[發明專利]一種通過水平擴散篩選適用于滴灌系統的無土栽培基質的方法及應用

有效

• 申請號: 202010569032.9
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111670781B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張海蘭;姚利;單洪濤;萬魯長;趙自超;郭兵;楊正濤;劉永
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: A01G24/22
• 分類號: A01G24/22;A01G24/23;A01G24/25;A01G31/00
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

本發明涉及一種通過水平擴散篩選適用于滴灌系統的無土栽培基質的方法，主要是檢測5?7min內水在基質表面的水平擴散距離,選擇擴散距離在4cm以上的栽培基質作為適用于滴灌系統的無土栽培基質；本發明涉及的技術方案簡單可行，檢測數據較少，不需要復雜的計算方法，有利于實際應用和推廣；減小了無土栽培基質在實驗階段向實際應用階段推廣時，栽培效果不穩定的風險。

技術領域

本發明涉及一種通過水平擴散篩選適用于滴灌系統的無土栽培基質的方法及應用，屬于農業無土栽培技術領域。

背景技術

無土栽培因為省水、省肥、空間利用率高、產品潔凈、觀賞性強的優勢，在蔬菜水果的種植中，應用非常廣泛，特別是在缺水的沙漠、戈壁地區，這種栽培方式是滿足缺水地區蔬菜水果供應的主要種植方式。栽培基質對無土栽培的效果，具有重大影響。目前無土栽培普遍使用的栽培基質是以草炭土為主，并在其中加入適量的珍珠巖和蛭石用于調節栽培基質的通氣孔隙度、持水孔隙度等指標。很多農業科研院所在做以菌渣、稻殼等農業廢棄物來替代草炭土作為無土栽培基質的研究工作。但是很多用來代替草炭土作為無土栽培基質的其他基質在實驗室階段表現良好，而在大面積推廣階段表現卻不盡人意，達不到蔬菜水果在草炭土上的生長狀態。即代替草炭土的無土栽培基質僅是符合NY/T 2118-2012蔬菜育苗基質標準，代替草炭土的其它基質在實驗階段向實際應用階段推廣時，達不到相應的使用效果，進一步影響了前期研發代替草炭土無土栽培基質的工作效率。

現在的栽培基質持水能力的檢測，是根據要求檢測基質的持水孔隙度，基質需要浸泡在水中24小時，根據基質中的持水量來計算其持水孔隙度。很多基質在較長時間的浸泡后，持水孔隙度會顯著提高，但是在實際的無土栽培管理措施中，澆水時間一般每次只有15-20分鐘，每天只澆一次，這既有利于減少設備的工作時間、延長設備的使用壽命，又有利于減少人工管理成本。那些需要較長時間浸泡才能提高持水量的基質因為沒有足夠的浸泡時間，實際持水孔隙度就達不到NY/T 2118-2012蔬菜育苗基質要求的持水孔隙度指標，在實際生產中，這些基質無法快速將有限時間內滴灌的含有作物必須元素的營養水儲存，導致這些水從栽培槽的底部空隙流失，基質中含水、含肥量很低，滿足不了作物正常生長所需，導致作物缺水缺肥。

中國文獻《無土栽培基質水分特性參數研究》(甘露，范海燕，吳文勇等，農業機械學報，2013年5月第44卷第5期)公開了選用設施無土栽培常用8種基質，試驗測定其孔隙度、滲透系數、水分特性曲線、擴散率等水分特性參數，綜合分析了所述8種基質的水分特性參數，并對8種基質作為育苗和栽培基質進行了綜合評價。該方法利用現有指標對常用無土栽培基質進行綜合分析，并未給出開發代替常用無土栽培基質對應基質的技術方案；里面涉及的滲透系數指的是水在基質中通過的難易程度，測量滲透系數時，基質已經處于水飽和狀態。該文獻中涉及的水平擴散率是一個廣泛的概念，采用水平土柱滲吸法測定，將基質均勻裝入直徑為5cm、長為50cm水平有機玻璃管中，利用檢測專用器材馬氏瓶供水，需要記錄馬氏瓶水位變化及潤濕鋒每過1cm所用時間，在試驗結束時，從潤濕鋒開始迅速取基質，稱質量進行加熱干燥，測定基質柱的含水率分布，從而計算出Boltzmann變換參數，可算出不同含水率值對應的Boltzmann變換參數，進一步利用不同含水率值和Boltzmann變換參數計算出水平擴散率(單位cm²/min)，該水平擴散率需要檢測的數據較多，檢測方法和計算公式相對復雜，該指標主要體現的是基質長時間的保水能力，水分擴散率包括基質在高含水率情況下的水擴散能力，這對栽培生產沒有實際指導意義，并且需要專業人員檢測，不利于市場應用和推廣。