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本片围绕水培技术中，营养液槽和培育池的建造、以及栽培板、定植基质选择制作，营养液循环系统设置：水培营养液的配置方法。本片以水培生菜为例，向观众朋友们详细地介绍了水培生菜技术的生产流程。尤其是洗根、定植、二阶、三阶苗分苗，后期的湿度，光照，营养液管理技术等内容。
水培生菜技术
1 栽培设施建设
水培生菜的栽培设施包括储液池、循环系统（水泵、定时器、阀门、泄压管道、输液管道、回液管道等）和种植系统（栽培架、种植槽、黑白膜等）。
1.1 储液池
为了增加营养液的缓冲能力，给根系创造相对稳定的环境条件而将储液池设计在地下，一般1 000 m2的温室需要8 m3的地下贮液池（长、宽、高分别为2 m×2 m×2 m）。考虑到营养液的配制和更新频率，地下储液池体积可适当扩大，但不宜超过10 m3。
1.2 循环系统
营养液循环系统由水泵、定时控制器、阀门、泄压管道、输液管道、回流管道等组成。水泵宜选用耐腐蚀的潜水泵，一般1 000 m2的栽培面积（其中单个栽培床长度小于20 m）可使用750 W的潜水泵。通过出水口的泄压阀调节供水量和回水量，使用拨片式机械定时器控制水泵的自动开启。
1.3 种植系统
目前生产上的种植槽和定植板一般采用EPS（聚苯乙烯泡沫）材料制成，1 m为1个单元，长度可根据种植需要随意连接，以20 m以内为宜，以便于营养液循环流动；宽度主要应用的规格有30 cm、60 cm和80 cm，为便于种植者操作，一般不超过90 cm。种植槽也可用水泥砖或水泥预制板建成，内部铺上塑料薄膜，使用厚度为2～3 cm的EPS板作定植板[3]，宽度与种植槽外沿宽度一致，以便于架在种植槽壁上。在定植板上按20 cm的间距开若干定植孔，孔径2.5 cm。
2 生菜品种选择
选择高产、优质、抗病、商品性好、适合人们需求的品种。
2.1 散叶生菜品种
散叶水培生菜品种有波士顿奶油生菜、美国大速生、罗莎生菜等，植株高度22～30 cm，平均单株质量150～200 g，生长期30～40 d。
2.2 结球生菜品种
结球生菜品种有北山3号、大湖366、凯撒、民谣等品种，表现为早熟、耐热、抽薹晚、结球整齐、适应性广，尤以北山3号最为理想。生菜性喜冷凉，气温25 ℃以上时结球困难，栽培中要注意栽培地区的季节、气候和温度条件。
3 生菜水培营养液配制
3.1 pH的调节
生菜适合的营养液pH范围为6.0～6.9，北方大部分地区水质偏碱性，需用磷酸来调节pH，既经济又实用[4]。
3.2 大量元素的配比
大量元素N、P、K、Ca、Mg、S的含量分别为196 mg/L、31 mg/L、234 mg/L、181 mg/L、73 mg/L和96 mg/L，通常使用的肥料为硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁、磷酸二氢铵。
3.3 微量元素的配比
微量元素乙二胺四乙酸二钠铁、硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵的含量分别为2.8～5.6 mg/L、0.5 mg/L、0.5 mg/L、0.05 mg/L、0.02 mg/L和0.01 mg/L。
将配好的营养液pH调至6.0～6.9，EC值调至1.8～2.2 mS/cm。
4 生菜育苗及苗期管理
4.1 育苗设施
根据季节、气候、温度条件的不同，选用冷棚、日光温室和连栋大棚等保护设施进行育苗。育苗设施应具备通风、降温、保温、补光等功能。
4.2 育苗基质的选择与处理
为便于后期定苗时根部基质易清洗、免伤幼苗根系并提高劳动效率，采用育苗平盘进行育苗，使用蛭石作为育苗基质，蛭石要求呈颗粒状，直径1～3 mm。装盘前将蛭石含水量调至35%～40%，堆置2～3 h使基质充分吸水，然后将预湿好的基质装入平盘中，用刮板从平盘的一端刮向另一端，使盘内填满基质，四周边框清晰可见。
4.3 播种
将育苗平盘内的蛭石用水浸透，在其上均匀撒播催好芽的种子，覆盖一层相当于种子体积1倍的蛭石，然后用1 000目的喷头均匀浇透水后覆盖地膜。
4.4 苗期管理
将苗床温度白天控制在20～25 ℃，晚上控制在12～16 ℃，正常情况下7 d左右即可出苗。播种后10 d左右、当幼苗真叶展开后，用EC值1.6～1.8 mS/cm、pH 6.0～6.5的营养液浇灌1次。待幼苗长出2～3片真叶时为定植适期。
5 生菜定植
用定植板将栽培容器口盖严，然后在栽培床内加满营养液，并开启水泵循环，注意检查栽培床、营养液槽是否漏水，调试好供液量、回液量大小等。夏季将营养液EC值调至1.6～1.8 mS/cm，冬季适当高些，调至2.0 mS/cm左右，pH 6.0～6.5。待一切准备好以后再定植，生菜栽植株行距以20 cm×20 cm为宜，每平方米栽25株，定植时首先将幼苗根部的蛭石洗净，在幼苗茎基部裹上3 cm见方的海绵块，然后将苗塞进定植孔中，并使苗根部舒展开。定植2～3 d后检查，发现异样苗要及时取出并查找原因，进行补苗。
6生菜生长期管理
水培生菜的管理主要是控制温室的温度和营养液的供应。定植后根据生菜不同生长阶段调节温室内的温度，缓苗阶段白天将棚温控制在20～25 ℃，夜间15～20 ℃；缓苗后白天将棚温控制在15～22 ℃，夜间10～15 ℃；收获期间为了延长供应期，白天可将温度控制在10～15 ℃，夜间5～10 ℃。营养液要保持液面稳定和充足的含氧量，在水泵电源处安装定时器，每隔2 h循环30 min，营养液温度应控制在18～22 ℃，pH 6～6.5，当幼苗长出4片真叶以上时，可将EC值调至1.8～2 mS/cm，约20 d左右即可长成商品菜。
7 生菜病虫害防治
水培生菜病虫害很少，但必须注意保持营养液洁净，因为水培生菜一旦发生根部病害会很快蔓延，因此定植和收获时操作人员必须用84消毒液喷手后再操作，且每月都应更换1次营养液。每茬作物栽培完后，全部循环管道内部必须用100 mg/kg的次氯酸钙溶液或含有0.3%～0.5%有效氯的次氯酸钠溶液循环流过20～30 min，以彻底消毒。夏季有时会发生红蜘蛛、蚜虫等虫害，可用1.8%阿维菌素等高效低毒生物农药进行防治，每隔7 d左右防治1次，连续防治2～3次。
相关资料：
一、水培蔬菜是什么?
水培蔬菜的定义是指大部分根系生长在营养液液层中，只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的，有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短，富含多种人体所必需的维生素和矿物质。
水培是无土栽培的一种，分类于无基质栽培，无基质栽培类型是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系，根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中，但育苗时可能使用某些基质。水培指植物大部分根系直接生长在营养液液层中的无土栽培方式。主要有：营养液模技术，植物被种植于1-2cm厚的不停循环流动的浅层营养液层上;深液流技术，营养液层深度最少4-5cm，最深8-10cm，有时甚至更深，营养液按设定频率循环流动;浮板水培技术，在较深(5-6cm)的营养液液层中放置一块上铺无纺布的泡沫塑料，根系生长在湿润的无纺布上。
二、水培蔬菜的优点
1、蔬菜营养构成更加均衡
水培蔬菜中提供的营养液是由水和营养元素构成的。营养元素来自可溶解的无机肥料，此类无机肥料与植物在土壤中生长所需要的养分具有同样的分子组成。水培法种植可以对蔬菜的营养成分实施精确的控制。对消费者来讲，
另外，在收获时，技术人员对上市的蔬菜实行严格的质量监督标准。而且，对蔬菜的包装可以保护菜叶不被碰碎和损坏，使消费者买到的蔬菜同其收获时一样。并且，包装建立起的微环境将延长蔬菜的活力，良好的保护和适当的保存会使生菜天天都新鲜。我们还可以利用营养水养鱼、虾。鳞片没有腥臭气味，鱼的排泄物中的氨氮成分，还可作为蔬菜的有益补给，被蔬菜吸收。
2、不受自然条件制约
传统露天生产的土培蔬菜会受自然条件制约，土地单位面积产量低，又因部分蔬菜不能连作导致土地利用率低，遇上恶劣天气和酷暑严寒常常减产减收，农药和重金属污染也无法避免，市民很难吃到真正意义的“卫生”绿色蔬菜。
通过水培技术生产蔬菜无需土壤，而是采用深池浮板栽在水中，通过营养液供应蔬菜所需营养，蔬菜根系未与土壤相接触。而且采用智能化调控温、光、水和二氧化碳，设置隔离带防止病虫侵入，能避免土壤连作障碍、天气灾害和病虫害，也无重金属污染，无需打农药，保证了蔬菜品质安全和清洁卫生，不用洗就可随摘随吃，并能做到全天候生产，每日播种和每日收获，这样做能很好地解决蔬菜淡季供应的问题。
三、水培蔬菜栽种品种
适合水培蔬菜的种类有很多，目前常见的主要有两类，一个是果菜类，另一个就是叶菜类。
1、果菜类水培蔬菜
果菜类蔬菜由于其生长周期相对较长，一般都在一年左右，且在从定植到采收的整个生长周期内要进行两到三次的营养液更新，栽培管理难度比较大，因此不太适合水培培育。
目前我国培育的果菜类蔬菜主要以番茄为主，较常见的是番茄树的水培。其特点是：抗病性强，可以进行长季节栽培;果肉硬实、果皮较厚，不易裂果;植株长势旺盛，结果能力强;对环境条件的适应性较强，对高温、低温、弱光等均有一定的抗性。
2、叶菜类水培蔬菜
绝大多数叶菜类蔬菜均可采用水培的方式进行。较常见的品种有：生菜、菠菜、水芹、芥蓝、菜心、油菜、小白菜、羽衣甘蓝、紫背天葵等。其中，生菜是最重要、最常见的水培叶菜类蔬菜之一。
四、水培蔬菜的核心技术
营养液配制是水培蔬菜正常生长的核心技术。同时也是无土栽培的基础和关键。根据植物生长对养分的需求，把一定量的肥料按适宜的比例溶解于水配制而成的溶液称为营养液。水培的成功与否在很大程度上取决于营养液配方、浓度、各种营养元素的比例、酸碱度、液温是否合适，以及植物生长过程中的营养液管理是否能满足各个不同生长阶段的要求。只有采取正确的配方，按适宜的方法配制和管理营养液，使植物在生长发育的任何时期都处于最适宜的营养液环境中，植物才能将更多的能量用于生长、开花、结果，从而获得快速、高产、优质的栽培结果。
只有深入了解营养液的组成原理、营养液的变化规律以及调控方法，才能真正掌握水培的精髓。营养液的配置和管理，绝不是机械地拿来已有的配方，照方抓药似地将几种肥料溶解在水里那么简单的事情。因为不同的水质、栽培方式、气候条件、栽培时期都对营养液的配制与使用效果有很大的影响。只有正确地、灵活地配制和使用营养液，认真实践，才能取得栽培上的成功。
【导读】：北京市农科院的刘明池突发奇想，要给蔬菜搭个支架，那这个支架往哪儿搭?它怎么就解决了以往水培方式不能栽种果菜类蔬菜的难题?
【节目文稿】：
给蔬菜搭支架
【主持人】：你好，欢迎收看科技苑。搭支架这个词儿啊，咱们一般听到的是用在医疗上给心脏病人搭支架。估计您可能是头回听说，有给蔬菜搭支架的。给蔬菜搭的这个支架，到底要搭在哪?这个支架又会起到什么作用呢?
【解说】：阳春三月的北京桃花、连翘虽然争相迎来了春天的气息。但是因为今年遇到了倒春寒，气候还是非常的寒冷。可是在北京市农林科学院的蔬菜基地里，却是满园春色。一串串晶莹剔透，鲜艳亮丽的西红柿挂满了枝头。西红柿长得好不稀罕，稀罕的是种西红柿的方法。您瞧，这些西红柿都种在白色长长的管道里。要说用管道种菜早已不新鲜了，但是此管道非彼管道，这里面的奥秘大着呢?
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：这是我们北京市农林科学院蔬菜研究中心研发的，一个新的无土栽培技术。我们叫它液流式弓背管道培果菜栽培系统。
【采访】
刘明池：这是我们管道栽培的一个剖面图，这是一个110公分的大管子，然后我们在下面加了一个弓背式的小管。
记者：它这个是这么放的。
【解说】：这个小管，就是这种管道水培的核心机密。它其实就是一个半拉的塑料管，反扣在管道里，看起来就像弓背一样，所以叫它弓背式管道培 ，专家们也形象地把它叫做给蔬菜搭支架。别看支架挺简单，但是它解决了果菜类蔬菜不能水培的难题。那么为什么以前不能种，现在就能种了呢?刘明池在北京市农林科学院工作20多年了，他的研究方向一直是设施高效栽培技术。为了给管道根系搭支架，他耗费了3年的心血。可是好好的管子里为什么要套这么一个半拉的小管子呢?这个小支架，怎么就解决了果菜类蔬菜不能用水培栽种的难题呢，果菜类水培又存在什么样的问题呢?水培蔬菜因为没有农药残留、绿色、环保健康。因此许多种植园区都采用这种栽培方式，最常见的就是种生菜、种芹菜等。
【采访】
刘明池：这种管道栽培系统大家比较常见，原来都用来做叶菜类的短期栽培，比方一些生菜。
记者：对，这生菜长得多好。
【解说】：虽然水培方式健康环保，但也就只能种这些像生菜、芹菜类的叶菜，真正种果菜的几乎就没有。
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：原来生菜就是40天~50天的。
【解说】：水培能够种植叶菜类蔬菜，是因为叶菜的生长周期短，一般30~40天就能够收获，收的时候连根带菜都拔掉了。它的一生也就算完成了，因为时间短，所以不怕烂根。而种果菜类生长周期长的就不行。
【采访】
刘明池： 主要是营养液它本身深度都在这个部位。
记者：都在管子的这个部位。
刘明池：营养液深度比较深，容易出现沤根、烂根。到夏季做果菜栽培就不太适应。
【解说】：而像西红柿这样的果菜类蔬菜，它的植株比较高大，本身等到结果，就需要很长的时间。另外果菜类，一般都可以收好几茬，一边收一边采，能够持续生长7到8个月。大半年都泡在水里，这根可受不了，长期缺氧就容易腐烂。
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：这个根系，我们看到它拔出来以后是一种变褐色的颜色。主要这个根系它本身是一个生命体，它需要呼吸。那么泡到水里面由于氧气的缺乏，就变成了厌氧呼吸，就是我们说的发酵了。慢慢的根会越来越烂，就失去了吸收养分和水分的功能。
【解说】：果菜类根，容易烂根还有一个原因，就是根太多，容易堵管道。像西红柿这样的果菜，要供应那么大一棵植株，就需要长出大量的根系，根多、根长，团成个疙瘩就容易堵在那。营养液流不过去，管道里缺氧就更严重。所以周期长了就都得烂根，归根结底，烂根就是营养液中溶氧低造成。
【采访】
刘明池：出现这个发酵烂根的现象。
记者：哎呦，有点臭味。
刘明池：有点发酵的味道是吧?
记者：腐烂了是吧?这个中间都有一点发黑。
刘明池：你来摸一下，好像有一种被烫熟了的感觉，对吧?有烫熟了那种感觉它就已经完全发酵了。
【管种水培番茄视频】记者：根都没有弹性了。
刘明池：根系就失去了吸收水分和养分的功能，所以植株就没法长高长大。
【解说】：要解决烂根的问题，就得想办法让根呼吸到氧气。那氧在哪呢?氧气是在空气里的，只有让营养液的液面上留出一定的空间，氧气才能溶到营养液里面去。于是，刘老师就试着降低营养液的液面高度。
【采访】
记者：上面流出这个空间是为什么?
刘明池：是为了便于吸收空气中的氧气。根系呢有一个比较好的，吸收养分和吸收氧气的一个结构。
【解说】：营养液降低以后，液面上空就有空气了，根缺氧的问题就不严重了。但是这个根不是固定的，有时会掉下去，一掉下去又完全泡在营养液里了，这样还是会烂。
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：种果菜就是由于根系在液体里面会慢慢烂掉，主要由于缺氧容易烂掉。那么这个问题一直是我们无土栽培中的一个技术性问题，从生产当中我们没法解决的一个问题。
【解说】：果菜类烂根的问题一直困扰着刘明池，怎么解决这个溶氧问题呢?他翻阅了大量的资料，还是找不到办法。在一次出国考察时，看到国外的一种无土栽培模式给刘明池带来启发。始终让一部分根在营养液里吸收养分，一部分在空气里呼吸氧气，这根系就不会出现烂根的现象。于是他就设计出了一个固定根的装置。
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：这个管子上面我们就设了两个装置，一个呢就是打一个定植孔，植株呢就是好定制。另外我们就找了一个可变径的定制孔 ，主要是固定把这个营养液有一定的高度，不让根系完全泡到营养液里面去。
【解说】：别小看了这个小小的定植孔，上面这个里面细外面粗的装置能帮助小苗固定高度，说白了就是把小苗架起来，这样小苗在长出根系后就不会全部泡到营养液里面去，就不缺氧了。
果菜的采收时间比较长，大约需要6～8个月时间，在这段时间里，它们的根系一层一层长出来，对于氧气的需求量越来越大，管道中的营养液当中含的氧气，就不够果菜生长需要了。有了定植孔，和降低液面这两项措施就能让根不再缺氧了。而且这个定植孔还有一个好处，就是等全收获完，拉秧的时候，又能很方便地把根全拽出来 。虽然定植孔能够固定植株的高度，可是管道里的营养液得保留多少，才能即让植株能够吸收营养，又能有足够的呼吸空间呢?通过多次的试验，刘明池发现，管道中的营养液保留两厘米的高度，作物长得最好。
【采访】北京市农林科学院蔬菜研究中心研究员 刘明池：我们是从 5公分、4公分、3公分、2公分、1公分，五个高度都做了。同时进行对比，两公分的长的最好。后来我们分析它的原因，可能根系放到两公分的位置，在空气和营养液中有一个合理的分布。
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万方数据
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