设施蔬菜超高产有土栽培技术内容及作用

研究设施蔬菜超高产高效土壤栽培技术的切入点主要是引进新型耕作机械和工程手段，在两个方面取得突破：①机械设备与设施内田种植模式相适应，建立全新的固定田种植模式；②根据无土栽培科学施肥的启示，建立相应的有土栽培科学施肥方法，将固定资产投入降低到较低水平。

1.以纵横行走微耕机为核心的机械化

纵横行走微耕机前面装有平碎土机，后面装有旋转深耕机，两轮纵向行走在两个山脊上。作业从太阳能温室后墙的边界端开始，平碎土机器抬起，旋转深耕机掉下来，进行边界翻耕作业。回到边界另一端时，旋转深耕机抬起，平碎机掉下来进行边界碎土和平土作业，直到后墙边缘，然后轮子在横向边界边缘行走，使机组到下一个边界作业，从而实现不转弯的翻整地作业。使用效果如下:

（1）所有的土地准备环节都是机械化的。机组作业不需要转弯，没有入土行程和出土行程，翻耕时没有地角漏耕，没有床，所有的土地准备环节都可以机械化。提高劳动生产率，降低成本。

（2）为各项工程应用提供支撑点。传统的机械翻耕土地，地面上不允许有永久性固定物。微耕机作业的山脊不翻耕，因此山脊可以改为永久山脊，如混凝土或其他材料，然后组装成固定山脊。与传统土壤堆积的山脊相比，这种固定山脊具有许多优点：①为工业工程应用提供固定的支撑点；②为探索和深入发展现代农业提供支持。

(3)节能减排。纵横行走的微耕机动力为低压DC电机，电池提供能源，特别是设施内空气流量差，无废气排放有利于环保；电池可以在电网负荷最低的时候充电，有利于大环境下的节能。由于驱动轴的分配质量有一定的限制，传统的微耕机没有条件使用低压DC电机，所以传统的微耕机只能使用汽油机或柴油机，因为废气排放造成污染，在设施中的应用不利于人们的健康。

2.改良土壤，提高肥料利用率

（1）沟内施用基肥，增加土壤肥力。有机基肥大多由牲畜、人粪和沼气池的堆积物与土壤混合堆放而成，如种植中施用30t有机基肥hm2，均匀播放后，实际上只分摊3公斤m2左右，摊铺后厚度约1.5mm，许多行距较大的作物，大部分根系分布在30cm范围内，则分摊有机底肥0.212kg植物。30cm以外的有机底肥利用率低。沟施有机底肥，可将所有有机底肥集中在作物根系周围。

(2)改良土壤。由于常年耕种有机质含量低，甚至不到1%，设施内土壤有不同程度的硬化(盐渍化)，孔隙度小，不利于作物生长。纵横行走微耕机开沟，实施秸秆埋生物腐熟技术，利用微生物分解动植物遗体，增加土壤肥力(含微量元素)，利用微生物分解消除有害物质，改善土壤。

3.利用暗精量灌施工程追施液肥

水和营养液流动性好，容易人工定量输送到一定位置。暗精度灌溉施工工程的应用是由纵横行走微耕机的运行特性引起的。暗精度灌溉施工工程由固定山脊、管道地下网络和管道网络终端组成。固定山脊由混凝土或其他材料组装，管网放置在固定山脊内，垂直山脊设置适当的接口，常年不拆卸，管道终端与接口连接，管道终端出口可放置在作物根周围的表土层以下一定深度，也可放置在其他方式，管道终端每茬拆卸一次。所谓的精度是指将一定的水或营养液注入作物根周围一定范围的土壤中，一定范围以外的土壤不渗透或很少渗透。由于表面张力，水和营养液可以储存在一定范围的土壤间隙中，作物可以从中吸收营养。一定范围的土壤作为营养液容器，与无土壤栽培液的载体（池或槽）相同。这里只有不同的载体形式。

3.1追施效果明显

只要作物生长需要，就可以随时随地追施营养液。这样，无论作物生长期有多长，根据作物不同生长期的需要，合理安排每次精量灌溉营养液的数量和一定时间的灌溉频率，都能实现及时供肥、综合营养的科学施肥目标。

3.2与滴灌相比具有优势

滴灌使水或液体肥料从土壤表面施用，不能实现精度施用。施用面积大，施用水或液体肥料多，作物根系不能吸收的比例大于暗精量灌溉工程。滴灌使水从土壤表面施用，表土层含水量高，低温下容易形成设施内的高湿度。暗精量灌溉工程从土壤层以下2个～3cm注入水或营养液，水分含量自下而上下降，水分蒸发少，有利于降低湿度，减少高湿引起的疾病。

3.3有效提高劳动生产率

传统追肥一般在根茎附近挖坑、施肥、埋葬费时费力。用地下管道网络追施液肥，只有操纵控制机构才能实现追肥，大大提高了劳动生产率，降低了成本，降低了劳动强度。

3.4有利于环保

实施精量追施营养液，不施化肥，减少化肥流失。追施营养液使根系以外的土层不渗入或很少渗入，基本消除肥力流失，提高肥料利用率，减少对土壤环境的不利影响。

3.5能提高地温

寒冷季节，白天太阳照射表面土层温度升高，但耕作层土壤温度受地下低温传导，使整个耕作层温度高低，不能满足作物根系的需要；传统太阳能温室种植用水温度低于10℃，不利于灌溉后作物生长。暗精量灌溉工程可加热水或其他溶液，注入土层以下2层～3cm，使整个耕作层的温度环境有利于作物的生长。

3.6探索盐碱和贫瘠沙土的扩大应用

暗精量灌溉工程可以在作物根系附近建立适合作物生长的小环境，因此完全有可能扩大其在盐碱和贫瘠沙土中的应用。

(1)盐渍土地应用的可能性。由于风吹日晒，水分蒸发，盐渍地表土1～2cm盐量比例高，容易形成板结。板结的地表使作物不易破土出苗，导致农田缺苗和弱苗比例高。该技术在盐渍地的应用有四个优点：①整地后，蔬菜盆苗移栽到其上，根部在表土层2cm以下，无破土出苗问题；②设施内地表水分蒸发较少。此外，水和营养液应按需从表土层以下2层以下2层蒸发～注入3cm，部分水渗入地表，增加表土水分含量，降低表土盐（碱）含量比例，表土层不板结；③选择合理的精量灌溉水和营养液的频率，可以将作物根系附近的土壤含盐量控制在0.1%～0.2%，可种植各种蔬菜；④农家土肥和有机肥埋在每个种植面的中线机械沟里，改善了种植面的土壤，增加了肥力，没有硬化。此外，生物技术腐熟秸秆可以埋在床面的中线机械沟里。两者的结合逐渐改善了土壤，不断增加了土壤中的有机质含量，增加了土壤肥力，有机质含量高。在设施温湿度环境下，有利于微生物的生长繁殖，微生物更有利于土壤中污染物的分解，消除污染。

(2)应用于贫瘠沙地的可能性。贫瘠的沙壤地含砂量大，孔隙度大，水等液肥不易储存，水分容易蒸发，甚至深层水分无法保存。该技术在贫瘠的沙壤地应用中有三个优点:①埋设生物腐熟秸秆和沟渠施用有机底肥，加入适当的粘土粉，有利于改善土壤，提高肥力，提高水肥储存能力；②暗精量追施水和营养液，容易实现勤追少追，不使水和营养液渗漏或很少渗漏到根系以外；③设施内的环境可减少水分蒸发，有利于水土保持。

4.小结

暗精量追施营养液与床内机械开沟埋生物腐熟秸秆还田、沟内施有机底肥相结合，使番茄等作物在初中生长期由土壤提供营养和水分，蔬菜生长到后期或更长时间。当肥力不足时，暗精量灌溉工程追施营养液，使作物在整个生长期得到及时、全面的营养。这样，就形成了一套具有土壤栽培特点的科学施肥方法，与无土栽培的科学施肥效果相同。综上所述，该技术在设施土壤栽培蔬菜超高产生产中具有广阔的发展前景。