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低投入气雾栽培技术 气雾栽培技术

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气雾栽培技术
低投入气雾栽培技术 第一篇

[农广天地]气雾栽培技术

  随着科学技术的发展,在农业生产上出现了水培与基质培等无土栽培技术,使劳动效率得以大幅度的提高。而随着气雾耕作制度的产生,蔬菜栽培领域得到了新的发展。本片就将为观众朋友们介绍一下,如何使用气雾栽培技术,高效、立体、工厂化的生产蔬菜。本片首先讲解了什么是气雾栽培技术以及它的优势。接下来还介绍了它的设备组成,分别讲解了蔬菜栽培系统和营养液循环系统的组成和原理。最后讲解了气雾栽培的应用,包括布局、定植、营养液搭配等管理技术。

  气雾栽培使用大棚喷雾加湿系统特点:

  雾细:高压喷雾喷雾咀每秒能产生50亿个雾滴,雾滴的直径仅为3~10um,尤如山中云雾,在空气中迅速蒸发,形成水蒸汽,加湿降温效果极佳。

  节能:雾化1公斤水只需消耗6W电能,是传统电热加湿器的百分之一,是离心式或气水混合式加湿器的十分之一。

  可靠:高压喷雾加湿系统主机彩进口工业柱塞泵,可24小时长期连续运转,喷头及水雾分配器无动力易损部件,在高粉尘环境中也不损坏。

  卫生:高压喷雾加湿系统的水是密封非循环使用的,不会导致细菌的繁殖。

  喷雾量:喷雾量大且可自由组合。高压喷雾加湿系统泵站的输出流量从100kg/h~1600kg/h,可进行无级调节,在流量范围内可任意配置雾头,还可以任意组合进行加湿精度的调整。

  应用广泛:除加湿外,还大量的应用于工作造景、压尘、除味、温室、育苗、家畜养殖、喷药、工业设备降温以及其他诸多的工业领域。

    气雾栽培是当前世界上最为前沿的无土栽培技术,它与水培技术相比,可以节省更多的能源与更少的水份及营养液的外排浪费,,一种最适合于工厂化立体化高效率栽培的植物培育新方式。它的根系悬浮于空气当中,能够快速高效地获取更多的水份与营养,表现为数倍于传统栽培的生长发育速度.。在生产运用时也显得更为简单实用,无需土壤只要在有水有电有光照的情况下就可以生产.应用时技术极为简单,为根系创造避光的喷雾环境即可,在计算机的控制下,经由弥雾系统,均匀地自动化地为根系生长供应所需的营养水份,根系可以在空气环境中最大化地摄取氧气,从而使营养及水份的代谢吸收效率得以最大化的提高,为植株的生长创造出最佳的肥水气环境,从而达到最大限度地发挥植物自身生长潜能的目的。

   该技术实施运用具有极为广泛的植物品种适应性,几乎所有的植物都可以在气雾培的环境下良好生长,特别是其悬空的根系,更具生长的活力,最大化地让根系的再生生理得以发挥,这为根药类植物的栽培生产带为的便利,也为洁净化药草的生产提供了技术支撑.估计在未来的5-10年中,气雾培的运用将会在药草栽培上发挥其更为巨大的作用,与创造更多的商业机会,也就是雾培药用根,使它成为根药类植物工厂化标准化建设的一种主要模式。这种悬浮于空中的培养方式,最适合于根药植物的分批采收。解决传统栽培的一次性摧毁采用 。

  气雾栽培在农业上具有普遍的运用意义。不管是农业生产还是观光休闲旅游都具有其它任何栽培模式所不具有的优势。利用它进行工厂化生产蔬菜瓜果,与栽培植物王,还可以利用它的轻巧灵活便于移动性来设计生态餐厅及科普教育试材,如果结合滤光透明容器,还具有很好的观根效果,在科研观光及教育上都显得极为实用。

  从可持续性来说,气雾培也是一种不破坏资源污染环境的永久耕作模式,在闭封的耕作系统中,水与营养毫无浪费地被完全循环利用,无外排零排放。同时根系的悬空模式又解决了水培的流动传播,使植物病害蔓延得以控制,特别是根病危害比水培有大大的减轻与抑制趋势,如果再结合有益微生物接种技术及紫外线与臭氧杀菌系统,几乎可以完全地控制根病,是一种最利于植物生长的优化模式,不管在生理及病害上都有着其它任何模式所不具有的优势。

  另外,气雾培可以更适于立体设计,大大提高单位面积的栽培效率,可以使土地产出率数倍地提高, 在不需增加耕地的情况下,获取更多的产量更佳的产品。对于大植株栽培可以采用槽式或桶式,对于小植株的叶菜类则可以进行三维化的立体化栽培,可用塔式与可用柱式,更有利于垂直效应的发挥,也是垂直农业技术中最为重要可行的栽培模式。气雾培具有广泛的前景与不可估量的发展空间,是取代当前农业生产模式的一项工业化标准化的植物工厂新技术。

茶薪菇栽培技术
低投入气雾栽培技术 第二篇

主持人:听众朋友们,大家好!我是艳红,欢迎您收听“致富早班车”节目。茶薪菇是生长于南方油茶树上的一种食用菌,所以又叫茶树菇,由于营养丰富,肉质脆爽,味纯清香,口感极佳,深受国内外市场欢迎,成为各地推广栽培珍稀品种的亮点,产区遍及大江南北各省市。由于茶薪菇的栽培历史不长,加上它的菌丝体和子实体有一股香味,病虫害较多。因此在栽培过程中遇到的技术难题也不少。今天我们特邀茶薪菇主产区的福建省古田县新元食用菌研究所丁湖广高级农艺师,专门为大家介绍茶薪菇栽培技术焦点难题的破解。现在丁老师已经来到我们的演播室。丁老师,您好! 专家:艳红你好!听众朋友们,大家好! 1.主持人:茶薪菇已成为珍稀食用菌品种栽培的亮点,但在栽培技术上有许多难点,请您把主要技术焦点难题介绍一下好吗? 专家:好的!茶薪菇栽培技术焦点难题,集中表现在这五个方面:一是菌性没有掌握好,栽培季节失误,错过最佳长菇期而欠收;二是培养基配方不当,营养基质差,产量上不去;三是菌袋制作过程杂菌污染严重,成品率不高;四是长菇阶段管理技术失控,病虫害侵袭,菇品质量下降;五是采收加工处理不好,商品价位低。 2.主持人:丁老师,这五个技术难题,最终结果是产量不达标,产品质量下降,商品价值低,影响种菇经济效益。请您详细讲解一下每个技术难点发生的原因和应取的技术措施好吗? 专家:好的。种菇首先要了解菌性。茶薪菇属于中温型的菌类,菌丝生长温度4~35℃,但以22~28℃最为适合。但它有耐低温的特性,在-40℃以内4天不会死亡。子实体形成温度范围为10~30℃,但以20~25℃最佳。低于8℃时,子实体无法形成,超过30℃,原基难以形成菇蕾。 3.主持人:茶薪菇栽培的最佳季节,应该怎样安排?请您给我们听众朋友们谈谈。 专家:茶薪菇长菇的最佳温度20~25℃,提前2个月开始接种。通常春季栽培,菌袋接种宜于2~3月份进行,经过室内发菌培养2个月后,到了4~5月,当地自然气温15℃以上、28℃以下,正适合长菇。秋季栽培在8月进行接种菌袋,到10~11月至翌年春季长菇,此时正值国庆、元旦和春节上市,价格较好。 4.主持人:丁老师:看来茶薪菇栽培最佳季节选准了,菌袋接种后第一潮菇的培养基养分充足,又处于最佳长菇温度,产量也就高了。要达到高产,培养基的配方怎样才算合理?请您详细谈谈! 专家:茶薪菇从营养生长到生殖生长的整个周期是10个月,这期间要消耗大量养分,因此要有最佳的培养基配方,才能满足它的生理需要。我在这里介绍生产上常用的3组配方: 第一组:棉籽壳82%,麦麸16%,石灰粉1%、石膏粉1%。 第二组:棉籽壳50%,杂木屑22%,麦麸20%,玉米粉5%,石灰粉2%,石膏粉1%。 第三组:玉米芯38%、棉籽壳20%、杂木屑20%、麦麸15%、玉米粉5%、石膏粉1%、磷酸二氢钾0.4%、糖0.6%。培养料搅拌均匀,含水量掌握60%左右,酸碱度灭菌前pH值6.5~7。 茶薪菇栽培袋常用的规格是15厘米×30厘米或15.3厘米×32厘米的低压聚乙稀或聚炳稀的塑料袋。每袋装料含水分的重量为650~700克。然后进行常压高温灭菌处理。冷却后接入菌种,置于室内培养,即成为菌袋。 5.主持人:以上丁老师介绍的是茶薪菇栽培技术焦点难点中栽培季节和培养基配制这两个问题。下面请您给我们继续讲解第三个技术焦点:菌袋污染,成品率不高的问题。 专家:好的!茶薪菇栽培工作量较大,在拌料、装袋、灭菌、接种发菌培养等各个环节中,稍有技术失误,就会发生菌袋被污染,成品率下降。 6.主持人:菌袋受污染的都是哪些杂菌,是什么原因造成,又如何避免发生呢? 专家:常见污染菌袋的杂菌,主要是绿色木霉、链孢霉、黄曲霉、红曲霉以及酵母菌、细菌等。尤其是绿色木霉危害最大,它初期菌丝是白色,逐渐变成浅绿色,深绿色,菌袋培养料被污染,就会变成黑色,最后霉烂发臭,结果菌袋报废。还有一种红色链孢霉,在秋季接种时,从菌袋扎口缝中侵入污染,形成红色孢子粉,传播极快与茶薪菇争夺养分破坏基质。 菌袋污染原因主要是操作技术失误。 第一,配料时含水量过高,装袋灭菌时间拖长,引时栽培料发酵变酸; 第二,装料时袋膜刺破,或袋头扎口不牢而漏气,引进杂菌侵入; 第三,料袋灭菌不彻底,原料内的霉菌没有杀死;接种把关不严,病从口入; 第四,养菌室环境不卫生,消毒不彻底,病源菌潜伏室内。 第五,管理温度失控,尤其是秋季气温高,菌温高没妥善处理,致使菌丝受高温为害,失去抵抗能力,使杂菌乘虚而入为害。 第六,在发菌期检查不严,菌袋被鼠咬伤口,杂菌侵染伤口,互相传播,导致成批污染。控制杂菌污染,要求菌袋生产工艺上做到“六到位”。 7.主持人:“六到位”指的是什么呢?请您详细介绍一下。 专家:第一个到位,原料预湿到位。把棉籽壳或杂木屑等原料,加入石灰粉,提前1天搅拌集堆发酵,目的是使水分渗透原料堆温上升起到杀灭料中的杂菌。 第二个到位,料袋上灶时限到位。培养料加入麦麸,玉米粉及石膏粉之后,要抓紧搅拌和装袋,并尽快上灶灭菌,要求时间不超6小时,防止基质变酸。 第三个到位,灭菌温度时限到位。料袋上灶灭菌,从点火到上100℃后持续24小时,中间不停火、不降温,使灭菌彻底。 第四个到位,接种无菌操作到位。接种应选择晴天晚上进行,夜间气温低,空气流动少,杂菌处于休眠状态。同时接种室要进行严格消毒处理,可按每立方米用气雾消毒剂3~5g,气化消毒杀菌,工作人员要做好个人卫生;接种时菌种迅速过酒精灯火消毒,控制“病从口入”。 第五个到位,菌袋培养生态控制到位。菌袋培养室要

  

肉苁蓉人工栽培技术
低投入气雾栽培技术 第三篇

  [农广天地]肉苁蓉人工栽培技术 

  肉苁蓉来自干旱的荒漠地区,与荒漠植被——梭梭树共生,属于国家一类野生珍稀植物保护物种,一直以来,都被人们视为“沙漠人参”。肉苁蓉全草皆可入药,除了药用价值和保健功能外,肉苁蓉在保护干旱荒漠地区的生态环境中,也起到了重要的作用。本期节目介绍肉苁蓉人工栽培技术。 

  肉苁蓉为列当科肉苁蓉属多年生寄生植物。别名:苁蓉、大芸、寸蓉,主要寄生于梭梭、碱蓬、红柳等盐生、沙生植物的根部,是我国中医用途最广的中草药之一。近几年,吐鲁番市已种植肉苁蓉66.7公顷,每年667米2产鲜蓉100千克左右。人工种植肉苁蓉技术成熟,接种率高,效益明显。

  肉苁蓉人工栽培技术 

   肉苁蓉生态特性与寄主生长有关,生长适宜温度6~8℃,土壤含水量3%~18%,含盐量1.5%~3.0%,可在干旱、风沙大、温差大、降水少、蒸发量大的地方生长。 

  1、野生寄主栽培技术 

  由于野生寄主资源丰富,生产投入少,虽然产量低,但以广种的方式能获得可观产量。 

  (1)野生寄主选择标准。野生寄主植株分布应均匀,梭梭3 750~4 500株/hm2。 

  寄生密度调整:天然野生寄主自然分布不可能十分均匀,要求人为进行调整,过密的间伐,把株行距调整为2m×3m的距离,以便留出接种沟或诱导沟的空间。 

  (2)接种沟、诱导沟和接种方法。根据地形、坡向和主风方向,在冬季积雪和土壤湿度较大的背阴面挖接种沟,接种沟距寄主40~60cm,呈半圆形,深40cm,接种用专用肉苁蓉种子纸,将种子纸横放,埋土,上沿留5~10cm,以利贮存雪水和雨水。在距寄主60~70cm处,即在接种沟后面20~30cm处,开挖诱导沟,断其根,沟的规格与接种沟相同。利于增加土壤湿度,诱导寄主根系向诱导沟方向发展,提高接种率。 

  2、利用人工栽植寄主生产肉苁蓉技术 

  利用多年生寄主如梭梭、碱蓬、红柳等营造人工林,在人工林寄主根系上接种肉苁蓉,进行1次接种多年收获,由于人为控制实施集约经营,投入少,产量稳定,适宜建立规模化生产基地。 

  (1)生产用地的选择。集约化经营生产面积在20hm2以上,要求地势平坦,有灌溉条件,土壤以沙化、盐化砂壤土为宜,土壤含盐量梭梭在1.5%~3.0%,碱蓬在2.4%~3.0%,地下水位不宜太高,在310m为宜。 

  (2)整地。集约经营肉苁蓉所选土地大多为未开垦的盐碱地或沙化土地,因此一般要求先将土地刮平再深犁,之后漫灌,在刮平之后作畦。 

  (3)寄主栽培。在选定的生产用地上,进行整地作畦之后,开沟种植寄主。开沟规格沟底宽20cm,沟深30cm,沟口宽40cm,寄主可播种种植或植苗种植,一般植苗种植,初植密度为3 300~5 250株/hm2,栽后及时灌水。 

  (4)接种与开诱导沟。第1次接种应在当年7~10月或翌年5月中旬前完成。接种方法:沿寄主苗行方向,距寄主苗两侧40cm处挖接种沟,挖一侧也可,填土埋平。同时在种植沟中间开诱导沟,播种沟与种植沟相同,沟宽20cm,深40cm,将种子纸倾斜放入沟内,填土埋平。同时在种植沟中间开诱导沟,诱导沟长与种植沟相同,宽40cm,深30cm,将诱导沟挖出的土填入种植沟内填平,以后灌水在诱导沟中进行。 

  在第1次接种后的2~3年,视寄主生长情况和肉苁蓉的出土数量,进行第2次和第3次接种,接种方法同第1次。接种位置:第2次接种沟距第1次接种沟30cm,第3次接种沟距第2次接种沟30cm。依次类推。 

  3、肉苁蓉田间管理 

  (1)水分管理。肉苁蓉生长在极为干旱的荒漠环境中, 

  但无水不行。野生寄主人工接种的肉苁蓉,在有灌溉条件的情况下,1年在秋季和5~6月份各灌溉1次,集约经营的肉苁蓉则应每年入冬前灌溉1次,5月和6月初各喷灌1次。7月和9月视情况适量喷灌和沟灌,沟灌在诱导沟中进行。 

  (2)土壤管理。清除杂草和杂灌木,并根据寄主生长势的强弱,给寄主适当施肥,可满足肉苁蓉的寄生生长需求。 

  (3)人工辅助授粉。肉苁蓉自然授粉率较低,在肉苁蓉开花季节,应进行人工授粉,由于肉苁蓉花期较长,授粉应分多次完成,同时肉苁蓉是虫媒授粉,授粉昆虫为蚂蚁、苍蝇、蜜蜂等,因此在开花授粉时,不能喷洒农药。 

   4、肉苁蓉稳产措施

   1.平茬

  春季将要出土的肉苁蓉从寄主部位以上3~5厘米处挖断回填土,秋季在断口部位至寄生部位萌发生长出多个分枝,以后可连年出土,也可起到1年种植多年采收的效果。

  2.抚育管理

  肉苁蓉接种后加强寄主管理,通过引洪灌溉等抚育管理措施,提高寄主生长量,以保证肉苁蓉生长所需养分。新植的梭梭1年浇水不超过3次,间隔时间要长,不可追施化肥,以免影响肉苁蓉品质。

  3.采挖时间

  肉苁蓉一般在5月下旬出土开花结实,所以采挖时间最好在4~5月上旬。

  4.安全越冬

  不同的接种深度、不同灌水期与人工肉苁蓉能否安全越冬有着密切的关系。在相同的管理条件下,接种深度在30-40厘米所寄生的肉苁蓉比50~60厘米的更容易受冻害。灌水截止期为9月的容易受冻害。

  5.病虫害防治

  ①梭梭白粉病7~8月发生,危害嫩枝。防治方法:用Bo-10生物制剂300倍液或25%粉锈宁4000倍液喷雾防治。

  ②梭梭根腐病多发生在苗期,危害根部。防治方法:选排水良好的砂土种植,加强松土;发生期用50%多菌灵1000倍液灌根。

  ③种蝇发生在肉苁蓉出土开花季节,幼虫危害嫩茎,钻隧道,蛀入地下茎基部。防治方法:用90%敌百虫800倍液或40%乐果乳油1000倍液地上部喷雾或浇灌根部。

  ④大沙鼠啃食梭梭枝条、根系。防治方法:用磷化锌或大隆毒饵于洞口外诱杀。

  5、肉苁蓉采收与加工 

  1.春秋两季均可采收,以4-5月采收为佳。

  2.春季采收后置沙中半埋半露,晒干后即为甜苁蓉(亦称盐大芸)。一般采用晾晒法,白天在沙地上摊晒,晚上收集成堆遮盖起来,防止昼夜温差大冻坏肉苁蓉。采后将花絮或苁蓉头去掉,晾晒在干净的地方,待苁蓉由黄白色变成肉质棕褐色即可。晒干的肉苁蓉颜色好,品质好。也可将采回的肉苁蓉放入60℃温水中浸泡10~15min,www.cyone.com.cn捞起晾晒成肉质肉苁蓉。 采挖刚出土的肉苁蓉,注意采大留小,在开花前采挖的药材质量最好,开花后茎空、柴性大,不宜做药。

  6、肉苁蓉留种技术

  肉苁蓉5月开花时,进行人工授粉,可提高结实率。在花期放蜂,能提高坐果率。

气雾栽培的十大优势
低投入气雾栽培技术 第四篇

气雾栽培
低投入气雾栽培技术 第五篇

气雾栽培技术研究与运用

摘要:气雾栽培(雾培)技术是把空气置于空气或气雾环境中,通过雾化的水气满足植物根系对水肥需求的一种栽培方式,它不仅摆脱了传统土壤栽培对天然土壤的依赖和免受土壤污染,连作障碍,次生盐渍化等对作物生产的限制,而且有效解决普通水培中根系供养问题,同时具有养分和水分利用率高的特点,不仅可用于蔬菜瓜果的工厂生产,而且适用于航天生命保障系统和庭院休闲农业,是一种具有广阔运用前景的新型无土栽培模式。营养液的配置和优化是雾培作物获得高产优质的关键技术。

关键词:气雾栽培 营养液

一、气雾栽培的运用现状

我国是一个农业大国,人多地少,耕地面积逐年锐减。据国土资源部国家统计局全国农业普查办公室2001年第5号文件《关于土地利用现状调查主要 数据成果的公报》,1996年全国耕地面积为130039千公顷,人均耕地面积0.106 公顷,不到世界平均水平的一半,然而至2010年全国耕地总面积仅剩121715.9 千公顷,人均耕地面积仅有O.091公顷,已不足世界平均水平的40%。同时,随着工业化、城市化进程的不断加快,退耕还林工程的实施,“人增地减”的矛盾将愈加严重。

蔬菜是人类生活中必不可少的食物,当前我国的蔬菜生产仍以精耕细作的 土壤栽培为主。且由于蔬菜是一种年复种指数高,需肥量大,投入高,产出高的经济作物。农民为了追求高产,尤其在设施栽培条件下常盲目过量施用化肥和有机肥和频繁大水灌溉不但影响蔬菜的营养和卫生安全品质,而且导致耕地质量退化和土壤生产力下降。显然,传统的土壤栽培方式越来越难承载人口的增长对蔬菜的数量、质量和供应时间等的需求。

气雾栽培(雾培)技术是一种新型的无土栽培模式,以雾化的水气满足植物对水肥需求的一种种植方式。其可采用立体栽培方式,显著提高单位面积 是实现农业高产、优质、高效的重要途径。近年来,关于气雾栽培技术的应用 以及营养液的成分对作物生长,生理的影响等方面的研究取得了不少进展。现就气雾栽培的基本原理、构成、特点及其应用、作物气雾栽培增产的原因以及气雾栽培营养液等方面的研究进展进行综述。

二、气雾栽培的基本原理

气雾栽培又称雾培或喷雾培(AeropoIlics),是一种新型的无土栽培技术。它是将作物的根系悬挂生长在封闭、不透光的容器(槽、箱或床)内,营养液经由特殊设备形成雾状,问歇性喷到作物根系上,以提供作物水分和养分需要的栽培技术,雾培与以水为介质为植物供应水肥的普通水培比较有明显的差异,其根系直接暴露在充满雾化营养的空气中是在毫无机械阻力的情况下生长,具有充足的氧气和自 由伸展的空间可有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾,具有养分供应速率快、养分和水分利用率高等特点。因此,具有土壤栽培和普通水培所没有的产量和品质优势,被认是一种最先进的无土栽培模式,符合未来农业生产发展的方向。目前,雾培技术已应用于蔬菜和药用植物的生产中。

三、气雾栽培的构成

气雾栽培主要由栽培系统、营养液供给系统、计算机自动控制系统三大部分组成。

(1)栽培系统

栽培系统按照栽培床的不同,可分为A型、立柱、半雾培3种类型。(1)A型雾培是由美国亚利桑那大学研究开发。A字型的栽培框架是雾培的典型结构,作物生长在侧面的栽培板上,根系垂直悬挂于A型容器内部,间歇性沐浴在雾化营养液中.这种栽培方式可显著提高 单位面积的种植数量和产量,可比传统的平面式栽培提高2.3倍。适用于空间狭小的场合,如宇宙飞船等。这类雾培多用于种植矮小的叶菜类作物,如生菜、芹菜等;若种植番茄等大株型作物, 则需进行吊架栽培。(2)立柱式雾培是由意大利图比萨大学的研究者最初开发。 作物种植在垂直的柱式容器的四周,根系生长在容器内部,柱的顶部装有喷雾 装置,将雾化的营养液喷到根系上,多余的营养液经柱底部的排液管回收,循环利用。立柱式的雾培,可充分利用建筑物表面和温室内立体的光热资源,实现立体空间的有效利用,适合于种植叶菜、小型果菜类及观赏植物,如生菜、香芹、草莓、矮牵牛、锦紫苏等园艺作物。(3)半雾培技术最初由日本学者设计而成。作物的根系大部分或多数时间生长在空气中,营养液以喷雾的形式喷入栽培床内。当喷液量大时,根系全部或部分浸泡在营养液中,停止喷雾后,栽培床内的营养液以一定的速度从底部的排液管流出,根系重新暴露在空气中。此模式可有效解

决水培供液与供氧的矛盾,同时又节省能源的消耗,适合于各种蔬菜、花卉种植,适用的范围最宽。

(2)营养液供给系统

营养液供给系统主要包括贮液池、管道、喷雾装置、水泵和营养液配制、管理。贮液池中的营养液通过水泵,经供液管供给栽培床,再经回流管道回到贮液池,从而实现营养液的循环。水泵功率大小根据生产面积及喷头所需的压力配置。其中,营养液的配制与管理,如营养液配方、浓度(EC)、酸碱度(pH)、液温是决定气雾栽培生产效果好坏的关键。而且,营养液的栽培效果还受到当因此,在实际生产中,要结合栽培作物的种类、当地的具体条件和栽培实践经验选择适宜的营养液配方与浓度,并通过调整各种营养元素的种类与比例,达到调控蔬菜品质的目的。

(3)计算机自动控制系统

计算机系统由传感器、运算中心、执行部件组成,实现对气雾栽培系统中营养液、外环境、根际环境的自动控制。传感器采集外环境、营养液及根际环境的各种参数,如营养液的EC值、pH值、液温、根际环境的温度与湿度,然后计算机按专家系统或植物生长模式进行运算判断,并开启相关的执行部件进行调控,如营养液的EC值过低,就自动添加母液,过高就注入清水。因作物需水、肥量受光照、温度、湿度等环境因素、作物品种及作物本身生长阶段的影响。因此,供液及间歇时间应根据季节、天气、作物的养分需求情况及时调整频率和间歇时间。例如,外界温度升高时,喷雾频率提高;温度降低时,间歇时间延长。如果是半喷雾培,供液的间歇时间还可适当延长,而供液时间可较短。

四、气雾栽培的特点及其应用

气雾栽培作为一项当代农业的高新技术,具备独特的优势和广阔的发展潜力。但同时也存在一些缺陷和不足。只有正确评价气雾栽培技术,充分认识其优点和问题,才能准确把握其应用范围和价值,扬长避短,在生产上发挥其优势。

(一)气雾栽培的优缺点

气雾栽培是植物营养、植物生理、环境生态、农业自动化、园艺作物栽培等多学科交叉融合的栽培技术,为农业生产开辟了一条崭新的途径。在气雾栽培生产中可以完全按照栽培者的要求进行农业生产,而不受季节、地理环境的影响,低投入气雾栽培技术

做到全年生产、周年供应,更能获得高产、优质的良好生产效果。

气雾栽培的优点主要体现在以下方面:

(1)可有效避免作物的连作障碍

在传统土壤栽培中,尤其是设施栽培下,由于作物连作导致土壤中土传病虫害的大量发生、盐分积聚、养分失衡等已成为农业可持续生产中的难题。而气雾栽培可从根本上解决土壤连作障碍的问题,同一设施可以周年重复栽种同一种作物.如果在长时间种植后,循环使用的营养液,由于某些有害物质积累过多而出现生理障碍,只需要更换营养液即可。

(2)可解决水培中根系缺氧问题

在普通水培营养液中溶解氧浓度低,根系耗氧快;在基质栽培中也常由于根垫的形成,使根系供氧状况恶化,从而导致作物缺氧烂根现象的发生,严重抑制蔬菜作物的生长、限制产量和品质的提高。雾培根际环境完全不同于土壤栽培、普通水培,根系生长在相对湿度100%的空气中,根系的每一部分都可直接从根域空间中摄取。根际富氧的环境,为根系呼吸代谢提供充足的02,使得植物体内各种代谢机能强化,氧自由基含量大大降低。同时,悬空而通气的宽敞根域空间也减少了根际CO2的积累。在不使用额外能源的基础上,气雾栽培很好地解决根系供液与供氧的矛盾,为作物生长提供了最优化的根际环境。

(3)具有长势快、产量高、品质好的优势

气雾栽培具有优越的水、肥、气条件,加上温室标准化的环境控制,充分发挥作物的生产潜力,作物生长速度快、长势强、产量高。研究发现,牛膀栽培半年就相当于土壤栽培2年的生物量,紫锥菊栽培4个月就相当于土壤栽培一年的收获量。应用气雾法生产马铃薯微型原薯,一般增产幅度在30%以上,有的甚至达到100%,增产效果十分显著。与土壤栽培相比,雾培番茄的单株产量可增加15.3%,番薯单株产可达100.200斤。而且,通过营养液成分的有效调控,可显著提高蔬菜中有益成分的含量,产出的蔬菜洁净、美观、安全、无公害,适合于生食或凉拌,可为筵席佳肴提供既美观又营养的高档次产品,满足大城市中高级宾馆、饭店、特殊疗养院等需要。

(4)水分和养分的利用效率高

在传统的土壤栽培中,肥料平均利用率仅有30%-40%;而气雾栽培可根据

作物品种、生长阶段,科学、均衡地供给水溶性营养物质,解决养分的土壤固定和流失等问题,因此,养分利用效率可提高至90%.95%。而且,弥雾或超声波雾化的营养液供应方式,使得根系接触营养液的表面积远大于其他栽培模式。又加之,发达的气生状须根根系和庞大的根系数量,大大提高了根系养分吸收利用效率,促进了作物快速生长。此外,营养液的循环利用,不仅节约了资源,还降低了生产成本。

(5)提高土地利用率,扩展农业生产空间

气雾栽培摆脱了土壤的约束,极大扩展了农业生产空间,如荒山、海岛、沙漠以及河流、湖泊及海洋上的“流动土地”,甚至宇宙空间航天器上都可采用气雾栽培进行作物生产。尤其是在人口密集的城市,可利用楼顶、阳台等空间栽培蔬菜,改善居民鲜菜的供给与生存环境。另外,在温室内采用A型和立柱型雾培,发展多层立体栽培,可提高土地利用率和单位面积产量,这也是弥补我国耕地不足的最有效的出路。

(6)易于实现农业生产的现代化

气雾栽培免去了田间各种耕作和锄草,易于实现营养液管理的自动化,可以按照人的意志进行作物生产,是一种可控环境的现代农业生产方式,且随着计算机和智能系统的使用,大幅度地提高劳动效率,更加有利于推动农业生产走向工业化、现代化。然而,气雾栽培也是农业科学技术发展到一定程度的产物,其具备上述诸多优点的同时,也存在一些问题。只有充分认识到它的不足之处,并寻求妥善的解决方法,才能充分发挥其技术优势。归纳起来,气雾栽培主要存在以下几个方面的局限性:

(1)一次性投资大,设备的可靠性要求高

与土壤栽培相比,气雾栽培需要更多的设施和设备,运行费用较高。在我国当前普通农民的经济收入和消费水平下,较难支撑前期投入和运行费用。这也是目前,气雾栽培尚未用于大规模的生产,而大多作为观光农业和展示现代化农业的种植方式的原因之一。因此,研制出一些节能、低耗的气雾栽培形式,降低投资成本和运行费用,对于加快推进气雾栽培技术在我国的发展具有重大意义。

(2)根际环境不很稳定

在气雾栽培系统中,作物的根系生长在充满雾化养分的空气中,根系的生长

迷你型西洋南瓜气雾栽培技术
低投入气雾栽培技术 第六篇

专家论坛

2012.04

迷你型西洋南瓜气雾栽培技术

2

刘泽发1,姜艳芳3罗育才1孙小武2

(1.湖南人文科技学院

娄底417000)(2.湖南农业大学园艺园林学院长沙410128)(3.湖南省邵东县农业局422800)

本文总结提出了小型西洋南瓜气雾栽培技术,从气雾栽培设计原理、温室搭建和气雾栽培功能模块、栽培管理及要:

小型西洋南瓜气雾栽培表现等方面进行总结,并分析了西洋南瓜气雾栽培技术存在的问题和应用前景。

关键词:西洋南瓜气雾栽培

气雾栽培是一种无土栽培技术,目前主要用于马铃

薯的种薯工厂化生产,在蔬菜栽培尤其在瓜类栽培中应用很少[1]。由于气雾栽培技术具有清洁、无土传病害、可以克服连作引起的生理障碍,克服肥水浪费等问题,因

3]。而是一种资源节约型和环境友好型的栽培新模式[2,

气雾栽培技术在瓜类作物中少有栽培研究,我们利用湖南人文科技学院农业科学研究所的日光温室,成功进行了小型西洋南瓜气雾栽培。

1设计原理

利用水泵和增压泵将营养液从储液池引到管道,通

间断地定时喷雾到作物根上,满足过喷雾装置可调控、

作物生长需要的水分和营养。少量营养液利用落差回流到回收池,经过滤后回到储液池,营养液循环利用。

2日光温室搭建及气雾栽培功能模块

日光温室采用“鸟巢式结构”搭建,棚内无立柱支架结构,便于设施布置和农事操作。气雾栽培功能模块包括4个系统:①储液池、回收池和过滤系统;②增压喷雾和回流系统;③定时及环境控制装置系统;④栽培系统。2.1储液池、回收池和过滤系统:在温室的中部一侧修建地下贮液池,贮液池用水泥砌成,底部加钢筋加固处理,要做好防渗防漏施工。贮液池的容积根据栽培面积确定,一般667m2栽培面积要求贮液池和回收池的容积要达到5~6m3,其中贮液池3~4m3,回收池1~2m3,贮液池和回收池用水泥墙隔断,通过3~4根管道连通。贮液池上部用空心水泥板加盖,预留1m2用可移动盖板覆盖,便于操作。贮液池要尽量做到不见光,使营养液不受污染,否则营养液容易变质,长出绿苔,从而堵塞喷头。回收池内装填过滤物质,一般装填卵石、粗砂和木炭,使

作者简介:

刘泽发,农艺师,研究方向:瓜类栽培与育种。通讯作者:孙小武,湖南农业大学园艺园林学院(长沙)。邮编:410128基金项目:娄底市科技计划项目;湖南省教育厅青年基金项目(11C0708);湖南人文科技学院青年基金项目(2011QN08)。

回流来的营养液经过过滤后再进入贮液池,避免杂质进入。

2.2增压喷雾和回流系统:根据供液量多少设计主、支管道及阀门。一般主管用直径为40mm的PVC塑料管,支管用直径为20mm的PVC塑料管,每个栽培槽设置2根支管,底部左右各1根。每根支管上均安装高压喷头,根据所选择喷头的喷射范围确定喷头间距,确保雾化效果好,而且要注意不能留有喷不到雾的死角。配备电动潜水泵,潜水泵的功率一般为0.6kW,水流经过可调节的增压系统通入管道,从而保证喷雾效果。

在栽培槽较低端开始铺设直径为20mm的PVC塑料管回流支管道,端口要封过滤网,支管连接到直径为40mm回流主管上,最后汇集到回收池。管道铺设注意有一定的落差。防止营养液滞留管道。2.3定时及环境控制系统

计算机控制系统:计算机控制系统主要包括主机、分控器、传感器三部分组成。控制的流程是通过传感器将栽培苗床的温度、湿度等信息传给到分控器,接着由分控器将信息传给主机,主机发出指令,通过电磁阀和水泵的作用把营养液直接供给植物。主机:收集栽培苗

母液池(EC和温度、溶氧)外空间信息(温度、光照、床、湿度)。我们可以在计算机的操作界面上操作设置喷雾时间等数据,可以对传感器进行校正,对植物的种类,生长环境进行选择。分控器:按主机发出的指令进行操作,直接和水泵相连接。传感器:安装时将传感器的感应器装入梯形台内,连接线的另一端就是感应头放入母液池内,负责将数据采集,传给分控器和主机从而完成自动供养任务。2.5栽培系统

2.5.1栽培床设计:用水泥和红砖做为材料,砌一个U型小水池作栽培床,高25cm,宽60cm,长度根据情况而定。U型栽培池向斜度铺有回流管道一端倾斜,倾斜度为1%,铺设黑色地膜,目的是为了防止营养液滞留和水分流失。

2.5.2栽培架床的制作:栽培床用钢管搭建梯形台,高

只有合作,才会成功。吉林蔬菜杂志,

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2012.04

专家论坛

水中,边浸边搅动30min,冷却后再浸种2h。30℃催芽30h,待种子露尖就可以

直播主要采用的材料是海面块,将海绵用剪刀煎成一定大小的块状,然播种。

后在中间用剪刀剪一条口子备用,海绵块要保持一定的湿度(一般以不渗水,

。将播有种子的海面块塞进栽培空中即可。苗盘播种栽培基能挤出水为原则)

质为消毒后的无土基质,基质按草炭与蛭石按1∶1比例配制,育苗盘用6cm口径的穴盘。种子经过浸种催芽等苗长到1叶1心后,选择长势一致的苗进行上架。上架前用根系1‰K2MnO4溶液消毒和洗去大部分的基质,然后沾一下生根液,将根系放入栽培孔,塞入海面方块固定植株即可。种子处理:

3.3.2叶面肥管理:植物除了根系吸收营养物质来促使其生长以外,还可以通过喷施叶面肥,来促进植物的光合作用,提高产量和品质。喷施的时间以早

成长期4天一上或傍晚为主,针对南瓜不同的生长阶段,幼苗期每2天一次,

次,成熟期每3天2次。3.3病虫害综合防治:病虫害的防治技术主要是以防为主,将防虫网镶嵌在门帘和边膜上,使得一些害虫无法进入,并定期对大棚的整体空间环境进行杀菌消毒,一般用采用臭氧发生器产生的臭氧进行杀菌。在外界空气条件较

来防治好时候进行通风换气来净化空气。另外也可以通过各种物理的方法,

病害虫,利用诱杀灯和诱杀板来诱杀虫类,在主进水管上安装紫外线杀菌灯

大棚内的虫害和病害将减少对循环的营养液进行杀菌。通过这些综合措施,

到很低,几乎可以做到免农药栽培。

70cm,立柱下边宽60cm,上边宽

40cm,梯形台同栽培床一样长。每隔3m立一根钢管做吊蔓支架,上

侧面盖上厚2cm的端用铁丝相连。

泡沫板并锁紧。立台顶面盖上宽60cm,厚2cm长度为1m的泡沫板,每隔40cm打一直径4cm小孔,用海绵塞小孔以固定植株。

3栽培管理技术

3.1营养液配制:营养液一般分成A、B、C三部分,在配置的时候先将A液溶解稀释后加总需水量的70%,在稀释过程中要不断搅动,使营养液完全稀释后,放入储液池中并在池内循环30min。30min后

放将B液溶解稀释加入20%的水,

入储液池,进行池内循环30min。再将C液稀释后加水10%的水,放入储液池,再进行池内循环30min。

营养液配置好后即可以使用,

4小型西洋南瓜气雾栽培性状通过计算机的控制喷施在植物根

通过同露地栽培的贝栗南瓜、金栗南瓜进行比较,小果西洋南瓜气雾栽系上。在管理上,一般采用先配后

培第一雌花节位降低1~2个节位,生育期缩短7~8天,平均单果重增重,单株补的原则,第一次配置好后投入使

坐果数和可溶性固形物含量变化不大,但是果实中Vc含量增加比较大(各自用,以后根据阶段性地配置营养液

的表现如表1)。以补充的方式进行。营养液的浓度

表1小型西洋南瓜气雾栽培与露地栽培性状会通过计算机上装有EC传感器

EC值指标来判断,通过分别测定品种栽培方式第一雌花果实发育平均单果平均单株平均果肉可溶性固形物平均Vc含量

节位/节期/天重/Kg坐果数/个厚度/cm平均含量/%mg/kg不同浓度的电导值,作出浓度与电导

气雾栽培3980.614.82.811.4296

值关系的标准曲线,据此即可查算贝栗南瓜

露地栽培41050.484.52.110.8201

出母液的补充量。南瓜栽培需要的

5分析讨论EC值范围为0.8~2.5ms/cm。苗期的

西洋南瓜气雾栽培由于存在相互遮掩的问题,因此品种选择上有特殊的适宜EC值为0.8~1.0ms/cm,定植

较耐弱光、抗性强节间短或者短蔓的小果型西洋南一般选择叶片较小、至第一雌花花开放为1.0~1.5ms/cm,要求,

瓜品种。西洋南瓜气雾栽培同时可以同耐荫叶菜和芽苗菜生产进行盛花期1.5~2.0ms/cm,结果盛期为

5],顶面生产西洋南瓜,立体套作,在梯形台两侧面可以种植叶菜或芽苗菜[4,

2.0~2.5ms/cm。除添加母液外,隔一

提高单位面积收益。定的时间需要补充水分,使营养液

由于良好的营养和水分条件,气雾栽培表现出早熟性和品质表现均优于恢复到贮液池内原来的水位线。

气雾栽培可以做到精确管理,节水节肥生产清露地栽培表现,而且病害较少。3.2品种选择:品种可以选择株型

洁和安全的产品。但是,气雾栽培存在前期一次投入大,管理技术要求比较高。紧凑,节间较短,叶片小,耐弱光的

参考文献

小型印度南瓜。如贝栗南瓜、金星低投入气雾栽培技术

[1]温祥珍,等.设施园艺生产与无土栽培[A].中国园艺学会第九届学术年会论文集[C].

南瓜等。

北京:中国科学技术出版社.2001,(11):283-287.

3.3播种与定植[2]刘克辉.立体农业工程技术[M].郑州:河南科学技术出版社.2000.3.3.1播种与育苗:播种可以直播[3]薛义霞,等.高架床立体无土栽培技术[J].温室园艺,2003,(1):13-14.到栽培床,也可以苗盘播种。播种[4]王志伟,等.蔬菜无基质喷雾立体栽培技术[J].甘肃农业科技,2004,(4):33-34.

[5]孙家华,等.塑料大棚分层立体栽培技术研究[J].长江蔬菜,1992,(4):38-40.前把种子浸入55℃(二开一凉)的

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沼液在气雾栽培技术中的应用研究
低投入气雾栽培技术 第七篇

31(4)中国沼气ChinaBiogas2013,7

沼液在气雾栽培技术中的应用研究

伍金伟,汪诚文,宋楚雯

(清华大学环境学院,北京100084)

要:文章旨在研究沼液的资源化处理技术,将沼液应用到气雾栽培技术中,实现沼液减排与资源化的耦合。结

沼液是一种较好的有机肥料,牛粪原料沼液中各种营养物质含量比例协调,适宜在气雾栽培技术中应用。果表明,

-1

沼液在经过24h曝气、调节pH值至6.0~8.0,调节EC值至1.2~3mS·cm等预处理工艺后,可有效应用于气

雾栽培种植技术中。用沼液进行气雾栽培蔬菜可明显提高蔬菜品质,沼液-气雾栽培蔬菜中维生素C,总糖等指标高于无机营养液-气雾栽培蔬菜,硝酸盐指标低于无机营养液-气雾栽培蔬菜。经济分析结果表明,与无机营养液-气雾栽培工艺相比,沼液-气雾栽培工艺种植蔬菜的亩运行成本可降低2.4万元。关键词:沼液;资源化;肥效特性;气雾栽培中图分类号:S216.4

文献标志码:A

文章编号:1000-1166(2013)04-0007-05

UseofBiogasSlurryinAeroponics/WUJin-wei,WANGCheng-wen,SONGChu-wen/(SchoolofEnviron-ment,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Abstract:Thispaperisaimedatsolvingthepressingproblemofbiogasslurrypollution.Applyingbiogasslurryasliquidfertilizertoaeroponicsisaneffectivewaytocombineemissionreductionwithresourcerecovery.Resultsshowedthatbiogasslurryisagoodorganicfertilizer.Thebiogasslurryfromcowmanuredigestion,whichisrelativelyinpropernutritioncom-position,waschosentobeusedinthisstudy.Beforebeingappliedtoaeroponics,theslurrywaspre-treatedwithaerationfor24h,adjustedthepHto6.0~8.0,andECto1.2~3mS·cm-1.Thevegetablesplantedbyaeroponicswiththebio-gasslurrywereinhighqualitywithhighercontentsofvitaminC,totalsugar,andotherindexes,comparingwiththevegeta-blesplantedbytheaeroponicswithinorganicnutrientsolution.Andthecontentofnitratewasmuchlower.Besides,thee-conomicanalysisshowedthatbiogasslurry-aeroponicscouldsave24000YuanofoperationcostperMu.Keywords:BiogasSlurry;ResourceRecovery;FertilizerCharacteristics;Aeroponics

2009年我国近年来,我国沼气工程发展迅速,共建设大中型沼气工程4464处,建设数量为2008

2001年的92.9倍[1]。“十二五”年的8.4倍,期间,

国家更是准备投入200亿大力发展沼气工程。然而,在沼气工程蓬勃发展的同时,沼液、沼渣的产生量必然会大幅增加,如处置不善,将造成严重的土

[2~3]

。壤、地下水等环境污染问题

作为厌氧发酵的残留物,沼液中含有大量的氮、磷、钾等作物生长所必需的元素,以及氨基酸、维生素和多种生物活性物质。沼液作为肥料应用于农业

不仅可以提高作物产量,而且可以帮助改善种植中,[4~7]

。但随着研究的深入,土壤质量沼液还田的问

储运设备不完题也逐渐显露。由于沼液的产量大,

善,很难进行大面积农田消解。此外,沼液成分复

03-25收稿日期:2013-项目来源:农业部农村能源综合建设项目(113201)

杂,不合理的连续过量使用极有可能造成对环境的

[8]

污染。PaoloMantovi等人研究表明,施用沼液后,沼液中的铵态氮会渗到地下水中,对水体造成污染。

[9]

杨乐等人的试验表明,连续五年施用沼液使得土

Zn,Ni等重金属含量分别增加153.8%,壤中的Cu,

45.4%和145.8%,造成安全隐患。因此,有必要开

辟沼液农用的新方法。

气雾栽培是一项新兴的无土栽培技术,与传统的栽培技术相比,有着作物生长不受土壤理化性质影响、养分吸收充足、生长速率快,对环境影响小和

[10]

节约水分等诸多优点。但由于气雾栽培的营养液主要是由无机盐配制,营养成分不全,产品的质量若能将沼液利往往不高。而沼液中营养物质丰富,用与气雾栽培技术结合起来,不仅可以提高气雾栽

E-mail:wujw08@live.cn作者简介:伍金伟(1990-),男,满族,吉林省东辽县人,在读硕士,主要研究沼液资源化技术,E-mail:wangcw@tsinghua.edu.cn通信作者:汪诚文,

1.4

测定项目与方法

总氮:碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB2009);总磷:水杨酸分光光度法(HJ536-总钾、钙、镁、硫、铁、锌、锰、铜:等离子发射光谱仪(ThermoIRIS);

pH值:赛多利斯酸度计PB-10;

EC值:HACH-HQ30d单路输入多参数数字化

分析仪;

维生素C:蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的

2003);测定(GB/T5009.86-蛋白质:食品安全国家标准—食品中蛋白质的2010);测定(GB5009.5-总糖:食品中蔗糖的测定(GB/T5009.8-2008);

硝酸盐:食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定(GB

5009.33-2010)。22.1

结果与分析沼液肥效分析

培作物的营养价值,而且可以帮助解决我国沼气工程的沼液二次污染问题。本文主要通过对比试验,确定沼液预处理工艺参数,并在此基础上进行中试试验,进行沼液-气雾栽培技术的应用研究。11.1

材料与方法沼液样品

在北京周边选取五个沼气站进行取样分析,沼平谷区猪粪和液样品分别为:海淀区猪粪原料沼液、

牛粪原料沼液、房山区牛粪原料沼液以及大兴区鸡粪原料沼液。取样后立即对沼液样品进行分析,测总磷、总钾、钙、镁、硫、铁、锌、锰、铜等指定其总氮、

标。将测定结果与成熟营养液配方进行对比,分析沼液营养特性。1.2

沼液应用小试试验

搭建小型气雾栽培装置,进行实验室种植试验。以平谷区牛粪原料沼液为原料,考察沼液中溶解气含盐量以及pH值对蔬菜种植的影响。试验分3体、

组进行:1)仅将沼液稀释5倍,不做其他处理;2)沼液曝气处理24h,然后稀释5倍,用硝酸调节pH值至6.0~8.0;3)沼液曝气处理24h,然后稀释10倍,用硝酸调节pH值至6.0~8.0。建议将3种预处理方式编号、列表,以便与后面的试验结果相对应。1.3

沼液-气雾培蔬菜种植中试试验

沼液-气雾栽培技术蔬菜种植中试试验在北京该温室占地1.7亩,有市某农场气雾栽培温室进行,

两套气雾栽培设备,一套用无机营养液进行种植,另一套用沼液进行种植。蔬菜主要选取刚生根的幼苗包括空心菜、紫色油菜和奶白菜等叶菜类进行定植,

蔬菜。沼液的预处理工艺根据小试实验结果确定。试验过程跟踪监测沼液中总氮、总磷、总钾等指标,记录雾化喷头喷雾量,并对比蔬菜品质,进行成本分析。

表1

样品猪粪A1猪粪A2牛粪B1牛粪B2鸡粪C1

总氮779.384660.451155.551973.598964.54

总磷56.89190.80126.90396.49204.81

总钾276.671993.331411.791986.542268.00

钙143.97248.17531.43427.69231.6

镁44.1540.63

11894-89);

沼液中各营养物质含量检测结果见表1。由表

1可知,不同发酵原料的沼液中总氮含量差异明显,鸡粪原料沼液总氮含量明显高于其他原料沼液的总氮含量,为猪粪原料沼液的2倍,牛粪原料沼液的4~8倍。不同发酵原料沼液总磷和总钾的含量差异

-1

总磷含量在100~400mg·L,没有总氮含量差异明显,

-1

总钾含量基本在2000mg·L左右。对于钙、镁含量,牛粪原料沼液明显高于猪粪和鸡粪原料沼液。

铁、锰等元素含量差异并不明显。

为达到沼液作为液态肥料应用到农业种植的目的,了解植物的营养需求,本研究选取华南农业大学叶菜营养液配方(见表2)作为参考,对比沼液与营养液中氮、磷、钾的含量,分析不同发酵原料沼液的特点,对比结果如图1所示。

(mg·L-1)

铁4.4314.1312.59.097.57

锰0.161.421.641.770.27

铜0.763.032.031.112.04

锌0.576.282.743.182.53

硫82.15107.2873.82102.35737.25

不同来源沼液营养成分表

336.79263.0822.17

注:样品猪粪A1由于猪粪进料前经固液分离预处理,进入发酵池的只有猪场猪舍冲刷污水和猪粪中少量的可溶性物质,故各元素含量明显低于其他沼液。

表2

华南农大叶菜营养液配方主要物质成分(mg·L-1

氮磷钾112.00

22.94

184.86

从图1可以看出,猪粪原料沼液中磷、钾的比例

适宜,

氮的含量相对较高,以总氮为标准达到华南农大配方浓度要求需稀释倍数约为总磷、总钾的3~4倍。牛粪原料沼液中氮、磷、钾的比例相对适宜。而鸡粪原料沼液总氮的含量要明显高于总磷与总钾。故牛粪原料沼液是营养物质比例相对均衡的一种肥料;猪粪原料沼液若要应用到气雾栽培中,需考虑补充磷肥和钾肥;鸡粪原料沼液则较适合作为氮肥还田,不适宜应用到气雾栽培技术中

图1

沼液中氮、磷、钾含量与华南农大配方对比

2.2

沼液-气雾栽培蔬菜种植小试结果

试验一蔬菜在种植的第二天,便出现叶片变黄

枯萎、根部变黑等不良症状,随后蔬菜均死亡;试验

二蔬菜存活天数较试验一有所增加,

长势明显好于试验一,但数天后,大部分蔬菜出现长势缓慢,叶片

枯萎脱落,根部逐渐变黑等现象,最终整株植物枯萎死亡;试验三蔬菜长势良好,未出现明显生长不良症状。2.2.1曝气处理影响

沼液是长期厌氧发酵的产物,其中溶解有H2S等有毒气体,这些气体的存在会对蔬菜的根部造成损害,影响根系的正常生理功能,导致根部发育不良,不能有效吸收水分和养分,致使蔬菜死亡。从试验一与试验二的对比结果可知,通过24h的曝气预处理可有效减少沼液中有毒气体对作物根系的毒害作用。2.2.2

pH值影响

对沼液的pH值检测结果表明,沼液原液pH值超过9,经稀释后pH值仍接近9。然而,一般植物喜欢中性或偏酸性环境,pH值过高一方面会对植物的根系造成损伤,影响根系对矿质元素的吸收;另一方面也使沼液中钙、镁等离子容易生成氢氧化物,产

生水垢加剧雾化喷头的堵塞情况。因此,使用前应将沼液pH值调节至6.0~8.0。2.2.3

含盐量影响

经过曝气与pH调节预处理,

试验二和试验三中蔬菜长势明显好于试验一,但试验二中蔬菜最终仍死亡,这主要与试验二中沼液的浓度过高有关。沼液成分复杂,含盐量大,而蔬菜根系对营养液的含盐量比较敏感。对于营养液EC值(ElectricalCon-ductibledegree,电导度),从植物的幼苗期到成熟期

应不断增加,

控制在1.2~3mS·cm-1

,不同种类蔬菜不同生长期对营养液EC值的要求见表3。

表3

蔬菜营养液EC值参考表(mS·cm-1

蔬菜种类苗期生长期花果期叶菜类1.2~1.41.6~2.2—瓜果类

1.4~1.8

1.8~2.5

2.5~3.0

沼液原液、5倍稀释液、

10倍稀释液及实验室自来水的EC值检测结果见表4。从表4可以看出

沼液5倍稀释液的EC值为3.07mS·cm-1

,对于叶

菜类蔬菜幼苗来说,沼液稀释液EC值应控制在1.2~1.4mS·cm-1,而实测EC值约为要求值的3倍,

离子浓度过大,因此产生烧苗现象。

表4

沼液中EC值检测结果

(mS·cm-1)

沼液原液5倍稀释10倍稀释自来水7.72

3.07

1.56

低投入气雾栽培技术

0.61

虽然经10倍稀释后,沼液中总磷和总钾含量较

华南农大配方少,但考虑到在沼液的实际生产应用中,

应控制成本,并尽量简化工艺,因此,目前采用增大沼液稀释倍数的简单处理工艺来解决沼液EC值过高的问题,实际应用过程中如有缺肥现象可向沼

液中加入适量的化肥,

以解决磷肥与钾肥不足的问题。另外,

需要注意的是不同发酵原料的沼液各元素含量不尽相同,使用前均应做元素含量分析。2.3

沼液-气雾培蔬菜种植中试结果

根据小试结果,选取牛粪B1沼液作为原料,经

静置沉淀24h,

120目网式过滤器处理进入储液池,按照沼液∶水=1∶9的比例对沼液进行稀释,加入硝酸调节pH值在6.0~8.0之间,曝气24h,再经120目叠片式过滤器过滤后,供试验使用。2.3.1

雾化喷头堵塞性能试验

2012年5月6日到5月28日的喷头流量检测

结果见图2。从图2可以看出,各喷头喷雾量相对

稳定,

基本维持在46s内喷雾量在500~1000mL,喷雾量变化不大。但不同喷头之间的喷雾量差异较大,最大甚至相差近1倍,这与喷头所处位置有关。接近干管处水压大,喷雾量相对高,在支管末端,水流沿程水头损失较大,水压低,喷雾量相对较低。在检测时间内,雾化喷头的流量降低百分比可控制在15%以内,近18天(占总天数的86%)流量降低百分比在10%以内。可见,

沼液经24h沉淀、120目网式过滤器和120目叠片式过滤器处理后,可有效解决喷头堵塞问题

图2雾化喷头喷雾量跟踪监测结果

2.3.2

沼液成分跟踪监测结果

为了解沼液肥效变化情况,

跟踪监测了2012年5月10日到5月25日沼液10倍稀释液中的氮、磷、钾的含量,结果见图3。图3中数据为沼液中氮、磷钾含量与华南农大配方相应元素含量的比值

图3

沼液中氮、磷、钾与华南农大配方对比

从图3可以看出沼液稀释液中总氮含量呈逐步

上升趋势,这可能与调节pH值时加入的硝酸有关。总磷和总钾的含量相对稳定,总钾含量可达华南农

大配方中总钾含量的80%~90%,,但总磷含量相对偏低,

仅为要求值的50%左右,后续试验可改用磷酸作为pH调节剂,为沼液稀释液补充磷肥

低投入气雾栽培技术

图4沼液EC值变化情况

在跟踪监测沼液稀释液中各种营养元素的同

时,也对沼液稀释液的EC值和pH值进行了监测。从图4可以看出,沼液稀释液EC值稳定在1.5~1.9mS·cm-1,在适宜蔬菜生长的范围内。但由于对沼液中各种营养元素成分的分析结果表明,很多元素含量均偏低,可适当增加沼液浓度,将EC值控

制在2mS·cm-1

左右,以保证蔬菜的正常生长

图5

沼液pH值变化情况

图5为pH值监测结果,可以看出沼液稀释液低投入气雾栽培技术

均处于弱碱性范围,

由于沼液缓冲容量大,将其调至酸性范围所需的酸液量大,实际蔬菜种植试验表明

pH值在7.5~8.0范围内可以正常生长,故将沼液稀释液的pH值控制在8.0以下(6.0以上)即可。2.3.3蔬菜品质分析

选取采用沼液-气雾栽培和无机营养液-气雾栽

培种植得到的空心菜进行品质检测,结果见表5。

表5

蔬菜品质检测结果

检测指标沼液-气雾培

无机-气雾培

维生素C/mg·100g-16.706.05蛋白质/g·100g-12.122.62总糖/g·100g-10.540.36硝酸盐/mg·kg-1

1208

3270

由表5可知,沼液-气雾栽培空心菜中维生素

C,总糖均高于无机营养液-气雾栽培空心菜,其相应的物质含量分别高出11%和50%。但沼液-气雾栽

培空心菜中蛋白质含量要比无机营养液-气雾栽培低投入气雾栽培技术

空心菜低20%。硝酸盐是蔬菜品质的一个重要指标,硝酸盐经人体新陈代谢会转化成毒性很强的亚硝酸盐和亚硝胺。蔬菜中硝酸盐限量(GB19338-2003)规定,叶菜类蔬菜中硝酸盐含量不得超过3000mg·kg-1。沼液-气雾栽培空心菜中硝酸盐含

量满足标准要求,但无机营养液-气雾栽培空心菜中

硝酸盐含量高达3270mg·kg-1

,超出了标准对蔬

菜中硝酸盐限量的规定,

其品质是不合格的。从以上分析可知,沼液-气雾栽培蔬菜的品质要优于无机营养液-气雾栽培蔬菜品质。

2.3.4沼液-气雾栽培技术成本分析

沼液-气雾栽培技术种植蔬菜的成本主要包括

基建成本和运行成本。现以北京市某有机农场占地1.7亩气雾栽培温室种植为例进行分析。

根据农场提供资料,气雾栽培系统的基础建设

费用为14.06万元,

设备年用电费约0.32万元。经测算,气雾栽培种植蔬菜年耗液量约为1226.4t,由于农场用水主要来自农场内部地下水井,故水费可

忽略。若使用无机营养液进行气雾栽培种植,

每吨价格为33.6元,年花费4.12万元。若使用沼液,需添加硝酸调节pH值,年花费0.07万元。由以上数据可知,沼液-气雾栽培年运行成本约为0.39万元;无机营养液-气雾栽培年运行成本为4.44万元。沼

液-气雾栽培较无机营养液-气雾栽培运行费用低

4.05万元。此外,将沼液应用到气雾栽培技术中,为沼液的后处理问题提供了一条新途径,也可带来一定的环境效益。3

结论

(1)沼气发酵原料对沼液成分影响较大。鸡粪

原料沼液中总氮含量较其他原料沼液总氮含量高,但是磷、钾含量偏低,较适合直接作为氮肥;猪粪原料沼液中总磷、总钾的含量与总氮含量比例虽然较鸡粪原料沼液高,但仍不适合直接作为复合肥使用,需外加磷肥、钾肥;牛粪原料沼液中总氮、总磷、总钾含量的比例相对适宜,较适合直接作为液态肥应用到气雾栽培技术中。

(2)沼液的成分复杂,含盐量大,在沼液应用前,应通过24h曝气去除溶解在沼液中的H2S等有毒有害气体;通过加硝酸或磷酸调节沼液pH值至6.0~8.0(同时可作为氮、磷的补充);通过调节稀

释倍数将EC值根据植物生长期调节至1.2~3mS·cm-1。处理后的沼液可代替无机营养液进行气雾栽培蔬菜种植。另外,不同发酵原料沼液的成分差异较大,使用前均应进行成分分析。

(3)将沼液应用于气雾栽培技术中,既可提高

气雾栽培蔬菜的品质,

低投入气雾栽培技术

又可降低运行成本,同时也能在一定程度上解决沼液不科学还田带来的潜在污染问

题。因此,沼液-气雾栽培技术具有广阔的应用前景。参考文献:

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辣椒气雾栽培技术
低投入气雾栽培技术 第八篇

摘要:介绍了辣椒的新型栽培技术即气雾栽培技术,从基地建设和栽培流程两方面进行总结,并对其应用前景进行了论述。

关键词:辣椒;气雾;雾培;栽培

辣椒属于茄科辣椒属,它的适应性广,营养丰富,是一种大众化果菜品种,各地都广泛栽培,但忌连作,而气雾栽培可避免连作障碍。气雾栽培也叫气雾培,是一种新型的无土栽培模式,它是把植物根系置于气雾环境中,通过雾化的水气满足植物根系对水肥的需求。气雾栽培由于可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾,使植物根系处于最适宜的环境条件下,从而发挥植物的增长潜力,使植物生长量、生物量得到大大提高。另外,气雾栽培脱离了土壤,水分充足,从而栽培出的蔬菜瓜果会更洁净、鲜嫩,品质上乘。

1气雾栽培基地的准备

1.1温室

气雾栽培是在设施大棚内进行,因此,需要有温室,可以是简易大棚也可以是联栋温室,或者是近几年新兴的鸟巢型球体温室,但温室高度相对高旷会较好。

1.2计算机智能控制系统

计算机智能控制系统由传感器、运算中心、执行部件三大部分组成,三者之间的控制逻辑为:首先,传感器采集外环境、营养液、根域环境的相关参数,如营养液ec值、液温、根温等,传送给计算机运算中心,然后计算机按照植物生长模式进行运算判断发出执行指令,再开启相关的执行部件进行调控。

1.3栽培床的构建

辣椒的气雾栽培方式较多,可以采用槽式栽培、梯形栽培、金字塔式栽培、管道化栽培和桶式栽培等。以下主要简单介绍梯形栽培床的构建:

梯形栽培方式是气雾生产中应用较多,建造与操作简易的一种栽培系统。它是一种立体栽培模式,可以大大提高单位面积的使用率,为传统栽培的2~3倍,甚至更高。它的建造方法是:(1)首先,在大棚内的地面开1.2m宽,小于30m长的v字型或u字型槽作苗床,床底修成纵向倾斜3‰的坡度,方便营养液的回流。其次,在苗床上依次铺设无纺布和塑料膜,并在苗床最低一端处留回流水孔,用于营养液回流到营养液贮液池用,栽培床之间留出0.8m宽的过道。(2)布设回流管与进液管。回流管与进液管一般埋设在地面下,把每个栽培床的回流管连接好并与主回流管相连,主回流管再连接到营养液贮液池内,管径大小根据栽培面积布设,原则为宜大不宜小,以免来不及回流。进液管由主管与分支管组成,主管与贮液池相连,通过水泵将营养液抽到管里,再由主管送到各栽培床的分支管中,通过雾化喷头将营养液雾化成水气喷施到植物的根系上,供植物生长。(3)用木条或钢管等材料搭建下底1.2m宽、上底0.4m宽、斜面长1.5m的梯形栽培架,栽培架左右各布设上下两道弥雾管道,喷头每隔0.6m安装1个,上下两道管的喷头交错安装,要求喷雾无死角以确保每株植株的根系都能够喷施到营养液,扣好打好孔的挤塑泡沫板,形成栽培面。挤塑板选择3cm厚的板,并在板上按设定好的种植密度进行均匀地打孔,用于定植辣椒苗。

1.4营养液贮液池

根据整个栽培面积大小修建合适的营养液贮液池,一般是在地下建设水泥池作为贮液池,因为地下温度较地面稳定,而且也方便营养液的回流,建池原则为宜大不宜小。如一个240m2的温室,营养液贮液池可以建设成6m3以上,池深一般不宜超过4m。贮液池上要用水泥板加盖,并预留出一定面积的操作口用可移动盖板覆盖,便于日常操作。需要注意的是,营养液池必须做好防渗防漏工作,避免营养液渗到池外造成良费,另外池底可以做一个低点,这样可以方便营养液池的清洗。

1.5设备设施的安装工作

安装好进液管、回流管、喷雾头、电磁阀、水泵、过滤器、杀菌装置等,并连接好气雾栽培控制计算机,放置好传感器,设定好参数待用,确保辣椒苗种上之后计算机能运行工作,通过传感器,如ec值传感器、温度传感器等,实时监测各项参数,实现智能控制,为植物创造良好的根域生长环境,使其正常生长。

1.6营养液杀菌装置

气雾栽培中营养液采用循环利用,这样可以充分利用营养液,但是也存在不足之处,就是病菌的传播,植物一旦染病就可能威胁到每株植株,因此,需要采用紫外线杀菌装置对营养液进行杀菌。

2栽培流程

2.1育苗

辣椒种子发芽的适宜温度为25-30℃,可将催好芽的种子播放在育苗基质中或者是直接播在海绵块中(海绵块制作方法是,一般是购买切成长宽约2.5cm×2.5cm的海绵条,再在一面居中的位置划一道0.5-1cm深的口子,根据需要剪成小块,通常剪成约2.5cm×2.5cm×

2.5cm的小方块备用),放入室温白天25~30℃、夜晚15-18℃的温室中长苗,期间要注意水分平衡,若是放在海绵块中育苗的,出苗后要每天浇营养液,以保证苗期的营养供给。

2.2营养液的配制

小苗定植后需要喷施营养液,因此,在定植前就要先配制好营养液。营养液配方可用山崎辣椒配方:每1t硝酸钙354g、硝酸钾404g磷酸二氢铵77g、硫酸镁246g、硼酸2.86g、硫酸锰2.13g、硫酸锌0.22g、硫酸铜0.08g、钼酸铵0.02g、螯合铁30g。营养液ph值控制在6.5,小苗期的ec值为1.2-1.4ms/cm,营养生长期为2.0-2.2ms/cm,开花期为2.2-2.4ms/cm,坐果期为2.4-2.8ms/cm。

2.3定植

当辣椒苗真叶长到5-6片时可以进行定植。从基质中取出小苗时,注意不要伤根,用水将根上的基质冲洗干净,再用600-1000倍夜的多菌灵浸泡几分钟后再定植,并用海绵将辣椒苗固定好,定植株距为30-40cm。注意定植前就要开启计算机,让其正常运行。

2.4整枝修剪

辣椒分枝能力强,不同部位的分枝,其结果能力也不同。一般第一、二级分枝结果能力最强,商品果率也最高,随着分枝数量的增加,结果能力下降,商品果率降低。结合整枝修剪技术,疏去植株上多余的分枝,减少无效结果枝对营养的消耗,使营养集中供应,有利于提高整个植物的结果能力。整枝修剪时,去除内膛枝,保留外强枝,可避免植株间郁闭,以利于通风透光。及时去除植株下部老叶、病叶、黄叶和残叶,可减少植株营养消耗和防止病害发生,同时辣椒喜光,侧枝长到一定高度时,及时拉枝,以利于光照和通风。需要注意的是,整枝宜选择晴天上午进行,以减少发病。不要伤害茎叶,抹杈时动作要轻,避免拉断、碰断枝条或损伤叶片。

2.5病虫害防治

主要以预防为主,防治相结合。在门口和通风口处安装防虫网,进出温室及时关好门,防止外面的虫体进入。日常管理中,做好温室内的清洁卫生,及时去除黄叶、烂叶、病叶等。结合紫外线杀菌装置定期对营养液池中营养液杀菌,一般1周2次。温度较高时加强通风管理,可以定期向栽培空间喷施杀菌类的药物,发现病虫害要及时治理,化学防治应选择低毒浓药。

3应用前景

随着城市的扩张与发展,土地日益减少,为了满足人们的生活需要,要在有限的土地上生产出更多的时鲜瓜果蔬菜,只能走立体化耕作道路。而气雾栽培就可以做到这一点,其立

体化的栽培模式可以提高土地的使用效率,使其综合生产效能为传统的2-3倍,甚至更高。辣椒采用气雾栽培,不仅解决了连作问题,也减少了中耕除草等环节,而且氧气和水分充足,生产出的辣椒品质鲜嫩,具有很好的应用前景,也是未来农业的发展方向。

气雾栽培植物工厂简介
低投入气雾栽培技术 第九篇

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