[發明專利]一種根與根莖類藥用植物的設施半水培栽培裝置及方法

有效

• 申請號: 201410080888.4
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103843651A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 劉文科;趙姣姣;楊其長
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余功勛

技術領域

本發明屬于設施農業無土栽培技術領域，具體涉及一種根及根莖類藥用植物設施條件下半水培無土栽培的裝置及方法。

背景技術

過去幾十年，國內外市場對中藥材需求量不斷增加，但野生藥用植物資源枯竭程度狀況日益嚴重，無法滿足商業需要，因此藥用植物開始人工大規模的大田栽培生產。但是，藥用植物大田栽培過程中存在著許多問題，生產的可持續性難以保證。首先，過量施用化肥、農藥等農用化學品導致中藥材中農藥、重金屬超標，藥用成分含量下降等問題，嚴重影響了中藥材的質量。同時，多數藥用植物對土壤條件要求嚴格，長期種植易發生連作障礙問題，需要倒茬種植，從而限制了高產優質藥材的生產規模，中藥材供給矛盾仍難以解決。為了解決藥用植物大田栽培存在的病蟲害頻發，施肥施藥過多，中藥材質量下降等問題，提高我國中藥材品質和有效供給，研發在設施可控環境下無土栽培藥用植物的方法與技術取代土壤露地栽培十分有必要，具有十分重要的意義。

與大田栽培相比，設施內無土栽培栽培藥用植物具有眾多優勢。首先，設施環境因子可控，藥用植物養分供給可控。設施內的溫度、濕度、光照，CO₂濃度等條件，可以根據藥用植物的需求進行而適當調控；而且，設施藥用植物無土栽培可根據作物生長供給養分，提高作物的養分吸收率，減少因施肥過多而引起的環境污染、品質下降和資源浪費。（2）設施藥用植物無土栽培可杜絕或減少連作障礙的發生，減少農藥的施用。設施內無土栽培采用基質或營養液栽培，栽培基質經過消毒后可二次使用，可減少因連作而引起的各種土傳病害，減少農藥的使用。（3）設施藥用植物無土栽培可人為調控提高中藥材的質量。栽培過程中可通過溫度、光照等環境因子和水肥供給的控制，促進植物的生長和產量，提高藥用部位藥用成分的累積，提高中草藥的質量。（4）設施藥用植物無土栽培可實現周年生產，生產效益成倍提高。因設施內環境可控，藥用植物的設施栽培可周年進行，提高藥用植物的栽培效率。總之，設施無土栽培藥用植物將大幅度提高中藥材的產量和質量，有效減少中藥材病蟲害及重金屬含量超標等問題，實現節水、節肥、節約耕地資源等功能。

在藥用植物中，以根和根莖入藥的藥用植物占很大比例，商業化價值很高，占有重要地位。然而，根和根莖類藥用植物是以根或根莖作為藥材入藥的，其根莖的產量和質量直接決定著藥用植物生產的效益。為了實現優質高產，必須為根莖藥用植物的地下部提供適宜的生長環境，以利于其膨大和藥用成分的累積。因此，傳統的無土栽培方法（如NFT、DFT和基質栽培技術）無法滿足根莖類藥用植物生長的根區環境的需求。首先，水培條件下，植物的根系無法膨大形成膨大根，并且缺乏溶解氧供給；其次，傳統基質栽培條件下，基質層薄，基質的溫度和濕度條件容易受設施溫濕度條件的影響，發生大幅度的晝夜波動，所以基質環境不易控制，導致植物的根系的膨大難以調控；最后，單純的基質栽培只能從基質層上部滴灌營養液，基于植物喜水肥的生物學特性，常導致植物根系較淺，限制根系膨大和深扎，嚴重限制根莖類藥用植物的生長和中藥材的品相。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種設施條件下根和根莖類藥用植物半水培栽培裝置及其栽培方法，通過栽培裝置，即營養液槽和栽培槽將栽培基質與營養液分開，營養液在營養液槽內流動，裝有基質的栽培槽嵌套在營養液槽內，營養液通過吸液孔由營養液槽進入栽培槽，并通過基質的向上吸水吸肥作用將營養液供給植物吸收，滿足其水肥需求，同時避免基質一直浸泡在營養液中，可增加基質中的溶解氧的含量，利于根部生長。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種根與根莖類藥用植物的設施半水培栽培裝置，包括營養液槽和栽培槽，其內分別裝有營養液和栽培基質，栽培槽嵌套于營養液槽內，栽培槽下部浸入營養液中并設有使營養液進入的吸液孔。

進一步地，所述吸液孔可以是各種形狀，比如圓孔、方孔、長條形、柵狀等，優選采用呈水平多行排列的多孔狀的吸液孔。

進一步地，所述營養液槽為方形、圓形等形狀，所述栽培槽采用與其相匹配的形狀。優選地，營養液槽為長方體形；栽培槽的上部為長方體形，下部為倒梯形，該倒梯形與營養液槽同高，所述吸液孔設于該倒梯形的兩個斜面上。

一種適用于上述裝置的栽培基質，有利于藥用植物的生長，該栽培基質包括蛭石、草炭和珍珠巖，按照1:(1～2):(0.5～1)的質量比例混合而成。

優選地，所述蛭石、草炭和珍珠巖的質量比例為1:2:1。