植物工廠化生產的雛形早先出現(xiàn)在北歐的設施園藝。在丹麥,克里斯麥塞栽培場較早運用工廠化管理方式進行水芹生產。70年代,在維也納技術大學建成一些利用自然光源的玻璃溫室植物工廠,按一定程序進行播種、育苗、定植、收獲等操作。美國的蔬菜工廠化生產是從荷蘭引進的,起初生產果菜類,單位面積產量達普通溫室栽培的10倍左右。此后,其它一些公司相繼建成了生菜、色拉、萵苣、菠菜等葉菜類蔬菜生產工廠。另外,前蘇聯(lián)、波蘭、羅馬尼亞的植物工廠除了生產蔬菜作物外,還進行香石竹、非洲菊和月季切花的生產。蔬菜工廠化育苗是在植物工廠化的發(fā)展過程中逐漸分化出來的,現(xiàn)已形成一項單獨的產業(yè)。工廠化育苗較早使用的育苗基質為巖棉,底部鋪設不織布供應營養(yǎng)液。大型專業(yè)化育苗工廠大多采用六七十年代的基質配方,如美國康奈爾大學60年代研制的復合基質A和B、加利福尼亞大學的VC培養(yǎng)土以及英國(1974)的GCRI配合物。Vavrina曾研究用城市廢料來育苗,RufusL.用河流污泥作為穴盤育苗基質的營養(yǎng)補充,效果都比較理想。近幾年,日本又發(fā)明了一種育苗缽塊,種子可以直接播入缽內,覆蓋基質后,排列在育苗床上,用水噴濕即可,缽塊的材料可用巖棉、草炭、椰殼發(fā)酵物等。 基質容重過大 ,除育苗時不便于操 作外 ,作為商品化育苗也不便于運輸。天津垂直綠化固化基質種植盒
通氣孔隙與持水孔隙的比值稱為氣水比,基質的氣水比是衡量物理性狀的重要指標,與總孔隙度一起更能說明基質的氣水關系。育苗基質的氣水比一般為1∶3-4為宜。司亞平等通過試驗發(fā)現(xiàn):當穴盤育苗基質的比較大持水量大于150%,液態(tài)含量60%-70%,氣態(tài)含量10%-20%時,可培育出健壯幼苗,并認為,上述三項物理性質結構指標可用來判斷某種材料是否能夠作為培育質量穴盤苗的基質。緩沖作用可以使根系生長的環(huán)境比較穩(wěn)定,即當外來物質或根系本身新陳代謝過程中產生一些有害物質危害作物根系時,緩沖作用將這些危害化解。具有物理化學吸收功能的固體基質都有緩沖作用。無土育苗時,常常會由于營養(yǎng)液中使用了較多的生理酸性鹽,在作物吸收過程中產生較強的酸性(氫離子濃度過高),具有物理化學吸收功能的基質可以將這些有害的活性酸轉變成潛行酸而消除其危害性。一般來講,有機基質比無機基質具有更大的緩沖能力。一般來說, 有機基質的持水性能都很好,但也不 是越大越好,例如椰糠和泥炭其巨大的持水性能致 使在桉樹嫩枝扦插時導致爛根 。相對來說, 基質吸 附的水能被植物吸收利用才有意義 。 天津垂直綠化固化基質種植盒由于設施土壤栽培存在諸多缺點,如土壤次生鹽漬化。
本研究中,一些生理指標在特定時期的相關性不同,且與總體相關性差異明顯,而另一些生理指標則無此差異。例如MDA與POD總體上為正相關,MDA含量與同時期和后期的POD活性為正相關,但與前期的POD活性為負相關,表明細胞內的過氧化反應能夠誘導POD的***,其活性的增高又***了過氧化反應,阻止了MDA進一步積累,這種效果存在一定的滯后性。而SOD活性與MDA含量不存在這種相關性變化的現(xiàn)象,表明SOD不是MDA含量降低的主要原因,但SOD在保護酶因子的載荷達極高,暗示該酶可能通過其它機制起到保護細胞膜的作用。此外,所有時期的可溶性蛋白都與2種保護酶活性為負相關,與MDA含量正相關,且后期的相關性更強,表明可溶性蛋白主要來源細胞破損,為負相關指標。RECOBERY與PR和MDA都為較強的負相關,而與POD和SOD活性正相關,表明復水后植物恢復情況主要由脅迫下保護酶的活性和細胞損壞程度決定;DT與MDA1、POD1、SOD1存在一定的負相關,但與PR無相關性,表明在干旱脅迫早期,細胞水平主要表現(xiàn)為MDA含量的增加并減弱膜保護系統(tǒng),并且這種反應越激烈,植物越早出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象?？梢?通過表型指標和不同時期的生理指標的相關性分析,可以發(fā)現(xiàn)干旱脅迫下植物細胞水平潛在的生理變化。
為民用燃料的廢棄物 ,各地均有 , 數(shù)量較大, 取 材方便;爐渣灰通氣性好 ,容重較大 ,持水量較低, 總 孔隙度較小 , 不含有機質;含有大量 P ,K 和豐 富的微量元素(Cu , Fe , Zn ,Mn)及重金屬元素(Cd , Pb ,Ni)。在用量不大的情況下, 重金屬 Cd , Pb ,Ni 的 連續(xù)使用不會對菜田環(huán)境帶來污染 。它的缺點是保 水吸水性能差 , 熱容量小, 變溫幅度大, 偏堿性, pH 值高達7 .76 以上。 容重較小(有 0 .09g cm3), 總孔隙度大 , 持水 量大, 但 pH 值較高 ,作育苗基質時常和其它基質混 用,澆水時容易浮起 。單一指標無法評價植物干旱環(huán)境適應能力,而多指標的綜合評價法能夠克服缺點,并廣泛應用于植物的抗逆性評價。
目前人工調制基質可以分為4種，不同基質具有不同的水分特征和空氣含量，適應不同的作物類別（圖1）。Ⅰ類基質：具有高度水分有效性和高通氣，其有效水體積大于25%，空氣體積大于>25％。這種基質特性雖然易于從蘚類泥炭調制獲得，但也可以通過多種原料調制得到上述優(yōu)良性狀。這種理想基質的優(yōu)點在于水分管理方便，限制因素少。Ⅱ類基質：具有較高水分有效性和較弱通氣性。由于基質顆粒較細，因此比Ⅰ類基質持水性更強。該類基質的主要缺點是有阻斷植物根系氧氣供應的潛在風險，強分解泥炭和草本泥炭就是典型例子。Ⅲ類基質：具有低水分有效性和高通氣。此類基質如果單獨用，需要頻繁的低劑量灌溉。因此，這種基質需要混合Ⅰ類基質和Ⅱ類基質，以便改進其通氣性。許多有機、礦物基質原料具有這些特征，如樹皮（新鮮的和發(fā)酵的）樹木纖維、珍珠巖和火山灰。Ⅳ類基質：具有高水分有效性、低水分緩沖性。這類基質的纖維內部含水很少或基本沒有，水主要儲存在顆粒接觸點附近。這些顆粒結構材料包括巖棉、木纖維等?；|對分吸持能量太小，導致水分布不規(guī)則，在栽培容器中上部基質中具有極高的氣水比，而在栽培容器的底部氣水比則極低。因為此類基質水分有效性高。 萎蔫是植物失水的重要形態(tài)表現(xiàn),以50%個體出現(xiàn)萎蔫作為植物的脅迫響應時間可以較好地反映植物的耐旱性。重慶生態(tài)固化基質的維護
基質的混合化以及與基質相適應的營養(yǎng)液配套措施是基質發(fā)展的趨勢。天津垂直綠化固化基質種植盒
從國內外無土栽培研究和生產實踐的歷史與現(xiàn)狀看,有機型基質使用較少。一方面是由于植物的有機營養(yǎng)理論不清楚,有機成分在設施滴灌條件下的釋放、吸收、代謝機理不明。另一方面隨著計算機技術、自動化控制技術和新材料在設施中的應用,設施園藝已進入全自控現(xiàn)代溫室新階段,有機型基質的使用可能會給植物營養(yǎng)的精確調控和營養(yǎng)液的回收再利用帶來困難。由于混合基質由結構性質不同的原料混合而成,可以揚長避短,在水、氣、肥協(xié)調方面優(yōu)于單一基質,所以,混合基質將是今后發(fā)展的方向。 天津垂直綠化固化基質種植盒
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