專利名稱：營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)及育苗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)及育苗方法，屬于無土育苗技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國面臨著嚴(yán)重的資源和能源短缺問題，人均耕地面積和水資源占有量只有世界 人均水平的1/3和1/4，并呈進(jìn)一步減少的趨勢。面對這一現(xiàn)實，我國農(nóng)業(yè)必須選擇一條資 源高效利用的集約化可持續(xù)發(fā)展的道路。無土栽培技術(shù)是實現(xiàn)蔬菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的重要 途徑，也是蔬菜生產(chǎn)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向現(xiàn)代化、規(guī)?；⒓s化轉(zhuǎn)化的新型栽培方式。蔬菜 生產(chǎn)包括育苗環(huán)節(jié)和定植后栽培環(huán)節(jié)兩個部分，育苗環(huán)節(jié)由于集約化程度高，實現(xiàn)工廠化 應(yīng)首先從育苗環(huán)節(jié)開始。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)步和發(fā)展，蔬菜生產(chǎn)正在由傳統(tǒng)的個體形式向科學(xué)化、 集約化、商品化和市場化的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。作為蔬菜種苗產(chǎn)業(yè)化重要組成部分的工 廠化育苗已成為農(nóng)業(yè)高新技術(shù)的一個標(biāo)志。蔬菜工廠化育苗主要是指穴盤基質(zhì)育苗技術(shù)， 我國自20世紀(jì)80年代正式引進(jìn)穴盤基質(zhì)育苗技術(shù)以來，廣大農(nóng)業(yè)科技人員在引進(jìn)、消化、 吸收的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國蔬菜種苗生產(chǎn)特點，已初步建立起適合我國蔬菜穴盤工廠化育苗 體系(陳殿奎，中國蔬菜，2000，(Si) :7-11)。這種以泥炭、蛭石、椰子皮、珍珠巖等輕基質(zhì)做 育苗基質(zhì)，用穴盤做育苗容器，采用機(jī)械化精量播種，一次成苗的現(xiàn)代化育苗體系，其主要 優(yōu)點是省工、省力、效率高，便于優(yōu)良品種推廣和規(guī)范育苗管理；成苗便于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和機(jī) 械化移栽，定植后根系活力好，緩苗快，故對實施蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化、規(guī)?；俺掷m(xù)高效發(fā)展 具有特別重要意義(司亞平等，中國蔬菜，2000，(06) :52-53)。但仍存在以下幾個方面的問 題1、不利于環(huán)境保護(hù)泥炭是世界上應(yīng)用最廣泛、效果最理想的一種無土育苗基 質(zhì)，然而除了分布不均勻、運(yùn)輸困難、銷售價格高以外，泥炭在保護(hù)環(huán)境上也有重要意義。泥 炭是一種短期內(nèi)不可再生資源，儲藏的總量有限，不可能無限制地開采，盡量減少泥炭的用 量或?qū)ふ夷嗵刻娲芬呀?jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。另外，巖棉使用后難以處理，對環(huán)境造成嚴(yán) 重污染。2、育苗成本高穴盤基質(zhì)育苗，由于大量使用泥炭、蛭石等價格較高的育苗基質(zhì)， 增加了育苗的成本。3、基質(zhì)調(diào)配和養(yǎng)分調(diào)控難度大穴盤基質(zhì)育苗常用的基質(zhì)種類很多，主要有泥 炭、蛭石、珍珠巖、巖棉、炭化稻殼、爐渣、鋸末、棉籽殼、樹皮等。不同基質(zhì)的理化性質(zhì)差異很 大，育苗基質(zhì)的調(diào)配和營養(yǎng)成分的調(diào)控難度較大。4、水分調(diào)控難度大穴盤基質(zhì)育苗多采用有機(jī)或者無機(jī)基質(zhì)，澆灌清水或者營養(yǎng) 液進(jìn)行栽培。由于不同基質(zhì)透氣保水性能不同，基質(zhì)水分含量不易調(diào)控。5、基質(zhì)溫度調(diào)控困難蔬菜作物幼苗對環(huán)境條件敏感，要求嚴(yán)格，適宜的溫度才 能育出優(yōu)質(zhì)壯苗。目前的做法是在育苗床架內(nèi)埋設(shè)電加熱線，以保證秧苗根部溫度在10 30°C范圍，但無法針對不同作物幼苗進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)控制。
6、基質(zhì)運(yùn)輸成本高穴盤基質(zhì)育苗主要依靠泥炭等輕基質(zhì)，而泥炭資源有限，且 大部分集中在東北，因此運(yùn)輸成本高，限制了我國廣大地區(qū)的使用，尤其在缺少優(yōu)良輕質(zhì)育 苗基質(zhì)的鹽堿、風(fēng)沙、干旱地區(qū)，穴盤基質(zhì)育苗很難發(fā)揮應(yīng)有的作用。7、基質(zhì)處理困難有機(jī)栽培基質(zhì)如木屑、鋸末、甘蔗渣、稻殼等本身理化性質(zhì)不穩(wěn) 定，而且還含有酚類、重金屬等一些有毒物質(zhì)，不能直接用作育苗基質(zhì)，需要對其進(jìn)行預(yù)處 理，使其易分解的有機(jī)物質(zhì)分解，有毒物質(zhì)去除，在育苗過程中才不會產(chǎn)生不良影響。目前 主要的處理方式是對其進(jìn)行自然堆慪，該方法需時長，堆慪后理化性質(zhì)不穩(wěn)定，并且對堆慪 時間長短沒有具體的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，過程控制困難。此外，漂浮育苗是美國開發(fā)出的一項用于煙草育苗的先進(jìn)技術(shù)，利用成型的膨化 聚苯乙烯格盤為漂浮體，裝填上人工配制的營養(yǎng)基質(zhì)，將格盤漂浮于完全礦質(zhì)營養(yǎng)的苗池 中，完成種子的萌發(fā)、生長和成苗過程的育苗方式，是無土育苗的方式之一。20世紀(jì)90年 代中期引入國內(nèi)，首先在云南煙草育苗上運(yùn)用成功(蔡明，長江蔬菜，2008(3) :18 -19)。據(jù) 統(tǒng)計，2006年漂浮育苗在我國煙草上的應(yīng)用面積達(dá)73. 2萬hm2，占煙草總移栽面積的70% (陳乃春等，中國蔬菜，2008 (10) :49-50)。該技術(shù)具有提高育苗效率，根系活性強(qiáng)、整齊一 致、便于運(yùn)輸、移栽后長勢強(qiáng)等優(yōu)勢，是目前國內(nèi)煙草種植基地育苗的主要方式。近年來漂 浮育苗在番茄、黃瓜、辣椒等蔬菜上也進(jìn)行了一些研究，但在蔬菜育苗中漂浮育苗存在以下 不足①基質(zhì)長期浸泡在低溫或高溫水中，使根系發(fā)育不良，容易誘發(fā)根莖部病害(蔡明， 長江蔬菜，2008(3) 18-19)；②基質(zhì)長期浸泡在水中氧氣不足；③水分蒸發(fā)引起基質(zhì)表面 鹽漬化等無法克服的問題。無土栽培中的營養(yǎng)液栽培技術(shù)在生產(chǎn)中有一定的應(yīng)用，但是在育苗領(lǐng)域中的應(yīng)用 未見報道。因此，開發(fā)一種新型育苗系統(tǒng)，既能擺脫傳統(tǒng)育苗方法中土壤的限制，還能擺脫 穴盤基質(zhì)育苗中基質(zhì)的限制，建立類似植物工廠的營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗工廠，只需水和肥料 就能育出成苗，并能精確調(diào)控育苗過程中的溫度、氧氣、養(yǎng)分等環(huán)境因子，這將會是育苗技 術(shù)的一次革命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服以上所述的傳統(tǒng)育苗方式的限制，提供一種營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽 培系統(tǒng)及育苗方法，該系統(tǒng)去除了傳統(tǒng)工廠化育苗技術(shù)中基質(zhì)的使用，采用營養(yǎng)液無基質(zhì) 栽培，通過播種紙和覆蓋紙將幼苗地上部固定支撐，根系完全生長在營養(yǎng)液中。本系統(tǒng)通過 對育苗系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，實現(xiàn)了對整個育苗過程中植株生長所需的溫度、水分、養(yǎng)分和氧氣 環(huán)境因素的全方位精確調(diào)控，從而建立最適于幼苗生長的環(huán)境條件，真正做到了育苗環(huán)節(jié) 的工廠化，節(jié)水節(jié)肥，提高了育苗的整齊度、壯苗率和健壯度。為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)，其包括營 養(yǎng)液育苗槽、育苗格盤、播種紙、覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)；該營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)盛營養(yǎng)液；該育苗 格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，育苗格盤為底部具有復(fù)數(shù)個凹陷格盤孔的塑料盤，每個格盤 孔的尺寸為單株幼苗根系生長所需空間，該格盤孔的至少一個側(cè)面上開有透水孔，該透水 孔部分或全部浸沒在營養(yǎng)液中；該播種紙在播種時直接覆蓋在該育苗格盤上；該覆蓋紙在 播種后覆蓋在載有種子的播種紙上；該覆蓋基質(zhì)鋪設(shè)于覆蓋紙上。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，該栽培系統(tǒng)還包括營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)和營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng)；該營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)溫管道，循環(huán)泵，水箱，溫控 開關(guān)，以及加熱和制冷設(shè)備；該調(diào)溫管道鋪設(shè)在所述營養(yǎng)液育苗槽下方或埋設(shè)在營養(yǎng)液育 苗槽內(nèi)，冬季循環(huán)熱水，夏季循環(huán)冷水，通過冷熱水的流動來調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度；該營養(yǎng)液 充氧系統(tǒng)包括充氧泵，充氧管道，多孔出氣口，和間歇式開關(guān)或定時器；該營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng) 包括營養(yǎng)液罐、水泵和連通營養(yǎng)液罐與營養(yǎng)液育苗槽的管道。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中，該栽培系統(tǒng)還包括營養(yǎng)液循環(huán)控溫系統(tǒng)，其 包括營養(yǎng)液池，輸液管道，循環(huán)裝置，調(diào)節(jié)循環(huán)裝置運(yùn)行的間歇式開關(guān)或定時器，加熱、制冷 設(shè)備。 如上所述的栽培系統(tǒng)，其中，該營養(yǎng)液育苗槽上可設(shè)置水位控制閥，其為可調(diào)節(jié)高 度的管狀結(jié)構(gòu)，其一端開口于營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)，另一端連接溢流管道；當(dāng)營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)的 液面高過水位控制閥口時，營養(yǎng)液通過水位控制閥和溢流管流出營養(yǎng)液育苗槽，回流到營 養(yǎng)液池中；通過調(diào)節(jié)閥口的高度，控制不同時期營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)營養(yǎng)液的液面高度。如上所述的栽培系統(tǒng)，其中，該營養(yǎng)液育苗槽的高度優(yōu)選為8. 5 9. 5厘米。如上所述的栽培系統(tǒng)，其中，該覆蓋基質(zhì)優(yōu)選為珍珠巖或蛭石，厚度為0. 5 1厘 米。另一方面，本發(fā)明提供應(yīng)用如上所述的栽培系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗的方法， 其包括如下步驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入營養(yǎng)液；b.育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，其上覆蓋播種紙，將種子直接播種在播種紙 上；c.在載有種子的播種紙上面覆蓋具有吸水透氣性的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋覆 蓋基質(zhì)；d.利用紙張的吸水性或者定期向育苗格盤上噴水，保持覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)濕潤；e.種子發(fā)芽后，根系穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)的阻力防止幼 苗戴帽出土 ；根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)依靠根系從下部營養(yǎng)液中吸收；f.營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)采用氣泵向營養(yǎng)液中定時充氧；g.營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過鋪設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽下方或埋設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽內(nèi) 的調(diào)溫管道冬季循環(huán)熱水，夏季循環(huán)冷水，調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最適溫度；h.育苗過程中由于秧苗生長和蒸騰使?fàn)I養(yǎng)液育苗槽中減少的營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液 補(bǔ)給系統(tǒng)及時補(bǔ)充。再一方面，本發(fā)明提供另一種應(yīng)用如上所述的栽培系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗的 方法，其包括如下步驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入營養(yǎng)液；b.育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，其上覆蓋播種紙，將種子直接播種在播種紙 上；c.在載有種子的播種紙上面覆蓋具有吸水透氣性的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋覆蓋 基質(zhì)；d.利用紙張的吸水性或者定期向育苗格盤上噴水，保持覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)濕潤；e.種子發(fā)芽后，根系穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)的阻力防止幼苗戴帽出土 ；根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)依靠根系從下部營養(yǎng)液中吸收；f.營養(yǎng)液循環(huán)控溫系統(tǒng)為營養(yǎng)液育苗槽中補(bǔ)充營養(yǎng)液，通過營養(yǎng)液的循環(huán)過程進(jìn) 行溶氧，并通過安放在營養(yǎng)液池中的加熱、制冷設(shè)備直接調(diào)控營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最 適溫度。
本發(fā)明的有益效果在于1、本系統(tǒng)與穴盤基質(zhì)育苗相比，去除了穴盤基質(zhì)育苗技術(shù)中基質(zhì)的使用，根系直 接與營養(yǎng)液接觸，避免了現(xiàn)有穴盤基質(zhì)育苗的限制和缺點，做到了真正的營養(yǎng)液育苗；本 系統(tǒng)實現(xiàn)了對整個育苗過程中植株生長所需的溫度、水分、養(yǎng)分和氧氣環(huán)境因素的全方位 精確調(diào)控，真正做到了育苗環(huán)節(jié)的工廠化，是育苗技術(shù)的一個突破性的創(chuàng)新。應(yīng)用結(jié)果表 明與穴盤基質(zhì)育苗相比，本系統(tǒng)培育的黃瓜秧苗的株高、莖粗、干重和壯苗指數(shù)分別提高 了 130. 6%,36. 2%,223. 0%和85. 7%；番茄秧苗的株高、莖粗、干重和壯苗指數(shù)分別提高了 100. 5%、19. 4%、144. 7%和46.8% ；顯著提高了秧苗的整齊度、壯苗率和健壯度。2、本系統(tǒng)完全不用有機(jī)基質(zhì)，僅采用珍珠巖或蛭石等無機(jī)基質(zhì)覆蓋在覆蓋紙上 面，主要起萌芽期的保水和脫種皮作用，避免了穴盤基質(zhì)育苗大量使用泥炭等不可再生資 源的開采，更加環(huán)保。3、本發(fā)明首次提出育苗格盤側(cè)開孔的設(shè)計方案。傳統(tǒng)穴盤基質(zhì)育苗盤的透水孔都 采用下開孔，不適應(yīng)本發(fā)明的營養(yǎng)液育苗系統(tǒng)，主要是存在根系由于重力向下無限生長，致 使起苗和栽苗困難問題；本發(fā)明創(chuàng)造性提出育苗盤的透水孔開在格盤孔側(cè)壁的設(shè)計方案， 解決了這一問題，取得良好效果。參見附圖10，左側(cè)為下開孔育苗盤栽種的黃瓜幼苗；右側(cè) 為側(cè)開孔育苗盤栽種的黃瓜幼苗。4、本系統(tǒng)營養(yǎng)液成分配比和濃度可以根據(jù)作物需求做到最優(yōu)化和精確調(diào)控，克服 了基質(zhì)育苗養(yǎng)分難以調(diào)控的缺點。5、本系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)穴盤育苗中從秧苗頂部噴灑的補(bǔ)水方式，水分主要從營養(yǎng)液 直接吸收，克服了傳統(tǒng)穴盤育苗因穴盤體積小、基質(zhì)的水分含量變化大而難以調(diào)控的缺點； 并且避免了傳統(tǒng)穴盤育苗中噴水不均勻?qū)ρ砻绲膫?；特別是覆蓋的基質(zhì)處于干燥狀態(tài)， 降低了苗床的空氣濕度，減輕病害的發(fā)生。6、本系統(tǒng)通過結(jié)構(gòu)設(shè)計徹底解決了漂浮育苗中無法克服的基質(zhì)水分含量過高、氧 氣不足和基質(zhì)表面鹽漬化三個缺陷；本系統(tǒng)的覆蓋基質(zhì)不與營養(yǎng)液直接接觸，避免了漂浮 板育苗中因蒸發(fā)引起的基質(zhì)鹽漬化和基質(zhì)長期浸泡在低溫或高溫水中，使根系發(fā)育不良， 容易誘發(fā)根莖部病害問題。7、本系統(tǒng)除通過補(bǔ)氧系統(tǒng)對營養(yǎng)液補(bǔ)充氧氣外，還特別通過液面高度的控制，使 根系部分暴露于空氣中，部分處于營養(yǎng)液中，使根系既能吸收到水分、養(yǎng)分，又能吸收的充 足的氧氣，使根系健壯地生長，為培育壯苗打下了基礎(chǔ)。8、本系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)主要通過對營養(yǎng)液直接加溫或降溫，比常規(guī)的環(huán)境調(diào)溫更直 接、經(jīng)濟(jì)、有效。特別是克服了傳統(tǒng)穴盤育苗因穴盤體積小、基質(zhì)的溫度變化大而難以調(diào)控 的缺點。9、本系統(tǒng)成苗后起苗更方便、快捷，占用空間少，更利于運(yùn)輸。更重要的是避免了 常規(guī)育苗起苗對幼苗根系的傷害，定植后緩苗快，有利于早熟高產(chǎn)。


圖1充氣式育苗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2營養(yǎng)液育苗槽平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3營養(yǎng)液育苗槽縱向剖視圖；圖4育苗格盤平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5育苗格盤沿A-A的剖面圖；圖6充氣式育苗系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7循環(huán)式育苗系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8循環(huán)式育苗系統(tǒng)縱向剖視圖；圖9控水閥立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖10使用下開孔育苗盤和側(cè)開孔育苗盤栽種的黃瓜幼苗照片。
具體實施例方式本發(fā)明的栽培系統(tǒng)以及育苗方法的原理是將種子直接播種在播種紙上，利用紙張的吸水性或者從上面噴水，保證種子萌發(fā) 時的水分需求。上面覆蓋吸水透氣性良好且有一定強(qiáng)度的紙張，覆蓋紙上面覆蓋珍珠巖或 蛭石，一方面在發(fā)芽期保水并提供充分的氧氣，促進(jìn)出芽；另一方面防止種子戴帽出土。種 子發(fā)芽后，根系可以順利穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和珍珠巖或蛭石的阻力可以有 效防止幼苗戴帽出土。根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)主要依靠根系從下部營養(yǎng)液 中吸收；營養(yǎng)液通過循環(huán)或者充氧的方式，供給植株生長所需的氧氣。本發(fā)明的栽培系統(tǒng)中根系直接與專用營養(yǎng)液接觸，保障了秧苗對水分和養(yǎng)分的充 分吸收。通過營養(yǎng)液的循環(huán)或充氧，秧苗能夠得到充足的氧氣供應(yīng)，此外，營養(yǎng)液育苗槽內(nèi) 液位的調(diào)節(jié)讓一部分根系暴露在空氣中直接接觸氧氣，使氧氣的充足供應(yīng)得到雙重保障。 常規(guī)土壤栽培的研究表明，通過對土壤溫度的調(diào)節(jié)(根系直接加溫或降溫)能獲得在適 宜氣溫條件下同樣高的產(chǎn)量，且能源消耗比調(diào)節(jié)氣溫更低。例如，Trudel的番茄栽培試驗 證明在低的氣溫條件下，通過加溫土壤也能獲得在適宜氣溫條件下同樣高的產(chǎn)量；而且加 溫土壤的能源消耗僅是加溫氣溫的20%-25% (Trudel M. and Gosselin，A. =Influence of soil temperature in greenhouse tomato production, HortScience 1982,17(6) 928-929.)；此外，本申請發(fā)明人2000年夏天的生菜降溫試驗表明，將土壤溫度降低5度便 獲得了增產(chǎn)90%以上的效果，且利用較低的能源消耗便可實現(xiàn)土壤的直接降溫(Mingchi Liu, Akira Tanaka, Hang Chen. Development of soil-cooling and auto-irrigating system with negative pressure. Transactions of the ASABE，2006，49(1) :239_244.)。 而與土壤相比，營養(yǎng)液的熱容更低、傳熱效率更高，因而，直接調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度不但比直 接調(diào)節(jié)土壤溫度更加節(jié)約能量，而且更加及時、精確、有效。因此，本發(fā)明的栽培系統(tǒng)對秧苗 健康生長發(fā)育所需的水(水分)、肥(養(yǎng)分)、氣(氧氣)、熱(溫度)四大因子進(jìn)行了最優(yōu)化的設(shè)計和整合，為培育壯苗提供了保障。以下結(jié)合具體實例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1 充氣式營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)圖1所示為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗系統(tǒng)包括營養(yǎng)液育苗槽1、育苗格盤2、播種紙3、覆蓋紙4、覆蓋基質(zhì)25、營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系 統(tǒng)5、營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)6和營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng)7 ；如圖2和圖3所示，營養(yǎng)液育苗槽1為一淺盤形硬質(zhì)塑料容器，高度為8. 5 9. 5 厘米，內(nèi)盛水或營養(yǎng)液。營養(yǎng)液育苗槽的寬度依據(jù)育苗盤的規(guī)格而定，長度為5個育苗格盤 的寬度，底部設(shè)置支撐架8。營養(yǎng)液育苗槽也可以為其它材料砌成的槽子，內(nèi)鋪兩層塑料薄 膜，薄膜上放墊料，用于支撐育苗格盤。如圖1、圖3和圖5所示，育苗格盤2放置于營養(yǎng)液育苗槽底部的支撐架8上，其 為底部具有復(fù)數(shù)個凹陷格盤孔10的塑料盤，每個格盤孔的尺寸為單株幼苗根系生長所需 空間，格盤孔約為立方形，4個側(cè)面各有一個透水孔11 ；育苗格盤2為聚乙烯或聚苯乙烯塑 料盤，規(guī)格根據(jù)作物種類而定。格盤分為50、72、128、256格等不同規(guī)格。格盤孔既是幼苗 根系生長的空間，還能保證植株根系間生長的獨立性，避免纏繞在一起。格盤側(cè)面的透水孔 11，利于營養(yǎng)液的進(jìn)入，同時防止根系伸出格盤外部。
如圖1所示，播種紙3在播種時直接覆蓋在該育苗格盤2上，將種子26對應(yīng)育苗 格盤孔數(shù)播于其上。此播種紙既能起到吸水、固定支撐幼苗的作用，其強(qiáng)度允許種子發(fā)芽后 根系可以順利穿透播種紙向下生長，起苗時又容易撕斷或者容易剪裁，不會對幼苗及根系 造成傷害。如無紡布等。覆蓋紙4在播種后覆蓋在載有種子的播種紙3上。覆蓋紙為吸水透氣性良好、具 有適宜厚度及強(qiáng)度的紙張，目的是防止種子戴帽出土，并起到固定支撐幼苗的作用。覆蓋基質(zhì)25為具有吸水、透氣性的材質(zhì)，例如珍珠巖或蛭石，厚度根據(jù)不同作物 的情況調(diào)整，約為0. 5 1. 0厘米。如圖6和圖9所示，營養(yǎng)液育苗槽上設(shè)置水位控制閥23，其為可調(diào)節(jié)高度的管狀結(jié) 構(gòu)，其一端開口于營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)，另一端連接溢流管道28 ；當(dāng)營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)的液面高 過水位控制閥口時，營養(yǎng)液通過水位控制閥23和溢流管28流出營養(yǎng)液育苗槽，回流到營養(yǎng) 液池22 ；通過調(diào)節(jié)閥口 29的高度，控制不同時期營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)營養(yǎng)液的液面高度。如圖1所示，營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5由水箱12、循環(huán)泵13、溫控開關(guān)27和調(diào)溫管 道14組成，水箱內(nèi)設(shè)置加熱和制冷設(shè)備，調(diào)溫管道14鋪設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽1下方或埋設(shè)在 營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)，冬季循環(huán)熱水，夏季循環(huán)冷水，調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最適溫度；如圖1和圖6所示，營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)6通過充氧泵15、充氧管道16、開口于營養(yǎng)液 育苗槽內(nèi)的多孔出氣口 17和間歇式開關(guān)或定時器18，保證營養(yǎng)液中含有充足的溶存氧。營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng)7由營養(yǎng)液灌19、水泵20和管道21組成，營養(yǎng)液灌中貯存濃度配 制好的營養(yǎng)液工作液；通過水泵能夠及時、便捷的補(bǔ)充營養(yǎng)液育苗槽中減少的營養(yǎng)液。
育苗過程包括如下步驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入營養(yǎng)液，根據(jù)作物育苗不同時期的需要調(diào)整營養(yǎng)液的濃 度及液面高度；b.育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，其上覆蓋播種紙，將種子直接播種在播種紙 上；c.在載有種子的播種紙上面覆蓋具有吸水透氣性的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋覆蓋 基質(zhì)；d.利用紙張的吸水性或者從上面噴水，保持覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)濕潤，保證種子萌發(fā)時的水分需求；e.種子發(fā)芽后，根 系可以順利穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和珍珠巖或蛭石 的阻力可以有效防止幼苗戴帽出土；根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)主要依靠根系 從下部營養(yǎng)液中吸收；f.采用氣泵向營養(yǎng)液中定時充氧。g.營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過鋪設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽下方或埋設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽內(nèi) 的調(diào)溫管道冬季循環(huán)熱水，夏季循環(huán)冷水，調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最適溫度；h.育苗過程中由于秧苗生長和蒸騰使?fàn)I養(yǎng)液育苗槽中減少的營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液 補(bǔ)給系統(tǒng)及時補(bǔ)充。實施例2充氣式營養(yǎng)液無基質(zhì)黃瓜育苗(一 )應(yīng)用實施例1中所述的育苗系統(tǒng)進(jìn)行黃瓜育苗，黃瓜育苗過程包括如下步 驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入黃瓜專用營養(yǎng)液(其主要元素組成成分見表1)，營養(yǎng)液 的濃度為全倍量，營養(yǎng)液深度6. 5厘米；表1黃瓜專用營養(yǎng)液組成
權(quán)利要求
一種營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)，其特征在于，其包括營養(yǎng)液育苗槽、育苗格盤、播種紙、覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)；該營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)盛營養(yǎng)液；該育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，育苗格盤為底部具有復(fù)數(shù)個凹陷格盤孔的塑料盤，每個格盤孔的尺寸為單株幼苗根系生長所需空間，每個格盤孔的至少一個側(cè)面上開有透水孔，該透水孔部分或全部浸沒在營養(yǎng)液中；該播種紙在播種時直接覆蓋在該育苗格盤上；該覆蓋紙在播種后覆蓋在載有種子的播種紙上；該覆蓋基質(zhì)鋪設(shè)于覆蓋紙上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述栽培系統(tǒng)還包括營養(yǎng)液溫度調(diào) 節(jié)系統(tǒng)、營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)和營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng)；該營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)溫管道，循環(huán)泵，水箱，溫控開關(guān)，以及加熱和制冷設(shè)備； 該調(diào)溫管道鋪設(shè)在所述營養(yǎng)液育苗槽下方或埋設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)；該營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)包括充氧泵，充氧管道，開口于營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)的多孔出氣口，和間 歇式開關(guān)或定時器；該營養(yǎng)液補(bǔ)給系統(tǒng)包括營養(yǎng)液罐、水泵和連通營養(yǎng)液罐與營養(yǎng)液育苗槽的管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述栽培系統(tǒng)還包括營養(yǎng)液循環(huán)控 溫系統(tǒng)，其包括營養(yǎng)液池，輸液管道，循環(huán)裝置，調(diào)節(jié)循環(huán)裝置運(yùn)行的間歇式開關(guān)或定時器， 加熱、制冷設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)液育苗槽上設(shè)置水位控制 閥，其為可調(diào)節(jié)高度的管狀結(jié)構(gòu)，其一端開口于營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)，另一端連接溢流管道；當(dāng) 營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)的液面高過水位控制閥口時，營養(yǎng)液通過水位控制閥和溢流管流出營養(yǎng)液 育苗槽，回流到營養(yǎng)液池中；通過調(diào)節(jié)閥口的高度，控制不同時期營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)營養(yǎng)液的 液面高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述營養(yǎng)液育苗槽的高度為8.5 9. 5厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中任一項所述的栽培系統(tǒng)，其特征在于，所述覆蓋基質(zhì)為珍珠巖或 蛭石，厚度為0.5 1厘米。
7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的栽培系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗的方法， 其特征在于，其包括如下步驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入營養(yǎng)液；b.育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，其上覆蓋播種紙，將種子直接播種在播種紙上；c.在載有種子的播種紙上面覆蓋具有吸水透氣性的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋覆蓋基質(zhì)；d.利用紙張的吸水性或者定期向育苗格盤上噴水，保持覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)濕潤；e.種子發(fā)芽后，根系穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)的阻力防止幼苗戴 帽出土 ；根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)依靠根系從下部營養(yǎng)液中吸收；f.營養(yǎng)液充氧系統(tǒng)采用氣泵向營養(yǎng)液中定時充氧；g.營養(yǎng)液溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過鋪設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽下方或埋設(shè)在營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)的調(diào)溫管道冬季循環(huán)熱水，夏季循環(huán)冷水，調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最適溫度；h.育苗過程中由于秧苗生長和蒸騰使?fàn)I養(yǎng)液育苗槽中減少的營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液補(bǔ)給 系統(tǒng)及時補(bǔ)充。
8. 一種應(yīng)用如權(quán)利要求1、3、4、5或6所述的栽培系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗的方法， 其特征在于，其包括如下步驟a.在營養(yǎng)液育苗槽中注入營養(yǎng)液，b.育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，其上覆蓋播種紙，將種子直接播種在播種紙上；c.在載有種子的播種紙上面覆蓋具有吸水透氣性的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋覆蓋基質(zhì)；d.利用紙張的吸水性或者定期向育苗格盤上噴水，保持覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)濕潤；e.種子發(fā)芽后，根系穿透播種紙向下生長，上面覆蓋紙和覆蓋基質(zhì)的阻力防止幼苗戴 帽出土 ；根系長出后，幼苗植株水分、養(yǎng)分的供應(yīng)依靠根系從下部營養(yǎng)液中吸收； f.營養(yǎng)液循環(huán)控溫系統(tǒng)為營養(yǎng)液育苗槽中補(bǔ)充營養(yǎng)液，通過營養(yǎng)液的循環(huán)過程進(jìn)行溶 氧，并通過系統(tǒng)中的加熱、制冷設(shè)備直接調(diào)控營養(yǎng)液的溫度至秧苗生長最適溫度。
全文摘要
一種營養(yǎng)液無基質(zhì)育苗栽培系統(tǒng)及育苗方法，該系統(tǒng)包括營養(yǎng)液育苗槽、育苗格盤、播種紙和覆蓋紙；營養(yǎng)液育苗槽內(nèi)盛水或營養(yǎng)液；育苗格盤放置于營養(yǎng)液育苗槽上，育苗格盤中的格盤孔側(cè)面開有透水孔；播種紙覆蓋在育苗格盤上；播種后覆蓋紙蓋在載有種子的播種紙上。該方法為將種子播種在播種紙上，上面覆蓋吸水透氣性良好的覆蓋紙，覆蓋紙上面覆蓋珍珠巖或蛭石；種子發(fā)芽后，根系可穿透播種紙向下生長，根系長出后，幼苗植株的根系從下部營養(yǎng)液中吸收水分養(yǎng)分。該系統(tǒng)去除了傳統(tǒng)工廠化育苗技術(shù)中基質(zhì)的使用，并實現(xiàn)了對整個育苗過程中植株生長所需的溫度、水分、養(yǎng)分和氧氣的全方位精確調(diào)控，真正做到了育苗環(huán)節(jié)的工廠化，提高了育苗的整齊度、壯苗率和健壯度。
文檔編號A01G31/02GK101965795SQ20101024010
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者劉明池, 武占會, 陳海麗, 齊敏 申請人:北京市農(nóng)林科學(xué)院