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        糧食蔬菜瓜果無土栽培方面的新技術(shù)研究

        2020-07-27 15:48:35曹春雷陳亭亭鄭磊
        糧食科技與經(jīng)濟(jì) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:無土栽培

        曹春雷 陳亭亭 鄭磊

        [摘要]隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,無土栽培技術(shù)得到了飛速發(fā)展,利用無土栽培技術(shù)科學(xué)種植糧食蔬菜瓜果,不僅可在一定程度上解決耕地危機(jī),還能發(fā)展無公害農(nóng)業(yè),對于提升農(nóng)作物品質(zhì)、滿足人們對物質(zhì)水平的要求具有重要意義。本文分析了無土栽培的意義、類型與實施要點,介紹了當(dāng)前無土栽培技術(shù)成果,并嘗試探討了無土栽培技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。

        [關(guān)鍵詞]無土栽培;糧食蔬菜瓜果;技術(shù)成果

        中圖分類號:S63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202005

        隨著生活水平的提升,人們對無公害農(nóng)產(chǎn)品的要求越來越高,這在一定程度上也推動了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。早在20世紀(jì)30年代,我國就開始研究無土栽培技術(shù),這是一項通過人造環(huán)境來代替自然土壤進(jìn)行作物栽培的技術(shù),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,代表著當(dāng)代先進(jìn)的生產(chǎn)方式。使用無土栽培技術(shù)來進(jìn)行糧食蔬菜瓜果栽培已成為未來糧食果蔬種植的發(fā)展方向[1]。

        1 無土栽培的意義

        雖然我國地大物博,但可供耕種的土地面積有限,尤其是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),很多地區(qū)都出現(xiàn)了土壤污染及耕地面積減少等問題,土壤資源問題日益凸顯,而無土栽培技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上緩解了人類發(fā)展與耕地資源緊缺之間的矛盾。無土栽培法又稱為營養(yǎng)液栽培法,是一種不依賴自然土壤的新型栽培方式,不再受到土地條件的制約,而是通過將植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)溶解在水里,以形成營養(yǎng)液來供給植物生長[2]。采用無土栽培法可實現(xiàn)在鹽堿地、沙地、樓頂?shù)葏^(qū)域進(jìn)行種植,從而拓寬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間,還能有效防止傳染性土壤傷害的產(chǎn)生,進(jìn)而有效擴(kuò)大農(nóng)作物的種植規(guī)模。并且采用無土栽培法對農(nóng)作物生長營養(yǎng)供應(yīng)的可控性更強(qiáng),依托自動化設(shè)備,不僅可以實現(xiàn)工業(yè)化與批量化生產(chǎn),還能提升化肥、水資源的使用效率,通過更少的勞動強(qiáng)度實現(xiàn)質(zhì)量更好、產(chǎn)量更高且綠色無污染的農(nóng)作物種植效果,在增產(chǎn)創(chuàng)收、推進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。

        2 無土栽培的類型與實施要點

        無土栽培技術(shù)已發(fā)展成為較成熟的農(nóng)業(yè)技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用空間,目前已在反季節(jié)性蔬菜產(chǎn)品種植、觀賞性蔬菜種植、自然條件相對較差的特殊地區(qū)以及太空農(nóng)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。目前無土栽培技術(shù)分為有機(jī)營養(yǎng)無土栽培、無機(jī)營養(yǎng)無土栽培兩種,在糧食蔬菜瓜果的種植與應(yīng)用時應(yīng)明確區(qū)分,并熟練掌握各自的應(yīng)用要點。

        2.1 無機(jī)營養(yǎng)無土栽培實施要點

        首先,應(yīng)結(jié)合糧食蔬菜瓜果等農(nóng)作物生產(chǎn)需求,合理分配有機(jī)基質(zhì)與無機(jī)基質(zhì)的比例,并充分進(jìn)行混合,然后通過消毒箱、福爾馬林溶液等方式對基質(zhì)進(jìn)行合理消毒。其次,準(zhǔn)備好基質(zhì)后就可以開始配置營養(yǎng)液,應(yīng)按照農(nóng)作物的生長需求準(zhǔn)確稱量、調(diào)整酸堿度,配置母液及工業(yè)營養(yǎng)液,并全程把控營養(yǎng)液濃度、溫度,調(diào)整營養(yǎng)液酸堿度,使?fàn)I養(yǎng)液酸堿度穩(wěn)定處于5.5~6.5,同時不定時攪拌營養(yǎng)液或依托充氣泵等設(shè)備對營養(yǎng)液的含氧量進(jìn)行調(diào)整。另外,還應(yīng)定期更新營養(yǎng)液,更新頻率不得低于3周/次。最后,為保障灌溉的精準(zhǔn)性與針對性,應(yīng)準(zhǔn)確安裝供液系統(tǒng),確保輸液管道設(shè)計與滴液裝置布局的合理性。

        2.2 有機(jī)營養(yǎng)無土栽培技術(shù)實施要點

        在進(jìn)行有機(jī)營養(yǎng)無土栽培時,首先,應(yīng)科學(xué)處理有機(jī)肥,使其能夠充分發(fā)酵腐熟,然后再進(jìn)行干燥處理,待其完全干燥后進(jìn)行粉碎處理并過篩。其次,應(yīng)科學(xué)配置栽培基質(zhì)。實踐證明,爐渣與草炭比例配置時,最佳比例為6∶4;河沙與椰殼的最佳比例為1∶1;鋸末、爐渣、葵花桿三者的最佳配置比例為3∶2∶5;在進(jìn)行珍珠巖與草炭比例配置時,兩者最佳比例為3∶7[3-4]。再次,應(yīng)建立蔬菜栽培槽、供液系統(tǒng)等系統(tǒng)化栽培設(shè)備,并在供液系統(tǒng)出水口配置過濾器,以提升營養(yǎng)液的干凈度。從次,應(yīng)在有機(jī)種植過程中加強(qiáng)對無土栽培的施肥管理,在種植前應(yīng)在基質(zhì)內(nèi)適當(dāng)填充有機(jī)肥料來增加基肥,種植20d后應(yīng)每間隔10~15d就適當(dāng)追肥。值得注意的是,施肥階段應(yīng)按照農(nóng)作物實際生長需求選擇適量的肥料將其均勻撒在基質(zhì)內(nèi)部,并最好與蔬菜根基之間間隔5cm[5]。通常情況下,每平方米基質(zhì)所需的氮肥含量為80~100g,磷肥為30~50g,鉀肥為50~180g,具體施肥量應(yīng)結(jié)合農(nóng)作物種類與生長需求而定。最后,應(yīng)加強(qiáng)對有機(jī)無土栽培基質(zhì)水分的管理,在種植前1d應(yīng)灌溉足夠的水源,之后每天應(yīng)灌溉2次,以確?;|(zhì)含水率保持在60%~85%。當(dāng)農(nóng)作物成型后,則需結(jié)合農(nóng)作物的大小及天氣情況來合理控制澆水量,通常情況下陰雨天無需澆水,冬季則兩天澆一次水。

        3 糧食蔬菜瓜果無土栽培的新技術(shù)

        3.1 固體基質(zhì)培養(yǎng)

        北方硬水區(qū)水源中鈣鎂離子含量高,不適合直接進(jìn)行水培養(yǎng),但可以將當(dāng)?shù)氐哪驹⒉莼?、爐屑等固體作為無土培養(yǎng)基質(zhì)。固體基質(zhì)主要分為有機(jī)生態(tài)型基質(zhì)和袋型、槽型、壟型基質(zhì)。前者是國內(nèi)最早研發(fā)的高效固體基質(zhì)培養(yǎng)體系,有效解決了我國無土栽培發(fā)展中遇到的各種投資與效益問題。它是將蒿桿粉、雞糞等物質(zhì)進(jìn)行高溫發(fā)酵消毒后,按照一定的比例加入栽培基質(zhì)中,然后在基質(zhì)上鋪軟滴灌,這種方式既簡單又節(jié)約[6]。后者是結(jié)合農(nóng)作物生長需求從基質(zhì)中選擇單種或者多種比例,然后將其放置在塑料袋或者其他形狀的基質(zhì)里,通過在上面放置滴灌設(shè)備進(jìn)行營養(yǎng)液滴灌,這種方式應(yīng)用范圍更廣。

        3.2 水源培養(yǎng)

        水源培養(yǎng)分為營養(yǎng)液膜培養(yǎng)法與浮板毛管水培法。前者是沿海地區(qū)發(fā)達(dá)城市于20世紀(jì)80年代從國外引進(jìn)的水培技術(shù),通過這種水培方式栽培的作物,其根部只需接觸栽培槽槽底淺液流即可吸水吸肥,很好地解決了植物根吸水與吸氧的問題,但這種方式對水電的依賴性很高,一旦停水停電就會導(dǎo)致液流不穩(wěn),從而影響農(nóng)作物的生長[7]。后者則有效彌補(bǔ)了營養(yǎng)液膜培養(yǎng)法對水電的依賴,它通過分根法將一部分根伸展到位于液面的濕氈泡沫浮板上,這樣位于浮板上的根可吸收氧氣,位于浮板下的根可以伸入營養(yǎng)液中吸收水分化肥,這種模式在含氧量少、水溫高的地區(qū)同樣適用。

        3.3 氣霧培養(yǎng)

        氣霧栽培是近兩年新開發(fā)的無土培養(yǎng)方法,它是將農(nóng)作物懸掛在密封的栽培設(shè)施中,將其根部裸露在外面,通過噴霧設(shè)備將營養(yǎng)液霧化成霧滴狀,然后噴射至植物根部,為其提供水分與養(yǎng)分,運用這種方式可有效降低農(nóng)作物中硝酸鹽的含量。

        4 無土栽培技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

        對糧食蔬菜瓜果進(jìn)行無土栽培時,受到土地條件約束較少,對水源、肥料的利用率更高,不僅可用于工業(yè)化大量生產(chǎn),還能提高農(nóng)作物的栽培品質(zhì)與質(zhì)量。目前研發(fā)適用于亞熱帶與熱帶地區(qū)的無土栽培技術(shù)的重要性不斷凸顯,一方面要將基質(zhì)改良為無污染的商業(yè)化輕基質(zhì),另一方面要加強(qiáng)對無土栽培防護(hù)設(shè)備的研發(fā),提高農(nóng)作物種植過程中對高溫、低溫、臺風(fēng)、雪壓等惡劣天氣的應(yīng)對能力。此外,基質(zhì)和營養(yǎng)液再利用技術(shù)、海水海鹽利用技術(shù)等高成效技術(shù)將是未來無土培養(yǎng)技術(shù)的重要發(fā)展方向[8]。

        5結(jié) 論

        綜上所述,固體基質(zhì)培養(yǎng)中要按照合理的比例配置有機(jī)生態(tài)型基質(zhì),而袋型、槽型、壟型基質(zhì)要與滴灌設(shè)備配合使用;水源培養(yǎng)中,營養(yǎng)液膜培養(yǎng)法雖然能夠解決植物根吸水與吸氧的問題,然而其對水的依賴性很高,浮板毛管水培法剛好可以彌補(bǔ)這一缺陷,并且適合在含氧量少、水溫高的地區(qū)使用;氣霧培養(yǎng)特點是根部裸露在外,通過噴射的方法為農(nóng)作物提供營養(yǎng)物質(zhì),這種方式有效降低了農(nóng)作物中硝酸鹽的含量。通過對無土栽植技術(shù)進(jìn)行分析,可以看出該技術(shù)既可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,又具有節(jié)能環(huán)保的特點。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉俊南.微噴灌溉系統(tǒng)的管路布置及水力計算[J].河南水利與南水北調(diào),2018,47(8):32-34.

        [2]席尚明.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].當(dāng)代農(nóng)機(jī),2019(6):61-63.

        [3]謝楠.溫室膜下微噴灌溉對芹菜生長及產(chǎn)量的影響[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程,2019,2(3):30-32.

        [4]李明珠.無土栽培技術(shù)現(xiàn)狀及其應(yīng)用探究[J].現(xiàn)代園藝,2016(16):28.

        [5]劉婧.無土栽培技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].北方園藝,2012(16):204-206.

        [6]張路.氣霧栽培對葉菜類蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)影響的研究[D].杭州:浙江農(nóng)林大學(xué),2012.

        [7]張化超.綠色農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的優(yōu)勢及推廣對策[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì),2020,45(1):102-103.

        [8]陳利.無土栽培的優(yōu)越性和實用性分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2016,36(11):16-17.

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