一种定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法与流程

文档序号:31850635发布日期:2022-10-19 01:02阅读:83来源:国知局

1.本发明涉及无土栽培技术领域,尤其涉及一种定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法。


背景技术:

2.传统的无土栽培所用肥料分成含钙肥的a肥和含磷、硫肥的b肥,分别在桶中高浓度溶解制成浓缩肥,再按比例在灌溉用水桶或水池中二次稀释溶解;或者a肥和b肥先后在灌溉用水桶或水池中稀释溶解,最后用水泵精准灌溉施肥,操作繁琐;或者直接采用水肥一体机实现肥料的调配、溶解,设备造价高。
3.传统的无土栽培常采用每日过量灌溉,余液排出流走或回流再用,过量的水肥供应造成植株旺长,茎秆粗,叶片大;植株旺长消耗过多的光合作用产生的营养,减少了花果的营养供给,致使开花少、膨果慢、果实小、产量低;水肥浪费,同时还造成不必要的动能资源的浪费。
4.另外,灌溉的水肥浓度控制不合理,植株生长缓慢、植株矮小或植株旺长、果实少或根系老化等都是水肥浓度不合理导致,另外,水肥浓度不合理还会产生盐害伤根。因此,为了避免盐害,每次或每日至少1次水肥过量灌溉冲洗基质排出流走基质中积累的肥料或盐分,否则每次灌溉后基质中没有被吸收的肥料逐渐积累并再基质中吸附储存,基质中的水肥浓度逐渐升高,形成肥害或盐害,轻度肥害或盐害毛细根受伤变色,植株晴天中午新稍萎蔫;中度肥害或盐害毛细根死亡和粗根受伤变色,植株晴天叶片萎蔫;重度肥害或盐害粗根死亡和主根受伤变色,植株全部萎蔫。如果采用较低的水肥浓度或ec值进行灌溉,虽然不会形成肥害或盐害造成植株萎蔫,但是植物会缺肥黄叶、早衰造成减产。
5.传统无土栽培只能用检测水肥浓度或ec值的方法控制灌溉水肥浓度,操作繁琐,并且必须购置检测水肥浓度或ec值的设备。为了准确检测灌溉水肥中灌溉水肥的ec值,传统无土栽培都要投巨资购买设备对灌溉用水进行反渗透等净化处理,增加无土栽培的设备成本。


技术实现要素:

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法,通过水肥管理精确控制水肥量和水肥浓度,实现无土栽培的简易操作,不仅水肥不需要不回流,也不需要高价设施和设备,生产投入和运营成本低,产量高和品质高。
7.为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法,包括水肥管理,所述水肥管理包括配制水溶肥:按照植物生长对矿物质营养元素的需求配置水溶肥,在水溶肥中添加颗粒或粉末固体酸性化学肥料,同时搅拌混合均匀;确定灌溉水肥的用量:
先根据成株根系体积或基质体积确定每日水肥灌溉总量的范围;每日水肥灌溉总量的范围内,按照季节、有效日照时数、生长规律设定不同生长阶段的每日水肥灌溉总量;按照基质保水性确定灌溉频率和每次灌溉量;控制灌溉水肥的浓度:按照植物生根、旺株、结果三阶段调整灌溉水肥浓度或水肥浓度轮换灌溉以控制水肥浓度或以较高水肥浓度进行灌溉,再定期灌溉清水。
8.作为优选的技术方案,配制水溶肥步骤中,固体酸性化学肥料的添加量占水溶肥重量的1-20%;水溶肥稀释成的灌溉水肥的的浓度在0.5-6

范围内调整时,灌溉水肥的酸碱度在5.3-6.5范围内。
9.作为优选的技术方案,所述固体酸性肥料包括固体硝酸、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸脲、硫酸氢铵或硫酸氢钾、edta等其中的一种或多种。
10.作为优选的技术方案,每日水肥灌溉总量的范围为基质体积或成株根系体积的5%
‑‑
20%。
11.作为优选的技术方案,控制灌溉水肥的浓度步骤中,按照植物生根、旺株、结果三阶段调整灌溉水肥浓度包括:植物移栽定植开始生根后至15-20天阶段内,低水肥浓度进行灌溉;植物移栽定植15-20天后大量长根系布满基质时,中水肥浓度进行灌溉;植物移栽定植25-30天后,植株生长旺盛,高水肥浓度进行灌溉。
12.作为优选的技术方案,控制灌溉水肥的浓度步骤中,水肥浓度轮换灌溉以控制水肥浓度包括:温度高、光照强的上午,植株生长旺盛,以高水肥浓度进行灌溉控旺增产;夜晚温度低、无光照时,下午以中水肥浓度进行灌溉促进生根;阴雨雪天温度低、光照弱时,低水肥浓度进行灌溉或者不灌溉,防止肥害伤根。
13.作为优选的技术方案,控制灌溉水肥的浓度步骤中,茄果类和瓜果类蔬菜水果的结果期,用提高水肥浓度的方法控旺增产,水肥浓度提高到3.5

—5

之间,灌溉之后使得基质中的ec值提高到3.5—4.5之间;茄果类和瓜果类蔬菜水果的结果期,用减少水肥用量的方法控旺增甜,正常供水量减少60%、供肥量减少30%,使植物产生旱胁迫和肥盐胁迫,造成植株生长缓慢甚至停止生长,光合作用产生的营养几乎全部提供给果实,果实增糖增甜。
14.作为优选的技术方案,还包括栽培设施管理,所述栽培设施管理包括:配置基质:有机质粉末按照一定比例添加到传统基质中形成保水多肥基质;有机质粉末和传统基质的重量份比例为1:1或4:3或3:2或2:1;填充基质:保水多肥基质位于下层,保水多肥基质的上侧铺透气少肥或无肥基质材料;基质表层覆盖松散透气或不传导水分的基质材料。
15.作为优选的技术方案,传统基质包括沙子、细石、珍珠岩、钢渣、炉渣、椰糠、岩棉、陶土、草炭土、蛭石、菇渣中的一种或多种;有机质粉末包括泥炭土、腐殖土、酒糟泥、粉末有
机肥、糖渣、蚯蚓粪、牛羊粪中的一种或多种。
16.透气少肥或无肥基质材料选用沙子、珍珠岩、蛭石、粗纤维椰糠等其中的一种或多种;松散透气或不传导水分的材料选用沙子、珍珠岩、大颗粒或长纤维秸秆、粗纤维椰糠的一种或多种。
17.作为优选的技术方案,采用沟槽式无土栽培,用隔离布铺设在沟槽内用于布隔离地面,将容纳基质的无土栽培设施放置在隔离布上上述定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法具有以下优点:1、配置的水溶肥中含蔬菜等作物所需的各种元素,无需再次将传统的ab肥二次稀释灌溉,施肥简单,节省设备投资;水溶肥配置时采用颗粒或粉末固体酸性化学肥料,替代传统无土栽培用液体酸调整灌溉水肥酸碱度,安全、简单方便、省事省钱;2、控制水肥量和水肥浓度,替代传统无土栽培检测ec值控制灌溉水肥浓度的方法,操作简单;不同生长阶段和季节定量灌溉替代传统无土栽培过量水肥灌溉,灌溉技术简单;3、按照基质保水性确定每次灌溉量和灌溉频率,实现全吸收,不回流不浪费,节约水肥或能源,操作技术简单;4、按照植物生根、旺株、结果三阶段调整灌溉水肥浓度,高低水肥浓度轮换灌溉,替代前期频繁调整ec值和中后期固定ec值进行水肥灌溉,施肥技术简单;水肥精准控制,基质不需要冲洗,施肥技术简单;还可以通过提高水肥浓度的方法控旺增产,用减少水肥用量的方法控旺增甜;5、定量灌溉的水肥被植物全部吸收,不需要传统无土栽培必须的余液(灌溉后多余的水肥)排出流走或回流再用的栽培设施,节省设施投资;6、用有机质粉末改良传统无土栽培基质形成保水多肥基质,降低灌溉频率;使用有机肥作为原料复配基质替代传统无土栽培基质,前期仅灌溉清水,无需施肥,使用成本低;7、基质表层覆盖松散透气或不传导水分的材料提高基质保水技术,可减少水分蒸发,减少灌溉频率。
具体实施方式
18.一种定量灌溉水肥不回流模式的简易无土栽培方法,包括水肥管理,包括配制水溶肥、确定灌溉水肥的用量和控制灌溉水肥的浓度。
19.配制水溶肥:按照植物生长对矿物质营养元素的需求配制水溶肥。
20.例如,当作物需要含有12矿物质营养元素的水溶肥时,确定水溶肥中12种矿物质营养元素的重量比例:n:p2o5 :k2o:ca:mg:s:(fe+mn+b+zn+cu+mo)=(10~16):(3~6):(10~18):(3~10):(1~3):(0.5~2):(0.05~0.2)。
21.按照上述重量比例配置水溶肥。
22.配置水溶肥时,在水溶肥中添加颗粒或粉末固体酸性化学肥料,同时搅拌混合均
匀;固体酸性化学肥料的添加量占水溶肥重量的1-20%。
23.其中,固体酸性肥料可选用固体硝酸、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸脲、硫酸氢铵或硫酸氢钾、edta等其中的一种或多种,不仅能够作物对矿物质营养元素的需求,还可以确保水溶肥稀释形成的灌溉水肥酸碱度范围更大。
24.使用时,按照灌溉水肥的需求浓度或水肥比例在水桶或水池溶解水溶肥,再用水泵吸水灌溉,施肥简单,矿物质营养元素比例控制更精准。由于固体酸性肥料的添加,灌溉水肥的浓度在0.5-6

范围内调整时,灌溉水肥的酸碱度(ph值)在5.3-6.5范围内,不需要再加酸调整无土栽培灌溉水肥的酸碱度(ph值)。水溶肥稀释溶解配制通用浓度或ec值灌溉水肥时,例如浓度值为3

或ec值为3.5,灌溉水肥的酸碱度(ph值)约等于5.8;水溶肥稀释溶解配制低浓度或低ec值灌溉水肥时,例如浓度值为0.8

或ec值为1,灌溉水肥的酸碱度(ph值)约等于6.3。
25.通过检测余液的方法校正植物生长必须的营养元素比例;以12种营养元素水溶肥为例,检测余液的方法具体包括:水溶肥稀释成灌溉水肥对作物灌溉后,再次灌溉前,用手挤压基质并检测流出的水肥中含有的12种营养元素的肥料元素含量并计算获得12种营养元素的比例;将计算得到的12种营养元素的比例与灌溉水肥的12种营养元素的比例对照,调整下次灌溉时灌溉水肥中12种营养元素的含量;直至流出水肥12种营养元素的比例接近灌溉水肥12种营养元素的比例。
26.确定灌溉水肥用量作物生长与环境温度密切相关,下文的冬季低温季是指每年的12月、1月、2月:初春或晚秋是指每年的3月、4月、10月、11月:初夏或秋季是指每年的5月、6月、9月;夏秋高温季则是指每年的7月、8月。
27.先根据成株根系体积或基质体积确定每日水肥灌溉总量的范围。
28.无土栽培中后期成株植物根系布满基质,故可根据成株根系体积或基质体积确定每日水肥灌溉总量的范围,即每日水肥灌溉总量的范围为基质体积或成株根系体积的5%
‑‑
20%。
29.例如对于基质条、基质袋和盆栽等移动型无土栽培:基质用量少、根系集中,再结合不同季节的温度高低情况,冬季低温季、初春或晚秋、初夏或秋季和夏秋高温季的每日灌溉总量分别为基质体积的10%、12.5%、15%、20%。
30.对于沟槽式无土栽培,基质用量多、根系分散,再结合不同季节的温度高低情况,冬季低温季、春季晚秋、初夏秋季和夏秋高温季的每日灌溉总量分别为基质体积的5%、6.5%、7.5%、10%。
31.在每日水肥灌溉总量的范围内,按照有效日照时数和生长规律调整不同生长阶段和季节的每日水肥灌溉总量。
32.按照生长规律调整不同生长阶段和季节的每日水肥灌溉总量:定植移栽后的小苗根系少和植株矮小叶片少,需要的水肥灌溉量少;随植株迅速生长、根系和叶片数量迅速增多,需要的水肥供给量逐渐增多;植株结果后,植株生长缓慢、新生叶片数量减少,进入成株生长阶段,需要定量的水肥供给量。
33.高温季节,移栽后小苗生长到结果成株需要5周,每日水肥灌溉总量按照1:2:4:8:16比例递增;例如夏季种植2000株黄瓜,第1周每日水肥灌溉总量为0.1吨水,第2周每日水肥灌溉总量为0.2吨水,第3周每日水肥灌溉总量为0.4吨水,第4周每日水肥灌溉总量为0.8吨水,第5周每日水肥灌溉总量为1.5吨水。
34.低温季节,移栽后小苗生长到结果成株需要6周,每日水肥灌溉总量按照1:2:4:8:10:16比例递增。
35.按照有效日照时数调整不同季节灌溉量:普通植物开始生长的有效温度是20℃,例如冬季温室内大于20℃的有效光照平均8小时;初春、晚秋温室内大于20℃的有效光照平均10小时;初夏、秋季大于20℃的有效光照平均12小时;夏秋高温季温室内大于20℃的有效光照平均15小时。
36.每日水肥灌溉总量按照冬季低温季:初春或晚秋:初夏或秋季:夏秋高温季的比例为8:10:12:15调整。例如温室内种植2000株结果期的黄瓜,冬季低温季每日水肥灌溉总量0.8吨水,初春、晚秋每日水肥灌溉总量1吨水,初夏、秋季每日水肥灌溉总量1.2吨水,夏秋高温季每日水肥灌溉总量1.5吨水。
37.每日水肥灌溉总量确定后,按照基质保水性确定灌溉频率和每次灌溉量。
38.若基质保水性强,如果基质一次性能够吸附多日须要的灌溉量,可以多日灌溉一次,每次灌溉量等于每日水肥灌溉总量乘以间隔灌溉天数。
39.例如:春季种植2000株成株黄瓜,每日需求灌溉量1吨水;经过清水灌溉测试,一次性灌溉5吨水,基质底部仅出现少量余液(基质吸附后渗出的多余水)。可以5日灌溉1次,每次灌溉5吨水;可以4日灌溉1次,每次灌溉4吨水;可以3日灌溉1次,每次灌溉3吨水;可以2日灌溉1次,每次灌溉2吨水;可以1日灌溉1次,每次灌溉1吨水;可以每日灌溉2次,每次灌溉0.5吨水;可以每日灌溉3次,每次灌溉0.33吨水;可以每日灌溉4次,每次灌溉0.25吨水
……
若基质保水性差,如果基质一次性仅能够吸附每日水肥灌溉总量的几分之一,可以每日灌溉几次,每次灌溉量等于每日灌溉量除以每日灌溉次数。
40.例如:春季种植2000株成株黄瓜,每日需求灌溉量1吨水;经过清水灌溉测试,一次性灌溉0.5吨水,基质底部仅出现少量余液。可以每日灌溉2次,每次灌溉0.5吨水;可以每日灌溉3次,每次灌溉0.33吨水;可以每日灌溉4次,每次灌溉0.25吨水;可以每日灌溉5次,每次灌溉0.2吨水;可以每日灌溉6次,每次灌溉0.167吨水;可以每日灌溉7次,每次灌溉0.143吨水;可以每日灌溉8次,每次灌溉0.125吨水等等。
41.用检测余液校正成株植物的每次灌溉量和灌溉频率,用余液检测方法进行校正,实现全吸收,不回流不浪费,节约水肥或能源,操作技术简单。具体操作为:每次按照计算确定的灌溉量灌溉后,再次灌溉前,检测用手挤压基质流出的水肥的总量;水肥流出过多,减少水肥灌溉量和增加灌溉频率,每日灌溉总量不变,直至用手挤压基质后流出少量的水肥或者不流出的水肥。
42.每日水肥灌溉总量用检测余液校正成株植物的灌溉量,具体操作方法为:每日按照计算确定的灌溉量灌溉后,第二日再次灌溉前,检测用手挤压基质流出的水肥的总量;用手挤压基质后不流出水肥,增加水肥灌溉量;用手挤压基质后过多流出的水肥,减少水肥灌溉量;直至用手挤压基质后流出少量的水肥。
43.控制灌溉水肥的浓度
可才用以下三种不同方式:按照植物生根、旺株、结果三阶段调整灌溉水肥浓度:植物移栽定植开始生根后至15-20天阶段内,以迅速恢复植物根系和促进产生大量长根系布满基质为主要目的,低水肥浓度进行灌溉,例如1

;植物移栽定植15-20天后大量长根系布满基质时,以促进植株迅速旺长为主,中水肥浓度进行灌溉,例如2

;植物移栽定植25-30天后,植株生长旺盛,茎秆变粗,叶片变大,开始出现花蕾时,以促进植株开花结果为主,高水肥浓度进行灌溉,例如3


44.水肥浓度轮换灌溉以控制水肥浓度:上午中午温度高、光照强、光合作用和呼吸作用强、生长旺盛,容易旺长徒长,可以高水肥浓度进行灌溉,例如3.5

,控旺增产;夜间温度低、无光照、无光合作用,下午可以中水肥浓度进行灌溉,例如2.5

,促进生根;阴雨雪天温度低、光照弱、光合作用和呼吸作用弱,低水肥浓度进行灌溉,例如1.5

,或者不灌溉,防止肥害伤根。
45.水、灌溉水肥轮换灌溉以控制水肥浓度:以较高水肥浓度进行灌溉,再定期灌溉清水,稀释基质积存的肥料再吸收和防止肥害或盐害,促进根系再生。
46.较高水肥浓度进行灌溉,连续灌溉后基质中没有被吸收的肥料逐渐积累,基质中的水肥浓度逐渐升高,定期灌溉清水稀释基质积存的肥料,再形成较低浓度的水肥,植物能够重新吸收,防止连续灌溉后基质中形成肥害或盐害;灌溉清水后,再形成较低浓度的水肥,促进根系再生,施肥技术简单。
47.例如:植物移栽定植开始生根后至15-20天阶段内,较高水肥浓度进行灌溉,例如水肥浓度1.5

,1周灌溉1次清水;植物移栽定植15-20天后较高水肥浓度进行灌溉,例如水肥浓度2.5

,1周灌溉1次清水;植物移栽定植25-30天后,较高水肥浓度进行灌溉,例如水肥浓度3.5

,1周灌溉1次清水。
48.植物进入中后生长期后,上午中午温度高、光照强、光合作用和呼吸作用强、生长旺盛,容易旺长徒长,可以上午高水肥浓度进行1次灌溉,例如水肥浓度4

,下午灌溉1次清水。
49.用余液检测方法进行校正灌溉的水肥ec值,具体操作为:每次按照计算确定的灌溉量灌溉后,再次灌溉前,检测用手挤压基质流出的水肥中肥料的水肥ec值,流出的水肥ec值大于灌溉水肥ec值,降低灌溉的水肥ec值;流出的水肥ec值小于灌溉水肥ec值,提高灌溉的水肥ec值;直至流出的水肥ec值接近灌溉水肥ec值。
50.植株的结果期,用提高水肥浓度的方法控旺增产,水肥浓度提高到3.5

—5

之间,灌溉之后使得基质中的ec值提高到3.5—4.5之间,抑制植株营养生长,促进生殖生长,促进果实的膨大,促进果实增重,促进增产,肥盐胁迫提高品质。例如大果西红柿在中后生长的结果期,上午灌溉水肥浓度提高到4。5

,下午灌溉清水,大果西红柿果实大,单果重,沙瓤满籽,增产增质。
51.无土栽培技术种植茄果类和瓜果类蔬菜水果的结果期,用减少水肥用量的方法控旺增甜,正常供水量减少60%、供肥量减少30%,使植物产生旱胁迫和肥盐胁迫,造成植株生长缓慢甚至停止生长,光合作用产生的营养几乎全部提供给果实,果实增糖增甜。例如樱桃西红柿在中后生长的结果期,水肥浓度提高到7

,ec值提高到6.5,三天灌溉一次,减少60%的供水量和30%的供肥量,果实糖度提高到13.5,个别果实糖度达到到14.8。
52.通过控水肥提高产量和品质,用提高水肥浓度的方法控旺增产,用减少水肥用量的方法控旺增甜,替代传统无土栽培技术种植茄果类和瓜果类蔬菜水果产量低和品质差。
53.灌溉水肥的用量按照植物生长阶段的水肥需求量和基质的保水性确定,每次定量灌溉水肥必须被植物全部吸收,不需要冲洗排出流走基质中剩余的肥料,不需要在基质中过量灌溉水肥后剩余的水肥回流再用。
54.栽培设施管理包括配置基质:有机质粉末按照一定比例添加到传统基质中形成保水多肥基质。
55.其中,传统基质包括沙子、细石、珍珠岩、钢渣、炉渣、椰糠、岩棉、陶土、草炭土、蛭石、菇渣中的一种或多种。
56.有机质粉末包括泥炭土、腐殖土、酒糟泥、粉末有机肥、糖渣、蚯蚓粪、牛羊粪中的一种或多种。
57.有机质粉末和传统基质的重量份比例为:1:1、4:3、3:2、2:1。
58.在基质条、基质带或基质盆内填充基质:保水多肥基质位于下层,保水多肥基质的上侧铺透气少肥或无肥基质材料;基质表层覆盖松散透气或不传导水分的基质材料。
59.新苗种植在沟槽内的基质的上层,移栽后需要先产生新根系,上层基质透气和少肥或无肥促进生根,并且不会积水沤根和肥多烧根。新苗种植后的中后期,根系发达深扎,同时水肥需求量大,并且中后期根系老化耐水耐肥,不会积水沤根和肥多烧根,保水多肥基质在沟槽内下层分布促进水肥吸收。表层使用松散透气或不传导水分的材料,基质下部水分很少向基质表层传导,防止基质水分的挥发,造成基质整体干燥和植物根系干旱,提高基质的保水性。
60.其中,透气少肥或无肥基质材料选用沙子、珍珠岩、蛭石、粗纤维椰糠等其中的一种或多种。
61.松散透气或不传导水分的材料包括沙子、珍珠岩、大颗粒或长纤维秸秆、粗纤维椰糠的一种或多种。
62.采用沟槽式无土栽培:用毛毡布、塑编布、无纺布、棉布、化纤布、塑料布等各种布隔离地面,基质条、基质袋、基质盆等可移动式无土栽培直接放置在地面上。
63.传统无土栽培技术不严格的控制每日水肥的营养元素比例、水肥的浓度和水肥量,每次都加量灌溉水肥,多余的水肥排出流走或回流再用,同时冲洗掉上次灌溉基质内剩余的无法吸收的肥料元素。沟槽式无土栽培必须在下部安装或制作能够供余液或多余的水肥排出流走或回流再用的铁皮槽、塑料槽、塑料管、水泥砖砌构槽或者用塑料布铺等栽培设
施,增大了栽培成本。采用上述的水肥管理技术可简化栽培设施。同时,保水多肥基质可分解出含有12种元素的水溶性化肥,供作物生长需要。
64.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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