技术培训
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容器苗底部渗灌技术
一、容器苗底部渗灌技术
容器苗底部渗灌技术是一种借助基质的毛细管作用使水分通过基质从容器底部向上移动进行苗木灌溉的技术。一套完整而又完善的现代化容器苗底部渗灌技术不仅包含底部渗灌系统本身，同时还包括配套的容器类型、适宜的基质类型、以及对应的施肥技术和灌水技术等。
二、容器苗底部渗灌系统
容器苗底部渗灌系统包括多种形式，本文主要介绍一种封闭循环的潮汐式灌溉系统。该系统主要包括储水箱、压力泵、渗灌槽、输水管和回水管等部分(如图1、2)。启动该系统时，水分由压力泵从储水箱中通过输水管泵入渗灌槽，根据苗木需要确定渗灌时间(15～60 min不等)，渗灌结束后，未被利用的水分通过回水管返回储水箱供下次使用，大大减少了水资源的浪费，提高了水分利用效率。渗灌系统的组成可以根据需要自由调整，在现代化工厂育苗中，为防止水分循环滋生细菌，可连接过滤消毒设备，防止苗木受到病害；还可以根据需要连接计时器、电磁阀和计算机设备等，实现智能灌溉。
图1. 容器苗底部渗灌系统示意图(图片引自dumroese等人, 2007)
图2 底部渗灌系统实物图(北京林业大学刘勇教授摄)
三、底部渗灌技术的优缺点
1.节水节肥环保可持续。底部渗灌采用封闭循环的灌溉系统，水分从底部渗入，其明显优点就是节水节肥环保可持续。林木容器苗常用的灌溉方式为上方灌溉(喷洒)，这种方式的水资源利用率极低，一方面由于喷洒和叶面阻隔带来的损失高达70%，另一方面从容器中流失的水分也可达13%。而底部渗灌系统不存在叶面对水分的阻挡，未被利用的水分也被回收利用，相比传统的上方灌溉，可节水50%以上，甚至高达86%。随着水分的回收，因灌水淋溶的养分也被回收利用，减少了对环境的污染。有研究指出，底部渗灌培育苗木可减少养分淋溶25%～70%，所需施肥量为传统上方灌溉下的50%～70%即可满足需要，大大提高了肥料的利用效率。因此长期看来，底部渗灌技术不仅具有节能环保的可持续发展的生态效益，也可以减少水肥成本和劳动力成本，为苗圃公司带来更多的经济效益。
2.苗木生长均一，无明显的边缘效应。传统的喷灌设备虽然简单易安装，覆盖面积广，但往往出现喷洒覆盖面不均匀，边缘苗木的灌水达不到需求，从而导致苗木生长不均，存在明显的边缘效应。底部渗灌下，每个容器的灌水时间，接触水的面积均相等，灌水量基本一致，因此使用该系统培育的苗木相比上方灌溉生长均匀，受到边缘效应影响较小。通过合理施肥，底部渗灌系统培育的苗木形态上与上方灌溉的苗木相似或优于上方灌溉，同时可以获得更高的苗木养分浓度或含量，并有研究显示底部渗灌下的苗木造林表现更佳。
3.减少叶类疾病和苔藓滋生。温室中的温度较为温暖舒适，非常利于苗木生长。同时也利于细菌和真菌的生殖繁衍，加上喷灌带来高湿环境更易导致叶类疾病的发生。而底部渗灌的水分不与叶片接触，始终保持干燥，可减少叶类疾病发生。同时由于水分从下向上运输，以及基质表面水分容易蒸发，上层基质相对湿度较低，不利于苔藓植物的滋生，因此不利于病菌以及虫类生长，从而亦能减少苗木病虫害。
4.底部渗灌技术也存在一些潜在的缺点。底部渗灌下，养分随着水分向上运输，并在基质上层积累，导致基质上层盐分较高，如果盐分超出植物生长的耐受范围，将可能对苗木生长带来不利影响。因此，底部渗灌使用时需对基质的盐分进行监控，发现异常便于及时调整。同时，由于该系统属于封闭循环系统，根系分泌的有害物质亦随着水分收集，大量的积累后也可能对苗木产生伤害。而且如果某株苗木发生了病害，病菌随水传播，将可能危害其他苗木的生长。当然，目前的研究中，并未发现上述现象带来的危害。盐分的积累是一个缓慢的过程，主要集中在上层，而且随着施肥水平可调整，所以一般的植物都会通过自我调节适应环境变化。而对于潜在的有害物质积累和病毒传播，一般的系统中都会进行水分的过滤和消毒，所以在应用时注意水分的净化和消毒即可避免以上危害的发生。
四、底部渗灌配套技术
1.容器的选择。容器类型会显著影响苗木的底部渗灌效果、基质盐分积累以及苗木根系生长，因此选择合适的配套容器非常重要。一般来说，选择底部排水较好、具有空气修根功能的容器最好(如图3)。而对于我国常用的平底容器，则需要放置入兰花托盘中(图4)，使容器底部与渗灌槽具有一定的空隙较好。主要因为在一个较大面积的渗灌槽中，既要保证排水的通畅，还要保证苗木根系不会延伸到苗床上，起到空气修根的作用。对于深根性植物来说，需要深度较大的容器进行育苗，而如果渗灌槽的水位较低，渗灌时间会很长，而且很难将水分运输至基质表层，所以渗灌槽内水位的深浅和容器的高度要作为考虑的对象。
图3 进口空气修根容器及其配套托盘
图4 兰花托盘及无纺布容器底部渗灌育苗示范
2.基质的选择。底部渗灌技术主要依靠基质的毛细管作用运输水分，所以基质的吸水能力在底部渗灌技术的应用中发挥重要作用。目前常用基质以草炭体积比60%及以上较好，一般采用60%～75%的草炭结合珍珠岩、蛭石或其他基质常用材料均可有效实现水分运输。同时应注意基质装杯时不可过松，防止断层。如果渗灌中出现毛细管吸水能力被阻断的现象，可通过适量的喷灌恢复其作用。
3.施肥技术。底部渗灌系统下可采用多种方式进行施肥，但是目前主要以一次性施入控释肥和随水施肥为主。不管哪种施肥方式，均需要根据不同树种和苗龄制定。一般原则是比传统的上方灌溉的施肥量或施肥浓度低，以50%～70%为宜。还应结合基质的上层盐分积累决定，对于较为敏感的树种，需降低施肥水平。
4.灌水技术。苗木灌水技术应根据苗木不同生长时期的特点决定，对于速生期来说，苗木生理活动旺盛、生长较快，一般灌水量以基质饱和含量的75%～85%为宜，一般情况下2～3天灌水一次。而速生期后，为了促进苗木木质化、提高苗木抗性，可根据苗木特性降低灌水量或灌水频率，一般以60%左右即可，一周灌水一次，具体根据天气和温度条件调整。而对于实生苗的苗木出苗期，需要保持基质表层湿润，因此通常不进行底部渗灌，而是采用喷雾更利于苗木出苗整齐。
五、底部渗灌技术居家小应用
底部渗灌技术不仅可以应用于大型工厂化育苗，在家用盆栽植物中也颇有成效。家中喜欢养花或者种植蔬菜的人们都知道，使用上方灌溉很容易喷洒满地；有时出差一周无人照料，喜水的植物很可能萎蔫掉；而像君子兰和发财树这些植物灌水量控制不好经常生长不佳。笔者经过实践发现底部渗灌解决这些问题有效可靠,普通的花花草草均可直接将水灌入托盘中慢慢渗入。如遇短期出差，可将喜水花草放入较深一些的托盘中，根据自己出差的天数，适当增加灌水量，但如果出差时间过长，不建议使用此方法，因为植物根系会因为长期泡在水中无法呼吸导致水淹死亡。而对于君子兰等很容易因水多烂根的植物，在没有很多种植经验时，可以采用托盘中灌水渗灌的方式补水，既能保证基本生长需要，又不会因为水分太多而烂根。