簡述無土栽培的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、簡述無土栽培的現(xiàn)狀及開展趨勢論文關(guān)鍵詞：無土栽培現(xiàn)狀開展趨勢論文摘要：無土栽培是一種用營養(yǎng)液代替天然土壤作基質(zhì)的栽培新技術(shù)，這種營養(yǎng)液可滿足作物整個生命周期對水分、養(yǎng)分、氧氣及溫度的需求。簡述了國外無土栽培的概況，介紹了中國無土栽培的開展，現(xiàn)狀，并對開展趨勢進展了分析，為推進中國無土栽培技術(shù)開展提供理論根據(jù)。無土栽培以人工制造的作物根系環(huán)境取代了土壤環(huán)境，可有效解決傳統(tǒng)土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分的供應(yīng)矛盾，使作物根系處于最適宜的環(huán)境條件，從而充分發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力。目前，世界上應(yīng)用無土栽培技術(shù)的國家和地區(qū)已達100多個，由于其栽培技術(shù)的逐漸成熟和開展，應(yīng)用范圍和栽培面積也不斷擴大，經(jīng)

2、營與技術(shù)管理程度空前進步，實現(xiàn)了集約化、工廠化消費，到達了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效和低耗的目的。1國外無土栽培的開展概況在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，無土栽培正在改變著傳統(tǒng)種植方式，成為飛速開展的新興學(xué)科。理論證明，無土栽培具有節(jié)水、節(jié)能、省工、省肥、減少環(huán)境污染、防止連作障礙、產(chǎn)品無污染及高產(chǎn)高效等一系列特點。早在第二次世界大戰(zhàn)期間，西方國家就應(yīng)用無土栽培技術(shù)消費蔬菜供應(yīng)部隊。到20世紀60年代無土栽培技術(shù)在興隆國家得到廣泛應(yīng)用。70年代后，出現(xiàn)了營養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)，消費本錢有所下降，后來又出現(xiàn)多種人工基質(zhì)。其中巖棉的應(yīng)用較廣，開展迅速。美國是世界上最早進展無土栽培商業(yè)化消費的國家，主要集中在干旱、沙漠地區(qū)，主

3、要栽培作物有黃瓜、番茄等蔬菜，無土栽培面積超過2000h2。荷蘭是無土栽培最興隆的國家，其無土栽培面積達4000h2，有64的溫室都采用無土栽培技術(shù)。日本也是無土栽培較興隆的國家，其無土栽培以巖棉培和NFT為主，無土栽培面積約300h2。如今世界上商業(yè)性無土栽培是以基質(zhì)栽培為主。荷蘭的基質(zhì)栽培占無土栽培總面積的90以上，法國占81，加拿大占80，日本各種循環(huán)水栽培占80以上，比利時基質(zhì)栽培面積占50左右。世界各國采用無土栽培主要消費蔬菜、花卉和水果。在歐盟國家溫室蔬菜、水果和花卉消費中，已有80采用無土栽培方式。歐盟規(guī)定。2022年之前該組織所有成員國的溫室必須采用無土栽培。產(chǎn)量高是無土栽培的

4、最大特點，世界上先進的無土栽培技術(shù)其番茄產(chǎn)量可以到達4555kg/2，黃瓜產(chǎn)量到達5070kg/2。為此，興隆國家已經(jīng)實現(xiàn)了采用計算機施行自動測量和自動控制，先進的無土栽培技術(shù)可以較好的保護環(huán)境，消費出綠色食品。近年，興隆國家又采用了專家系統(tǒng)的最新技術(shù)，應(yīng)用知識工程總結(jié)專家的知識和經(jīng)歷，使其標準化、系統(tǒng)化，形成專家系統(tǒng)軟件，它可以完成與專家程度相當(dāng)?shù)淖稍児ぷ?，并可為用戶提供建議和決策。目前，世界上的無土栽培技術(shù)開展有兩種趨勢：一種是高投資、高技術(shù)、高效益類型，如荷蘭、日本、美國、英國、法國、以色列及丹麥等興隆國家，無土栽培消費實現(xiàn)了高度機械化。其溫室環(huán)境、營養(yǎng)液調(diào)配、消費程序控制完全由計算機調(diào)

5、控，實現(xiàn)一條龍的工廠化消費，實現(xiàn)了產(chǎn)品周年供應(yīng)，產(chǎn)值高經(jīng)濟效益顯著。另一種趨勢是以開展中國家為主，尤其是以中國為代表，根據(jù)本國的國情和經(jīng)濟技術(shù)條件。就地取材搞土法上馬。手工操作，采用簡易的設(shè)備。這些國家開展無土栽培的目的是改造環(huán)境、節(jié)約用水和土地資源，解決人民的根本生活需要。2我國無土栽培的開展現(xiàn)狀我國無土栽培的歷史悠久，如生豆芽、船上種菜和盆里養(yǎng)水仙等都是原始的無土栽培。但我國開展無土栽培研究工作的時間比較晚，20世紀70年代末。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)首先開始無土栽培消費試驗，并獲得了成功，80年代中期，從國外引進溫室及無土栽培設(shè)施相繼投產(chǎn)。尤其是隨著改革開放，人們的生活程度不斷進步，蔬菜消費已經(jīng)從過

6、去的單純追求高產(chǎn)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)方向開展，人們需求無公害蔬菜、綠色食品的呼聲越來越高，在此形勢下無土栽培在全國各地蓬勃興起，迅速從研究階段進入消費階段。據(jù)資料統(tǒng)計，1985年全國無土栽培的面積只有7h2，1990年增長到15h2。1995年全國無土栽培的面積開展到50h2，2000年全國無土栽培的面積達100h2左右，2022年我國無土栽培的總面積約為315h2。近幾年，我國無土栽培進入迅速開展階段，無土栽培的面積和栽培技術(shù)程度都得到空前的進步。我國從事無土栽培技術(shù)研究的部門和單位約50多個。除研制不同類型的栽培裝置外，重點研究營養(yǎng)液膜栽培和不同材料基質(zhì)培的配套技術(shù)，并在全國普及推廣，使我國的無土

7、栽培從實驗研究階段進入商品化消費時期，獲得一批具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，使國外的先進實用技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化。無土栽培的植物也擴大到蔬菜、花卉、西瓜、甜瓜及草莓等20多種，但絕大部分用于蔬菜消費。我國無土栽培方式主要有基質(zhì)培和水培兩種：(1)固體基質(zhì)培。主要是有機生態(tài)型基質(zhì)培，還有基質(zhì)袋培、立體培、巖棉培等形式。使用固體基質(zhì)的營養(yǎng)液栽培具有性能穩(wěn)定、設(shè)備簡單、投資少、管理容易及不易傳染根系病害等優(yōu)點。近期使用的基質(zhì)主要有巖棉、泥炭、沙、蛭石、珍珠巖及鋸木屑等。現(xiàn)已證明，巖棉和泥炭是較好的基質(zhì)，但我國的農(nóng)用巖棉尚在試用階段。多數(shù)靠進口，本錢較高。巖棉是一種用多種巖石熔融在一起形成巖漿，然后噴

8、成絲狀，冷卻后略微壓縮而成的疏松多孔的固體基質(zhì)，因巖棉制作過程是在高溫條件下進展的，故經(jīng)過高溫消毒，不含病毒和其他有機物。(2)水培。目前以營養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)和浮板毛管水培技術(shù)(FH)兩種為主。營養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)的特點是循環(huán)供液的液流呈膜狀，僅以數(shù)毫米厚的淺液流流經(jīng)栽培槽底部，水培作物的根墊底部接觸淺液流吸水、吸肥，上部暴露在濕氣中吸氧，較好地解決了根系吸水與吸氧的矛盾。但存在液流淺、液溫不穩(wěn)定、一旦停電停水植株易枯萎以及根際環(huán)境穩(wěn)定性差等缺乏，限制了其開展。浮板毛管水培技術(shù)(FH)系浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)于“八五期間研制開發(fā)，應(yīng)用分根法的特點在栽培槽中設(shè)置濕氈分根裝置，既解決

9、了根系水氣矛盾，又有一定深度的營養(yǎng)液，不怕短期停電(24h以上)，根際環(huán)境穩(wěn)定。易于調(diào)控(冬季于栽培床內(nèi)鋪電熱線加溫，夏天鋪設(shè)塑料軟管通深井水降溫)。3我國無土栽培的開展趨勢無土栽培具有非常誘人的廣闊前景，但其技術(shù)要求嚴、設(shè)施裝備投入高，受我國消費、消費、資金、技術(shù)等方面因素的限制，目前不宜盲目開展，更不能全套照搬國外的消費形式。應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H進展研究試驗，在推廣應(yīng)用中走出一條實用可行的具有中國特色的無土栽培之路。31因地制宜開展具有本地特色的無土栽培技術(shù)由于自然資源、消費技術(shù)、市場環(huán)境等因素千差萬別，因此各地不能全盤照搬國外或其他地區(qū)的消費方式和管理方法。如栽培基質(zhì)的選擇，應(yīng)在試驗的根底上大

10、膽嘗試利用本地資源：營養(yǎng)液配方也因各地水質(zhì)、化肥種類等的不同，做出靈敏調(diào)整；還應(yīng)根據(jù)各地區(qū)消費習(xí)慣及氣候特點，選擇無土栽培的作物種類。總體看，南方以廣東為代表，以深液流水培為主：東南沿海長江流域以江浙滬為代表，以浮板毛管、營養(yǎng)液膜技術(shù)為主；北方廣闊地區(qū)由于水質(zhì)硬度較高，水培難度較大。以基質(zhì)栽培為主；無土栽培面積最大的新疆戈壁灘。主要推廣魯S型改良而成的砂培技術(shù)。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑敿毲闆r，建立適宜本地區(qū)特點的無土栽培技術(shù)體系。32大力開展立體栽培形式我國人口占世界總?cè)丝诘?/4，但耕地面積僅為世界總耕地面積的1/7，人均耕地面積遠低于世界平均程度。而且我國是水資源相當(dāng)貧乏的國家，被列為世界上13

11、個貧水國之一，全國人均水資源占有量僅為世界人均程度的1/4，農(nóng)業(yè)每年缺水約300億3。要使我國經(jīng)濟保持可持續(xù)開展，不斷進步人民生活程度，必須不斷進步有限土地面積的消費效率，拓展農(nóng)業(yè)消費空間。據(jù)研究，立體栽培能充分利用空間和太陽能，進步土地利用率35倍，進步單位面積產(chǎn)量23倍。為節(jié)約土地資源和水資源、進步土地利用率和消費效益，我國要加強立體栽培方面的研究，大力開展立體栽培技術(shù)。33簡化技術(shù)，循序漸進無土栽培作為一項現(xiàn)代農(nóng)業(yè)消費技術(shù)，涉及的范圍包括作物栽培、肥料、病蟲害控制、農(nóng)業(yè)工程及自動化控制等多個學(xué)科，其技術(shù)難度、管理的復(fù)雜性均高于有土栽培，不易被農(nóng)民所掌握，推廣起來有一定的困難。這就需要各地

12、農(nóng)技推廣或科研部門把特定的無土栽培技術(shù)總結(jié)、制定成簡便易行的操作步驟，而農(nóng)民只需按此操作即可。如需配制適宜當(dāng)?shù)啬撤N作物的某種無土栽培方式所需的營養(yǎng)液，農(nóng)民只需購回特定的專用復(fù)合式完全化肥，參加到一定比例的水中便可使用，在一定時間后，再參加要求量的部分或全部營養(yǎng)物質(zhì)即可。先試驗性探究，再大規(guī)模投入消費應(yīng)用，使無土栽培技術(shù)的管理和操作均有類似的“指導(dǎo)可循。同時還要對農(nóng)民進展有關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，進步其現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技能和程度。34降低本錢，增加效益無土栽培技術(shù)在興隆國家和地區(qū)多使用專用設(shè)施和設(shè)備，如成型的各種栽培槽、商品化基質(zhì)、營養(yǎng)液的自動監(jiān)控及管理系統(tǒng)等，這些設(shè)施設(shè)備費用約為170元/2，這在我國許多地區(qū)是

13、不現(xiàn)實的。在開展無土栽培時應(yīng)考慮本錢的投入、技術(shù)力量及其他社會條件。因此，通過諸多方法和技術(shù)避開高投入問題是推廣無土栽培技術(shù)的關(guān)鍵。無土栽培的類型和方式多種多樣，各地可根據(jù)實際情況就地取材，挑選出各種無土栽培設(shè)施替代品或采用人工、半人工管理的方式進展嘗試，增強無土栽培技術(shù)的實用性。如用爐渣、鋸末、菌糠代替蛭石、草炭基質(zhì)，用各種水泥、磚、土槽代替泡沫、塑料栽培槽等，均能降低本錢、增加效益，收到較好的效果。35開展有機生態(tài)型無土栽培技術(shù)鑒于目前我國大部分地區(qū)采用的無土栽培方式仍以無機耗能型為主，不僅耗能高、污染環(huán)境，而且消費的食品硝酸鹽含量超標。因此，應(yīng)大力推廣有機生態(tài)型無土栽培技術(shù)，其具有投資盛本錢低、用工少并易操作等優(yōu)點，可以消費高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。該技術(shù)在消費過程中全部使用有機肥，以固體肥料施入。灌溉用清水，耗能低，灌溉排出液對環(huán)境無污染。有機生態(tài)型無土栽培的優(yōu)點是以有機固態(tài)肥取代傳統(tǒng)營養(yǎng)液，操作管理簡單，大幅度降低無土栽培設(shè)施系統(tǒng)的一次性投資，大量節(jié)省消費費用，對環(huán)境無污染，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)。目前，全國有機生態(tài)型無土栽培的推廣面積超過無土栽培總面積的60。有機生態(tài)型無土栽培能適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)農(nóng)