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农作物无土栽培技术精选(九篇)

农作物无土栽培技术

第1篇:农作物无土栽培技术范文

关键词:农业设施,有机生态,无土栽培,发展

Abstract:Thispaperweresummarizedtheoriginationanddevelopment,theconstructionoffacilitiesSystem,substrategenotypes,andcharactersofeco-organicsoilessculture,andputforwardthedirectionandprospectofEco-organicSoillessCultureSysteminthefuture.

目前世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达100多个<1,2>。由于其栽培技术的逐渐成熟和发展,应用范围和栽培面积不断扩大,经营和技术管理水平得到很大提高,逐渐实现了集约化、工厂化生产,现已形成一套完整的理论基础,并积累了大量的实践经验。目前,用营养液灌溉的无土栽培不能生产出合格的AA级绿色食品,全国不少大中城市出现80%以上的蔬菜硝酸盐含量超标<3>。近年来.随着人们食品安全意识的增强.对蔬菜等食品的品质要求越来越高.有机生态型无土栽培是近年来的一种新兴技术,能生产出符合人们需要的产品,也是实现设施农业可持续发展的必要途径之一。因此,了解和认识有机生态型无土栽培方法、途径和方向对于设施园艺工作者有很重要的意义。

1有机生态型无土栽培的定义

有机生态型无土栽培是指不用天然土壤,而使用基质,不用传统的营养液灌溉植物根系,而使用有机固态肥并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培技术<4>。这种绿色环保型有机农业生产系统是建立在充分利用农业生态系统中有机物质资源的基础上,其物质的投入与产出,循环与积累均从属于农业生态系统的存在与发展。对推动我国无公害食品行动计划实施,促进有机农业的发展将起到重要作用。

2有机生态型无上栽培的由来

我国是一个古老的农业大国,人为活动对土壤影响之深、强度之大是世界上其它国家不可比拟的。设施栽培是一种人为作用十分强的土地利用方式,由于其特定的环境条件、栽培方式以及偏施重施化肥,造成土壤理化性质的改变,设施中土壤盐渍化、连作障碍现象日趋严重,大大限制了设施农业的发展。<5>20世纪80年代中期我国农业部把无土栽培列为重点攻关课题,组织全国攻关<5,6,7>。“七五”(1985~1990)期间我国无土栽培研究主要集中在引进和比较各种无土栽培系统的优劣,至“七五”末期我国基本形成了北方以基质栽培为主,东南沿海地区以薄层营养液膜法(NFT)栽培为主,华南热带地区以深液流水(DFT)栽培为主的无土栽培发展格局。但无论是北方的基质栽培,还是东南沿海的NFT栽培和华南的DFT栽培,均用营养液灌溉作物根系<8>。营养液的配制和管理要求生产者具有较高的水平,而且生产的产品硝酸盐含量过高,不符合绿色食品的生产标准,所有这些因素都限制了无土栽培在我国的进一步普及和推广应用<8>。那么能否找出其它方法来代替这种要求严格的无土栽培方法,同时又能获得相似结果呢<9>?因此研究简单易行有效的基质栽培技术,是加速我国推广应用无土栽培的关键。经过不断的探索研究,至“八五”末期中国农业科学院蔬菜花卉研究所无土栽培组成功地研究开发出一种以高温消毒鸡粪为主,添加适量无机肥料的配方施肥来代替用化肥配制营养液的有机生态型无土栽培技术<8>。而有机生态型无土栽培技术用有机固态肥取代了化学营养液,用廉价易得的农作物秸秆、玉米芯、菇渣等农产品废弃物取代价格昂贵的草炭作为无土栽培基质,可连续使用3-5年,操作起来简单,易被广大的农民所接受。所以有机生态型无土栽培便逐步产生、发展,在实际生产中得到进一步的推广与应用。

3有机生态型无土栽培的设施系统构造

3.1槽式栽培

有机生态型无土栽培系统多采用基质槽培的形式。在无标准规格的成品槽供应时可选用当地易得的材料建槽,如用木板、木条、竹竿、砖块等,槽框能保持基质不散落到走道上即可。槽框建好后在槽底部铺1层0.1mm厚的聚氯乙烯塑料薄膜防止土壤病虫传染。槽边框高15-20cm,槽宽依不同栽培作物而定,黄瓜、甜瓜等蔓茎作物或植株高大需有支架的番茄等作物的栽培槽标准宽度定为48cm,可供栽培2行作物,栽培槽距0.6-lm。生菜、油菜、草毒等植株较矮小的作物,栽培槽宽度可定为72-96cm,栽培槽距0.5-0.8m。槽长依保护地棚室建筑状况而定,一般为5-30m。在有自来水设施或水位差1m以上储水池的条件下,单个棚室建成独立的供水系统。宽48cm,外径72厘米,高度l8-20厘米的栽培槽,可铺设滴灌管1-2根。

3.2袋式栽培

基质中选一种或几种按不同比例混装入长90-100cm,宽30cm,高15cm的塑料袋,塑料袋宜选用黑色耐老化不透光筒状薄膜袋,厚度0.15-0.2mm,直径30-35cm。制成筒状开口栽培袋,内可装基质10-15L,可栽培一株番茄或黄瓜;也可剪制成70cm长的长方形枕头袋,内装基质20-30L,平置地面,开两个洞栽培两株作物。营养基质袋顺序排列置于温室内,每株苗设一个滴灌喷头,在袋的底部和两侧各开0.5-1cm的孔洞2-3个,排出积存的水分或营养液,防止沤根。

3.3立体垂直栽培

它分为柱状或长袋状栽培,可生产结球生菜,草莓及多种叶菜。柱状有基质无土栽培可用石棉水泥管或硬质塑料管,内充满基质,在其四周开口,作物定植在孔内的基质上;长袋状栽培可用粗15cm,厚0.15-0.2mm,长2m米,内充满基质的塑料薄膜袋,下端结扎,悬吊在温室内,在袋的四周开直径为2.5-5.0cm的定植孔,孔内定植作物。有基质栽培柱或长袋摆放密度,行距可为1.2m,柱(袋)距0.8m,从袋或柱的顶端灌水。

4有机生态型无土栽培的特点

有机生态型无土栽培技术具有一般无土栽培的特点,如:提高作物的产量与品质、减少农药用量、产品洁净卫生、节水节肥省工、利用非可耕地生产蔬菜等。此外,有机生态型无土栽培还具有以下几个特点:

4.1大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资,节省生产费用,降低成本

营养液灌溉的无土基质栽培实际上是一种高投入高产出的生产方式,这种高投入也表现在水和肥料的使用上。目前,国内外的基质栽培大部分尚未实行水分养分的封闭式循环利用,过量灌溉的营养液和灌溉水排入温室外的土壤中,水分和养分的利用率低于露地土壤栽培的水分和养分的利用率<10>。由于有机生态型无土栽培不使用营养液,从而可全部取消配制营养液所需的设备、测试系统、定时器、循环泵,各种大量和微量元素等,降低无土栽培设施系统的一次性投资。它主要施用消毒有机肥,而由于基质中有大量的有机肥,故追肥次数和数量很少,与使用营养液相比,其肥料成本降低60%-80%,从而大大节省了生产成本。

4.2对环境无污染

在营养液栽培的条件下,灌溉过程中20%左右的水或营养液排到系统外是正常现象,但排出液中盐浓度过高,对地下水有严重污染。有机生态型无土栽培系统排出液中硝酸盐的含量只有l-4mg.L-1,由此可见,应用有机生态型无土栽培方法生产蔬菜,不但产品洁净卫生,而且对环境也无污染。

4.3可达“绿色食品”施肥标准

从栽培基质到所施用的肥料,均以有机物质为主,所用有机肥经过高温和厌氧发酵处理后,在其分解逐步释放养分过程中,产品中硝酸盐的含量极低,使产品达到了A级绿色食品标准如果少使用化肥,还可以达到AA级绿色食品标准。例如,有研究表明,施用有机固态肥不仅可以提高产量、增加单果重,还可以明显改善果实品质,提高果实的还原糖、降低有机酸和提高糖酸比<11,12>。因此如何使属于纯无机农业的无土栽培纳入有机农业中,是当前亟待解决的课题。

以多种无机盐,尤其是硝态氮要占施氮总量达90%,所配成营养液的无土栽培,其农产品均够不上“绿色食品”档次,全国不少大中城市出现80%以上的蔬菜硝酸盐含量超标<3>。为了与国际上扩展有机食品的生产方法接轨,应尽快研究有机生态型基质培或采取有机营养液全部代替无机营养液的办法。适宜用作有机生态型无土栽培的基质很多,如草炭、椰子壳、棉籽壳、树皮、锯末、葵花秆、蔗渣、炉渣、河沙、珍珠岩,锯木屑、菌糠、沼渣、酒糟、各种农作物秸秆及各种畜禽类肥等<13,14,15>。这些基质中含有丰富的营养成分,是供给植物养分的重要来源。有机生态型基质是一个稳定的、缓冲性较强、具有良好根系生长环境的系统<16>。其微量元素含量丰富,一般不必考虑添加。对有机生态型无土栽培技术进行了大量的研究和应用,证实了有机生态型基质培确实能生产出无污染、产品品质和风味好等优点<17,18,19,20>.通过研究还获得了一些实用技术。目前该技术已广泛应用于生产中<8>。

4.4操作简便,简单易学,用工少

传统无土栽培是以各种无机化肥配制成一定浓度的营养液,且需要定期配制,所用元素和使用浓度要求十分严格.需要有一定文化水平的人才能完成。有机生态型无土栽培则是以各种有机肥或无机肥的固体形态直接混施于基质中,可以就地取材,操作方便,人们一学就会。它采用有机基质和有机肥,不仅各种营养元素齐全,其中微量元素丰富。因此,管理上只需要着重考虑氮、磷、钾、三要素的供应量及其平衡状况,无需严格考虑各种元素在施肥时的配制比例,大大简化了操作管理过程,一般的人员就可完成<21>。

4.5原料资源丰富,处理加工简便

有机生态基质的原料在我国广大农村可以就地取材,如玉米,向日葵,秸秆,椰壳,锯末,树皮等。都可以按一定配比混合后作为基质使用。为了调整基质的物理性能,也可以加入一定量的无机物质。如蛭石,珍珠岩,炉渣,沙子等.无土栽培生产者应根据当地的具体情况,就地取材,选择适合本地区需要的基质.

4.6避免土壤的连作障碍和土传性病害的蔓延

我国的设施蔬菜的栽培进行周年性生产,大量的矿物质滞留在土壤中,雨水的淋溶作用减少,棚室长期处于高温状态,使土壤水分的蒸发和作物蒸腾量大,导致土壤表面积累很多的盐分。而产生的化感物质主要是通过植物地上部的淋洗和挥发<22>、根的分泌<23>以及植物残体的分解等途径向农业系统中释放,从而影响周围或后茬植物的生长发育,同时连作还会产生自毒作用抑制植株的生长,王倩<24>已证实了西瓜自毒作用的存在。土传病害也是土培的难点,土壤消毒很难杀菌彻底。有时土壤残留的农药成分危害植株的生长、污染环境、影响人类的健康。

5设施有机生态型基质研制的发展方向

有机生态型无土栽培技术自推广以来"获得了良好的经济社会和生态效益起到了良好的示范作用,为无土栽培技术在中国的推广应用开辟了一条新途径。作为无土栽培整个环节一部分的栽培基质的研制与生产也将受其影响而在中国有较大的发展<25>,因此应加强有机生态型栽培基质的研制,发展绿色(有机)蔬菜生产。

5.1基质栽培是中国近期无土栽培发展的主要方向

要加强对使用效果好成本低的基质进行研究各地可以就地取材因地制宜研究与发展长江以南稻壳多可以研究稻壳炭化后的合理使用。华北应加强炉渣并配合草炭、蛭石、锯末等基质混合实用的研究,东北草炭资源多的地方可以加强对草炭、锯末等廉价基质的研究,大西北则应加强对沙培技术的研究<26,27>。

5.2向经济环保型基质的研究方向发展

近年来"由于人们环保意识的提高"除稻壳、砂、珍珠岩、纤维素、岩棉、泥炭、蛭石、泡沫塑料外"各种有机废弃物"如椰子壳等已成为主要的无土栽培基质材料,利用废弃物生产多样化,无害化无土栽培基质实现资源的可循环利用,是无土栽培基质选材的方向,利用工业生产的废弃物作基质是今后无土栽培的一个主要方向。目前在这些方面已从事了很多卓有成效的工作;王利英等<28>在温室中进行有机生态型和无机耗能型两种无土栽培基质的比较实验;李国景等<29>研究也表明椰子壳基质比海棉基质和岩棉基质棉基质根际环境中EC和pH值更稳定。栽培的番茄的每株采果数、平均单果重、果实总重和果实质量无明显差异相对于传统的岩棉基质,海棉基质对番茄产量和质量无不良影响;刘洪凤<30>介绍的新型无土栽培基质---秸杆型非织造布,是利用现代非织造生产技术,将农业废弃物秸秆变废为宝,充分利用农村资源的一种蔬菜无土栽培基质。这方面的工作还应该加强与深化。

5.3向快速、简单、无公害的基质消毒方向发展

对设施无土栽培基质消毒,可减少或杜绝下一茬病虫害的发生,从经济、无害化方面考虑,急需研究应用快速、简单、无公害的基质消毒方法。

6有机生态型无土栽培枝术的发展前景

20世纪90年代以来我国日光温室发展迅猛,目前已超过20万hm2,成为我国北方地区农村的支柱产业,一般温室、大棚连续使用3年以后,土壤都会产生次生盐渍化,出现连作障碍,影响作物生长,经济效益下降,而无土栽培在克服土壤泛盐、土传病虫害、连作障碍、减少农药用量、节约用水和提高单产等方面均较土壤栽培有无可比拟的优越性,是未来农业的理想模式。基质培和水培是无土栽培的两种主要形式。其中基质培具有性能稳定、一次性投资少、管理容易、不易传染根系疾病等优点被普遍接受。随着人们对绿色食品和有机食品需求的不断增加,20世纪90年代后各种有机废弃物作为基质的有机基质栽培得到重视,从而使无土栽培进入一个新的发展阶段。成为克服温室连作障碍最有效、最经济和最彻底的办法<7,31>。

有机生态型无土栽培技术自推广以来获得了良好的经济社会和生态效益起到了良好的示范作用为无土栽培技术在中国的推广应用开辟了一条新途径。作为无土栽培整个环节一部分的栽培基质的研制与生产也将受其影响而在中国有较大的发展.因此,应加强有机生态型栽培基质的研制发展绿色(有机)蔬菜生产。对蔬菜无土栽培基质消毒,可减少或杜绝下一茬病虫害的发生,从经济无害化方面考虑,急需研究应用快速、简单、无公害的基质消毒方法。探索出就地取材的无土栽培基质配方及其简易管理方法。有机、无机复混基质是将来基质培的主要发展方向,在复混基质中有机废弃物的合理使用是关键<32>。。

近年来,我国无土栽培面积只有200hm2,仅占我国温室面积的1%,而日本无土栽培面积则占温室面积的20%,荷兰等国则占温室面积的90%以上,所以无土栽培在我国具有广阔的发展前景<33>。总之,有机生态型无土栽培技术具有运行成本底、节水节肥,一次投资建造,可多年受益;操作管理简单,水肥可以及时控制或补充.基本能达到精细管理目的;节省劳力.尤其节水节肥效果显著;能对栽培基质进行彻底消毒.从根本上解决温室生产中最突出的重茬障碍问题;能充分利用和节约资源,保护环境等显著特点。栽培产品属绿色食品,商品性好,市场价格高,因而增产增收效果更为显著<34,35,36,37>。由于地上病害发生少,非常适合我国现代节能型日光温室栽培得发展。目前已在北京、山西、山东、河南、辽宁、新疆、甘肃、广东、海南等获得了较大面积的应用,获得了较好的应用效果。是一项前景非常广阔的高新技术,应用它必将获得良好的经济、社会和生态效益。

发展无污染、安全、优质、营养的绿色蔬菜生产是社会和经济发展的需要,也是维护人类健康、保护环境、发展持续农业的当务之急。无土栽培是世界设施农业中广泛采用的先进技术,具有避免土传病虫害及连作障碍、肥料利用率高、节约用水以及生产的可控性等诸多优点,已成为发展无公害绿色蔬菜生产的可靠途径<38>。随着我国与世界接轨,我国的传统优势产业蔬菜业必将得到更大的发展,而有机生态型无土栽培技术由于能够生产符合国家食品卫生标准的“绿色食品”必将为蔬菜产业的发展提供技术支撑,成为我国设施作物生产的主要方式。<39,40>为我国蔬菜产品与环境安全以及蔬菜产业可持续发展提供保证。

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第2篇:农作物无土栽培技术范文

关键词:无公害农作物;栽培;管理技术;管理方式

前言

随着我国人民生活水平的不断提高,人民对生活质量的要求也越来越高,对生活品质的需求也进一步提升,建国初期到改革开放之前,人们对农作物的选择是填报肚子就可以了,而到了改革开放以后,人们身体健康越来越看重,在食物的选择上,本着安全无污染的要求,从培养无公害农作物开始,进一部提升了我国人民的生活品质和农业技术的进步。

1 农作物无公害栽培技术的发展现状

多年来,我国始终致力于农作物无公害栽培技术的提高和发展,但取得的成果和效益并不是很高,在无公害栽培过程中,会遇到很多难以解决的问题,而农作物研究者对无公害栽培技术了解甚少,无法解决,而且农作物的无公害栽培技术在发展过程当中得到的效益并不是很明显,所以给农作物无公害技术的发展造成严重的阻碍。

2 无公害农作物栽培技术存在的问题

农作物在进行无公害栽培过程当中因为周围的环境或者栽培者的经验不足,会导致农作物的栽培存在问题,这些问题在一定程度上导致了无公害农作物的栽培得到的效益大打折扣。下文具体分析了无公害农作物的栽培技术,存在的问题如下:

2.1 农作物农药高残留

在农作物栽培和生长期间,不可避免地会出现病虫害等问题,在进行无公害栽培过程当中,为了让农作物健康的生长远离害虫的危害,农作物研究者为使农作物能健康生长,对农作物使用农药是不可避免的一个方式。但是因为农作物的栽培者们对于农药使用过度,用药太过于盲目跟风,这导致了农作物含有有毒物质和农药残留量超标。这不但破坏了无公害农作物的营养价值,还会让食用者的身体受到损害,非常不利于无公害农作物的发展。

2.2 盲目使用肥料

各类肥料的盲目使用,使农作物在栽培和生长过程中,虽然增进作物产量,但同时降低了农作物抵抗害虫的能力和农作物原本的营养价值。严重的污染了土壤,导致土壤肥力降低。

2.3 土地污染

随着我国工业化进程的发展,城乡经济一体化速度的加快,导致大多数农作物栽培地周围都布满了工厂和房屋,工厂在运作过程当中会有很多废气废水排放出来,而房屋的居民每天的生活垃圾也在周围随意丢弃。这不仅严重的污染环境还在一定程度上污染了农作物的栽培地,农作物在受到污染的土地上培植会严重的破坏农作物的内部构造,而人们食用这些农作物会危害人体健康,这就破坏了无公害农作物的栽培初衷,也破坏了生态平衡。

3 无公害农作物的栽培管理对策

以上这些问题使农作物在栽培和生长过程中,遭受到各种各样问题,农作物的安全无法保障,针对这些问题,人们开始探索和研究无公害栽培农作物,同时也致力于解决这个问题。文章针对无公害农作物在栽培当中的问题提出了一些的对策,具体分析如下:

3.1 修建无公害农作物培植场地

农作物是否安全健康,人们食用后是否放心,这个问题一直被关注着,为农作物栽培营造良好的环境是主要问题。因此,无公害农作物的安全栽培必须要修建一个专门栽培无公害农作物的场地。这个场地的选址也是比较重要的问题,因为场地的环境好坏会影响农作物产品的安全问题,修建无公害农作物培植场地需要在一个远离工厂民居、环境纯净没有污染的场所。这样无公害农作物的栽培就能够真正的做到天然无污染,能够促进我国农业的进一步发展。

3.2 选择优秀的农作物品种

选择优质的农作物无公害栽培品种是保障作物产量,提高作物防病虫害的主要保证。可以降低农业和化肥的使用次数保障环境的纯净。优质农作物要根据所在地区的地理环境和气候条件来选择品种,并且按照不同品种的特性和土壤条件来制定栽培方案。这样无公害农作物的培植管理技术才能够得到迅猛的发展,才可以让农作物真正做到天然无公害。

3.3 科学治理和预防病虫危害

农作物在生长过程中,会出现病虫害现象,那么,防治病虫危害是农作物栽培过程中的关键环节,这个环节主要重视预防,治疗只起到辅助的作用,所以栽培者在对农作物进行无公害栽培过程中需要对农作物做好管理,尽量避免对农药的使用。若是出现害虫,可以采取释放寄生性捕食天敌动物的方式,尽量减少对农产品盲目胡乱的用药,严格禁止使用剧毒、高度、高残留的农药。尽量使用能够溶解的农药,避免对土壤的污染,还要保证农药的用量,保障农产品无农药残留。

3.4 制定预防重金属污染土地的措施

土壤作为无公害农作物栽培的关键内容之一,做好预防重金属的污染工作是栽培者的关键环节,栽培者在栽培农作物的时候对土壤的重金属要事先做好检测,对土地要经常进行翻垦,最大限度的收集土壤的重金属,并且做好避免外部环境对土壤干扰的工作。

4 结束语

总之,随着现代化农业不断发展,农产品的无公害栽培技术成了农业发展新趋势,人们对生活品质的要求也逐渐高了起来,追求健康、安全的生活成了人们的一致选择。所以无公害农作物的发展就从中脱颖而出。上文具体分析了农作物无公害栽培技术存在的问题并且针对这些问题提出了相应的对策,这些对策的运用不仅能够满足我们国家人民对于身体健康的需求,并且在一定程度上推动了我国农业技术的革新,保障我国的人民都能吃上健康无公害的农产品。

参考文献

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第3篇:农作物无土栽培技术范文

随着我国工业化进程的发展,城乡经济一体化速度的加快,导致大多数农作物栽培地周围都布满了工厂和房屋,工厂在运作过程当中会有很多废气废水排放出来,而房屋的居民每天的生活垃圾也在周围随意丢弃。这不仅严重的污染环境还在一定程度上污染了农作物的栽培地,农作物在受到污染的土地上培植会严重的破坏农作物的内部构造,而人们食用这些农作物会危害人体健康,这就破坏了无公害农作物的栽培初衷,也破坏了生态平衡。

2无公害农作物的栽培管理对策

以上这些问题使农作物在栽培和生长过程中,遭受到各种各样问题,农作物的安全无法保障,针对这些问题,人们开始探索和研究无公害栽培农作物,同时也致力于解决这个问题。文章针对无公害农作物在栽培当中的问题提出了一些的对策,具体分析如下:

2.1修建无公害农作物培植场地

农作物是否安全健康,人们食用后是否放心,这个问题一直被关注着,为农作物栽培营造良好的环境是主要问题。因此,无公害农作物的安全栽培必须要修建一个专门栽培无公害农作物的场地。这个场地的选址也是比较重要的问题,因为场地的环境好坏会影响农作物产品的安全问题,修建无公害农作物培植场地需要在一个远离工厂民居、环境纯净没有污染的场所。这样无公害农作物的栽培就能够真正的做到天然无污染,能够促进我国农业的进一步发展。

2.2选择优秀的农作物品种

选择优质的农作物无公害栽培品种是保障作物产量,提高作物防病虫害的主要保证。可以降低农业和化肥的使用次数保障环境的纯净。优质农作物要根据所在地区的地理环境和气候条件来选择品种,并且按照不同品种的特性和土壤条件来制定栽培方案。这样无公害农作物的培植管理技术才能够得到迅猛的发展,才可以让农作物真正做到天然无公害。

2.3科学治理和预防病虫危害

农作物在生长过程中,会出现病虫害现象,那么,防治病虫危害是农作物栽培过程中的关键环节,这个环节主要重视预防,治疗只起到辅助的作用,所以栽培者在对农作物进行无公害栽培过程中需要对农作物做好管理,尽量避免对农药的使用。若是出现害虫,可以采取释放寄生性捕食天敌动物的方式,尽量减少对农产品盲目胡乱的用药,严格禁止使用剧毒、高度、高残留的农药。尽量使用能够溶解的农药,避免对土壤的污染,还要保证农药的用量,保障农产品无农药残留。

2.4制定预防重金属污染土地的措施

土壤作为无公害农作物栽培的关键内容之一,做好预防重金属的污染工作是栽培者的关键环节,栽培者在栽培农作物的时候对土壤的重金属要事先做好检测,对土地要经常进行翻垦,最大限度的收集土壤的重金属,并且做好避免外部环境对土壤干扰的工作。

3结束语

第4篇:农作物无土栽培技术范文

设施草莓移动架式栽培关键技术集成创新与示范

草莓外观鲜艳,风味独特。具有独特是营养价值和保健作用。是一种栽培周期短,见效快,收益高的经济作物。草莓才配属于劳动密集型产业,为了减轻劳动强度,自20世纪90年代起,设施农业发达国家开始设计各种草莓栽培系统,其中以日本的?{设栽培和荷兰的悬挂式栽培系统为代表。近些年,日本开始研究草莓移动架式早培系统,温室面积利用率可由原来不足45%提高到75%。目前,国内草莓生产模式及相关技术和国外设施农业发达国家相差较大。21世纪初,中国各地开始引入日本草莓架式系统,但?体产量水平较低,目前尚为形成较为成熟的栽培技术体系。

园区在对近年来国内外草莓栽培发展领域最新技术成果进行研究引进的基础上,构建了基于基质栽培、移动架式栽培,局部新茎加温、营养及时诊断,病虫害绿色防控等技术的设施草莓移架式栽培系统(图2),形成了符合当地气候特征和设施特点的设施草莓优质高产技术体系,与固定式草莓架式栽培相比,其单位面积产量可提高58%以上。

设施瓜果菜高效基质栽培技术集成与示范

蔬菜无土栽培是目前世界上先进的栽培生产技术之一,由于无土栽培具有许多优点,近几年来无土栽培面积逐年上升。一般依据栽培过程中是否使用固体基质材料,将其分为水培和固体基质栽培两大类。基质栽培是用固体基质(介质)固定植物根系,施用营养液的一种无土栽培方式。根据栽培基质形态、成分及形状可分为无机基质栽培、有机基质栽培以及混合基质栽培3种类型[3-4]。

园区依据区域环境特点和技术平台优势,结合不同蔬菜作物生长特性,选择不同栽培基质、营养液配方,集合水肥一体化精准施用、病虫害绿色防控等栽培技术的综合应用,先后研究应用了西瓜、甜瓜桶式基质栽培(图3),黄瓜、辣椒袋式基质栽培(图4)以及番茄岩棉+椰糠复合基质架式长季节栽培(图5)等高效蔬菜无土栽培技术体系。袋式基质栽培设施简单,管理方便,成本较低;番茄岩棉+椰糠复合基质架式栽培充分利用岩棉和椰糠基质的不同理化性质,综合二者优势,采用岩棉块育苗,椰糠栽培袋定植,结合营养液管理、温室环境调控以及病虫害绿色防治等技术,有效提高了番茄的产量和品质,降低了病虫害的传染和扩散。

自然光型叶菜植物工厂栽培技术集成与示范

植物工厂作为国际上公认的高新技术密集型植物生产系统,具有生产计划性强、单位面积产量高,劳动强度低、资源利用率高,机械化、自动化、智能化程度高等特点,是未来设施园艺重要的发展方向之一[5]。

园区根据地区环境特点,在充分利用自然光的基础上,将现有温室改良为半密闭式自然光型叶菜植物工厂,结合人工光型密闭式工厂化育苗、平滑式移动栽培系统、营养液温度调控、营养液模块化管理和蔬菜品质调控等生产技术,总结出一套人工光育苗+自然光栽培的温室叶菜高产、优质栽培模式。

目前,园区内17 m2人工光育苗系统配套2400 m2玻璃温室自然光叶菜栽培系统的叶菜植物工厂(图6~9),主要栽培品种包括小青菜、菠菜、水菜、生菜、小松菜等,全年可栽培即食叶菜13~19茬,年产量达5万kg以上。园区生产的叶菜具有无病虫害、无农药、生鲜即食等特点。该栽培模式的实施,实现了设施叶菜集约化、产业化、标准化生产,有力促进了叶菜育苗技术的进步,提升了产业竞争力。

基于潮汐式苗床灌溉施肥系统的花卉栽培技术

设施花卉栽培是现代设施园艺发展中的重要组成部分,园区花卉温室引用了国内领先的潮汐式苗床灌溉施肥系统,系统在进行相关运转参数设定后,可实现自动化定时、定量给水与施肥。潮汐式灌溉技术特别适合盆栽花卉的营养液栽培和容器育苗,具有维持基质结构、稳定根部介质水气含量、保持叶面干燥、提高植株生长齐整度及成品率、高效节约水肥等优点(图10~11)。

热带作物设施栽培技术示范

园区为满足当地旅游休闲及科普教育需求,结合热带作物生长环境需求和栽培技术特点,建造了一座热带植物示范园。植物园集热带植物展示、科普教育、休闲旅游、试验研究于一体,现种植热带、南亚热带植物栽培品种35种,约400多棵,其他植物20多种。主要栽培的热带果树有香蕉、椰子、芒果、荔枝、菠萝蜜、火龙果等(图12)。

“智慧农业”物联网技术

农业物联网是新一代信息技术在农业领域的高度集成和综合运用,农业物联网可以实现农业环境的远程监测和控制,从而实现农业管理的智能化、集约化、高效化,是实现农业现代化的关键技术之一。基于农业物联网的智能温室系统,可远程监测温室环境,并根据作物的环境需求实施精准的温室控制,科学高效的提高管理温室效率[6]。

园区于2015年开展“智慧农业”相关项目建设,该项目主要包括信息采集、环境检测、智能控制、数据处理等内容。园区配置气象站,各温室内部安装了摄像头,光照、空气温湿度、CO2浓度、土壤温湿度、土壤pH、土壤EC等传感器,可以进行视频远程监控,室外气象数据收集,室内温室环境监测;环境智能控制系统可基于对采集数据的分析及各温室内部环境目标设定值,通过计算机分析、处理,自动控制棚内的水肥灌溉及天窗、卷膜、风机、湿帘、遮阳等机电设施设备,达到作物生长需要的适宜条件。该系统有效地减少了人工操作,提高了生产效率。

总结

江苏常熟国家农业科技园区自建设成立以来,已经成为苏南地区重要的设施园艺优质高效和绿色生产的样板,区域性农业科技成果的重要转化平台和示范基地。

第5篇:农作物无土栽培技术范文

论文摘要 介绍蔬菜无土栽培技术的优势及其特点,展望蔬菜无土栽培在娄底的发展前景。

娄底地处湖南的中心位置,东邻湘潭、长沙,南傍衡阳,北接益阳,西南与邵阳毗连,西北与怀化接壤,与省会长沙中心直线距离112km,交通便利,是全省南北通达、东西连贯的要衢,素有“湘中明珠”之称。娄底资源丰富,区位优越,是一块富饶的土地。这里气候宜人,土地肥沃,风调雨顺,农业开发条件得天独厚。目前,娄底已被国家和湖南省定为农业商品生产基地和外贸出口基地,是国家持续农业开发试验区。在大背景大气候的影响下,随着市区规划南移北扩的实施及各项政策的成功推广,近几年来,娄底不论政治建设、市区建设还是经济建设都进入高速发展阶段,影响力显著提高。市区迅速扩大,商业融资迅猛增加,人口急剧膨胀,娄底市民的生活观念与生活质量也呈现前所未有的高品味,高消费水平在湘中大地很有影响力。然而食品卫生与蔬菜质量都已跟不上时代步伐,夏季蔬菜农药中毒现象屡见不鲜,娄底无公害蔬菜建设虽然起了步,可任重道难。因此,为提高娄底人民生活质量,满足市民生活的需要,在娄底建立一个大型的无公害蔬菜生产基地——大棚无公害蔬菜生产基地势在必行。这样既能填补娄底无土栽培蔬菜建设的空白,又能解决一部分下岗人员或农村业余劳动力上岗,同时提高了市民的生活质量,满足了市民的营养、安全、保健的饮食要求。

1无土栽培的主要优势

蔬菜无土栽培就是用人造的根际环境取代天然的土壤栽培作物。这是近十几年发展起来的一种新的作物栽培技术,它不像传统的栽培技术那样在土壤里栽培作物,而是将作物栽培在人工配制的营养液里,或者是栽培在特殊的介质中(河沙、蛙石、农作物秸秆等),定时定量地供给营养液,所以也称营养液栽培、水培、水耕等。

无土栽培与传统土壤栽培相比,无土栽培具有非常鲜明的优势。

1.1生长快、产量高、周期短

无土栽培能依作物不同生育阶段特点,提供最适宜的营养、水分、空气等条件。只要阳光充足,可以进行密植或立体栽培,收获期提前,产量可提高几倍至十几倍。

1.2产品质量好

无土栽培通过控制营养液的成分和浓度甚至环境,能提高作物的营养成分。其商品外观和糖度、维生素及其他矿物质的含量有明显提高。同时,由于无土栽培可避免重金属离子、寄生虫、病原菌及人粪尿、农药、除草剂等对产品的污染,产品可达洁净化,亚硝酸盐含量也有所下降。

1.3节省劳动力、肥料、用水

无土栽培改革了传统的农艺操作,可以机械化、自动化生产,减轻劳动强度。无需翻耕、除草,节省劳动力。避免土壤栽培时的肥料水分流失,以及土壤固定所造成的浪费,较传统栽培省肥50%、省水80%。

1.4克服土壤连作障碍

无土栽培可以避免土壤传染性病虫害,防止土壤盐类积聚,也可以避免土壤缺素症;设备的清洗消毒方便,种植任何作物均可连作。

1.5不受土壤条件限制

无法实施土耕的地区只要阳光、温度、水分等条件满足,都可以进行无土栽培,如海岛、沙漠、阳台、楼顶、轮船以及盐碱地、复耕地等。

1.6不完全受气候变化的影响

较先进的无土栽培采用全自动控制,光、温、水、二氧化碳均由电脑控制,不受气候环境变化的影响。初级的无土栽培也有设施保护,不完全受气候环境变化影响。

蔬菜无土栽培技术是现代科学技术在蔬菜生产上的集成,代表先进的生产方式,属高新农业技术,将成为未来优质蔬菜的发展方向。

2简易无土栽培技术

无土栽培可分为固体基质栽培和液体栽培两大类,每类又有多种方式,目前国内外较常采用的无土栽培有固定基质栽培中的砂培、岩棉培、农作物废弃物基质培和液体栽培中的营养液膜培、动态浮根培。营养液膜培需要较好的设备,且营养液量较少,不大稳定,短期停电、停水对作物影响很大,对环境变化(如气候)适应性差。此法不太适宜娄底市实际情况,在湖南省无土栽培面积较大的是固体基质培的砂培及动态浮根培的华南式浮根水培。

2.1华南式浮根水培的特点

该技术设备由保护系统、栽培系统、循环系统、控制系统和加氧系统五部分组成。具有下列5个特点:创造良好丰氧的根际环境,增加气生根;具有稳定的根系温湿度条件;营养液动态流动,对植物营养供应稳定,不怕短期停电;降温效果好,适应热带亚热带地区使用;投资低,建设速度快,设备简易且可多次使用。

2.1.1设备构成。①保护系统标准钢架薄膜大棚,大棚结构为6m×30m,高3.0m,上盖宽7.5m,厚0.075mm的多功能防滴膜 ,在炎热夏天上盖透光率459毛的遮阳网,四周为白色防虫纱,规格为20目/cm。②栽培系统由定植板、营养杯及液糟组成。定植板和液糟由聚苯泡沫板组成,定植板宽38cm、厚2cm、长1m,板上有定植孔,液糟内盖一层0.03~0.04mm的聚乙烯黑膜。③循环系统由水泵、管道、贮液池组成。营养液循环路线为贮液池—水泵—管道—出液口—栽培床—排液口—贮液池。④控制系统由定时器、自动加水器、控温仪等组成。定时器主要用于控制供液间歇。⑤加氧系统由浮板、总体加氧器及分体加氧装置组成。

2.1.2设施性能。①创造根际良好的丰氧环境,培养气生根作物。无土栽培是利用人造根际环境,取代天然土壤的栽培方法,浮根法就是在栽培床内设置浮根,上铺无纺布,创造湿润的环境,促进植物滋生大量的气生根,从而吸收空气中的游离氧。另外,在营养池中安装了加氧装置,使营养液达到溶氧饱和度的809毛以上,从而创造了丰氧环境,有效地解决了根系的氧气供应。②营养液供应稳定。栽培床内贮液深4~6cm,相当于植物最大日耗量的3~6倍,幼苗定植后,大部分根系直接浸在营养液内,因而在生长过程中若发生短期停电或循环系统故障,也不会影响植株对营养的吸收。③降温效果好,适合热带、亚热带地区使用。④投资低、效益高、设备简易,有很好的推广前景。

2.2固定基质培或有机生态型无土栽培

所谓有机生态型无土栽培技术是指不用土壤而使用基质,不用传统的营养液灌溉植物根系,而使用有机固态并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培技术。有机生态型无土栽培设施系统由栽培糟和供水系统两部分组成。在实际生产中栽培糟用木板、砖块或土坯垒成高15~20cm、宽80cm的边框,在槽底铺一层聚乙烯塑料薄膜,可供栽培2行作物。槽长视棚室建筑形状而定,一般为5~30m。供水系统可使用自来水基础设施,主管道采用金属管,滴灌管使用塑料管铺设。有机生态型基质可就地取材,如农作物秸秆、农产品加工后的废弃物、木材加工的副产品等都可按一定比例使用。为了调整基质的物理性能,可加入一定比例的无机物,如珍珠岩、炉渣、河沙等,加入量依据需要而定。有机生态型无土栽培的肥料,以一种高温消毒的鸡粪为主,适当添加无机化肥来代替营养液。消毒鸡粪来源于大型养鸡场,经发酵高温烘干后无菌、无味,再配以磷酸二铵、三元复合肥等,使肥料中的营养成分既全面又均衡,可获得理想的栽培效果。

3蔬菜无土栽培在娄底的发展前景

现代工业的发展有力地促进了无土栽培,经济的发展,人民生活的提高,特别是环境污染引起人民对高质量、洁净蔬菜的需求,也有力促进无土栽培的发展。

娄底是一个正在迅猛发展的新兴城市,人民的生活观念也发生了根本性的变化。蔬菜是每个家庭每餐的必备菜,而人们对蔬菜的需求已不再是满足需要,而在昂首盼望高营养、高品质、洁净、无公害蔬菜在娄底的问世,而上面介绍的2种无土栽培方式都投资低、效益高、设备简易,符合在娄底这个发展中城市推广应用。

随着科学技术的发展、提高,更重要的是这项技术本身固有的种种优越性,蔬菜无土栽培已向娄底人民显示了无限广阔的发展前景。

3.1开发农庄观光旅游

在部分棚内种植各种名、优、特、稀蔬菜,并采取多种种植栽培方式,如立体栽培、无土栽培、水培、架式栽培、盆式栽培、墙面栽培、空中栽培、树式栽培等,在生产的同时又有很好的观赏作用。在观光棚内做到四季百花盛开,常年果实累累,吸引上班一族利用节假日或下班时间到园区旅游、观光、散心,消除工作中的紧张和疲劳感。少年儿童在欣赏蔬菜、花卉、瓜果新品种的同时又能增长知识,还能摘食到各种新鲜的瓜果蔬菜。

第6篇:农作物无土栽培技术范文

关键词:农业;作物生产;作物栽培科学;农业生产

中图分类号:S-3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-06-0034-1

农业在国民经济中起着重要作用,为人们的生活提供最基本的必需品,是其它部门发展进步的基础。目前,坚决贯彻农业方针是解决农业问题的基本任务,特别是大力发展农业科技。农业生产应采用先进的科学技术与方法,实现其现代化、科学化、工业化。而作物栽培科学正适应这一需求,那么如何将其应用到在农业生产中呢,首先要充分理解作物栽培科学的特点及其与作物生产的关系。

1 作物栽培科学的特点

作物栽培指选用优质的作物品种,科学利用各种生产资料(如土地、种子、肥料等),将无机物质向有机物质的转化的生产过程,并受各种因素的影响与制约。如生产条件、社会经济发展及科学技术水平等。

1.1 季节性强烈

由于光、热、降水的供应具有季节性的变化,作物生产也应与其相适应,农业生产时应把握好农时。

1.2 地域性严格

环境条件是作物生长重要方面,但环境资源在空间、时间及地域之间都存在差异。同时生产条件、社会经济及技术水平的各异则产生了作物生产的地域性。所以,农业工作者在进行农作物栽培时,应符合自然规律,并且因地制宜。

1.3 紧密的连续性

人类不断发展,依赖作物生产也具有连续性,所以,作物生产也应之相适应。农作物的各个生产周期,上下茬作物均相连紧密,相互制约。因此,农业生产者需从长远出发,落实前季为后季,季季为全年,年年增产持续。

1.4 对土地的依赖性

在作物生产中,土地为其空间基础及无以取代的生产资料,土壤肥力对农作物的产量与质量起直接影响作用。所以,必须合理开发利用土地,保持土地的持续性。

1.5 系统综合性

作物生产的影响与制约因素是多方面的,如作物、环境与人为措施等。所以,在作物生产中,我们应以系统的角度为出发点,统筹兼顾,综合应用栽培技术,正确处理与协调各类因素的相互关系,保证农业生产的可持续发展。

2 作物栽培科学与作物生产的关系

在新世纪的发展下,对作物生产的目标提出了更高的要求。农作物生产的目标需在优质、环境、效益方面兼顾。

2.1 满足粮食需求

现阶段,我国粮食供需基本平衡,但人均资源紧张、耕地少等因素制约了作物生产。同时在经济的不断发展与城市建设占用大量土地的影响下,耕地资源也会逐渐减少。其次,耕地质量退化严重,如土地污染、水土流失等。此外,气候的反复无常,尤其是全球变暖导致的干旱给农业生产带来了不小的危机,因此必须加强作物栽培科学在农业上的应用。

2.2 增加供给的多样性

过去阶段,我国农业结构较为单一化。在新时代中,大农业除了种植农业外,可发展水产养殖业与畜牧业,从“粮食作物―经济作物”生产模式转变为“粮食作物―经济作物―饲料作物”,这极大的调整了种植业的结构,改善人民生活的食物构成。因此,作为现代农业应通过作物栽培科学研究出更加丰富多样的作物种类。

2.3 保障食物安全

食物安全要求为人们提供充足数量及质量合格的各类食物。此外,对食物生产环境质量也提出要求,创建无公害的生产基地,生产出优质、无害的农产品,同时加强环境保护,保证食品的持续供给。因此,农业工作者应加大作物栽培科学的应用,为人们提供充足的,优质的粮食储备

通过上述对作物栽培科学的特点与其在作物生产的关系的深入了解后,则可更好地探讨作物栽培学在农业生产中的应用与今后的发展趋势,为现代农业生产奠定良好的基础。

3 作物栽培学在农业生产中的应用

3.1 作物栽培科学及农业科技进步

3.1.1 智能控制系统在作物栽培上的应用 通过对智能机器进行自主驱动而实现作业目标,不需要工作人员的干预。如水果收获、间苗等作业中农业机器人的适用;安装智能控制系统于播种机上,在播种中便可对排种机构进行自动调节,获得最优播量。

3.1.2 生物高新技术的研究 栽培条件、环境与作物的相互协调对作物产量与质量有着紧密关系。因而,进行条件创造、环境改善、发挥遗传潜力是作物栽培的任务。如对叶片的吸光性进行改变,对CO2固定酶加以改良,可以使光合效率得到提高,促进作物的快速生长。

3.2 作物栽培学在农业生产中应用的成就

60年代侧重研究种植制度,作物多熟制配套栽培技术;育苗移栽技术的推广;研究肥水管理技术;不同作物在各个地区、各异的肥料水平下、各类品种下的适宜密植范围;研究作物生产中如干旱、霜冻、病虫害等自然灾害。我国作物栽培技术在70年代以后有了新的发展,广泛推广规范化、区域化、模式化栽培技术;大面积应用地膜覆盖技术;创建相关化控技术体系,多种作物叶龄模式及应用配套的器官促控技术等。

4 结语

总之,要促进农业生产的发展,就需应用先进的科学技术与方法。如作物栽培科学,农业工作者要认识到其在农业生产中的重要性,掌握其应用方法,促进农业的不断发展。

参考文献

[1] 唐启源,周上游,邹应斌.作物栽培科学的新发展―从作物化控到物化栽培工程[J].中国农业科技导报.2002(4):27-32.

[2] 郝建平.对作物栽培学教学改革的想法[J].高等农业教育,1986(4):67.

第7篇:农作物无土栽培技术范文

关键词:无土栽培;基质;专利

中图分类号: S317 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.11.052

无土栽培历史悠久,早在17世纪,国外就有无土栽培的相关记载。我国的无土栽培历史也很悠久,如生豆芽,船上种菜,盆养水仙等都是原始无土栽培。我国无土栽培基质发展历史大致分为以下3个阶段:国外引进技术及设备阶段、国内试验研究阶段和迅速发展阶段。近年来,随着经济发展及技术水平的提高,我国无土栽培的面积也在成倍增长,为我国工厂化农业的顺利实施奠定了一定的技术基础和人才基础条件,也有力地推动了我国设施农业的技术进步,具有十分广阔的应用前景。

基质栽培实质上是采用固体栽培基质(或栽培介质)固定植物根系,并借助该栽培基质来吸收植物生长所需的营养液及氧气的栽培方式。无土栽培基质对植物生长所需营养液的吸附特性也直接决定了植物营养的供给情况。因此,对无土栽培基质的研究,能够在一定程度上反映无土植物生长状况、无土栽培的技术优劣以及发展水平。

1专利申请分析

本部分的专利申请分析涉及分类号A01G31/00,是基于CNABS和VEN数据库中筛选的与无土栽培基质相关的2133篇和1962篇专利文献进行的(数据统计截至2016年)。

1.1申请量变化

如图1所示,通过对世界范围内和国内的无土栽培基质专利申请量进行统计分析发现:随着时代的发展,无论是世界范围内还是我国,关于无土栽培基质的专利申请正在逐年增长;在世界范围内,早在20世纪60年代就已经有了关于无土栽培基质的专利申请,而中国则发展到20世纪80年代才开始有类似的申请出现;在世界范围内,关于无土栽培基质的专利申请在2005年以前的申请量一直缓慢增长,且中间有轻微的申请量的波动;而中国的无土栽培基质的专利申请量在2005年以前,一直处于较为缓慢的发展过程,而在2005年以后则处于直线上升的态势。

1.2申请国分布

如图2展示,世界各国关于无土栽培基质专利申请技术的专利申请分布图,从图1可知,中国关于无土栽培基质的申请量最多,占全世界申请量的32%,而其他国家的专利申请量则较为平均,可见中国的种植栽培领域已经不仅局限于传统的农田土壤种植,近些年在无土栽培栽培领域的发展研究也已经风生水起。

1.3国内主要申请人分析

如图3所示,国内申请人的类型主要包括高校、企业及科研院所,其中,排名前10的申请人中,高校和科研院所的比例占据90%,要多于企业和个人的申请量。虽然这仅是排名靠前的申请人以及申请量的分布数量,但也从一定程度上反映了无土栽培基质专利技术在中国的申请状况。

2结语

通过对无土栽培基质技术领域的检索、统计和分析可知,我国关于无土栽培基质技术领域的专利申请数量比较多,且近年来关于无土栽培基质的专利申请数量增长速度较快,但相较于荷兰、日本、美国等设施农业发展较为成熟的国家,我国的无土栽培基质的研究发展虽与之前相比有了长足的发展,但是其技术基础和先进程度仍需积极学习国外的先进技术。未来我们应抓住机遇,继续不断重视知识产权的申请和保护,加速发展国内无土栽培基质技术,提高无土栽培等设施农业的含金量与竞争力。

参考文献

[1]高仓直.世界无土栽培的现状及今后的展望[J].世界农业展望,1986,(06):40-44.

第8篇:农作物无土栽培技术范文

关键词:农作物;栽培管理技术;提升侧率

中图分类号 :S36 文献标识码:A

1 农作物栽培管理技术原则

1.1 以农作物生态以及生理机制为基础

根据农作物的光合,栽培生态因子调控角度,提高探究农作物的生理机制,制定相关的栽培技术。在农作物栽培管理技术中,“库”是限制高产甚至超产的主要因素。在高产的有力条件下,“源”、“库”比例的不协调是造成农作物超高产的主要原因。“库”的增长速率低于“源”,随着密度的增加,收获指数就下降了,从而造成农作物的超高产。

1.2 发展优质栽培技术为向导

随着绿色品质消费的要求,环保农作物的产品品质的提高已迫在眉睫。现代管理技术要求发展无公害的产品和栽培技术,所以农作物的发展方向必然朝着定向栽培调控技术发展。

1.3 以规范化、标准化的栽培管理技术为途径

随着经济的发展,标准的农作物栽培管理技术逐渐严格以及被需要程度日益加深。在许多西方发达国家,统一的供种、技术服务、质量标准的栽培技术已投入使用。就我国目前形势来看,如何根据市场经济的要求制定规范标准的农作物栽培管理技术就十分必要了。

2 农作物栽培管理技术

区域农作物的种植方法,结构配置等被总称为农作物栽培管理技术。其常用的内容主要有选择品种、轮作、间作、套作以及复种等多道工序。在基本环境资源保护以及田园生态平衡的基础上,科学地进行农作物的栽培管理,不仅有利于协调各种农作物之间的关系联系,促使多种作物全面的、持续的增长,更有利于社会经济资源以及自然资源的长期可持续发展。

2.1 选择品种

首先要满足当地的气候等多方面的因素,注意当地的自然条件以及生产条件,并且注意不同的农作物之间的衔接季节。在播种前要进行化学处理,对于无病史植株需要保留其无病繁殖的材料以及种子,最大程度的减少病害。合理利用当地气候等自然条件,防止品种的单一性出现。

2.2 轮作

为了提高生产效率,所以对农作物的轮作还要制定严格的要求,使得降低生产成本,持续促进农作物稳定的高产,降低病害发生机率。

2.3 整地

为农作物的生长提供良好的生长环境,提高土地肥力。需要协调土壤表面状态以及可耕层结构,保证养分、空气、热量以及水分等因素可以发挥最大的效益,为田间管理以及农作物的播种生长提供良好条件。因此,播种前需要使得田园土壤上虚下实,细碎平整,这样的土壤环境才能保证种子萌发后出苗整齐均匀,并且有利于农作物的生长。

2.4 播种期

在播种期间,尤其需要注意病原会随着气候的发展而开始影响农作物的健康发育。

2.5 水肥管理

科学施肥有很大的要求,包括肥料的数量、种类、释放比例等因素,化学肥料也要合理科学的使用,如合理配比氮、磷、钾等可以减轻农作物病害。

2.6 中耕

中耕的主要目的就是促进农作物的生长,改善土壤的质量,为农作物的生长提供良好的环境。一是需要为协调水汽成分结构,改善土壤的疏松度。二是为协调根冠比例,促进根系生长。

2.7 田园卫生

若不及时清理田园卫生,会导致大量的病原物依旧残留在田间的病株残体上,并且在经过越夏以及越冬将病株残体作为肥料用在田间,极其容易将病原菌重新带回田间。因此,病株残体需要在收获后及时进行清理,通过充分的腐熟后才可以作为肥料施用,或是通过器械将病株残体深掩埋入土中。及时保持田园卫生,是减少病原产生的有效途径,并且可以最大化地降低农作物经营所面临的风险。

3 农作物栽培管理技术创新

3.1 利用植物激素

将植物激素的作用原理充分利用在农作物栽培中,如生长素的除草作用,乙烯的催熟作用,无子果实培育以及实时抑制作物顶端优势等。

3.2 加强虫害生物防治

在尽量不使用农药,最大程度的避免农药对农作物造成的危害以及环境污染,从根本上实现生态系统良性循环,使农作物成为真正的绿色食品,在进行生物防治时,大多采取以下4种手段:利用捕食天敌的关系链消灭害虫;充分利用某些害虫的趋光性,用黑光灯进行捕杀;利用昆虫激素对害虫进行控制;利用诱变异种等转基因技术培育出抗虫农作物。

3.3 发挥农作物繁殖控制技术在农作物栽培管理中的应用

为了使得亲本的优良性状保持下去,常见的办法是使用嫁接扦插等营养生殖法来繁育农作物后代。例如果树以及花卉的快速繁育以及培养无病植物方面,充分利用的是制作组织培养技术。

3.4 利用先进手段培育优良作物

生物育种技术所培养改良的农作物品种,不仅大幅度的提高了农作物的质量以及产量,更是实现了农作物的高产量、高品质以及高效益。而利用转基因技术培养出的农作物,则具备了自然作物中极少数生物才有的固氮作用,既达到了增产的目的,又有效的控制了化肥造成的环境污染。

参考文献

[1] 申智,王万青.农作物栽培管理技术[J].现代农业科技,2012(16).

第9篇:农作物无土栽培技术范文

国外设施园艺发展的特点

1工业技术植入园艺作物生产,实现了设施园艺生产的自动化

工业技术植入园艺作物生产之中,使设施园艺赋予了工厂化农业的内涵,成为工业化大体系不可分割的部分。温室生产的高投入、高产出、高效率管理模式要求应用大量的高新技术,当前工业领域内的科技成果(如机器人技术等)不断运用于温室园艺配套装备之中,已取得初步成果。国外发达国家一直致力于把自动化技术应用于园艺作物的耕种、施肥、灌溉、病虫害防治、收获以及农产品加工、储藏、保鲜的全过程,可以根据作物生长发育的特点,创造最适宜的温室环境条件,基本摆脱了外界环境条件对作物生产的影响,实现了作物周年生产和均衡上市。目前,这种自动控制技术逐步向智能化、网络化方向发展[31]。20世纪70年代以来,发达国家的设施园艺已具备了设施设备完善、生产技术规范、产量稳定和产品质量安全性强等特点,并且已形成了温室制造、生产资料配套、产品生产、物流等为一体的设施园艺产业体系。目前,日本、美国、荷兰、以色列、韩国、英国开发出的耕耘、移栽、施肥、喷药、蔬菜嫁接、蔬菜水果采摘、育苗移栽、苗盘覆土消毒等机器人装备相对比较成熟,可用于设施园艺生产。温室园艺机器人的使用,不仅大幅提高劳动生产率,改善设施生产劳动环境,而且保证了作业的一致性和均一性[32]。日本、韩国等国研究开发了多种设施园艺耕作机具、播种育苗装备、灌水施肥装备以及自动嫁接装备等,提高了温室管理水平和劳动生产率;荷兰研制温室屋面清洗机械装置,用于清洗屋面灰尘,大幅度提高了温室的透光率[33-34]。另外,荷兰还开发出自动通风窗开闭、温湿度调节装置,被越来越多的温室采用。发达国家在设施园艺产品的采收和后加工过程中,广泛使用包装机具、高效运输装置、盆花转运机械、快速分级系统等设备,提高了园艺农产品的商品性,如荷兰采运、包装设备能同时实现10~20个不同花卉品种的自动分类,X射线可用于分辨盆花茎干的长度和叶色[35]。

2高新技术在设施园艺中的应用,推动了设施园艺向“植物工厂”方向发展

无土栽培、计算机技术、生物技术、产品采后处理、新能源利用等高新技术在设施园艺中的应用,使设施园艺逐步向“植物工厂”方向发展。在美国、日本、英国、奥地利、丹麦等国都建有高度自动化的“植物工厂”,可用来生产蔬菜、花卉和果树,并且一些高附加值的作物如香料、工业原料植物、药用植物、食用菌等也采用“植物工厂”进行生产。目前,“植物工厂”主要用于生菜、菠菜、莴苣、三叶芹、番茄等蔬菜作物的生产,由于充分利用空间,实现立体多层种植,单位面积的栽培效率可提高数倍。如日本在“植物工厂”内利用无土栽培技术和环境自动调控技术,一年内可多茬栽培生菜和菠菜,收获期比露地缩短一半时间,产量可达180kg•m-2左右,为露地栽培的30倍以上[26]。此外,随着人类对太空探索的日益增多,太空农业成为研究的热点,美国宇航局(NASA)在国际空间站上探索“植物工厂”技术,目前已在绿豆、菜豆和马铃薯等作物上获得了成功。

3无土栽培技术的应用使设施园艺发生了巨大变革

20世纪20年代末,无土栽培技术开始应用于设施作物生产,使设施栽培技术产生了一次大的变革。无土栽培打破了作物生产的空间和地域限制,可以在不适合作物生长的荒漠戈壁、滩涂地、海岛、盐碱地、高寒地、阳台屋顶甚至太空进行作物生产;无土栽培改变了设施栽培的传统种植方式,采用营养液或有机基质进行作物生产,可以有效避免设施土壤连作障碍,生产出清洁安全的园艺产品,并且具有省水、省肥、省工等优势,从而成为栽培学领域飞速发展的一门新技术;无土栽培可加速作物生长,提高产量和品质,一般果菜类蔬菜水培的产量为土壤栽培的数倍甚至数十倍,如番茄营养液栽培年产量最高的可达到75kg•m-2,极大提高了园艺作物的生产效率。20世纪70年代初,美国已有400hm2温室采用无土栽培技术生产黄瓜、番茄等。目前,在发达国家的设施园艺生产中,无土栽培占温室总面积的比例荷兰超过70%,加拿大超过50%,比利时达50%,美、日、英、法等国的无土栽培面积达到250~400hm2[36-37]。欧共体明确规定,所有欧共体国家温室作物生产要全部实现无土栽培。

4节能、环保的理念贯穿于设施园艺生产之中

设施园艺是一种高能源消耗、高成本投入、高效率产出的生产方式,其中温室的能源消耗占运行成本的比例较高,减少能耗、提高能源利用效率是设施园艺发达国家开展节能工作的普遍做法。随着能源危机的不断加剧,节能设备已成为温室装备研究和开发的热点之一,而人工补光装置是温室耗能最多的设备之一。日本、荷兰、美国等积极探索温室新型补光光源LED的研究。LED冷光源在满足作物光合作用需求的条件下,与传统钠灯相比具有高光效、长寿等特点,节省能耗达50%以上[38-39]。近年来,由于中东局势不稳定导致能源紧张、CO2排放的限制以及《京都议定书》的执行等原因,欧美发达国家已将节能技术作为温室领域最重要的研究课题。目前在设施园艺节能新材料、新技术和新能源的研究中,主要倾向于对太阳能和储热材料的有效利用。其中,温室相变储热技术就是最具发展前景的节能技术之一[40],美国和日本等国使用氯化钙、硫酸钠、聚乙二醇和石蜡等相变材料作为墙体储热、地下储热和室内外联合储热系统,试验证明是可行的储热方法,但其工艺和储放热效率等尚需进一步改进[41-42]。一些国家利用浅层地热,在夏季通过把低温冷水源抽到地上,用于温室降温,经过热交换的热量回流到地下,冬季把高温热水源抽上来,只需要稍微加温就可以用于温室增温[43]。另外,通过对温室覆盖材料内侧进行镀膜处理,能够有效阻止长波向室外辐射,减少了热损耗,可以实现节能25%以上。在多余能量回收和利用方面,荷兰瓦赫宁根大学通过覆盖多层光谱选择性吸收的金属材料(SOL-MOXHilite,荷兰)和绝缘塑料薄膜(Ebiral,美国),研制成一种高效降温-高品位能量产生组合系统,并应用于生产[44]。该技术在高温季节,可以反射作物光合作用不需要的近红外光(NIR),减轻温室的高热负荷,而收集反射的能量直接或间接地转化成电能,用于温室降温的能耗;荷兰温室通过在玻璃表面喷洒白色涂层,减少夏季进入温室的太阳辐射量,达到降温目的;通过改进温室通风窗口的数量、尺寸、传动方式以及开启的角度也能够使温室达到较理想的降温效果。发达国家在发展设施园艺过程中,把保护环境作为前提条件。进入21世纪,随着人们对生态环境保护和食品安全的日益关注,欧美发达国家在探索温室能源高效利用、生态环境保护等方面进行了大量的研究工作,研制开发出一系列适合于温室安全生产的环境友好型新技术。营养液无土栽培技术在现代温室生产中被广泛使用,然而,大量营养液的废弃给环境带来巨大的压力。欧盟普遍采用营养液闭路循环系统,通过对营养液的回收、过滤、消毒等措施,实现节水21%、节肥34%,提高营养液利用效率,同时大幅度地减少营养液外排污染水源和土壤。在温室病虫害防治方面,开展以生物防治、生态防治和物理防治相结合的综合防治技术的研究与应用[45]。目前,荷兰在温室生物和生态防治综合利用方面处于世界领先地位,如Koppert公司通过释放天敌昆虫,能够对设施蔬菜主要害虫达到良好的防治效果,如粉虱天敌浆角蚜、斑潜蝇天敌潜蝇姬小蜂、蚜虫天敌食蚜瘿蚊[46],目前这些害虫的天敌已基本实现了商品化。为了提高温室番茄、甜椒等蔬菜作物的质量,禁止使用化学生长激素,荷兰研制驯化出取代传统振荡授粉的雄蜂授粉,这种授粉方式效率高,并且能使作物产量提高20%左右。以色列开发出太阳能杀灭温室土壤病虫害新技术,把灌溉系统安置在翻耕的土壤中,铺上一层薄薄的透明塑料膜,经过夏季高温处理,可杀死地表30cm土壤层中90%~100%的细菌、真菌以及线形蠕虫等。统计分析表明,太阳消毒法可提高设施番茄、洋葱、土豆等农作物产量25%~432%。在新型栽培基质开发利用方面,加拿大、以色列、英国等国研制出替代草炭、岩棉的无土栽培生态型基质,形成与其相配套的设施蔬菜低碳栽培技术体系[47]。目前,低成本、环保型无土栽培基质研发已取得重大进展,并逐步走向产业化、商品化。

5信息化技术和计算机技术应用于设施园艺作物周年生产之中

随着微型计算机、传感器及单片机技术的运用,温室环境控制智能化、网络化管理技术得到较快的发展。设施园艺发达国家研发作物自动化生产管理和环境智能化控制体系,从育苗、定植、栽培、施肥、灌溉等过程全部实现自动化运作,温室环境如温度、光照、湿度、水分、营养、CO2浓度等综合环境因子全部实现计算机智能监控。随着无线网络技术的应用,温室网络化管理技术也得到了较快的发展。美国、日本、荷兰研发出一种基于控制器局域网总线(CAN)和无线传感器网络(WSN)的控制系统,能够对温室内空气温湿度、土壤温湿度以及光照等参数进行自动采集,同时控制风机、暖气、水泵等温室环境调控设备,使温室环境达到农作物生长的最佳环境[48]。通过研究温室作物生长发育与环境、营养之间的定量关系,建立作物生长发育信息化模型,开发出适合不同作物生长发育的温室控制、咨询及管理专家系统。以色列和荷兰开发出番茄和黄瓜等蔬菜作物生育模型和专家系统,包括适用于整枝方式、栽培密度、针对天气和植株生育状况的环境指标、不同生育阶段的水肥指标、病虫害预防和控制技术等。荷兰瓦赫宁根大学通过将作物管理模型与环境控制模型相结合,实现温室环境的智能化管理,大幅度降低了温室系统能耗和运行成本。日本千叶大学利用遥感遥测、人工神经网络、遗传算法、模糊控制策略等智能控制技术,对农产品从产地生长、采收验收、加工、自检自控等所有过程的数据、信息、图像都实现了信息化管理[49]。

6注重温室作物专用品种的选育及其配套技术的研发

现代农业竞争的核心是品种,重视温室栽培作物专用品种的选育是设施园艺发达国家保持温室产业世界竞争力的重要手段。这些国家在搜集保存本国种质资源的同时,还十分重视国外种质资源的搜集、交换和引进,如以色列通过搜集和引进国外花卉、蔬菜、果树品种在设施内进行微咸水灌溉,通过遗传改良、驯化,培育出适合于本国温室生产的专有设施园艺品种。近年来,设施园艺发达国家越来越关注设施作物新品种的外观品质、营养品质、耐贮运等性状的选育,如以色列选育出一种根据客户对体积和色泽要求的无籽西瓜新品种;荷兰种苗公司开发出一些富含钙质、维生素且热量低的“减肥蔬菜”,高氨基酸含量的“营养蔬菜”,具有观赏价值的“花卉蔬菜”等新品种。一些生物技术被广泛用于温室作物新品种的选育,包括细胞组织培养、体细胞杂交、原生质体融合、遗传标记、转基因等技术,在茄子、番茄、甜椒、黄瓜及叶用莴苣等蔬菜作物上培育出一大批优良品种,如德国马普育种研究所将人工合成的吲哚基醋酸基因转入茄子,使冬种茄子与夏种的一样优质;荷兰育成的抗虫蔬菜品种可以大幅度减少蔬菜生产中农药的使用量,既降低了蔬菜产品农药的残留,也降低了蔬菜生产的成本。此外,在开发和选育设施作物新品种的基础上,欧美发达国家非常注重温室新品种配套栽培技术的研究和开发,选育的新品种普遍采用工厂化育苗体系、高效安全生产技术体系和无土栽培技术,利用高新技术使环境因子与栽培模式的规范完美结合,为作物生长提供最佳的环境,保证高产、稳产[50-51]。

国外设施园艺发展趋势分析

1设施环境调控自动化与设施园艺作业机械化程度不断提高

发达国家从事农业人员较少,加上劳动力成本较高,设施园艺生产中非常注重管理水平和劳动生产率的提高,从温室耕作、作物栽培、生长管理、产品采收、包装和运输等过程全部实现机械化控制,温室内温度、光照、湿度等环境调节全部由计算机监控和自动化调控。随着工业技术的不断发展,机器人技术将会广泛应用于设施园艺的生产,实现温室作业精确、高效及省力化。

2温室日趋大型化,环境调控趋于智能化

大型温室设施具有投资省、土地利用率高、便于实行机械化自动管理、实现产业化规模生产、室内环境相对稳定的优点,因此,设施园艺发达的国家如荷兰、加拿大等温室逐渐向大型化方向发展;温室园艺的核心是能够对设施内栽培环境进行有效地控制,创造出适于作物生育的最佳环境条件,因此,未来的人工智能控制系统不仅要做到栽培环境全自动控制,还要与市场、气象站、种苗公司、病虫害测报等相连接,进行产量、产值的预测,为生产者提供更为广泛的信息情报和确切的决策依据。

3设施作物品种更加丰富,市场服务体系更加完善

愈发重视设施作物专用品种的选育,为设施园艺生产提供专用的耐低温、高温、弱光、高湿,具有多种抗性、优质高产的种苗。种苗公司作为品种选育的主体,在种质资源、育苗设备方面具有强大的优势,能够依据市场需求开发设施栽培所需专用品种,并对设施园艺产前、产中、产后提供技术支持和市场信息化服务。

4无土栽培成为现代设施园艺的主要栽培形式

无土栽培技术具有诸多方面的优点,目前全球已有100多个国家将无土栽培技术用于温室生产品质优、商品性好、安全、绿色的园艺产品。随着未来人口数量的不断增长、可耕地面积的日益锐减,无土栽培技术在提高作物产量、拓展土地利用空间以及保护自然生态环境方面具有广阔的应用前景,在设施园艺、观光农业、家庭园艺、植物工厂和太空农业领域也将会拥有广阔的发展前景。

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