有条不絮的近义词:无土栽培关键技术资料-I

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/09 02:42:08
无土栽培的关键技术:气雾培、深液流技术、营养液膜技术
无土栽培就是指:用营养液栽培植物的技术,是人类种植方式上的一项重大革新,是目前农业的最高境界。
是人类生存的重要技术。
人类对植物矿质营养的探索,可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代,但是目前比较公认的,有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。
19世纪中叶(1842年) Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物,并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物,应当认为是 Van Liebig(1803-1873),他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2,H和O来自NH3、NO3-,其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论,建立了矿质营养理论的雏型,他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。
1838年,德国科学家斯鲁兰格尔,鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。
1859年,德国著名科学家Sachs和Knop,建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上,逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。
1920年,营养液的制备达到标准化,但这些都是在实验室内进行的试验,尚未应用于生产。
1929年,美国加利福尼亚大学的W·F·Gericke教授,利用营养液成功地培育出一株高7.5米的番茄,采收果实14公斤,引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端
自1929年,美国加利福尼亚大学的W·F·Gericke教授应用营养液栽培取得成功后,砂培、砾培技术又试验成功。从19世纪50年代起,各国包括意大利、西班牙、法国、英国、瑞典、以色列、荷兰、日本等国广泛开展了研究并实际应用。从六十年代起,无土栽培出现了蓬勃发展的局面,深液流技术、营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用,种植作物亦从番茄、黄瓜等蔬菜种类扩展到花卉等种类。此外,新技术包括自动化控制营养液和环境技术也越来越广泛地应用在无土栽培上。
目前,无土栽培已发展成为一门独立学科,即设施农业的一项高新技术——无土栽培学。现在,无土栽培在美国、日本、荷兰、丹麦、英国、以色列等国已较广泛应用于生产。如荷兰无土栽培面积现已发展到3千多公顷,其有名的花卉大都是无土栽培培育出来的。中国至晚在宋代就有生豆芽、种水仙早有记载,但较正规的科学研究和生产试验,则是近十几年的事。山东农业大学于1976年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等,均获成功,1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在中国广泛运用,北京市朝阳区1987年,无土育苗的数量,已占总育苗数量的33.5%

为了固定植物,增加空气含量,大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质。其优点可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培花卉不用土壤,可扩大种植范围,加速花卉生长,提高花卉质量,节省肥水,节省人工操作,节省劳力和费用。是低炭环保的'永续农业’技术。
无土栽培的三大技术:气雾培、深液流技术、营养液膜技术
 (2011-03-18 22:47:43)
标签:无土栽培
营养液栽培
气雾培
aeroponics
深液流技术
dft
营养液膜技术
n
分类: 阳台种植装置
很多家用的植物种植装置都要采用无土栽培技术或水耕技术,那么如何科学地选定栽培方式则是设计师最应该明白的知识,否则,即使你设计的产品外观极为皇尊但不好使总会让你懊恼不已....
一、气雾培

喷雾栽培动画演示



喷雾栽培又称气雾培或喷雾培(Aeroponics),它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。作物悬挂在一个密闭的栽培装置(槽、箱或床)中,而根系裸露在栽培装置内部,营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面。

它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决得最好的一种形式,同时它也易于自动化控制和进行立体栽培,提高温室空间的利用率。它能使作物产量成倍增长.但这种装置由于要不断循环供液,若出现断电较长时间(30min以上)或水泵故障,而不能及时循环就很容易出问题。






马铃薯的气雾培
以往介绍的各种气雾栽培都是用于叶菜类与瓜果类的栽培,它们有个共同特点就是收获为人可利用的产品皆为原本地上部份的枝叶果。而采用气雾培其实是更利于以收根系或者各种块茎根茎类植物的最好栽培方式,在没有本文介绍前许多人会问,采用气雾栽培能不能结出诸如番薯或马铃薯等根块茎类,这些传统栽培造成的一种定向思维与错误认识,其实气雾环境更利于根系及块根茎类的发育,而且采收极为方便,可以随时分批采收,或者按标准规格进行选择性采收,一些以收获根系作为药用的植物,更利于发达根系的形成,使经济产量大幅度提高。那么诸如百合、马铃薯、番薯等地下利用型植物采用气雾培有哪些优点与便利呢?首先气雾栽培这些植物与其它叶菜类瓜果类一样,生物产量的形成速度大大加快,是土壤栽培的几倍;其次,它的地下部份可以随时地进行检查,更利于观察与研究地下部份的发育情况,为人们的管理措施制定及栽培技术研究提供更多的田间数据,比如叶面喷施多效唑对于马铃薯块茎发育的影响,比在土中栽培的观察就更方便与直观;另外,土培的植物,要收获地下部份时,大多是一次挖掘性采收,导致产品在小不一,品质不一,而采用气雾培的,收获地下部份,就像采摘瓜果一样,可以进行分批采收,选择性采收,所收获的块根鳞茎类完全可以做到大小及品质的一致性,采用这方法使整体的经济产量比一次性采收要提高几倍,这可能与植株营养浪费少,可以把生物产量充分转化为经济产量有关。

除此以外,从技术本身来说,气雾培在操作生产上也更方便,可以随时检查地下部份发育,可以按发育情况随时进行养液调控,更为重要是地下发育在空气中完成,它的形态发育不受土壤机械阻力影响,个体发育极为均匀,表现为形态的相对一致性,如马铃薯则表现为一致的圆形或椭圆形,真像一个个大小一致的鸡蛋。管理用工也大大减少,不必锄草与松土,不必培土与保墒,根块茎在气雾中能无任何阻隔地发育,能让其品种潜能得以最大的发挥,产量是普通土壤栽培的几倍或几十倍。
二、 深液流技术

动态演示



紫背天葵
豆瓣菜
波士顿生菜

深液流技术(DFT)是指植株根系生长在较为深厚并且是流动的营养液层的一种水培技术。种植槽中盛放约5-10公分有时甚至更深厚的营养液,将作物根系置于其中,同时采用水泵间歇开启供液使得营养液循环流动,以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。深液流水培设施由种植槽、定植网或定植板、贮液池、循环系统等部分组成。它是最早开发成可以进行农作物商品生产的无土栽培技术。能生产出番茄、黄瓜、辣椒、节瓜、丝瓜、甜瓜、西瓜等果菜类以及菜心、小白菜、生菜、通菜、细香葱等叶菜类。

其特点表现在:
营养液的液层较深,根系伸展则较深的液层中,每株占有的液量较多,因此,营养液浓度、溶解氧、酸碱度、温度以及水分存量都不易发生急剧变动,为根系提供了一个较稳定的生长环境。
植株悬挂在营养液的水平面上,使植株的根颈离开液面,而所伸出的根系又能触到营养液,由于根颈被浸没于营养液中就会腐烂而导致植株死亡,故应做好悬挂植株的工作。
营养液循环流动。以增加营养液的溶存氧以及消除根表有害的代谢产物的局部累积,消除根表与根外营养液和养分浓度差,使养分能及时送到根表,更充分地满足植物的需要。深液流技术(DFT)是一个成熟的无土栽培技术。
三、营养液膜技术

营养液膜技术动画演示







营养液膜技术,简称NFT。它是一种将植物种植在浅层流动的营养液层中的水培方法。1979年以后,该技术迅速在世界范围内推广。传统的无土栽培技术需设置较深的种植槽,并在槽中放入固体基质或营养液来种植作物,种植槽需用水坭、砖、木板或金属等材料制成,即苯重又昂贵,同时根系的需氧问题较难解决。与之相比,营养液膜技术不用固体基质,在要求一定坡降(1:75左右)的倾斜种植槽中,营养液仅以数毫米深的薄层流经作物根系,作物根系一部分侵在浅层流动的营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的湿气中,可较好地解决根系呼吸对氧的需求。但这种装置的由于其根系环境的缓冲性能差,根际周围的温度受外界影响很大。另外,由于种植槽中的营养液层较浅薄,种植槽中盛放约5mm-10mm的营养液,种植系统的营养液总量较少,因此营养液的浓度和组成易产生急剧的变化,要不断循环供液,能源消耗较大,若出现断电较长时间或水泵故障,而不能及时循环就很容易出问题,在高温和作物生产盛期,植株叶而蒸腾量大,消耗营养液量大,供应不及时亦易造成植株萎蔫。
无土栽培 - 参考资料
[1] 大众网 http://www.dnong.com/info/tech/2009/207482.shtml
[2] 华中农业信息网 http://www.ccain.net/sheshizaipei/2002108192334.htm
[3] 杭州职业技术学院 http://jpkc.hzvtc.edu.cn/hhyyx/bbs/MINI/Default.asp?101-3972-0-0-0-0-0-a-.htm
[4] 无土栽培网 http://www.chinasoilless.com/newEbiz1/EbizPortalFG/portal/html/InfoContent.html?InfoContent150_action=show&InfoPublish_InfoID=c373e9068615bddd8ffe21fa79edfaa7
补充资料(网络摘要):
美国是世界上最早进行无土栽培商业化生产的国家,主要集中在干旱、沙漠地区,栽培作物主要有黄瓜、番茄等蔬菜,无土栽培面积超过2000hm2。荷兰是无士栽培最发达的国家,其无土栽培面积达4000hm2,有64%的温室都采用无土栽培技术。日本也是无土栽培较发达的国家,其无土栽培以岩棉培和NFT为主,无土栽培面积约300hm2。现在世界上商业性无士栽培是以基质栽培为主。荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90%以上,法国占81%,加拿大占80%,日本各种循环水栽培占80%以上,比利时基质栽培面积占50%左右。
欧盟规定,2010年之前该组织所有成员国的温室必须采用无土栽培。产量高是无土栽培的最大特点,番茄产量可以达到45-55kg/m2,黄瓜产量达到50~70kg/m2。为此,发达国家已经实现了采用计算机实施自动测量和自动控制,这种先进的无土栽培技术可以较好地保护环境,生产出绿色食品。近年,发达国家又采用了专家系统新技术,应用知识工程总结专家的知识和经验,使其规范化、系统化,形成专家系统软件,它可以完成与专家水平相当的咨询工作,并可为用户提供建议和决策。
目前,世界上的无土栽培技术发展有两种趋势:
一种是高投资、高技术、高效益类型。(无土栽培生产实现了高度机械化,其温室环境、营养液调配、生产程序控制完全由计算机调控,实现一条龙的工厂化生产,实现了产品周年供应,产值高,经济效益显著。)
另一种趋势是以发展中国家为主,尤其是以中国为代表,根据本国的国情和经济技术条件,就地取材搞土法上马,手工操作,采用简易的设备。这些国家发展无土栽培的目的是改造环境、节约用水和节省土地资源,解决人民的基本生活需要。
据资料统计,1985年全国无土栽培的面积只有7hm2,1990年15hm2,1995年50hm2,2000年达100hm2左右,2005年我国无土栽培的总面积约为315hm2。近几年,我国无土栽培进入迅速发展阶段,无土栽培的面积和栽培技术水平都得到空前的提高。
我国从事无土栽培技术研究的部门和单位约50多个。除研制不同类型的栽培装置外,重点研究营养液膜栽培和不同材料基质培的配套技术,并在全国普及推广,使我国的无土栽培从实验研究阶段进入商品化生产时期,获得一批具有中国自主知识产权的农业高新技术,使国外的先进实用技术实现国产化。无土栽培的植物也扩大到蔬菜、花卉、西瓜、甜瓜及草莓等20多种,但绝大部分用于蔬菜和水果。
我国无土栽培方式主要有基质培和水培两种:
①固体基质培。主要是有机生态型基质培,还有基质袋培、立体培、岩棉培等形式。使用固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资少、管理容易及不易传染根系病害等优点。近期使用的基质主要有岩棉、泥炭、沙、蛭石、珍珠岩及锯木屑等。现已证明,岩棉和泥炭是较好的基质,但我国的农用岩棉尚在试用阶段,多数靠进口,成本较高。岩棉是一种用多种岩石熔融在一起形成岩浆,然后喷成丝状,冷却后稍微压缩而成的疏松多孔的固体基质,因岩棉制作过程是在高温条件下进行的,经过制作过程的高温消毒,不合病毒和其他有机物。
  
②水培。目前以营养液膜技术(NFT)和浮板毛管水培技术(FCH)两种为主。NFT的特点是循环供液的液流呈膜状,仅以数毫米厚的浅液流流经栽培槽底部,水培作物的根垫底部接触浅液流吸水、吸肥,上部暴露在湿气中吸氧,较好地解决了根系吸水与吸氧的矛盾。但存在液流浅、液温不稳定、一旦停电停水植株易枯萎以及根际环境稳定性差等不足,限制了其发展。FCH系浙江省农业科学院和南京农业大学于“八五”期间研制开发,应用分根法的特点在栽培槽中设置湿毡分根装置,既解决了根系水气矛盾,又有定深度的营养液,不怕短期停电(24h以内),根际环境稳定,易于调控(冬季于栽培床内铺电热线加温,夏天铺设塑料软管通深井水降温)。
国内发展趋势:
无土栽培具有十分高效的广阔前途,由于技术要求严、设施装备投入高,受我国生产、消费、资金、技术等方面因素的限制,目前不宜盲目发展,更不能全套照搬国外的生产模式。应结合当地实际进行研究试验,在推广应用中走出一条实用可行的具有中国特色的无土栽培之路。
1.因地制宜发展具有本地特色的无土栽培技术
由于自然资源、生产技术、市场环境等因素千差万别,因此各地不能全盘照搬国外或其他地区的生产方式和管理方法。如栽培基质的选择,应在试验的基础上大胆尝试、利用本地资源,如北方用棉籽皮、南方用木薯渣。营养液配方也因各地水质、化肥种类等的不同,应做出灵活调整。还应根据各地区消费习惯及气候特点,选择无土栽培的作物种类。总体看,南方以广东为代表,以深液流水培为主,东南沿海长江流域以江浙沪为代表,以浮板毛管、营养液膜技术为主,北方广大地区由于水质硬度较高,水培难度较大,以基质栽培为主;无土栽培面积最大的新疆戈壁滩,主要推广鲁SC型改良而成的砂培技术。各地应根据当地的具体情况建立适合本地区特点的无土栽培技术体系。广西正把枣树矮化在大棚内作无土栽培。
2.简化技术,循序渐进
无土栽培作为一项现代农业生产技术,涉及的范围包括栽培、肥料、病虫害控制、农业工程及自动化控制等多个学科,其技术难度、管理的复杂性均高于有土栽培,不易被农民所掌握,推广起来有一定的困难。这就需要各地农技推广或科研部门对特定的无土栽培技术进行总结、制定成简便易行的操作步骤,先从科技示范园专业合作社做起,如需配制适宜当地某种作物的某种无土栽培方式所需的营养液,农民只需购回特定的专用复合肥料,加入到一定比例的水中便可使用,在一定时间后,再加入部分或全部营养物质即可。先作试验性探索,再大规模投入生产应用。同时还要对农民进行有关的技术培训,提高设施种植技能和水平。
3.降低成本,增加效益
无土栽培技术在发达国家和地区多使用专用设施和设备,如成型的各种栽培槽、商品化基质、营养液的自动监控及管理系统等。这些设施设备费用约为170元/m2,目前在我国若干地区是不现实的。因此,通过诸多方法和技术避开高投入问题是推广无土栽培技术的关键,无土栽培的类型和方式多种多样,应根据实际情况就地取材,筛选出各种无土栽培设施替代品或采用人工、半人工管理的方式进行示范,增强无士栽培技术的实用性。如用炉渣、木薯渣、稻糠代替蛭石、草炭基质,用各种水泥、砖、土槽代替泡沫塑料栽培槽等,均能降低成本、增加效益。
4.发展有机生态型无土栽培技术
目前我国大部分地区采用的无土栽培方式仍以无机耗能型为主,不仅耗能高、污染环境,而且生产的食品硝酸盐含量超标。因此,应大力推广有机生态型无土栽培技术,其具有投资小、用工少并易操作等优点。该技术在生产过程中全部使用有机肥,以固体肥料施入,灌溉用清水,耗能低,灌溉排出液对环境无污染,有机生态型无土栽培的优点是以有机固态肥取代传统营养液,操作管理简单,大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资,大量节省生产费用,且对环境无污染,产品质量优。目前,全国有机生态型无土栽培的推广面积超过无土栽培总面积的60%,只有有机生态型无土栽培才能适应当前生态农业及绿色食品发展的需要。
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