无土栽培技术的现状与发展方向
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摘要:无土栽培是近几十年发展起来的一种作物栽培新型技术,是一种不用天然土壤,而以基质栽培农作物的方法,或使用化学溶液(营养液)栽培植物的方法。无土栽培技术的优势在于能够克服土壤连作障碍,防止水分大量渗透和流失,还可以促进作物的生长和发育,使其拥有最大的生产力,比起传统的土壤栽培技术有一定的优势。该技术现已使用于蔬菜无土栽培、无土育苗等方面,但在发展推广方面还有许多问题需要解决。与此同时,无土栽培已经成为设施农业的主要内容,其市场前景廣阔且具有很大的发展潜力。
关键词:无土栽培技术;现状;发展前景
无土栽培技术的核心是在不利用土壤的条件下掌握营养液的调配与供给,植物可在人为创造的封闭性良好且有一定局限性的环境中生长。这项技术使植物根系的生长离开土壤,并且植物所需的外界条件完全由人为来创造和提供,需要较高的技术要求和较高的投入,在标准且规范的操作下才能获得可观的产量和经济效益。
1970年以来,我国展开了对无土栽培技术的利用和研究,主要是蔬菜无土苗和水稻无土苗为主。20世纪80年代中期被列为国家重点工程。全国有30多所研究机构。1985年,农业工程研究所成立了无土栽培小组。到1992年,每年举行一次年会。1992年更名为“中国农业工程院设施园艺工程专业委员会”,每两年召开一次年度会议。通过多年发展研究最终简化了无土栽培设施、基质、营养液等技术,该学组还出版了许多关于无土栽培技术的著作。
现如今无土栽培技术大致分为两种类型:无基质栽培、基质栽培。
1无基质栽培
无基质栽培主要利用营养液直接供养给根系,不用基质来固定根系,所以营养液的调配尤为重要。无底物培养也可分为水培法和雾培法。
1.1水培法
水培法是指在没有基质的情况下固定根系,使植物根系直接在营养液中生长的栽培方法。水培法还可以分为营养液膜培养、深流水培和浮板毛细管培养三种方式。
1.1 1深液流栽培技术通过人为处理,给根系一个适合生长的外界环境条件,使根系在营养液层中延伸得更深,每株植物平均占有更多的液体。因此,营养盐的酸度、碱度、温度、液体浓度、溶解氧和储水性不易发生显著变化。
1 1 2营养液膜技术该技术将根系部分浸泡在浅层流动的水培营养液中,另一部分放置在种植槽的潮湿空气中,基本上解决了根系需氧的问题。但由于液体量少,植物易受温度影响,管理要求更严格。
1 1 3浮板毛管栽培技术该技术具有温度变化小、供给充足的优点,可为植物生长提供较好的生长环境。采用种植床内置浮板湿毡生根技术,为湿根的生长创造富氧环境,解决了水分和气体的问题。一个长的水平培养床可以储存大量的营养液。与营养液膜技术相比,其具有更多的优点。作物根际环境相对稳定,液体温度变化小,暂时停电时有足够的养分供应。
1.2雾培法
雾培法也是一种无土培养技术,其将营养液在压力下雾化成小液滴,并向植物根部直接喷洒雾化的小液滴,水分和营养物质由此途径提供给植物生长。气雾培技术可以很好地解决根系水与气之间的矛盾,使作物产量加倍,也有利于立体栽培,提高温室空间利用率。但对该装置的要求很高,难以满足培养要求,因此,雾培的推广和发展受到限制。
2基质栽培
培育植物的根系用基质固定是基质栽培的特点。其是将作物的根系固定在无机或有机的基质中,其中,无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、陶粒、砾石、海绵土等,有机基质有泥炭、稻壳、树皮等,可用作支撑介质,通过滴灌或细流灌溉向作物提供营养液。在大多数情况下基质栽培中的水、肥、气三者协调,供应充足,设备投资较低,有利于就地取材,生产性能优良而稳定;但其操作困难,因为使用的基质体积较大,所以在基质填充时的消孝及基质的重复利用既费时又费力,因而得不到广泛推广。
3国内外无土栽培的发展方向
无土栽培将是最重要的栽培技术,可根据自己的国情向设施结构的简化、繁琐营养液管理的简化等简易无土栽培方向发展,就地取材,目的是改造环境、节约用水和土地资源,解决基本生活需要。
无土栽培的缺点是一次性设备投资大,化肥成本高,电耗高。管理需要对相关知识有详细的了解,例如营养液的调整、配置和管理需要一定的专业知识。这些不利因素都将会成为无土栽培技术推广利用的制约因素。因此,需要根据各地区的不同情况,在实际应用无土栽培技术时,推广简单、方便、投资少、成本低、应用效果好的无土栽培方法和配套技术。此如日本、荷兰、美国等发达国家农业人口逐年减少,他们采用高度机械化实现了无土栽培生产,并且由计算机完全控制生产程序,使用先进的技术和高投资从而获得高收益。为此,无土栽培研究应该秉持着支持无土基质栽培,产品成熟,管理和使用技术简单易懂的目标。开发的基质应适应不同设施、不同地区、不同作物,以成本低、效果好、管理方便为标准,并与基质和营养液的管理相结合,以适应当前的发展趋势。
参考文献
【1】万军国内外无土栽培技术现状及发展趋势【J】科技创新导报,2011,( 03)
【2】李静,赵秀兰,魏世强,等无公害蔬菜无土栽培基质理化特性研究【J】西南农业大学学报,22( 02):112 -115
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