阳台农业中的无土栽培技术应用.pdf

167 农 技 推 广 农业开发与装备 2017年第12期 摘要 阳台农业在我国发展迅速 无土栽培技术是阳台农业快速 发展的重要推动因素 就目前应用较广泛的水培技术和基质栽培 技术在阳台农业中的应用进行简要综述 并初探讨存在问题以及 未来发展前景 关键词 阳台农业 无土栽培 水培技术 基质栽培 0 引言 近年来 随着全国城镇化发展进程的加速 城镇化建设与城 市种植绿化一直矛盾突出 人们正探索一种有效的补偿模式来缓 解这种矛盾 而阳台农业以其简单 清洁 高效等特点受到越来 越多关注 阳台农业是指在阳台或者屋露楼台等场所进行小规模 农业生产活动的总称 阳台农业是能够将农业生产 生态环保 家居绿化 科教科普等多种功能融合为一体的多功能新兴农业模 式 也是相较于传统农业而言的都市农业 阳台农业是传统农业升级发展后的一个缩影 但区别于传统 土壤精耕细作的农业模式 阳台农业多由脱离土壤的各种无土栽 培方式组成 阳台农业作为新兴产业模式 在无土栽培技术应用 方面还处在初级阶段 已有无土栽培设施和栽培技术多为工厂化 生产设计 不能适用于阳台农业 现实中阳台无土栽培也存在营 养液配方单一 基质使用不科学 基质再回收利用率低等问题 本文就无土栽培技术在阳台农业中的发展应用进行初探讨 以期 促进阳台农业更好发展 1 无土栽培技术 按照国际无土栽培学会的规定 无土栽培是指不用土壤 使 用基质或营养液灌溉植物根系或其它方式来种植植物的方法 1 无 土栽培通过人工创造作物生长环境取代原土壤环境 并通过人工 技术调控满足作物生长需求的矿物质营养 水分和氧气等要素 使其能够按照生产需求进行生长发展的栽培技术 无土栽培技术是高科技与农业结合的成果 无土栽培能够有 效克服传统栽培中土传病虫害严重 土壤盐化板结等连作障碍问 题 克服自然环境的限制 在不适宜种植的地方进行种植生产 有效地提高单位面积的产量和质量 节约能源与人工劳动 产品 安全无污染 基于无土栽培技术的这些优势 促进了阳台农业发 生与发展 2 阳台农业中的无土栽培技术 2 1 水培技术 水培是指植物根系直接生长于营养液中的无土栽培方式 经 过多年的发展 如今水培在商业应用领域中已经有了成熟的技术 体系 而且水培具有清洁 实用 高效等特点 其应用范围也在 不断扩大 在阳台农业的发展中具有独特的优势 2 1 1 深液流水培技术 深液流水培技术 DFT 是水培技术中 最早应用于植物商业化生产的无土栽培技术 该技术使植物大部 分根系浸泡在较深的营养液中 根系呼吸依靠向营养液中加氧解 决 循环系统可以间断性工作 不会因断电而造成严重损失 深 液流水培系统组成较简单 由栽培槽 储液池 营养液自动循环 系统及控制系统 植物固定装置等结构组成 通过人工或者自动 化系统对酸碱度 pH 和可溶性盐浓度 EC 进行检测调控 能够为植物提供一个稳定的生长环境 此套设施具有自动化程度 高 设施耐用 管理方便 后续生产资料投入较少等实用 高效 的优点 是适用于阳台农业的无土栽培设施类型 稳定是它最突 出的特性 2 1 2 营养液膜栽培技术 营养液膜栽培技术 NFT 是一种使 营养液仅以数毫米到1cm的浅液流不断地流经植物的根底部使之 吸收水分和养分 根的上部吸收氧气 既保证不断供给作物水分 和养分 又不断供给根系新鲜氧气 很好的解决了吸气与吸养之 间的矛盾 2 蔬菜营养液膜栽培技术被国家科委定为 八五 九五 国家科技成果重点推广计划项目 3 此套系统的优点是结 构简单 材料节省 空间节约 管理方便 缺点为根系环境的缓冲 性能差 营养液温度受外界温度影响大 营养液膜栽培系统如能进 一步改进 使之在体积上能配套阳台空间 能够稳定营养液温度并 解决断电后营养液循环问题 则未来在阳台农业的应用前景广阔 2 1 3 浮板毛管水培 浮板毛管系统是由浙江农业科学院联合 南京农业大学共同研究开发 整套系统由栽培床 贮液池 循环 系统和控制系统四部分组成 此套系统的原理是将植物种植在覆 盖无纺布的较窄浮板上 利用无纺布的毛细管作用使浮板保持湿 润 植物根系一部分生长在浮板上 一部分从浮板侧边伸入板下 吸收营养液和水分 很好地解决了深液水培中根系供氧不足的问 题 且营养液的温度不易受温度剧烈变化的影响 设施体积小不 占空间 成本较低廉 植物生长稳定 管理起来较方便 此系统 如能开发为简易组合结构 栽培凹槽长短能够依据实际场所进行 调整 针对阳台的空间利用率将会很高 2 2 雾培技术 雾培是将营养液以雾化形式直接喷到植物根系上提供水 气 养的无土栽培方式 气雾形态有效解决水 气 养之间的供 应矛盾 为植物根系提供适宜生长环境条件 使其发挥增长潜 力 快速生长 日本已经利用雾培技术实现规模化生产 4 由于家 庭阳台空间面积有限 所以这种模式目前在家庭应用较少 但可 作为未来智能阳台农业的发展形式 如立体雾培等 2 3 基质栽培 基质栽培是利用固体基质代替天然土壤 植物根系生长固定 于基质中并通过基质吸收营养液和氧气的一种无土栽培方式 基 质栽培是目前都市农业中应用较广的栽培方式 依据基质的形态 和成分 常用基质可分为无机基质 有机基质和混合基质 2 3 1 无机基质栽培 无机基质包括砂 砾 炉渣 陶粒 岩 棉 蛭石 珍珠岩 浮石 泡沫合成材料等 无机基质的特点是 保水性好 透气性好 对植物根系良好支撑固定效果 但一般不 含营养 因此需要配合浇灌营养液为植物生长提供充足养分 无 机基质在灌溉和植物根系作用下一般结构不会改变 可以通过适 当淋洗消毒进行回收再利用 十分清洁环保 非常适合发展阳台 农业 目前在花卉栽培中应用较为广泛 常见栽培植物多为吊 兰 水仙 风信子等 无机基质栽培适用于小青菜 生菜 油麦 菜 空心菜 木耳菜 茼蒿等蔬菜作物生产 周期短 品质好 阳台农业中的无土栽培技术应用 花 茜 章利华 江苏省农业科学院 江苏南京 210095 本研究得到江苏省农业三新工程项目 SXGC 2016 282 经费 资助 168 农 技 推 广 农业开发与装备 2017年第12期 产量高 2 3 2 有机基质栽培 有机基质的组成成分主要为天然或人造合 成有机材料 如草炭 泥炭 树皮 落叶 锯木屑 秸秆 谷物 壳 甘蔗渣 堆肥 沼渣等 有机基质栽培是目前阳台种植中应 用最广泛的无土栽培模式 也存在着不少的问题 虽然有机基质 营养丰富 栽培适用性广 但其成分较为复杂 使用时需对有机 质成分的释放 吸收和代谢机理有一定了解 且有机基质的理化 性状变化大 稳定性差 使用周期短 利用程度低 再回收价值 小 并易诱发病虫害 另一方面随着科技在农业中的发展应用 未来植物栽培必然向着精确化 可持续化 环保化和高效化的方 向发展 使用有机基质会给植物营养的精准供应和营养液的回收 再利用带来困难 因此有机基质的特点并不符合未来阳台农业的 发展走向 其价值利用还有很大探索空间 2 3 3 混合基质栽培 混合基质则是根据有机基质和无机基质的 原料性质特点进行不同比例的搭配形成具有新结构性质的基质 这种后基质优于单一基质 能够根据植物的生长特性在水 气 肥方面进行优化协调 提高了基质利用率 促进植物高效生长 混合基质拥有一定缓冲性和稳定性 适用范围较广 具有很大开 发潜力与应用前景 能够弥补其它栽培方式对植物品种选择上的 局限性 是丰富阳台农业中种植品种重要途径 3 存在的问题 3 1 营养液 无土栽培的核心技术是营养液的配制与管理 它直接关系到 无土栽培的成败 营养液是根据植物生长所需要的各种营养元素 化合物溶解到水中配制而成 针对不同植物有不同配方营养液 甚至根据植物不同的生长阶段也要相应调整营养液配方 无论是 水培还是基质栽培 植物根系环境始终是动态变化的 营养液被 消耗利用后也会产生根际理化性质 pH值 EC值 变化 而根际 环境调整是通过对营养液调整实现 无土栽培对操作人员的素质 有一定要求 既要懂得如何配制和管理营养液供给 又需要对植 物生理生化有一定了解 还要对设备的使用与维护进行掌握 这 些都是于阳台农业应用中亟待解决的问题 即便未来无土栽培硬 件设施先进 也无法完全弥补软件上的缺陷 3 2 基质的处理 目前阳台农业中应用基质种类繁多 来源较广 基质本身的 理化性质也不相同 使用时需要进行配比 消毒 一些基质由于 消毒灭菌不彻底 对栽培生产影响非常大 甚至因土传病虫害导 致作物全军覆没 废旧基质及栽培容器的消毒和处理也很麻烦 尚未有经济可靠的批量消毒办法 且基质利用率低 专用基质配 方少 这些问题在一定程度上一直制约着基质栽培的应用 3 3 配套设备与材料 水培作为高效自动化的栽培设施 购买时往往需要较高费 用 目前还没有经济节约 寿命较长的材料设备可以取代 我国 在无土栽培方面的基础研究仍旧薄弱 关于阳台无土栽培研究报 道更是寥寥无几 严重缺乏配套生产技术 在植物的品种选育方 面 少有专门适用于无土栽培且适用于阳台农业的种植品种 无 土栽培的特殊性使其迫切需要抗性强 耐弱光 丰产 优质的专 用品种 阳台农业既需要经济耐用 也需要简单省事 还需要环 保可持续 因此阳台农业的设备与材料应用方面仍有非常大的开 发空间 3 4 阳台农业配套服务体系 我国阳台农业尚未形成专门产业 专业化服务体系仍处在薄 弱的初期阶段 且局限于一些较发达的城市 未来的阳台农业技 术服务模式应以 政府引导 院校指导 企业主导 市民参与 为发展方向 逐步建立一个阳台农业产品市场供求信息发布 产 品信息交流 技术转让推广及专业售后服务为一体的阳台农业运 营体系 5 这是阳台农业形成产业化的必要过程 是当下发展的重 点 4 建议 4 1 加大宣传力度 加深阳台农业认知 阳台农业在我国起步较晚 目前也仅在较发达的一二线城市 中有了初步发展 城市居民中只有为数不多的家庭开辟了阳台菜 园 且相当一部分家庭的阳台种植还局限于传统的大田土壤栽培 模式 甚至连管理模式上都以参考大田的管理经验为准 无土栽 培模式不仅干净方便 而且具有相当规范的标准 生产中可避免 随意性无端浪费 产品质量能有效保障 因此 要加大现代无土 栽培技术及产品优势的推广和宣传力度 6 并从该技术的优势和经 济效益出发 引导人们逐步转变传统思想观念 加深对阳台农业 的认识 逐渐理解相应技术原理 直至主动接受并自主优化创新 栽培技巧 4 2 加快阳台农业技术研究及产业化发展 阳台农业需要进行产业化发展 需要技术创新研究和科技 成果转化上的投入支持 在基础方面 要加大对阳台农业基础理 论研究和产学研一体化研究 鼓励培育适宜品种和开发适用栽培 模式 建立健全阳台农业产学研合作机制 加速阳台农业科技成 果转化 在实践推广方面 要加大对阳台农业科技企业的扶持力 度 针对企业发展制定优惠政策 鼓励企业与农业院校 科研院 所形成合作 促进科技成果对接转化 使企业能够在阳台农业领 域稳步发展 使阳台农业产业链逐步打通逐渐完整 4 3 降低生产成本 提高产品价值 降低生产成本是发展阳台农业首先要解决的问题 阳台农业 必将是面向大众化的产业 必须要有适应大众购买能力的阳台农 业设施及个性化的产品和服务 我国已有部分地区根据实际情况 就地取材 如浙江省农科院园艺研究所选用南方农村广为存在的 砻糠灰做无土栽培基质种植番茄 效果良好 大幅度降低了种植 成本 7 同时 针对阳台小气候特点 科学选育选取产量高 抗性 好 品质优 株型适中 生产周期短的栽培品种 并进一步丰富 阳台种植品种品类 保证产品产量的同时提高阳台农业产出的质 量及价值 从而充分提高阳台种植的实用性 5 展望 阳台农业的发展得益于无土栽培技术的应用推广 同时也得益 于种质资源开发 目前能够应用于阳台农业的蔬菜已有100多种 8 就种类而言已相当丰富 现阶段不断有新的模式被开发 例如中 国水产科学研究院研发的鱼菜共生系统 并开发出了适用于家庭 的袖珍版 9 我国阳台农业发展势头迅猛 总需求量逐年递增 阳 台农业的市场前景广阔 无土栽培技术克服了传统栽培方式中的 连作障碍 对种植空间和水资源利用率大幅提高 对农药和化肥 的需求降低 对环境污染减小 随着国民经济的增强 人民物质 生活水平不断提高 基于无土栽培技术在阳台农业中快速发展的 有力保障之下 未来阳台农业必会呈现出高速发展态势 参考文献 1 刘婧 无土栽培技术的应用与发展 J 北方园艺 2012 16 下转第173页 173 农 技 推 广 农业开发与装备 2017年第12期 5 3 定植方法 定植前开好定植穴 深度比营养钵稍深 在取苗 运苗和定 植过程中应注意轻拿轻放 防止散团 定植时营养钵周围及底部 注意用细土填实 防止 落空 定植后及时浇活棵水促进根系 生长 5 4 定植密度 650 750株 667m 2 5 5 扣小拱棚盖帘 定植后大棚内及时扣好小拱棚 并每天在16 00以前盖好草 帘保温 6 栽培管理 6 1 温度 定植至成活期间的夜间最低气温为15 白天最高气温为 35 为保持较高的地温促进缓苗 定植后一般在大棚内气温回 升并达到小拱棚内温度时揭帘 一般在上午8 30时左右揭帘 下 午3 30时左右盖帘 夜间18 20 外界气温在18 以上时 将 裙膜撤除 保留顶膜避雨 6 2 通风 一般苗小小通风 苗大大通风 中午晴天多通风 早晚阴天 少通风 要先在背风面开口放风 通风口由小到大 通风时间根 据气温来调节 6 3 水分 西瓜生长前期需水量较少 一般定植时一次浇足底水即可 伸蔓期适当浇小水 可用滴灌水肥一起施入 果实膨大期浇水量 及次数应视田间墒情灵活确定 6 4 植株管理 6 4 1 整枝 小兰西瓜一般采用三到四蔓整枝 即植株长到 50 70cm长时可整枝 主蔓除外 在茎基部选留2 3条侧蔓生 长 其余全部摘除 瓜蔓生长方向一般为对爬式或双向式理蔓 6 4 2 打杈留果 在整枝时便可打杈 保留三到四条生长蔓 蔓 上的杈全部打掉 一般在12 15叶留瓜 此时留果产量高 品质 好 瓜杈一直打到近瓜纽处 瓜纽向主梢处的杈暂时不用摘除 保留生长以增加叶面积和光合产物积累 6 4 3 人工授粉 不提倡使用激素 一般第二或第三雌花开放时 人工授粉 授粉时间宜在雌花花粉完全散开后进行 选择同品种不 同植株上当天开放的雄花 掰去花瓣 在雌花柱头上轻轻涂匀 6 4 4 定瓜 当幼瓜长到鸡蛋大时进行疏果 每株保留果形端 正 长相好的幼瓜2 3个 其余全部摘除 及时定瓜疏果可促进 果实的生长发育 提高果实的商品价值 6 4 5 二次结瓜 在头茬瓜进入变瓤期 西瓜的生长中心由生殖 生长转向营养生长 在基部长出的新生侧蔓和营养蔓上继续人工 授粉 并选留二水瓜 7 病虫害防治 采取 预防为主 综合防治 的策略 选用抗病虫品种 控制温湿度 清洁田园 控制灌水 科学施肥 主要病害有猝倒 病 立枯病 炭疽病等 虫害主要有蚜虫 白粉虱等 常用农药 有天诺苗菌杀 恶霉灵 普力克等 8 适时采收 头茬瓜花后40天左右 二茬瓜30天左右 瓜面发亮 结果杈 处小叶枯黄 卷须变黄 蒂部周围无瓜毛 脐部向里凹进一点 捧在手心用力轻弹一下 有力透至手心 听声有回音 为西瓜成 熟标志 可以采收 采收应在早上瓜的表面微露水干时进行 采 收后应放在温度较低 背阴 通风 干燥处 包装运输应套上泡 膜网套 瓜箱中衬垫纸板防止碰撞损伤 参考文献 1 沈艳菊 李启明 小兰西瓜栽培技术 J 蔬菜 2012 1 9 11 2 岳有生 陆镜清 小兰西瓜早春无公害设施栽培技术 J 现代 农业科技 2009 15 95 2 有条件时应与非茄科蔬菜实行2年以上轮作 3 发病后用72 农用硫酸链霉素可溶性粉剂 使用量为 10g 667m 2 兑水喷雾 7 虫害 辣椒虫害主要有蚜虫和白粉虱等 蚜虫防治 用黄板诱杀有翅蚜 移苗前喷药 用代森锰 锌喷施 防治蚜虫 隔5 7天 次 喷药2次 白粉虱防治 用黄板诱杀成虫 培育无虫苗 要防止随 苗将粉虱带入温室 消灭前茬和温室周围虫源 用10 吡虫 啉可湿性粉剂防治 使用量为20g 667m 2 喷施 参考文献 1 戚士全 辣椒无公害栽培技术规程 J 上海蔬菜 2012 5 23 24 上接第145页 204 206 2 刘慧超 庞荣丽 辛保平 等 蔬菜无土栽培研究进展 J 现代 农业科技 2009 1 34 36 3 段彦丹 樊立强 吴志刚 等 蔬菜无土栽培现状及发展前景 J 北方园艺 2008 8 63 65 4 周静波 无土栽培技术综述 J 安徽林业科技 2008 1 35 37 5 李立科 高媛 陆锦明 等 阳台农业发展现状和发展建议 J 上海农业科技 2015 3 17 27 6 吴正景 邹志荣 无土栽培的优点及其在我国的发展前景 J 蔬菜 2002 1 5 7 林桂权 我国无土栽培的概况及发展前景 J 科技信息 2009 15 332 333 8 张原 屋顶农业之阳台种菜研究 J 长江蔬菜 2012 3 1 4 9 丁永良 张明华 张建华 等 鱼菜共生系统的研究 J 中国水 产科学 1997 5 70 75 上接第168页