利用溫室無土栽培生產(chǎn)流程開展教學(xué)實訓(xùn)探索

王青蘭，魏 闖，雷成霞，薛 樺，韓晶晶，劉白寧

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運城 044004）

利用溫室無土栽培生產(chǎn)流程開展教學(xué)實訓(xùn)探索

王青蘭，魏 闖，雷成霞，薛 樺，韓晶晶，劉白寧

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運城 044004）

將溫室無土栽培生產(chǎn)流程引入教學(xué)實訓(xùn)場中，為教學(xué)提供了一個完善而系統(tǒng)的實訓(xùn)場所。利用溫室無土栽培生產(chǎn)流程完成教學(xué)實訓(xùn)項目，實現(xiàn)“生產(chǎn)與教學(xué)”“課內(nèi)與課外”的相互融合，不僅使學(xué)生加深理解了相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)知識，而且提升了學(xué)生的實踐操作技能和職業(yè)技能，增強了學(xué)生綜合應(yīng)用職業(yè)技能、拓展就業(yè)渠道的能力。

無土栽培；生產(chǎn)流程；實訓(xùn)項目；實踐技能

1 溫室節(jié)水無土栽培實訓(xùn)場簡介

山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫室無土栽培實訓(xùn)場總面積576m2。溫室工程材料以陽光板為主，內(nèi)部主體工程由環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)、全自動智能控制設(shè)備、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、節(jié)水灌溉設(shè)施和無土栽培蔬菜生產(chǎn)設(shè)施等五部分構(gòu)成。無土栽培形式為基質(zhì)培和水培兩種，基質(zhì)栽培包含5類設(shè)施，水培包含4類設(shè)施。

2012—2013學(xué)年院課題組在溫室無土栽培實訓(xùn)場探索《節(jié)水灌溉技術(shù)與設(shè)備》《給排水管網(wǎng)工程》《水質(zhì)分析》等專業(yè)課程實訓(xùn)項目過程中，成立了無土栽培興趣學(xué)習(xí)小組。通過綜合分析溫室無土栽培實訓(xùn)場生產(chǎn)與管理的實際條件，有計劃地將無土栽培生產(chǎn)的全過程環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為適宜學(xué)生參與的3個綜合性教學(xué)實訓(xùn)項目，組織學(xué)生于2014年2月至2014年10月系統(tǒng)參與無土栽培生產(chǎn)全過程各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)實訓(xùn)。

2 實訓(xùn)項目

2.1 無土栽培生產(chǎn)流程實訓(xùn)

以水培為例，讓學(xué)生通過實訓(xùn)了解無土栽培的生產(chǎn)流程。

栽培品種選擇：根據(jù)各地?zé)o土栽培的生產(chǎn)實踐，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蚝退|(zhì)條件，該院溫室無土栽培實訓(xùn)場于2011年11月至2013年8月試栽的葉菜類蔬菜，生長狀況良好的品種為意大利生菜、小白菜、四季油麥菜、芹菜和茼蒿，其中水培意大利生菜的長勢明顯優(yōu)于其他葉菜類蔬菜，為此選擇水培意大利生菜作為綜合性教學(xué)實訓(xùn)中的生產(chǎn)品種。

種子處理：按播種季節(jié)的不同進行種子處理。當(dāng)夏秋季氣溫高達(dá)25℃以上，播種前首先對意大利生菜種子進行低溫處理：將種子清洗干凈，在清水中浸泡4～6h，待種子充分吸水后清洗再用紗布包好放在冰箱的冷藏室內(nèi)，溫度維持約5℃保持2～3d時間進行催芽，待種子大約70%露白時播種。

播種育苗：將已消毒和中性或微堿性的純蛭石（粒徑0.7～1.0mm）裝入育苗盤中，當(dāng)其充分吸水后，均勻撒播種子，再用蛭石將種子完全覆蓋，之后用薄膜覆蓋3～5d出苗后及時掀去薄膜覆蓋物；10～15d真葉展開后使用1.9～2.0ms/cm的營養(yǎng)液進行澆灌；20～30d長出3～4片真葉，苗高5～7cm時進行栽植。栽植見栽植技術(shù)項目實訓(xùn)。

管理：無土栽培水培管理包含環(huán)境管理、蔬菜管理和營養(yǎng)液管理。環(huán)境管理通過讓學(xué)生現(xiàn)場操作WK-Z型全自動智能控制設(shè)備中天窗、風(fēng)機、濕簾、內(nèi)外遮陽幕、降溫加濕系統(tǒng)等設(shè)施的使用方法，熟悉利用全自動智能控制調(diào)控溫室環(huán)境的基本原理，掌握使用和維護全自動智能控制設(shè)備的基本技能。通過每批蔬菜整個生長期的管理操作實訓(xùn)，使學(xué)生能夠靈活使用全自動智能控制設(shè)備的各項功能，使溫室環(huán)境條件調(diào)控在最適宜蔬菜生長的環(huán)境目標(biāo)值范圍內(nèi)，即溫度為20℃～28℃，濕度為65%～85%，光照度在30000～50000lx之間。

營養(yǎng)液管理包括營養(yǎng)液濃度管理和營養(yǎng)液循環(huán)管理兩方面內(nèi)容。營養(yǎng)液濃度管理包含營養(yǎng)液配置、濃度測定及酸堿度測定等。營養(yǎng)液配置由自來水與無土栽培1號，2號和3號專用肥按一定的容積比分別進行溶解后，再進行混合形成滿足蔬菜生長所需濃度的水溶液。隨著蔬菜的生長對水分養(yǎng)分的吸收以及營養(yǎng)液中水分在環(huán)境中的不斷蒸發(fā)，營養(yǎng)液的濃度會發(fā)生一定的變化。因此由2名學(xué)生在固定的時間使用雷磁DDBJ-350電導(dǎo)率儀測定營養(yǎng)液濃度Cond值、固體物質(zhì)總?cè)芙舛萒DS值和含鹽量salt值，用pH儀測定營養(yǎng)液的pH值。針對水培生菜在不同季節(jié)的生長速度對營養(yǎng)液濃度的需求合理調(diào)節(jié)營養(yǎng)液濃度。根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)偏于堿性的特點，每周通過測試營養(yǎng)液的pH值后及時通過應(yīng)用磷酸溶液進行調(diào)節(jié)，使pH值始終維持在6.0～6.9之間。學(xué)生通過實訓(xùn)操作熟練掌握了營養(yǎng)液配置、營養(yǎng)液濃度測定與調(diào)節(jié)、pH值測定及調(diào)節(jié)的基本技能，增強了其分析和解決實際問題的能力。營養(yǎng)液循環(huán)管理見營養(yǎng)液循環(huán)項目實訓(xùn)。

蔬菜管理包括播種育苗和水培蔬菜管理。無土栽培為流水生產(chǎn)，隨采隨栽，在水培蔬菜生長過程中，應(yīng)預(yù)先進行育苗，為采收后及時栽植提供足夠數(shù)量的栽植苗，育苗管理方法同上述播種育苗。水培蔬菜管理主要為清除蔬菜生長過程中的病枯葉和干黃葉，以防病菌病蟲害在溫室內(nèi)蔓延與傳播；及時清理栽植、生產(chǎn)及采收時殘留的各種雜物，并對連續(xù)生產(chǎn)2茬蔬菜后栽培管道中殘留的污泥、根系等進行清洗和消毒，保證溫室環(huán)境清潔。

采收與栽植：當(dāng)意大利生菜生長達(dá)60～80d時，從栽植孔將整株生菜連根拔出并觀察水培生菜根系的生長特點。在保留根系3～5cm處剪除多余的根系。采收后隨即將培育好的合格苗隨即栽植，以充分利用溫室良好的生產(chǎn)環(huán)境，最大限度地節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率。

通過開發(fā)無土栽培生產(chǎn)流程實訓(xùn)項目，使學(xué)生全面系統(tǒng)地了解無土栽培生產(chǎn)全過程的生產(chǎn)流程，將無土栽培生產(chǎn)中植物學(xué)知識、生態(tài)學(xué)知識、節(jié)水灌溉設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)、營養(yǎng)液濃度管理以及全自動智能化控制設(shè)備在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等內(nèi)容進行綜合應(yīng)用，淡化專業(yè)界限、學(xué)生與職業(yè)者的界限，提升學(xué)生的實踐操作技能。

2.2 栽植技術(shù)項目實訓(xùn)

水培栽植準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備栽植輔料，裁制與栽植株數(shù)相等的無紡布條（長5～6cm，寬1.5～2cm）并將其浸泡在清水中；裁制栽植墊，將厚度約2.5～3cm的海綿裁制成正方形方塊（邊長3.5～4cm），在正方形海綿塊任意一邊的中部截一小口至對角線交點，將海綿浸泡清水使其充分吸水；栽植時擰掉部分水分使海綿的吸水量達(dá)40%～50%。

鏟苗：將苗高在5cm以上的生菜苗從育苗盤松散的蛭石中鏟出，然后把根系在清水中輕輕涮洗，使粘連在根系上的少量蛭石脫落。應(yīng)注意保護好根系，以保證栽植的成活率。

水培意大利生菜苗栽植：將浸泡好的無紡布條對折，并將意大利生菜苗的根莖放置其中，再將夾有生菜苗的無紡布條夾裹于海綿切口中，隨即將海綿塊（或稱栽植墊）置于水培管道的栽植孔，使無紡布條浸入營養(yǎng)液中，使根系可通過無紡布和海綿吸收適量的營養(yǎng)液供給根系水分和營養(yǎng)物質(zhì)。通過該方法栽植，成活率高達(dá)98%以上。

水培意大利生菜栽植技術(shù)實訓(xùn)采用流水線作業(yè)方式進行。通過水培栽植技術(shù)實訓(xùn)，使學(xué)生真正理解水培栽培管道中營養(yǎng)液循環(huán)和節(jié)水節(jié)肥的意義。營養(yǎng)液按適宜的濃度供給植物生長所需的水分和養(yǎng)肥在管道中循環(huán)，不僅在循環(huán)流動過程中將新鮮的氧氣帶給植物，保證植物根系所需的通氣條件，也避免生產(chǎn)過程中大量水分的無效蒸發(fā)。水培無土栽培生產(chǎn)營養(yǎng)液中養(yǎng)分的利用率可高達(dá)90%～95%，水分的消耗僅為土壤栽培的1/15～1/10。因此無土栽培省肥節(jié)水并可獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無公害的農(nóng)產(chǎn)品。通過實訓(xùn)，開闊了學(xué)生的視野，使學(xué)生真正理解了無土栽培的基本原理，提高了學(xué)生的動手操作技能和解決實際生產(chǎn)問題的能力。

2.3 營養(yǎng)液循環(huán)項目實訓(xùn)

溫室管網(wǎng)工程布設(shè)結(jié)構(gòu)：水源地（蓄水池位于溫室外）經(jīng)水泵提水后通過輸水管道系統(tǒng)引入濕簾加濕管網(wǎng)、地面微噴加濕管網(wǎng)和營養(yǎng)液循環(huán)管網(wǎng)系統(tǒng)。

在營養(yǎng)液池安裝功率1.5kW的單項多級潛水泵提水，使?fàn)I養(yǎng)液通過過濾網(wǎng)系統(tǒng)輸入主輸液管道，通過主管道輸送營養(yǎng)液至垂直于地面的各級支管道，最后由每一級支管道輸送營養(yǎng)液達(dá)各級栽植管道（或栽培槽）。在水培生產(chǎn)的4類設(shè)施中，營養(yǎng)液首先到達(dá)最高層栽植管道，通過逐級循環(huán)流動通過以下各層，最后到達(dá)第一層再匯入地下回水支排液管，由支排液管匯入主排液管，最終到達(dá)排液口回流入營養(yǎng)液池，形成營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)。通過現(xiàn)場實訓(xùn)了解水培管網(wǎng)結(jié)構(gòu)和主要功能，使學(xué)生熟悉管網(wǎng)工程布設(shè)的結(jié)構(gòu)和主要原理，并通過實際操作掌握使用全自動智能控制設(shè)備分別啟閉三大輸水管網(wǎng)系統(tǒng)的操作技能。

營養(yǎng)液循環(huán)管理：按照作物的生長需求合理設(shè)置水泵持續(xù)供液時間（即營養(yǎng)液循環(huán)時間）和間歇時間，保證營養(yǎng)液在各級管道中的循環(huán)供給根系生長所需的通氣條件。通過實訓(xùn)使學(xué)生能夠根據(jù)溫室環(huán)境條件的變化，使用電子控制設(shè)備合理設(shè)置水泵電磁閥的工作及間歇時間。

營養(yǎng)液循環(huán)管理是水培生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過實訓(xùn)，使學(xué)生了解營養(yǎng)液循環(huán)的基本原理以及營養(yǎng)液循環(huán)對水培生產(chǎn)中的重要意義，掌握使用電子控制設(shè)備調(diào)節(jié)營養(yǎng)液循環(huán)時間的具體操作方法。

3 結(jié)論

利用溫室無土栽培生產(chǎn)流程的綜合性、系統(tǒng)性和真實性開發(fā)綜合性教學(xué)實訓(xùn)項目，將“生產(chǎn)與教學(xué)”“課內(nèi)與課外”相互融合，使學(xué)生加深理解無土栽培的基本原理，初步掌握無土栽培的關(guān)鍵技術(shù)，增強學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識的技能和實踐操作技能，提升學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)業(yè)能力。同時溫室無土栽培所具有的“以產(chǎn)養(yǎng)教”“服務(wù)教學(xué)”的功能、校內(nèi)外不同行業(yè)、專家觀光考察以及無土栽培技術(shù)對當(dāng)?shù)匕l(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的示范輻射等多種功能，也使學(xué)生在實訓(xùn)中獲得了極大的成就感，對挖掘自身發(fā)展?jié)摿?，開拓新的就業(yè)領(lǐng)域具有積極作用。

S317

C

1004-7042（2016）01-0040-02

王青蘭（1960-），女，1984年畢業(yè)于北京林業(yè)大學(xué)水土保持專業(yè)，副教授。

2015-11-13；

2015-12-16

注：本文系山西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃職業(yè)教育專項課題“溫室無土栽培實訓(xùn)場實訓(xùn)功能研究”（課題編號：ZJ-12043）的階段性研究成果之一。