第二节 植物水培

植物水培,就是不要土壤、完全用营养液栽种植物。和土壤栽培相比, 它具有不受土地限制、产量高、品质好、节省水肥、病虫害少以及劳动强度小等优点。因此,现在很多国家在花卉、蔬菜和苗木等方面,广泛应用水培法进行生产。

水培法是一项技术性根强的植物栽培方法。少年儿童参加这项活动,不仅可以掌握水培技术,还可以锻炼他们的实验操作技能,是一项很有意义的活动。

一、用具用品

(一)水培装置

1000 毫升广口瓶、橡皮塞、通气管、气泵(或二连球)、铝箔或黑色纸片等。

(二)配制营养液所需的用具用品

分析天平、烧杯、量筒、移液管、漏斗、细口瓶、pH 试纸等。

(三)配制营养液所需的化学药品

含有氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、氯、硼、锰、锌、铜、钼等元素的各种盐类和酸类。

(四)育苗用具用品

塑料方盘(30×20× 8 厘米)、人工基质、对基质消毒的器具和消毒剂等。

二、活动开展的步骤方法

(一)配制营养液

  1. 营养液是水培的核心。在水培过程中,植物所需的营养元素和水分, 主要靠吸收营养液得到。因此,营养液的配制必须适合植物生长发育的需要。配制营养液时,最好选用所栽培植物的专用配方。现把 11 种常见蔬菜、花卉的营养液配方列举如下(表 1—1)。

  2. 营养液配制方法。

  1. 配制营养液时,为了配制方便,一般都是先配制浓液(母液),使用时再进行稀释。浓液与稀释液的配比为 1:100。

  2. 对容易与其他化合物起化合作用的盐类,在配制浓液时,不宜混在一起。特别是硝酸钙,与硫酸钾或磷酸盐混在一起时容易形成硫酸钙、磷酸钙沉淀;但在稀液中,则不易产生沉淀。因此配制浓液时,需要准备两个容器,一个盛放硝酸钙溶液,另一个盛放其他盐类的混合液。

  3. 植物根系在 pH5.5~pH6.5 的弱酸性范围内生长最好。因此,营养液的 pH 值应该调节在这个范围以内。在配制营养液时,要准备浓度为 10% 的硝酸或磷酸,单独盛放,用以调节营养液的 pH 值。营养液的 pH 值可用 pH 试纸测定。

  4. 营养液中的含氮、磷、钾、硫、钙、镁等元素的各种盐类,应尽量使用粗制的化学药品或商品肥料。这样不仅可以降低费用,而且也节省微量元素的使用。因为粗制化学药品和商品肥料的杂质中,含有各种微量元素, 这些微量元素的含量,完全能满足植物生长发育的需要。因此,如果含大量元素的各种盐类是使用粗制化学药品或商品肥料时,配方中含氯、铁、硼、锰、锌、铜、钼等微量元素的盐类和酸类药品都可省掉。

  5. 配制营养液可使用洁净的井水、泉水和自来水。但各地水质有硬水与软水之分。硬水和软水一般以水中钙的含量多少来划分。凡含钙 90~ 100ppm 以上的叫做硬水,不足 90ppm 的叫做软水。软水中除钙含量少以外, 镁及其他盐类的含量也少。因此,软水地区的营养液中,应该增加硝酸钙的用量,使钙的浓度达到 120ppm 以上;同时,软水中碳酸盐的浓度也低,酸的用量也应相应减少。

(二)育苗

  1. 准备育苗容器及人工基质。育苗容器可采用底部有孔的塑料方盘,使用前须刷洗干净。育苗所用的人工基质的种类很多,使用时可根据情况就地取材,一般多选用蛭石、草炭、岩棉等材料,也可选用锯末、稻壳、炉渣等。人工基质既可几种混合,也可单独使用。例如 2 份草炭与 1 份蛭石混合、1

份锯末与 1 份炉渣混合等。

基质选好后,须进行筛选、清洗和灭菌。基质的灭菌可用普通铝锅进行间歇蒸汽消毒,也可用 2%市售福尔马林进行药剂灭菌。

间歇灭菌的方法是用 100℃、30 分钟杀死基质中的杂菌营养体,然后把含有芽孢和孢子的基质在温箱或室温下放置 24 小时,使芽孢和孢子萌发成营

养体,然后再以 100℃处理半小时,再放置 24 小时。如此连续灭菌 3 次,即可达到完全灭菌的目的;药剂灭菌的方法是用喷壶盛取福尔马林,均匀喷湿基质,然后覆盖塑料薄膜,风干两周后即可使用。

  1. 播种。种子播种前,先进行浸种、催芽,然后将发芽种子播入塑料方盘的基质中。播种后浇透清水,并用塑料薄膜覆盖基质。

幼苗钻出基质后,撤掉塑料薄膜,用营养液和清水交替灌溉。营养液的浓度应是定植后所使的营养液浓度的一半或更低。

(三)定植

  1. 组装水培器。按照图 1—2 所示,将广口瓶、橡皮塞、通气管、气泵(或二连球)等物件组装成简易水培器。橡皮塞的中央应钻一大一小两个孔,小孔放置进入营养液的通气管,大孔放置栽培的植物。广口瓶外应包以铝箔或黑纸,以阻止光线进入瓶内。

  2. 将幼苗定植在水培器上。当幼苗长到一定叶片数时,进行移苗定植。移苗时间随植物种类而不同,如番茄幼苗长到 7 片叶时进行移苗,而黄瓜移苗时间则是长到 4~5 片叶的时候。

定植前,在水培器中盛放营养液,瓶中营养液盛得不能太满,上端应留出一段容纳空气的空间。然后在待定植的幼苗茎的周围垫以棉花,安置在橡皮塞的大孔中,棉花应松紧适度,既要使幼苗定植稳固,又要留出将来植株茎秆长粗的余地。

(四)日常管理

  1. 补充营养液和水分。营养液应每周补充一次,其余时间补充水分,每

隔 2~3 周更新一次营养液。在补充营养液时,应同时用 pH 试纸测定营养液的 pH 值,并及时用酸调整。

  1. 补充氧气。每天应定时用气泵或二连球向营养液补充氧气,以保证植株根系正常生长。一天中补充氧气的次数和时间长短,视气温和植株大小而定。

日常管理中的防止病虫、整枝、搭架等工作,与一般土壤栽培基本相同。三、注意事项

(一)关于育苗工作

水培法所用的幼苗,必须用人工基质进行培育,不能在天然土壤上进行, 更不能临时从田间取苗。之所以这样作,一是人工基质可以保证幼苗不感染病虫,二是只有这样,才能使学生全面掌握水培的方法。

(二)及时记载

在活动过程中,应对水培的步骤方法、日常管理、植物生长发育状况等及时进行记载,以便于活动结束时进行总结。