷售功能。3 規(guī)劃的主要內(nèi)容
通過科學(xué)布局,可縮短職員往返各工作區(qū)及物料搬運(yùn)的距離,便于客戶業(yè)務(wù)接洽,提供良好的育苗場(chǎng)外在形象,起到內(nèi)節(jié)約、外促銷的良好效果。比較理想的育苗場(chǎng)總體布局如圖1所示。
圖1 理想的育苗場(chǎng)總體布局圖
3.1 生產(chǎn)用地 主要指場(chǎng)地內(nèi)直接用于規(guī)?;?、新品種試驗(yàn)示范的部分。3.1.1 播種車間 可以說是育苗場(chǎng)的核心區(qū),通常為鋼架結(jié)構(gòu)(圖2),地面用混凝土硬化。整個(gè)車間至少兩個(gè)通道,一個(gè)作為主要通道,供職員和物料大量進(jìn)出,另一個(gè)作為輔助通道,主要用于播種或催芽后的穴盤苗向生產(chǎn)區(qū)輸出。
圖2 播種車間剖面結(jié)構(gòu)示意圖
播種車間內(nèi)部又可分為若干小區(qū):① 育苗基質(zhì)貯放區(qū),包括基質(zhì)組分貯放、基質(zhì)攪拌機(jī)械安裝、基質(zhì)定量包裝和貯放等;② 穴盤貯放區(qū),主要放置新購、潔凈的空穴盤;③ 檢測(cè)室,作種子萌發(fā)試驗(yàn)、基質(zhì)理化性質(zhì)測(cè)定等用,也可兼作播種車間的辦公室;④ 貯藏室,是可閉鎖的小屋,內(nèi)部存放現(xiàn)用的種子、農(nóng)藥、肥料、小型易損零部件等;⑤ 穴盤清洗區(qū),用于穴盤沖洗、消毒、浸泡,由相互分隔的混凝土或不銹鋼池組成;⑥ 播種區(qū),可以是穴盤擺放—基質(zhì)填充—打孔—播種—沖淋—覆蓋—傳送流水線精量播種機(jī),也可以是以單一播種機(jī)輔以人工混合作業(yè),甚至全人工播種。此外,如果播種車間足夠?qū)掗煟哐渴乙部山ㄔ煸诓シN車間內(nèi),催芽室為可控溫、控濕的封閉式空間,催芽室面積約為育苗溫室苗床面積的5 %~10 %,若育苗溫室苗床面積6 000 m2,催芽室面積只要300~600 m2(圖3)。
圖3 播種車間內(nèi)部平面布局
3.1.2 商品苗生產(chǎn)區(qū) 商品苗生產(chǎn)區(qū)是占育苗場(chǎng)面積最大的區(qū)域,由若干面積不等、類型相同或相異的育苗設(shè)施組成。商品苗生產(chǎn)區(qū)的面積決定于育苗數(shù)量,結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定于地理區(qū)位、蔬菜種類和育苗季節(jié)等。目前,育苗設(shè)施最大利用率(或苗床面積占設(shè)施內(nèi)部面積的比例)約為60 %~80 %,每平方米苗床約可放置6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格塑料穴盤。由此可以根據(jù)單茬最大播種量,確定商品苗生產(chǎn)區(qū)面積。
3.1.3 新品種引進(jìn)試驗(yàn)示范區(qū) 根據(jù)蔬菜商品苗銷售區(qū)域種植習(xí)慣、栽培制度、病原情況等,不斷引進(jìn)新品種,是育苗場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵之一。但是,品種更換具有一定風(fēng)險(xiǎn),如區(qū)域適應(yīng)性或生產(chǎn)性狀表現(xiàn),為了確定新品種的可推廣性,在育苗場(chǎng)建立適當(dāng)規(guī)模的新品種引進(jìn)試驗(yàn)示范區(qū)是必要的。示范區(qū)兼具自身所育種苗栽培期展示的作用,以吸引更多客戶。此外,育苗場(chǎng)要不斷進(jìn)行育苗技術(shù)試驗(yàn),如基質(zhì)更換、水肥試驗(yàn)、化學(xué)控制等,每次應(yīng)用新技術(shù),都應(yīng)觀測(cè)幼苗定植后的表現(xiàn),減少新技術(shù)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。3.2 輔助用地設(shè)計(jì)
3.2.1 大門 育苗場(chǎng)留給客戶或來訪者的外觀印象直接影響商品苗的銷售業(yè)績(jī)。大門不僅是育苗場(chǎng)的出入口,還是展示育苗場(chǎng)形象的重要窗口。大門周邊應(yīng)保持整潔,綠植井然有序,外墻或設(shè)立告示牌描繪說明育苗場(chǎng)的經(jīng)營項(xiàng)目,一目了然,并臨近和直達(dá)辦公區(qū)、裝載區(qū)。
3.2.2 辦公區(qū)(樓)辦公區(qū)的外來業(yè)務(wù)和內(nèi)部業(yè)務(wù)比較集中,應(yīng)標(biāo)識(shí)清晰。辦公區(qū)提供政務(wù)管理、物流管理、財(cái)務(wù)管理、信息管理、分析檢測(cè)等場(chǎng)所,還應(yīng)為來訪者或客戶提供停車位。銷售室外或走廊張掛經(jīng)營科目的樣圖及可能的詳細(xì)說明,甚至實(shí)物展示,會(huì)極大地節(jié)約客戶和銷售人員的時(shí)間。辦公區(qū)周邊應(yīng)有指向各區(qū)域的路標(biāo),便于外來客戶和內(nèi)部職員快速到達(dá)各目標(biāo)區(qū)。
3.2.3 排灌系統(tǒng) 排灌系統(tǒng)是育苗場(chǎng)的重要組成,通常由專業(yè)人士完成。應(yīng)根據(jù)地形特點(diǎn)(如地塊坡度)、道路布局、育苗場(chǎng)各功能分區(qū),設(shè)計(jì)排灌系統(tǒng)。排水系統(tǒng)對(duì)地勢(shì)低、地下水位高及降雨量多且集中的地區(qū)更為重要。排水系統(tǒng)由大小不同的排水溝組成,排水溝分明溝和暗溝兩種,目前采用明溝較多。灌溉系統(tǒng)包括水源、提水設(shè)備和引水設(shè)備3部分。水源主要有地面水和地下水兩類,提水設(shè)備現(xiàn)在多使用抽水機(jī)(水泵),可依育苗的需要,選用不同規(guī)格的抽水機(jī)。引水設(shè)備有地面渠道引水和暗管引水兩種,明渠即地面引水渠道,管道灌溉即主管和支管均埋入地下,其深度以不影響機(jī)械化耕作為度,開關(guān)設(shè)在地端使用方便之處。
3.2.4 道路系統(tǒng) 一級(jí)路(主干道)是苗圃內(nèi)部和對(duì)外運(yùn)輸?shù)闹饕缆?,多以辦公室、管理處為中心,設(shè)置一條或相互垂直的兩條路為主干道,通常寬6~8 m;二級(jí)路通常與主干道相垂直,與各耕作區(qū)相連接,一般寬4 m,其標(biāo)高應(yīng)高于耕作區(qū)10 cm;三級(jí)路是溝通各耕作區(qū)的作業(yè)路,一般寬2 m。3.2.5 包裝出苗區(qū) 主要是成苗包裝、裝載、出苗。
3.2.6 維修區(qū) 大、小型農(nóng)機(jī)設(shè)備、運(yùn)輸車輛停放和維修保養(yǎng)區(qū)域??梢允浅ㄅ锉苡杲Y(jié)構(gòu)或鋼架結(jié)構(gòu),占地面積和高度依據(jù)設(shè)備多少、高低而定。油料存放此地,更應(yīng)加強(qiáng)消防安全。肥料、農(nóng)藥等也可毗鄰建屋存放。
3.2.7 職員休憩區(qū) 供職員更衣、休憩、沖淋的場(chǎng)所,加溫設(shè)施如鍋爐房可以毗鄰而建。3.2.8 圍欄和防風(fēng)帶 育苗場(chǎng)可能存在牲畜(如牛、馬、豬等)、人為破壞時(shí),育苗場(chǎng)外圍可設(shè)置鐵絲網(wǎng)、木制圍欄。有時(shí),僅僅是為了保護(hù)辦公區(qū)或維修區(qū)環(huán)境安全,防止閑散人員的干擾或行竊,也可以在育苗場(chǎng)小范圍內(nèi)設(shè)置圍欄。在育苗場(chǎng)的上風(fēng)口種植楊樹、松樹、柏樹等,能夠有效地防止強(qiáng)風(fēng)的侵襲,穩(wěn)定育苗場(chǎng)內(nèi)部氣流,減少強(qiáng)風(fēng)危害。通常,防風(fēng)帶寬約5~9 m,由3~5行樹木組成,并且樹種應(yīng)盡可能高(喬木)、矮(灌木)結(jié)合。
第三篇:尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第六講 蔬菜穴盤苗養(yǎng)分管理技術(shù)
“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第五講 蔬菜穴盤苗水分管理技術(shù)
水分是蔬菜幼苗的重要組成,約占鮮質(zhì)量的92 %以上,這是幼苗旺盛的生命代謝所必須的。當(dāng)水分供應(yīng)充足時(shí),細(xì)胞維持較高的膨壓,同化作用、異化作用和物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)得以高速進(jìn)行,細(xì)胞快速分裂和伸長(zhǎng),使幼苗表現(xiàn)出迅速生長(zhǎng)。反之,水分缺乏,幼苗生長(zhǎng)發(fā)育也隨之減緩或停滯。所謂穴盤苗的水分管理,就是充分認(rèn)識(shí)蔬菜幼苗水分需求規(guī)律以及穴盤特定容器條件下基質(zhì)-幼苗水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律,通過科學(xué)高效的灌溉方式,供給每株幼苗適量、均一的水分,調(diào)控幼苗正常的生長(zhǎng)速率,使幼苗保持良好的株型和整齊度。
水分管理在蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控中占有非常重要的位置。管理不善,常常導(dǎo)致幼苗徒長(zhǎng),養(yǎng)分流失,抗逆性下降,病害發(fā)生嚴(yán)重,根系壞死等。因此,蔬菜集約化育苗水分管理總是由經(jīng)驗(yàn)頗豐的技術(shù)人員完成。蔬菜穴盤苗對(duì)水分的需求規(guī)律
蔬菜苗期絕對(duì)生長(zhǎng)量和蒸騰面積小,每株幼苗水分消耗量也非常小。但是,幼苗本身含水量高,根系不發(fā)達(dá),缺乏保護(hù)組織(如表皮細(xì)胞的角質(zhì)化和蠟被),決定了幼苗吸水能力弱且極易失水萎蔫。因此,盡管幼苗耗水量小,但水分供應(yīng)必須充分。
穴盤苗從播種至成苗可分為5 個(gè)階段,為滿足各階段幼苗水分需求,同時(shí)兼顧幼苗株型調(diào)控,幼苗不同發(fā)育階段水分供應(yīng)量和頻度也不盡相同??傮w上,對(duì)于所有蔬菜(果菜類、葉菜類)穴盤苗,水分供應(yīng)量和頻度基本呈“高—低—低—中—低”的變化趨勢(shì)。第Ⅰ階段保證基質(zhì)較高濕度,有利于種子吸水和萌發(fā);第Ⅱ、Ⅲ階段控制基質(zhì)濕度主要為防止穴盤苗下胚軸、上胚軸的徒長(zhǎng);第Ⅳ階段保證基質(zhì)中等濕度用來維持穴盤苗正常生長(zhǎng)發(fā)育;第Ⅴ階段降低基質(zhì)濕度以提高穴盤苗的抗逆性。
即使在同一階段,因種子大小或播種方式不同,基質(zhì)水分供應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生差異。大粒種子(如西瓜、南瓜種子等),播種較深,小粒種子(如結(jié)球甘藍(lán)、芹菜種子等),播種較淺。在第Ⅰ、Ⅱ階段小粒種子孔穴基質(zhì)更不能缺水,一旦水分較少,表層干燥,種子無法萌發(fā)或幼苗萎蔫倒伏。黃瓜種子若是浸種催芽后播種,27 ℃左右條件下經(jīng)24 h(小時(shí))即可出苗,如果第Ⅰ階段基質(zhì)保持較高含水量,極易形成徒長(zhǎng)苗(或高腳苗)。
由于不同蔬菜種類缺水后木質(zhì)化速度及幼苗老化程度不同,對(duì)于容易老化的蔬菜,苗期水分管理也應(yīng)特別注意。據(jù)試驗(yàn),應(yīng)用50 孔辣椒穴盤苗,二葉一心時(shí)開始供給基質(zhì)50 %、60 %、70 %、80 %、90 %最大持水量的水分,其中80 %處理莖木質(zhì)素含量最小,而幼苗葉片葉綠素含量、光合速率、植株壯苗指數(shù)、根冠比、日均絕對(duì)生長(zhǎng)量最大?;|(zhì)含水量與測(cè)定方法
表示基質(zhì)含水量的常用術(shù)語有濕度、飽和含水量、持水量、相對(duì)含水量、絕對(duì)含水量等,生產(chǎn)上許多人并不能正確認(rèn)識(shí)這些術(shù)語的含義,從而無法準(zhǔn)確判斷育苗基質(zhì)含水量和借鑒相關(guān)的技術(shù)成果,更難以制定精準(zhǔn)的苗期水分管理計(jì)劃。
2.1 濕度
濕度為某一時(shí)刻基質(zhì)水分質(zhì)量占基質(zhì)質(zhì)量的百分率,即〔(IW-DW)/IW〕×100 %,式中IW 為某一時(shí)刻已知體積的基質(zhì)質(zhì)量,DW 為同體積基質(zhì)105 ℃烘干24 h(小時(shí))后稱取的基質(zhì)質(zhì)量,IW-DW為同體積基質(zhì)的水分含量。
方法是:① 取干燥、潔凈鋁盒3 個(gè),標(biāo)號(hào)并分別稱取質(zhì)量(W1)。② 填裝基質(zhì)并敲擊鋁盒外壁,保證3盒之間基質(zhì)填裝密度一致,稱取鋁盒和基質(zhì)質(zhì)量(W2)。③ 將鋁盒和基質(zhì)放入鼓風(fēng)干燥箱105 ℃烘干24 h(小時(shí)),再稱取鋁盒和基質(zhì)質(zhì)量(W3)。④ 計(jì)算濕度,IW=W2-W1,DW=W3-W1,分別計(jì)算3 個(gè)鋁盒中的基質(zhì)濕度,最后平均獲得最終的濕度。
2.2 絕對(duì)含水量
絕對(duì)含水量是將某一時(shí)刻基質(zhì)105 ℃下烘干至恒重時(shí)失去的水分質(zhì)量或體積占烘干基質(zhì)質(zhì)量或體積的百分率,也稱質(zhì)量含水率(或容積含水率)。容積含水率(%)=質(zhì)量含水量(%)×基質(zhì)容重(mg·cm-3)。
測(cè)定方法基本與濕度相同,只是絕對(duì)含水量比較的基準(zhǔn)是烘干基質(zhì)質(zhì)量(或容積),而濕度是原始未烘干基質(zhì)質(zhì)量,顯然,絕對(duì)含水量遠(yuǎn)大于濕度。
2.3 飽和含水量
飽和含水量或稱飽和持水量,指單位體積風(fēng)干基質(zhì)孔隙全部充滿水分時(shí)的最大含水量,包括吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。飽和含水量由基質(zhì)性質(zhì)決定,代表基質(zhì)的最大蓄水能力,單位常用kg·L-1 表示。常用作育苗基質(zhì)物理特性的判斷指標(biāo),在苗期則可以用于計(jì)算最大灌水量。當(dāng)基質(zhì)達(dá)到飽和含水量時(shí),水勢(shì)基本為0,再無吸水能力,基質(zhì)通氣性能極差。
方法是:① 將待測(cè)基質(zhì)置避風(fēng)處自然風(fēng)干至恒重。② 取3 個(gè)環(huán)刀(體積V),下底用無孔底蓋扣緊。③ 填裝風(fēng)干基質(zhì)并敲擊環(huán)刀外壁,保證3 個(gè)環(huán)刀基質(zhì)填裝密度一致,稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量(W1)。④ 用吸管吸取潔凈水從環(huán)刀敞開的上表面緩慢將水滴入基質(zhì),直至水均勻地充滿基質(zhì),靜置3 h(小時(shí)),若水位下降,繼續(xù)滴水至充滿基質(zhì),稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量(W2)。⑤ 計(jì)算飽和含水量,(W2-W1)/V,分別計(jì)算3個(gè)環(huán)刀中基質(zhì)飽和含水量,最后平均獲得最終的飽和含水量。
2.4 持水量
持水量是基質(zhì)飽和持水量減去重力水后基質(zhì)所能保持的水分。重力水很快從排水孔排出,基本上不能被幼苗吸收利用。測(cè)定參照飽和含水量,只是步驟④ 后,用帶孔的環(huán)刀蓋扣緊環(huán)刀上表面,并倒置使水分靠重力自然排出,直至不再有水流出,重新將環(huán)刀上下反轉(zhuǎn),去掉帶孔環(huán)刀蓋,稱取環(huán)刀和基質(zhì)質(zhì)量(W3),計(jì)算持水量,(W3-W1)/V,常用單位kg·L-1。
2.5 相對(duì)含水量
相對(duì)含水量是某一時(shí)刻單位體積基質(zhì)水分含量占基質(zhì)持水量或基質(zhì)飽和持水量的百分率,顯然,相對(duì)含水量可能是兩個(gè)不同的數(shù)值,由于基質(zhì)飽和持水量大于基質(zhì)持水量,相對(duì)于基質(zhì)持水量的相對(duì)含水量肯定大于相對(duì)于飽和持水量的相對(duì)含水量??捎糜诖_定苗期灌水時(shí)間。
2.6 基質(zhì)濕度感官測(cè)定
有經(jīng)驗(yàn)的育苗者,還可以通過看、掂、摸等方式判斷穴盤基質(zhì)濕度,濕的基質(zhì)顏色偏暗,掂起穴盤質(zhì)量較重,用手指輕壓基質(zhì)感覺冷涼,相反,干的基質(zhì)顏色發(fā)白,質(zhì)量小,指壓無冷涼感。
取基質(zhì)于手掌,根據(jù)手感可將基質(zhì)濕度粗略分為Ⅳ級(jí):I 濕,用手?jǐn)D壓時(shí)水能從基質(zhì)中流出;Ⅱ潮,放在手上留下濕的痕跡,但無水流出;Ⅲ潤(rùn),放在手上有涼潤(rùn)感,用手壓稍留下印痕;Ⅳ干,放在手上無冷涼感。灌溉水質(zhì)與水處理
水質(zhì)是水體質(zhì)量的簡(jiǎn)稱,標(biāo)志著水體的物理(如色度、濁度、臭味等)、化學(xué)(無機(jī)物和有機(jī)物的含量)和生物(微生物、浮游生物、底棲生物)的特性及其組成狀況。
蔬菜集約化育苗多選擇使用自來水、深井水等潔凈水源,很少使用河水、池塘水、蓄積雨水,杜絕使用工礦企業(yè)污水、養(yǎng)殖企業(yè)廢水,因此,基本可以排除水質(zhì)中有機(jī)物、生物的影響。當(dāng)然,生產(chǎn)上有時(shí)為了防止灌溉水水溫過低造成幼苗冷害,在育苗設(shè)施內(nèi)設(shè)置貯水罐(箱),貯水罐(箱)長(zhǎng)期使用也存在生物污染,應(yīng)按時(shí)清洗及在罐(箱)周邊進(jìn)行殺菌處理。
一般情況下,與幼苗關(guān)系密切的水質(zhì)指標(biāo)包括pH、EC 值、堿度、硬度、離子組成等,它們直接或間接影響蔬菜穴盤苗生長(zhǎng)發(fā)育。因此,灌溉水必須經(jīng)過處理才能用于穴盤苗生產(chǎn)。
3.1 水質(zhì) 3.1.1 pH 與堿
pH 是水中氫離子濃度對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù),反映水的酸堿性。pH 等于7.0,表示水呈中性,小于7.0,表示水呈酸性,大于7.0,表示水呈堿性。絕大多數(shù)蔬菜喜歡弱酸性的根際環(huán)境,當(dāng)水的pH 在5.5~6.8 的范圍內(nèi),蔬菜幼苗根系生長(zhǎng)正常。水質(zhì)pH過高或過低,直接提高或降低基質(zhì)pH,進(jìn)而影響基質(zhì)中礦質(zhì)養(yǎng)分狀態(tài)、微生物多樣性和幼苗生長(zhǎng)。此外,化學(xué)殺菌劑、殺蟲劑與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶解的有效pH 范圍也大都在7.0 以下?;|(zhì)pH 升高,會(huì)降低化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用效果。
堿度反映水中溶解的碳酸根(CO32-)、碳酸氫根(H CO3-)、氫氧根(OH-)等離子決定的中和酸性物質(zhì)的能力。堿度的大小通常用稀釋的酸滴定水至pH 等于4.5 時(shí)酸液的用量表示,以CO32-計(jì),單位是mg·kg-1或mmol·L-1。灌溉高堿度(>80 mg·kg-1)的水引起基質(zhì)pH 升高,低堿度(<40 mg·kg-1)的水降低基質(zhì)pH緩沖能力。通常40~80 mg·kg-1 是比較適宜的堿度范圍。3.1.2 EC 值
EC 值是電導(dǎo)儀測(cè)定獲得的灌溉水中可溶性鹽含量指標(biāo),單位是mS·cm-1 或mmS·cm-1。EC值高,說明可溶性鹽含量高,澆灌后可能引起基質(zhì)EC值的升高;EC 值低,說明水比較純,不會(huì)額外增加基質(zhì)中可溶性鹽的積累。通常灌溉水EC 值小于1.0mmS·cm-1 對(duì)于穴盤苗生產(chǎn)是最安全的。
3.1.3 離子組成硝酸鹽(NO3-)、磷酸鹽(H2PO4-、HPO42-、PO43-)、硼酸鹽(BO33-、B2O74-)、硫酸鹽(SO42-)、鐵離子(Fe2+、Fe3+)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、錳離子(Mn2+)、鈉離子(Na+)、氯離子(Cl-)、氟離子(F-)是水中常見的離子組成成分。
Na+ 與Ca2+、Mg2+ 存在拮抗效應(yīng),高Na+ 引起Ca2+、Mg2+ 潛在缺乏。高濃度Na+,還會(huì)增加基質(zhì)陽離子含量水平,提高基質(zhì)持水能力,降低通透性,最終影響根系正常呼吸作用。Na+ 危害性可用可吸收率(SAR)衡量。SAR<2,Na+ 濃度小于40 mg·kg-1,不會(huì)對(duì)基質(zhì)和幼苗產(chǎn)生較大影響,屬于較正常的范圍。提高灌溉水的可溶性鹽含量,有利于降低Na+ 吸收率及其對(duì)幼苗的危害。NO3-等大部分離子是幼苗必需的營養(yǎng)成分,但在灌溉水中含量太高,會(huì)給幼苗養(yǎng)分管理造成很大麻煩。特別是當(dāng)這些離子含量非恒定、可變時(shí),極易造成基質(zhì)養(yǎng)分含量的不穩(wěn)定和比例失衡。
3.2 水處理
當(dāng)水質(zhì)無法滿足蔬菜穴盤育苗的要求時(shí),只能進(jìn)行水處理。水處理的方法有酸化、肥料調(diào)節(jié)、軟化、過濾、反滲、臭氧化、溴化、氯化等。3.2.1 酸化
對(duì)于高pH、高堿度的水質(zhì),可以采用酸化的方法降低pH 和堿度。常用的酸化處理劑有硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)、檸檬酸(H3C6H5O7)等(表1)。選擇時(shí)通常會(huì)考慮市場(chǎng)供應(yīng)、安全性、價(jià)格、正在使用的肥料類型和蔬菜種類等。使用時(shí)最好選擇高純度的酸。75 %的H3PO4 和35 %的H2SO4 相對(duì)比較安全,而67 %的HNO3 腐蝕性非常強(qiáng),操作不小心很容易對(duì)皮膚尤其是眼睛造成嚴(yán)重傷害。表1 酸化灌溉用水常用酸的種類及其特性 種類
濃度 每1000L水中加入100 mL酸時(shí)增加的元素濃度 相對(duì)安全性HNO3 67 %(w/w),液體,密度1.42 N 21.1 mg·L-
1腐蝕性、危險(xiǎn)性強(qiáng),注意避免直接接觸到煙霧和酸液
H3PO4 75 %(w/w),液體,密度1.58 P37.4 mg·L-
1具輕微腐蝕性,可引起眼和皮膚的不適,對(duì)衣物有腐蝕性
H2SO4 35 %(w/w),液體,密度1.26 S 14.4 mg·L-1
具輕微腐蝕性,可引起眼和皮膚的不適,對(duì)衣物有腐蝕性
H3C6H5O7 95 %,固體 無 可對(duì)皮膚、眼睛產(chǎn)生微弱刺激
由于HNO3、H3PO4 中的N、P 都是施肥時(shí)需要加入的營養(yǎng)元素,當(dāng)需要大量使用HNO3、H3PO4 調(diào)節(jié)水的pH 值時(shí),就要考慮在肥料中降低N 或P 的用量,以避免造成這些元素過量。蔬菜苗期對(duì)N 的需求量比較大,可以考慮用HNO3 調(diào)節(jié)水的pH 值。另外,還要考慮蔬菜種類,對(duì)N 需求量大的蔬菜考慮用HNO3調(diào)節(jié),喜磷蔬菜考慮用H3PO4 調(diào)節(jié)。
H3C6H5O7 和其他3 種酸比較,使用時(shí)不會(huì)和化學(xué)肥料、殺蟲劑、殺菌劑中的一些離子發(fā)生反應(yīng),不會(huì)降低或抑制肥效或藥效,葉面灌溉對(duì)幼苗的損傷小,是比較理想的酸化處理劑,但價(jià)格比較貴,使用成本高。
葉面灌溉,建議使用H3C6H5O7 來調(diào)節(jié)pH 值。酸化處理時(shí),首先要通過實(shí)驗(yàn)找出調(diào)節(jié)到期望pH 值合適的水-酸比例,按比例將酸加入水中(切忌水加到酸,易引起爆炸),然后攪拌均勻。酸都是具有腐蝕性的,特別是HNO3 在操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生煙霧,人若吸入這種煙霧,會(huì)傷害呼吸道,因此在使用任何一種酸時(shí),都要做好防護(hù)工作,要戴防護(hù)鏡、防酸手套、防酸圍裙、口罩等,防止皮膚或眼睛暴露在外面。
pH 值相同的水,堿度可以是不同的,甚至相差很大。而堿度越大,調(diào)低pH 值時(shí)酸用量就越多。譬如,pH 9.3、堿度71 mg·kg-1 的水,pH 調(diào)至5.8,每1 000 L水需要加入35 %的H2SO4 102 mL;而pH 8.3、堿度310 mg·kg-1 的水,pH 調(diào)至5.8,每1 000 L 水需要加入35 %的H2SO4 435 mL。
3.2.2 肥料調(diào)節(jié)中等堿度的水質(zhì)(100~200 mg·kg-1)可用酸性肥料調(diào)節(jié),如21-7-7、20-20-20、20-10-20 等。用酸性肥料控制堿度的難處在于既需要持續(xù)使用酸性肥料降低堿度,又必須控制NH4+,防止穴盤苗徒長(zhǎng)。使用含有鈣、鎂的堿性肥料,對(duì)鈣、鎂含量較低的低堿度水(<50 mg·kg-1)非常有益,可以增加基質(zhì)緩沖能力。3.2.3 軟化
軟化設(shè)備是采用陽樹脂吸附水中的鈣、鎂離子,降低水的硬度,并可以進(jìn)行智能化樹脂再生,循環(huán)使用。
樹脂軟化裝置是采用離子交換原理,由控制器、樹脂罐、鹽罐組成的一體化設(shè)備。其控制器可選用自動(dòng)沖洗控制器、手動(dòng)沖洗控制器。自動(dòng)控制器可自動(dòng)完成軟水、反洗、再生、正洗及鹽業(yè)箱自動(dòng)補(bǔ)水全部工作的循環(huán)過程。樹脂罐可選用玻璃鋼罐、炭鋼罐或不銹鋼罐。鹽罐主要裝備鹽,用于樹脂飽和后的再生。
要求入口水壓0.18~0.6 MPa,工作溫度1~55℃,源水硬度<8 mmol·L-1,工作電源一般為220 V/50Hz,-再生劑為NaCl,再生方式有順流/ 逆流,交換劑為001×7 型強(qiáng)酸性離子交換樹脂。出水硬度≤0.03mmol·L1。
3.2.4 超過濾
超過濾屬于一種薄膜分離技術(shù)。在一定的壓力下(壓力為0.07~0.7 MPa,最高不超過1.05MPa),水在膜面上流動(dòng),水與溶解鹽類和其他電解質(zhì)是微小的顆粒,能夠透過超濾膜,而相對(duì)分子質(zhì)量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻擋,從而使水中的部分微粒得到分離。
超濾膜的孔徑是數(shù)十至幾百埃,介于反滲透與微孔膜之間。超濾膜的孔徑是由一定相對(duì)分子質(zhì)量的物質(zhì)進(jìn)行截留試驗(yàn)測(cè)定的,并以相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值來表示。在水處理中,應(yīng)用超濾膜來除去水中的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)。超過濾膜受到污染或結(jié)垢時(shí),一般采用雙氧水或次氯酸鈉溶液來清洗。不能通過反洗來清洗膜面。
超過濾最高運(yùn)行溫度為45 ℃,pH 1.5~13.0。超過濾是去除水中有機(jī)物質(zhì)的一項(xiàng)措施,也可以去除微量膠體物、生物體以及樹脂碎末等。超過濾常置于除鹽系統(tǒng)之后,或置于反滲透裝置之前來保護(hù)反滲透膜。超濾膜組件中所用的膜材料一般有:二醋酸纖維(CA)、三醋酸纖維(CTA)、氰乙基醋酸纖維(CN-CA)、聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚砜酰胺(PSA)、酚酞側(cè)基聚芳砜(PDC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亞胺(PI)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物(MMA-AN)及纖維素等。其中以CA、PS、PAN 等應(yīng)用較為廣泛。灌溉方式
蔬菜穴盤育苗一般在設(shè)施環(huán)境條件下進(jìn)行,苗盤距離地面20~80 cm,無法獲得自然降水和地下水,只能依靠灌溉獲得水分。
4.1 手工灌溉
手工灌溉是最靈活的灌溉方法,它可以灌溉穴盤苗的任意部分。缺點(diǎn)是用工多,勞動(dòng)成本高,且有時(shí)水滴大(300~500 μm),易沖倒幼苗。
4.2 固定噴淋器
固定噴淋系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于穴盤苗灌溉。噴嘴可以安裝在從工作臺(tái)底部升起的梯級(jí)豎板上,也可以安裝在穴盤苗上方的水管上。噴水的均勻性是一個(gè)問題,很難設(shè)計(jì)一個(gè)噴淋系統(tǒng)使得噴水區(qū)域沒有重疊或完全重疊。水滴一般比弦桿或霧化系統(tǒng)產(chǎn)生的水滴大。
4.3 移動(dòng)弦桿噴霧器
移動(dòng)弦桿噴霧器是目前集約化穴盤苗生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的灌溉方法。通過在移動(dòng)速度均勻的弦桿上安裝一組霧化噴頭,形成一條均勻的水帶。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),如可變速馬達(dá)、各種可供選擇的噴頭等,通過控制灌水量和移動(dòng)速度能夠滿足穴盤苗對(duì)水分的需求。
4.4 霧化
霧化系統(tǒng)產(chǎn)生的水滴大小非常合適(5μm)且均勻,不會(huì)對(duì)穴盤苗產(chǎn)生機(jī)械損傷。常用于穴盤苗催芽室。缺點(diǎn)是要求使用高純度的水源,此外,該系統(tǒng)應(yīng)用于溫室易于提高室內(nèi)空氣相對(duì)濕度,在溫室內(nèi)屋面凝結(jié)成水滴,掉落的水滴會(huì)打傷幼苗葉片并且使孔穴中的基質(zhì)分散。
4.5 底部灌溉
通過底部灌溉水分從排水孔進(jìn)入基質(zhì),水分供應(yīng)量均勻,葉片始終保持干燥,且勞動(dòng)成本低。缺點(diǎn)是當(dāng)穴盤和水接觸時(shí)孔穴中下層的基質(zhì)很快達(dá)到飽和,因?yàn)檠ūP底部不能徹底干燥,地下灌溉中根系的修剪也是普遍存在的問題。蔬菜穴盤苗水分吸收
5.1 水分在基質(zhì)中的存在狀態(tài)多數(shù)情況下,穴盤基質(zhì)中的水分可分為4 類:
一類是吸濕水,指基質(zhì)顆粒從空氣中吸收的氣態(tài)水分,由基質(zhì)顆粒表面分子引力作用引起。吸濕水多少取決于基質(zhì)顆粒表面積大小和空氣相對(duì)濕度。吸濕水被基質(zhì)緊緊吸附,幼苗難以利用,實(shí)際上是無效水分。吸濕水在105 ℃的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),脫離基質(zhì)顆粒表面分子力的吸附而跑出。吸濕水?dāng)?shù)值等于基質(zhì)風(fēng)干質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差值占風(fēng)干基質(zhì)體積的比例。
二類是膜狀水,指吸濕水外膜狀吸附于基質(zhì)顆粒表面的水分,重力無法使膜狀水移動(dòng),但其自身可以從水膜較厚的部分向水膜較薄的地方移動(dòng),幼苗可以利用膜狀水,但由于膜狀水移動(dòng)速度極慢,不能及時(shí)供給幼苗需要。
三類是毛管水,基質(zhì)顆粒間的小孔隙會(huì)形成毛管力,毛管水由毛管力小的方向移向毛管力大的方向。毛管力與水的表面張力成正比,與毛管直徑成反比。毛管水可以克服重力懸著于基質(zhì)顆粒之間,且移動(dòng)速度快,是可供幼苗利用的主要水分。
四類是重力水,不受基質(zhì)顆粒和毛管力吸持,受重力作用向下由排水孔流失的水分。幼苗可以利用重力水,但重力水流失很快,導(dǎo)致重力水利用率很低。
5.2 水分在基質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)
不同灌溉方式,水分進(jìn)入穴盤基質(zhì)的方向截然不同。頂部灌溉,水分從孔穴的上部進(jìn)入基質(zhì),水分受重力作用以向下運(yùn)動(dòng)為主,運(yùn)動(dòng)過程中逐層填充基質(zhì)顆??紫吨g,小部分水分受水分張力、毛管力作用而水平運(yùn)動(dòng)。底部灌溉,水分從穴盤排水孔逆重力向上運(yùn)動(dòng)。頂部灌溉幼苗葉片也可以吸收少量水分,底部灌溉幼苗葉片是干燥的。灌溉剛結(jié)束時(shí),孔穴基質(zhì)吸收的水分主要受3個(gè)力的作用,重力使水分向下運(yùn)動(dòng),水分張力阻止水分運(yùn)動(dòng),毛管力使水分由毛管力小的部位向毛管力大的部位運(yùn)動(dòng)。隨著距離灌溉結(jié)束時(shí)間的延長(zhǎng),水分會(huì)保持相對(duì)靜止,占據(jù)基質(zhì)通氣孔隙的水分排出,持水孔隙全部充盈水分,孔穴各部位的基質(zhì)含水量均勻一致。
隨著時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng),排水孔附近和上表面基質(zhì)在基質(zhì)和空氣間水勢(shì)差以及空氣對(duì)流的作用下,基質(zhì)水分開始蒸發(fā),出現(xiàn)孔穴上、下層含水量下降,并明顯小于孔穴中部。當(dāng)幼苗具有一定的葉面積后,受幼苗植株蒸騰拉力的作用,水分由基質(zhì)進(jìn)入根系,沿木質(zhì)部到達(dá)葉片,通過氣孔、表皮細(xì)胞散發(fā)到空氣中。與此同時(shí),水分沿濕度梯度從高水勢(shì)處向低水勢(shì)處流動(dòng),逐漸形成一個(gè)干濕交界分明的橢球體形狀,稱為濕潤(rùn)球,球面各處基質(zhì)水勢(shì)相等,該球面稱為入滲鋒,在水頭固定不變時(shí),入滲鋒的前進(jìn)速度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而減慢。
總體上,在較長(zhǎng)的時(shí)期,穴盤孔穴基質(zhì)水分基本保持上、下較低,中下部偏高的狀態(tài)。影響穴盤苗水分供應(yīng)的因素
6.1 孔穴尺寸和形狀對(duì)于不同規(guī)格的穴盤,孔穴的體積為2~25 cm3??籽w積不僅與孔穴數(shù)量有關(guān),還涉及孔穴深度和孔穴幾何學(xué)形狀。方形孔穴一般比圓形的孔穴體積要大。在飽和持水量的情況下,可利用水約占孔穴總體積的40 %~60 %,或絕對(duì)體積 1~15 mL。
通氣孔隙度、孔穴形狀與基質(zhì)持水量之間存在一定的關(guān)系。通氣孔隙度越大,水分排出越快,空氣進(jìn)入越快??籽ㄔ缴?,水分的重力作用越明顯,排水較快,空氣含量高,穴盤過淺會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)水分過多而空氣含量不足。
6.2 基質(zhì)粒徑基質(zhì)粒徑越大,相應(yīng)的基質(zhì)的孔隙度也較大,排水比較流暢,空氣也容易進(jìn)入,但水分不易久留;相反,基質(zhì)粒徑過小,水分被基質(zhì)顆粒緊緊吸附,毛管力也吸持大量水分,水分在基質(zhì)中保留時(shí)間較長(zhǎng),容易造成幼苗根際缺氧。6.3 穴盤填充時(shí)基質(zhì)的含水量穴盤填充前,基質(zhì)起始濕度以50 %左右為宜。以288 孔穴盤為例,基質(zhì)填裝前含水量由60 %提高到70 %,基質(zhì)通氣孔隙度隨之由2 %上升到7 %。穴盤填充前基質(zhì)起始含水量過高,育苗期間基質(zhì)容易出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。
6.4 基質(zhì)保水性有時(shí)基質(zhì)中雖然含有足夠的水分,但基質(zhì)吸附力較大,水分不能及時(shí)補(bǔ)充到根際,幼苗依然會(huì)出現(xiàn)缺水。不同基質(zhì)保水性不同,使得水分的可利用性產(chǎn)生差異。即兩種基質(zhì)含有相同百分比體積的水,但水分的有效性無法相比。
6.5 保水劑保水劑使用的是高吸水性樹脂,這是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能高分子材料。無毒無害,反復(fù)釋水、吸水,同時(shí)還能吸收肥料、農(nóng)藥,并緩慢釋放,增加肥效、藥效。將保水劑加入基質(zhì)(0.4 %左右)能提高保水能力和延長(zhǎng)含水量的相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間。保水劑隨著使用時(shí)間延長(zhǎng),其功能會(huì)減退甚至?xí)纸狻?/p>