无土栽培技术教学课件(全套完整版).ppt

2019 12 30 1 无土栽培 2019 12 30 2 2019 12 30 3 2019 12 30 4 第一节含义与类型第二节优点与应用范围第三节无土栽培与绿色食品第四节发展概况与展望 本章内容 小结 思考题 2019 12 30 5 无土栽培可以说是农业上的一项重大改革 过去认为农业离不开土壤 在英文中 农业Agriculture Agri是土壤 Culture是栽培 就是在土壤上种植的意思 原始的无土栽培 在我国有悠久的历史 泡豆芽 至少在宋代以前就有了 就是一例 我国南方的 船户 往往在船后拖带一个竹木制作的筏子 在上面种菜 其他的如在盘子里种蒜苗 在碟子里养水仙等都是无土栽培 2019 12 30 6 一 含义 2019 12 30 7 定义 无土栽培是指不用或部分不用天然土壤 而用营养液或固体基质加营养液直接向植物提供生长发育所必需的营养元素栽培作物的方法 无土栽培目前已成为设施农业的重要内容 也是农业作物工厂化生产的重要形式 是发展高效农业的新途径 无土栽培由于具有作物生长快 产量高 周期短 产品质量好 同时节省劳力 节肥 节水 以及克服土壤连作障碍和不受土壤条件限制等优点 已成为西方园艺发达国家园艺作物工厂化生产的重要形式 2019 12 30 8 基质栽培 无基质栽培 二 类型 无土栽培主要包括水培 雾培和基质培等方式 其中基质培是无土栽培的最主要形式 基质培即固体基质栽培 固体基质又可分为无机基质 有机基质和有机无机混合基质 简称复合基质 2019 12 30 9 无机基质培 有机基质培 复合基质培 基质栽培 2019 12 30 10 水培 雾培 无基质栽培 2019 12 30 11 一 优点 二 应用范围 2019 12 30 12 产量高 品质好 效益大 水分和养分利用率高 减轻病虫害 节省费用 省工 省时 省力 节省土地 易于实现工厂化 现代化生产 想想看 无土栽培有缺点吗 优点 2019 12 30 13 缺点 开始时投资较大有些病害传播较快 如镰刀菌属和轮枝菌属的病菌为害较多 营养液的配制和供应较为复杂 温室环境的调控水平不高 2019 12 30 14 表1 1几种作物无土与有土栽培产量比较 2019 12 30 15 表1 2新鲜番茄矿质元素含量 占鲜重 2019 12 30 16 表1 3不同栽培方式茄子产量与水分消耗情况 2019 12 30 17 1 栽培蔬菜 2 培育花卉 3 土壤不适宜种植的地区 4 家庭 5 观光 太空农业 2019 12 30 18 第三节无土栽培与绿色食品 一 绿色食品的概念 二 绿色食品的标准 三 无土栽培与绿色食品 2019 12 30 19 一 绿色食品的概念 概念 无污染 安全 优质 营养型食品 种类 一 AA级 二 A级 2019 12 30 20 绿色食品的标准 绿色食品标准由农业部发布 属强制性国家行业标准 是绿色食品生产中必须遵循 绿色食品质量认证时必须依据的技术文件 绿色食品标准是应用科学技术原理 在结合绿色食品生产实践的基础上 借鉴国内外相关先进标准所制定的 目前 绿色食品标准分为两个技术等级 即AA级绿色食品标准和A级绿色食品标准 2019 12 30 21 AA级绿色食品标准要求 生产地的环境质量符合 绿色食品产地环境质量标准 生产过程中不使用化学合成的农药 肥料 食品添加剂 饲料添加剂 兽药及有害于环境和人体健康的生产资料 而是通过使用有机肥 种植绿肥 作物轮作 生物或物理方法等技术 培肥土壤 控制病虫草害 保护或提高产品品质 从而保证产品质量符合绿色食品产品标准要求 A级绿色食品标准要求 生产地的环境质量符合 绿色食品产地环境质量标准 生产过程中严格按绿色食品生产资料使用准则和生产操作规程要求 限量使用限定的化学合成生产资料 并积极采用生物学技术和物理方法 保证产品质量符合绿色食品产品标准要求 2019 12 30 22 二 绿色食品的标准 一 产地环境质量标准 二 生产技术标准 三 产品标准 四 包装标签标准 五 贮藏 运输标准 2019 12 30 23 无公害食品产地环境质量标准 无公害食品的生产首先受地域环境质量的制约 即只有在生态环境良好的农业生产区域内才能生产出优质 安全的无公害食品 因此 无公害食品产地环境质量标准对产地的空气 农田灌溉水质 渔业水质 畜禽养殖用水和土壤等的各项指标以及浓度限值做出规定 一是强调无公害食品必须产自良好的生态环境地域 以保证无公害食品最终产品的无污染 安全性 二是促进对无公害食品产地环境的保护和改善 无公害食品产地环境质量标准与绿色食品产地环境质量标准的主要区别是 无公害食品同一类产品不同品种制定了不同的环境标准 而这些环境标准之间没有或有很小的差异 其指标主要参考了绿色食品产地环境质量标准 绿色食品是同一类产品制定一个通用的环境标准 可操作性更强 2019 12 30 24 无公害食品生产技术标准 无公害食品生产过程的控制是无公害食品质量控制的关键环节 无公害食品生产技术操作规程按作物种类 畜禽种类等和不同农业区域的生产特性分别制订的 用于指导无公害食品生产活动 规范无公害食品生产 包括农产品种植 畜禽饲养 水产养殖和食品加工等技术操作规程 从事无公害农产品生产的单位或者个人 应当严格按规定使用农业投入品 禁止使用国家禁用 淘汰的农业投入品 无公害食品生产技术标准与绿色食品生产技术标准的主要区别是 无公害食品生产技术标准主要是无公害食品生产技术规程标准 只有部分产品有生产资料使用准则 其生产技术规程标准在产品认证时仅供参考 由于无公害食品的广泛性决定了无公害食品生产技术标准无法坚持到位 绿色食品生产技术标准包括了绿色食品生产资料使用准则和绿色食品生产技术规程两部分 这是绿色食品的核心标准 绿色食品认证和管理重点坚持绿色食品生产技术标准到位 也只有绿色食品生产技术标准到位才能真正保证绿色食品质量 2019 12 30 25 无公害食品产品标准 无公害食品产品标准是衡量无公害食品终产品质量的指标尺度 它虽然跟普通食品的国家标准一样 规定了食品的外观品质和卫生品质等内容 但其卫生指标不高于国家标准 重点突出了安全指标 安全指标的制订与当前生产实际紧密结合 无公害食品产品标准反映了无公害食品生产 管理和控制的水平 突出了无公害食品无污染 食用安全的特性 无公害食品产品标准与绿色食品产品标准的主要区别是 二者卫生指标差异很大 绿色食品产品卫生指标明显严于无公害食品产品卫生指标 以黄瓜为例 无公害食品黄瓜卫生指标11项 绿色食品黄瓜卫生指标18项 无公害食品黄瓜卫生要求敌敌畏 0 2mg kg 绿色食品黄瓜卫生要求敌敌畏 0 1mg kg 另外 绿色食品蔬菜还规定了感官和营养指标的具体要求 而无公害蔬菜没有 绿色食品有包装通用准则 无公害食品没有 按照国家法律法规规定和食品对人体健康 环境影响的程度 无公害食品的产品标准和产地环境标准为强制性标准 生产技术规范为推荐性标准 2019 12 30 26 空气质量指标 2019 12 30 27 灌溉水质量指标 单位 mg L 2019 12 30 28 土壤质量指标 单位 mg kg 2019 12 30 29 三 无土栽培与绿色食品 绿色食品是无污染的安全 优质 营养类食品的总称 由于与环境保护有关的事物常都冠之以 绿色 为了更加突出这类食品出自良好的生态环境 因此定名为绿色食品 绿色食品必须具备的基本条件 这里主要指的是蔬菜方面的基本要求 根据中国绿色食品发展中心的规定 绿色食品分为AA级和A级两种 根据国际无土栽培学会的规定 凡是不用天然土壤 使用或不使用基质 用营养液灌溉植物的根系 或用其他施肥方式来种植作物的方法统称为无土栽培 无土栽培使用的是营养液 是由化学元素配制的 不能算绿色食品 事实上 目前只有用基质并全部用有机肥的 有机生态型 无土栽培 才能生产出符合规定的AA级绿色食品 2019 12 30 30 一 国外的无土栽培 二 我国的无土栽培 2019 12 30 31 一 国外的无土栽培 一 试验探索阶段1 1840年 德国李比希 2 1865年 德国萨克斯和克诺普 二 实际应用阶段1 1929年 美国格里克 2 20世纪50 60年代 蓬勃发展 三 大发展阶段1 1988年 荷兰930公顷以上 无土栽培就占70 2 1999年 日本1056hm2 岩棉培约占45 水培约占30 雾培约占11 蔬菜约占72 5 花卉约占27 4 2019 12 30 32 图1 1Sachs和Knop的水培装置 2019 12 30 33 图1 2格里克的水培植物装置 2019 12 30 34 美国 格里克 1920营养液的制备达到标准化 但这些都是在实验室内进行的试验 尚未应用于生产 1929年美国加利福尼亚大学的W F Gericke教授 利用营养液成功地培育出一株高7 5米的番茄 采收果实14公斤 引起人们极大的关注 被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端 1935年一些蔬菜和花卉种植者 在Gericke的指导下 进行了大规模的生产实践 首次把无土栽培发展到商业规模 面积最大的有0 8公顷 同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术 水培技术也很快传到欧洲 印度和日本等地 第二次世界大战期间 水培在生产上起了相当作用 在Gericke教授指导下 泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜 用无土栽培技术 解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题 以后英国农业部也对水培发生兴趣 1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培 解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题 以后在圭亚那 西印度群岛 中亚的不毛沙地上 科威特石油公司等单位 都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜 2019 12 30 35 二 我国的无土栽培 1 山东农学院于1976年开始进行西瓜的无土栽培试验 2 农业部 七五 八五 期间把蔬菜无土栽培列为重点攻关项目 北京的蛭石袋培与有机基质培 江苏的岩棉培和简易营养膜技术培等均各具特色 3 到 九五 期间 无土栽培技术研究的部门和单位已达50多个 无土栽培面积由95年的100hm2增加到2000年的500hm2 2019 12 30 36 一 无土栽培的概念二 无土栽培的类型三 无土栽培的优点四 绿色食品的概念与标准五 无土栽培的发展概况六 无土栽培的应用范围重点 无土栽培的概念 类型与优点难点 绿色食品标准体系的构成内容 小结 2019 12 30 37 与土壤栽培相比 无土栽培有哪些优点 何谓 绿色食品 无土栽培能否生产绿色食品 简述无土栽培的发展趋势 复习思考题 2019 12 30 38 基本掌握营养液的含义 组成原则 种类及浓度表示方法 掌握其配制和管理技术 营养液的含义 组成原则 种类及浓度表示方法 营养液的配制与管理技术 2019 12 30 39 第一节营养液的原料及其要求第二节营养液的组成第三节营养液的配制技术第四节营养液的管理 教学内容 小结 思考题 2019 12 30 40 2019 12 30 41 营养液的含义对水的要求对原料的要求常用的原料 2019 12 30 42 植物必需元素 人工配制 满足生长发育 平衡溶液 一 营养液的含义 在无土栽培中 作物要维持其正常的生长与发育 必须含有16种必要元素 而它们都必须是呈植物可以吸收的状态即离子解离状态 此外 离子间的比例还必须适当 营养液只有具备以上条件 才有可能使作物发育良好 获得高产 2019 12 30 43 表2 1水中重金属及有毒物质含量标准 二 对水的要求 水源 少菌 洁净 有毒物质不超标 常用 井水和自来水 2019 12 30 44 表2 2对水质的要求 2019 12 30 45 水质 所谓硬水与软水 一般以水中钙的含量多少来划分 目前以含钙90 100ppm以上者称为硬水 不足90ppm者称为软水 软水中除钙的含量少以外 镁及其它盐类的含量也少 正因为如此 硬水地区和软水地区的营养液配方中的各种盐类和酸的用量应有所不同 软水地区配制营养液时 应该增加硝酸钙的用量 使钙的浓度达到120ppm以上 同时软水中碳酸盐的浓度也低 酸的用量也应该相应地减少 2019 12 30 46 1 根据目的 选择合适的化合物2 优先选择元素含量高的化合物3 根据作物的特殊需要选择肥料4 选择溶解度大的化合物5 肥料的纯度要较高6 有毒物质不超标 取材方便 价格低廉 三 对原料化合物的要求 2019 12 30 47 对原料化合物的要求 配制时先看清各种药剂的商标和说明 仔细核对其化学名称和分子式 了解其纯度 是否含结晶水 各种药剂称量时要准确 溶解盐类时要先加水 并且先溶解微量元素 后溶解大量元素 2019 12 30 48 对原料化合物的要求 无土栽培一般均采用无机盐类配制成营养液 用来配制营养液的无机盐类 既可以是试剂 也可以是化肥 试剂与化肥的主要区别在于试剂的纯度较高 化肥的杂质较多 如果做比较精确的无土栽培实验 在配制营养液时要选用化学纯或分析纯的试剂 以便得出可靠的数据 在生产上进行无土栽培 要用肥料 这样成本较低 但应选择纯度较高的肥料 2019 12 30 49 四 常用的原料化合物 2019 12 30 50 组成原则组成的确定方法配方种类浓度表示方法 2019 12 30 51 1 水源 水质符合要求2 含有植物必需的各种元素3 各元素呈可吸收的状态4 各元素有合适的数量和比例5 具有适宜的EC和pH值6 各化合物应长期保持有效性7 化合物种类要少 成本低 取材容易 一 组成原则 2019 12 30 52 一 理论依据1 园试配方 日本 2 山崎配方 日本 3 斯泰纳配方 二 总浓度的确定 三 各元素比例和用量的确定1 生理平衡2 化学平衡 二 组成的确定方法 2019 12 30 53 一 含义 二 实例 三 营养液配方 2019 12 30 54 1 原液2 母液3 工作液 四 营养液种类 标准配方 原液浓缩 母液稀释 2019 12 30 55 五 浓度表示方法 2019 12 30 56 水的选择与药品实际用量的换算母液的配制工作液的配制配制的操作规程 2019 12 30 57 1 水的选择配制营养液的用水十分重要 要对水质予以选择 井水 河水 泉水 自来水以至雨水均能用于配制营养液 但要求不含重金属化合物和病菌 虫卵以及其他有毒污染物 未经净化的海水 工业污水均不可用 雨水含盐量低 用于无土栽培较为理想 但常含有铜和锌等微量元素 故配制营养液时 可不加或少加 自来水含有氯以及过多的碳酸盐 应加以处理后使用 井水为地下水 含铁 锰 钙 镁 硫及NH4 多 在配制营养液前应对用水进行分析 水的选择与药品实际用量的换算 2019 12 30 58 2 药品实际用量的换算根据配方中各营养元素的浓度比例 分别计算出各种药品的用量 再换算成每吨水或每10吨水各种药品的实际需要量 如 某配方硝酸钾 0 5g L 原料硝酸钾 95 硝酸钾 实际用量 水的选择与药品实际用量的换算 2019 12 30 59 母液的配制 2019 12 30 60 配制营养液时应注意哪些问题 配制营养液时应注意避免难溶性物质沉淀的产生 合格的平衡营养液配方配制成的营养液应是不会产生难溶性物质沉淀的 但任何一种营养液配方都必然潜伏着产生难溶性物质沉淀的可能性 因为营养液必然含有钙 镁 铁 锰等阳离子和磷酸根 硫酸根等阴离子 若配制过程掌握得好就不会产生沉淀 否则就有可能产生沉淀 在配制浓缩贮备液或者工作营养液时 混合与溶解肥料严格注意顺序 要把钙离子和硫酸根离子 磷酸根离子分开 即硝酸钙不能与硫酸盐类如硫酸镁 磷酸盐类如磷酸二氢钾等混合 以免产生硫酸钙或磷酸钙沉淀 2019 12 30 61 配制营养液时应注意哪些问题 在配制浓缩的贮备液的 一般将它们分成A B C三种 称为A母液 B母液 C母液 A母液以钙盐为中心 凡不与钙作用而产生沉淀的盐都可放在一起 B母液以磷酸盐为中心 凡不与磷酸根形成沉淀的都可放在一起 C母液是由铁和微量元素合在一起配制而成的 母液因其用量小 可以配成浓缩很高的倍数 母液的浓缩倍数 应以不致过饱和而析出为准 其倍数以配成整数为好 方便操作 若母液需贮存较长时间 应将其酸化 以防沉淀产生 母液应贮存于黑暗容器中 2019 12 30 62 工作液的配制 2019 12 30 63 1 阅读药品说明书 准备好母液罐 2 原料换算准确 3 称量原料并核对 4 配制母液 5 填写记录表 配制的操作规程 2019 12 30 64 记录表 表2 3母液配制记录表 2019 12 30 65 表2 4工作液配制记录表 2019 12 30 66 溶存氧的补充EC值的调整液温的控制水分和养分的补充pH值的调节营养液的更换 2019 12 30 67 一 溶存氧的补充 一 含义与浓度1 含义 营养液中的含氧量 因为植物根系在其生长发育过程中 必须进行有氧呼吸 缺氧会导致根系生长发育受阻 2 适宜浓度 4 5mg L 2019 12 30 68 氧的调节 氧的调节除了水稻等少数植物以外 大多数植物对根系缺氧是十分敏感的 营养液供氧不足会影响根系的正常生长 进而影响根对矿质元素的吸收 甚至使根系腐烂死亡 一般情况下 水中氧的溶解度不高 并且随着水温的上升而下降 在水中氧含量低的情况下 根系吸收K Ca2 等矿质元素的数量就会明显减少 可以采取营养液流动供应 营养液通气 营养液喷雾和更新营养液等方法解决根系供氧 2019 12 30 69 二 增氧措施1 自然扩散2 人工增氧 落差 喷雾 搅拌 压缩空气 循环流动 2019 12 30 70 一 含义与测定方法1 含义 在营养液配置中我们会经常提到 用配方的1个剂量或1 2剂量 像日本的园式配方 在栽培中多是用其1 2剂量作为营养液配置的初始浓度 1个剂量就是按照营养液配方规定的用量而配制出来的营养液浓度 1 2剂量也就是营养液配方中规定的各种化合物的用量都减少一半的所配制出来的营养液浓度 而营养液浓度是以间接的方式电导率 EC值 来表示的 因营养液具有导电作用 而且在一定的浓度范围内 营养液的电导率会随营养液的浓度提高而增加 随营养液浓度降低其电导率也随之降低 2 公式盐分含量 g L 1 0 EC ms cm 3 测定方法电导率仪法 EC值的调整 2019 12 30 71 二 调整 不同的作物 不同的栽培方式 不同的发育阶段和季节 营养液的管理浓度都不一样 一般果菜的营养液浓度高于速生叶菜 生育中后期的管理浓度要求高于生育前期和苗期 以番茄为例 育苗期营养液浓度 EC值 为1 2 1 8ms cm 生育期为1 5 2 0ms cm 生育后期可提高到1 8 2 8ms cm 2019 12 30 72 1 适宜范围冬季 不低于15 夏季 不高于28 2 稳定措施 1 栽培槽建造材料 2 贮液池建造位置 3 贮液池内装置 液温的控制 2019 12 30 73 1 水分的补充2 养分的补充补水后 测定EC值 进行全面补充 水分和养分的补充 2019 12 30 74 由于作物生育的需要 不断选择吸收养分并大量吸收水分 加之栽培床面 供液管道及供液池的蒸发与消耗 营养液浓度发生了变化 要定期检查 予以调整和补充 检测浓度及养分状况的变化 可通过养分分析或电导率 EC值 的测试结果取得 然后补充母液 在不能进行上述测试的情况下 可按供液池水分的消耗量 以同容积的原定的标准浓度营养液补充 同时注意定期更换废营养液 以保持池内营养液的稳定 水分和养分的补充 2019 12 30 75 pH值的调节 表2 5几种作物适宜的pH值 2019 12 30 76 在作物的生育期中 营养液的pH变化很大 直接影响到作物对养分的吸收与生长发育 还会影响矿质盐类的溶解度 因此 应经常检测营养液的pH 并分别以硫酸和氢氧化钾予以调整 不同的作物对pH的适应范围不一 应严格掌握 pH值的调节 2019 12 30 77 调节 2019 12 30 78 1 软水 栽培果菜类 不更换 栽培叶菜类 种植3 4茬后 更换1次 2 硬水 每月要更换1次 营养液的更换 为何要更换 2019 12 30 79 小结 原料及其要求 组成原则 配制技术 管理技术 对水的要求 对化合物的要求 常用的化合物 母液 原液 工作液 溶存氧 EC值 水分和养分 pH值 液温 更换 2019 12 30 80 一 配制营养液时对化合物有何要求 二 营养液的组成原则 三 营养液可分为几种 四 营养液配方与营养液的概念 五 营养液的管理包括哪些内容 思考题 2019 12 30 81 2019 12 30 82 第一节基地规划与布局第二节设施与建造要求第三节生产成本与效益分析第四节环保设施及环境调控技术 本章内容 小结 思考题 2019 12 30 83 一 明确无土栽培的基本条件 二 无土基地的规划与布局 三 蔬菜生产的周年安排 2019 12 30 84 1 气候和季节要有适宜的气候和季节除了全自控的现代无土栽培设施外 无土栽培植物必须要在适宜的气候和季节下进行 凡是适合作物生长的气候和季节 都能进行无土栽培 2 保护设施无土栽培属于设施农业 主要局限在温室 大棚等覆盖栽培设施下使用 3 基本设备与装置不论哪种无土栽培方式 都要有适合要求的栽培床 供液系统和控制系统 保证作物在正常生长发育所需的适宜的环境条件 并能做到人为调控 一 明确无土栽培的基本条件 2019 12 30 85 明确无土栽培的基本条件 4 水源 水质要有优质的水源保证充分的水分供应是营养液配制与栽培管理的必要条件 且水质条件影响到无土栽培的效果 因此 要求水源充足且优质 5 能源电力供应有保障电力供应正常 不会因中途停电停水而影响营养液的供应 6 技术人员要有懂得无土栽培的技术骨干 能正常进行管理和操作 2019 12 30 86 选址生产项目规划的内容 二 无土基地的规划与布局 2019 12 30 87 1 大 中城市无土栽培是一项先进技术 具有一般土壤栽培所无法比拟的优越性 然而无土栽培又是一项高新技术 涉及到农业工程 化学 肥料 农作物栽培等多门科学 其技术难度也很大 更重要的是因为无土栽培需要一定的设施和装置 还需要供应大量的营养液 以番茄为例 种一季番茄从种到收 每株需要营养液80L 每亩种2400株计算 需要营养液192吨 若每吨营养液肥料的成本为9元 栽培每亩番茄其营养的成本就要1728元 因此在发展无土栽培时应首先考虑成本的投入 在经济条件差的地方 不可盲目发展无土栽培 经济发达地区 对外开放城市有能力拿出较多资金投入无土栽培 形成规模效益 并通过无土栽培生产出优质的高档蔬菜 花卉产品 出口或内销均可 随着人民生活水平的提高和健康意识增强 无公害蔬菜和绿色蔬菜的需求量越来越大 在大中城市郊区从事无土栽培蔬菜 花卉生产 具有运输和销售方便 就近供应的特点 选址 2019 12 30 88 选址 2 自然条件优越之处作为无土栽培基地要求地势平坦 交通便利 当地的基质资源丰富 水源充足 水质条件好 能源供应正常 有风力发电 沼气生产条件的地方 在无土栽培其他条件适宜的前提下 可优先考虑作为无土栽培基地 这样无土栽培可与生态农业 环保农业结合起来 3 政府重视农业的市县农业是第一产业 是弱势产业 而无土栽培又具有高投入高产出的特点 因此 最好得到地方政府在政策措施 资金上的大力支持 目前 国家 省 市三级政府重点支持龙头企业和农业园高新技术园区建设 各省市相继建立了国家级 省级农业高新技术示范园区 园区内及一些农业上的龙头企业都先后建有自己的无土栽培基地 2019 12 30 89 选址 4 效益好的企事业单位选择效益较好的大型企事业单位所在地区 大型企事业单位效益好 员工数量多 有利于有针对性地生产和就近销售无土栽培的产品 而且可利用一些工矿企业的余热进行温室加温 基质消毒等 5 考虑经营方向的栽培项目如果从事旅游观光农业和面向中小学生开展科普教育或生产名优高档花卉和出口蔬菜 无公害蔬菜 无土栽培基地最好建在城郊或农业高新技术园区内 如果经营生态酒店和生态餐厅 最好选择城乡交接处或一些风景区附近 2019 12 30 90 在经济 技术和市场条件都很好的情况下可以发展无土栽培 但要选好栽培项目 应注意以下几点 1 市场调研无论是土壤栽培还是无土栽培 在选择和栽培项目时首先都要做好市场调查与预测工作 通过科学 细致的市场调查 做好可行性分析和专家论证 才能选准 选好项目 可以说做好这项工作是为生产出适销对路的农产品奠定了坚实基础 2 量力而行无土栽培一次性投资较大 且运转成本较高 技术条件要求严格 因此 必须根据自身资金实力状况和人力 物力条件选择大小适中的栽培项目 栽培方式和生产规模 一般经济欠发达地区 专业户最好选择投资较少 管理简便的基质栽培方式 而且栽培项目和栽培面积不宜太大 生产项目 2019 12 30 91 生产项目 3 明确栽培目的与重点如果是要彻底解决长期保护地栽培造成的土壤连作障碍问题 则可以发展无土栽培 如果是丰富庭院经济 自产自销 则选择的项目不易大 投资少 便于管理 而且栽培形式要与庭院整体风格相一致 如果建设生态餐厅 生态酒店 所选择的栽培项目要与当地饮食习惯 整体布局相适应和协调 项目宜小宜大 但要分区依空间和地形确定 新颖别致并兼具观赏性 4 确定适宜的栽培模式无土栽培的类型和方式很多 根据不同地区和经济 技术等条件选用适当方式 尽可能就地取材 简易可行 降低成本 5 选种效益高的作物如 特菜 瓜果和花卉等 2019 12 30 92 1 总体规划总体规划和一般设施栽培园艺场相同 包括生产区 育苗区 产品加工及办公后勤等 2 面积和范围根据投资与生产管理水平以3 33 6 67hm2为宜 受条件所限可降低面积 3 生产区的划分以每区2000 l 3333 5m2 10 15个标准棚 为宜 4 栽培系统以3 6个标准大棚 666 7 1333 4m2 为一组 便于生产安排与营养液的供应和生产管理 规划的内容 2019 12 30 93 规划的内容 5 栽培床的建造栽培床不宜建水泥结构 因其比热大 易渗漏 不能搬迁和拆卸 可采用EPS 聚苯乙烯 发泡材料压模成型栽培槽 可拚接 可搬迁 这种栽培槽既能作基质培亦可作深水培或营养液栽培 也可用砖砌成简易的临时栽培床 花卉栽培和工厂化育苗可用角铁焊成活动床架 棚内栽培床的设置以三排6条为宜 或四排8条 6 贮液池贮液池可置于每组的中心棚内的中间位置 一般为地下式 有条件的亦可另建设施 2019 12 30 94 根据大面积无土栽培蔬菜生产的实践 为提高周年生产的利用率 增加经济效益 周年生产布局可作如下安排 春番茄 秋番茄 春黄瓜 秋番茄 春番茄 黄瓜 伏芹菜 青菜 番茄 生菜 生菜全年多茬次栽培 蕹菜全年多茬次栽培 西芹 西芹 甜瓜 甜瓜 甜瓜 草莓 三 蔬菜生产的周年安排 2019 12 30 95 一 基本设施 二 建造要求 2019 12 30 96 无土栽培的基本设施或装置一般由栽培床 贮液池 供液系统和控制系统四部分组成 一 栽培床栽培床是代替土地和土壤种植作物 具有固定根群和支撑植株的作用 同时要保证营养液和水分的供应 并为作物根系的生长创造优越的根际环境 栽培床可用适当的材料如塑料等加工成定型槽 或者用塑料薄膜包装适宜的固体基质材料或用水泥砖砌成永久性结构和砖垒砌而成的临时性结构 栽培床形式很多 一般分育苗床和栽培床两类 具体规格大小等内容在栽培技术及无土育苗技术章节中介绍 在选用栽培床时应以结构简便实用 造价低廉 灌排液及管理方便等为原则 一 基本设施 2019 12 30 97 基本设施 二 贮液池贮液池是贮存和供应营养液的容器 是作为增大营养液的缓冲能力 为根系创造一个较稳定的生存环境而设的 其功能主要有 增大每株占有营养液量而又不致使种植槽的深度建得太深 使营养液的浓度 pH值 溶存氧 温度等较长期地保持稳定 便于调节营养液的状况 例如调节液温等 如无贮液池而直接在种植槽内增减温度 势必要在种植槽内安装复杂的管道 既增加了费用也造成了管理不便 又如调pH 如无贮液池 势必将酸碱母液直接加入槽内 容易造成局部过浓的危险 2019 12 30 98 基本设施 三 供液系统供液系统是将贮液池 槽 中的营养液输送到栽培床 以供作物需要 无土栽培的营养液供应方式 一般有循环式供液系统和滴灌系统两种 主要由水泵 管道 过滤器 压力表 阀门组成 管道分为供液主管 支管 毛管及出水龙头与滴头管或微喷头 不同的栽培形式在供液系统设计和安装上有差异 见栽培技术章节 四 控制系统控制系统是通过一定的调控装置 对营养液质量和供液进行监测与调控 先进的控制装置采用智能控制系统 实现对营养液质量 环境因素 供液等进行自动全方位监控 自动控制装置包括电导率自控装置 pH自控装置 液温控制装置 供液定时器控制装置等 从而实现根据植物不同生长发育阶段对营养的需求 人工利用这些设备来监控营养液质量变化 适时调整和补充 并定时向作物供给营养液 做到营养液补充和供液及时 调整到位 并减少人力 节省电力和减少泵的磨损 2019 12 30 99 滴灌系统示意图 水源 阀门 过滤器 施肥器 营养液A 营养液B 主管 支管 滴灌管线 作物 控制装置 2019 12 30 100 一 种植槽规格种植槽规格符合设计要求 坡降大小保证营养液在槽内正常流动 二 贮液池容积贮液池容积大小能够满足栽培区营养液供应 三 供液系统水泵 管道及管件选用要符合设计安装要求 四 控制系统控制系统安装合理 控制有效 五 系统运行无土栽培设施系统运行正常 无跑 冒 滴 漏现象 二 建造要求 2019 12 30 101 一 基质槽培 二 基质水培 三 DFT 四 NFT 五 有机培 2019 12 30 102 生产成本与效益 简单易懂的成本与效益的概念是 在一定的时间内 总收入多于总支出就是盈利 反之就是亏损 由于成本的计算方法不同 折旧的年限不同 因此就使问题更加复杂 这里所谈的成本 不包括温室和大棚等保护设施的建造成本 仅指在传统土壤栽培温室或大棚的基础上增加全套的无土栽培设施系统所需的成本 如按5 10年的折旧来计算无土栽培设施的成本 应该说是不高的 但在作物种植之前 各种设备必需全部安装好后才能投入运转 因此 在投产之前的一次性投资就成为生产者考虑的主要问题 另外 投产后的运转成本与效益如何 也是必须研究的 以下就我国目前无土栽培的主要方式的投资与效益叙述如下 2019 12 30 103 1 栽培槽材料 可用砖 水泥 混凝土 竹竿或木板条等制成 规格 栽培槽高20厘来 4块砖叠起 内径宽48cm 2块砖横放 长度根据温室的地形而定 现代大型温室的这种栽培槽长度可达30m 塑料日光温室的栽培槽长度只有5 6米 栽培槽底部铺一层0 1mm厚的塑料薄膜 以防土壤病虫的危害 然后把基质填入栽培槽中 2 费用 以1亩地计算 30m3基质 2500元 灌溉设备 2000元 1万块红砖 2000元 60kg聚乙烯薄膜 700元 一 基质槽培 2019 12 30 104 1 栽培槽规格 V字形 宽20cm 深20cm 长5 10m 2 费用 以1亩地计算 土栽培槽 5000元 水泥栽培槽 8000元 铁皮栽培槽 1万元 基质 350元 黑色聚乙烯薄膜700m2 500元 二 基质水培 2019 12 30 105 1 栽培槽材料这种方法属于深水栽培法 栽培槽用泡沫塑料板 水泥等制成 泡沫板 水泥 砖块等 2 栽培槽规格深10cm 宽50 100cm 长为5 15m 3 费用每亩 1 5万 2 0万元 三 深液流法 DFT 2019 12 30 106 1 栽培槽这种方法是用铁皮或泡沫塑料板或硬质塑料做成 材料 规格 深10cm 宽10 20cm 长5 20m 2 费用 以1亩计算 一次性投资 3 5万元 简易 1 5万元 四 营养液膜栽培技术 NFT 2019 12 30 107 五 有机培 1 栽培槽材料水泥 砖块等 2 栽培槽规格深20cm 宽100cm 长18m 3 费用每亩水泥砖块 1万 贮液池600 灌溉设备3000 总计 1 4万元 2019 12 30 108 一 环保设施的类型 二 设施的结构与性能 三 设施环境调控技术 2019 12 30 109 塑料大棚日光温室现代化温室植物工厂 一 环保设施的类型 2019 12 30 110 环保设施的类型 我国目前常用于无土栽培的环境保护设施主要有日光温室 塑料大棚 现代化温室 防雨棚和遮阳网等 环境保护设施是指为调控温 光 水 气等环境因子 其栽培空间覆以透光性的覆盖材料 人可入内操作的一种栽培设施 依覆盖材料的不同通常分为玻璃温室和塑料温室两大类 塑料温室依覆盖材料的不同 又分为硬质 PC板 FRA板 FRP板 复合板等 塑料温室和软质塑料 PVC PE EVA膜等 温室 依形状分为单栋与连栋两类 依屋顶的形式 则分为双屋面 单屋面 不等式双屋面 拱圆屋面等 2019 12 30 111 塑料大棚日光温室日光温室的性能现代化温室植物工厂 二 设施的结构与性能 2019 12 30 112 塑料大棚 无柱钢架大棚 镀锌钢管装配式大棚 2019 12 30 113 无柱钢架大棚 拉花 上弦 下弦 拉杆 地面 2019 12 30 114 1 结构 2 功能A 光照B 温度白天太阳出来1 2h升温 11 13h 20 15 17h降温 清晨时 比外界高3 5 C 湿度 3 适用地区及栽培季节长江以北及黄淮地区 春 秋 冬季节栽培 无柱钢架大棚 2019 12 30 115 镀锌钢管装配式大棚 2019 12 30 116 1 结构 用2 1 2 1 5mm薄壁钢管制做拱杆 拉杆 立杆 用卡具 套管连接棚杆组装成棚体 2 功能 棚内空间大 无立柱 透光性好 作业方便 3 适用地区及栽培季节 长江沿岸及江南地区 春提早 秋延后栽培 镀锌钢管装配式大棚 2019 12 30 117 日光温室 全钢拱架日光温室 圆拱式日光温室 装配式钢日光温室 琴弦式日光温室 2019 12 30 118 全钢拱架日光温室 2019 12 30 119 1 结构 钢筋骨架 上弦为四分钢管 下弦12 14号 拉花8 10号 由3道花架横向拉接 拱架间距85cm 拱架的上端搭在后墙上 拱架后屋面铺木板 木板上抹扬脚泥密封 后屋面下部1 2处铺炉渣作保温层 保温层上部 每隔9m设一通风口 温室前底脚处设有暖气沟 2 特点 属永久式温室 坚固耐用 采光好 通风方便 有利于保温和室内作业 3 适用地区及栽培季节 适用于北纬45 地区春提早秋延后果菜生产 冬季绿叶菜生产与育苗 全钢拱架日光温室 2019 12 30 120 圆拱式日光温室 2019 12 30 121 装配式钢日光温室 2019 12 30 122 琴弦式日光温室 2019 12 30 123 光照 进光性不及塑料大棚 室内光照分布不均匀 温度 8 13 0 4 0 6 h 35 45d 湿度 15 左右 80 以上 性能 2019 12 30 124 现代化温室 1 结构加温 降温系统 保温系统 加湿 降湿系统 CO2施用系统 通风系统 补光或遮阳系统 供肥供水系统 排水集雨系统 防护系统 气象站 动力系统 控制系统 2 材料和使用年限材料 热镀锌钢材或铝型材 结构材料 混凝土 基础材料 年限 20 50年 2019 12 30 125 植物工厂 植物工厂是指在工厂般的全封闭建筑设施内 利用人工光源 实现环境的自动化控制 进行植物高效率 省力化 稳定种植的生产方式 根据光源的不同 植物工厂分为三类 即人工光照型 自然光照型和人工光照与自然光照合用型 属 可控农业 它是园艺保护设施的最高层次 其管理完全实现了机械化和自动化 作物在大型设施内进行无土栽培和立体种植 环境要素的变化通过传感器传输到计算机 通过运算能够精确控制各种环境调控设备的运行和生产的各个环节 所需要的温 湿 光 水 肥 气等均按植物生长的要求进行最优配置 不仅全部采用电脑监测控制 而且采用机器人 机械手进行全封闭的生产管理 实现从播种到收获的流水线作业 完全摆脱了自然条件的束缚 做到合理利用空间及设施 达到经济 高效生产 实现全天候 无季节 无公害生产 具有高度集成 高效生产 高商品性 高投入的特征 2019 12 30 126 光照条件及其调控 根际温度及其调控 湿度及其调控 二氧化碳及其调控 三 设施环境调控技术 2019 12 30 127 1 设施建造方面选好覆盖材料 在设施构造方面 单栋式的比连栋式的采光性好 棚室的跨度 高度 倾斜角与采光量也有密切关系 2 植株调整方面加强栽培管理加强作物的合理密植 注意行向 一般南北向为好 扩大行距 缩小株距 摘除身苗基部侧枝和老叶 增加群体光透过率 光照条件及其调控 2019 12 30 128 温度是园艺作物设施栽培的首要环境条件 任何作物的生长发育和维持生命活动都要求一定的温度范围 即温度的 三基点 温度高低关系到作物的生长阶段 花芽分化和开花 昼夜温度影响植株形态和产品产量 质量 冬季生产根际温度低 作物生长缓慢 成为生长限制因子 一般作物的最低根温 番茄10 黄瓜13 茄子 甜椒 网纹甜瓜15 根温管理 1 给基质或营养液加温或降温2 床面铺设地膜 根际温度及其调控 2019 12 30 129 增湿 灌水 叶面喷水 喷雾 覆盖遮阳网等 降湿 通风 覆盖地膜 稻草 施用防蒸腾剂等 湿度及其调控 2019 12 30 130 1 施用时间 以日出后 通风换气前 施用1 2h 2 CO2来源 1 液态CO2 2 碳酸氢铵 硫酸 3 CO2发生器 二氧化碳及其调控 2019 12 30 131 2019 12 30 132 小结 基地规划与布局 设施与建造要求 成本与效益分析 环保设施及环境调控 基本条件规划布局周年安排 基本设施建造要求 环保设施环境调控 2019 12 30 133 一 无土栽培基地如何规划与布局 二 分析一种常见无土栽培模式的成本与效益 三 环境保护设施常分为哪些类型 各有何特点 四 怎样调控环境保护设施内的主要环境因素 思考题 2019 12 30 134 掌握DFT和NFT的设施组成 管理技术与特点 基本掌握雾培的设施构成与管理技术 DFT和NFT的设施组成 DFT和NFT的设施建造技术 管理技术 2019 12 30 135 第一节深液流技术第二节营养液膜技术第三节雾培技术第四节其他水培技术 教学内容 小结 思考题 2019 12 30 136 一 设施结构 二 管理技术 三 特点 四 评价 2019 12 30 137 种植槽定植板和定植杯贮液池循环流动系统 一 设施结构 2019 12 30 138 图示 种植槽纵面观 1 水泵2 充氧支管3 阀门4 定植杯5 定植板6 供液管7 营养液8 支承墩9 种植槽10 地面11 液层控制管12 橡皮塞13 回流管14 贮液池 2019 12 30 139 图示 种植槽横面观 1 地面2 种植槽3 支承墩4 供液管5 定植杯6 定植板7 液面8 回流及液面控制装置 2019 12 30 140 文字说明 种植槽 1 规格长10 20m 宽60 90cm 深12 15cm 坡度1 100 2 材料塑料板 水泥混凝土 砖块 2019 12 30 141 图示 定植板 1 定植板规格长1 5m宽1 0m厚3cm 2019 12 30 142 图示 定植杯 2 定植杯规格杯口直径5 6cm 外缘唇宽5mm 杯深7 5 8cm 2019 12 30 143 图示 自制定植杯 2019 12 30 144 贮液池 1 容积设计 1 大株型作物 占液15 20L 株 2 小株型作物 占液3L 株 算出总需液量后 以其一半作为贮液池容积即可 2 优点 1 营养液性质稳定 2 便于调节营养液的性质 2019 12 30 145 循环流动系统 1 供液管道2 排液管道3 水泵4 定时器 2019 12 30 146 一 育苗 二 定植 三 定植后液面的控制初期 液面浸住定植杯底部1cm 中 后期 将液面降低 使一部分根系暴露于空间 一部分浸于营养液内 二 管理技术 2019 12 30 147 1 深 2 悬 3 流 优点 1 增加营养液氧气含量 防止氧气不足 2 使根系始终接触到新的营养液 满足植物对养分的需要 3 使形成沉淀的化合物重新溶解 防止出现缺素症 三 特点 2019 12 30 148 1 养液性质比较稳定 2 有半水培半气培的特点 3 材料来源方便 管理简化 4 栽培范围广 5 养分利用率高 不污染环境 6 成本较高 7 病害易蔓延 8 技术要求较高 四 评价 2019 12 30 149 一 设施结构 二 管理技术 四 评价 三 特点 2019 12 30 150 a 种植槽 b 贮液池 c 循环系统 5 6 1 2019 12 30 151 a 种植槽 栽培大株型 立体观 截面观 2019 12 30 152 规格 等腰三角形 高20cm 底面宽25 30cm 长20 25m 坡降1 75 材料 聚乙烯塑料 厚约0 1 0 2mm 2019 12 30 153 a 种植槽 栽培小株型 定植板波纹瓦 2019 12 30 154 规格 1 定植板 厚2cm 宽1 0 1 2m 长灵活而定 2 波纹瓦 谷深2 5 5cm 波峰距10 15cm 宽1 0 1 2m 长20m 坡降1 75 2019 12 30 155 b 贮液池 容积设计 按照能够满足整个种植系统所需的全部营养液来设计其体积 例如 果菜类 5L 株 叶菜类 1L 株 2019 12 30 156 c 循环系统 1 供液管道2 排液管道3 水泵 2019 12 30 157 d 其他辅助设施 1 定时器2 电导率仪3 pH自控装置4 温度自控装置 2019 12 30 158 一 连续供液法 二 间歇供液法 供液方法 二 管理技术 2019 12 30 159 1 较好解决了根系水气矛盾 2 结构简单 投资少 3 易于实现自动化管理 三 特点 2019 12 30 160 1 设施投资少 施工易 但耐用性差 2 解决了根系水气矛盾 但养液性质不稳定 3 管理较麻烦 技术要求高 4 病害易传播 蔓延 四 评价 2019 12 30 161 第三节雾培技术 一 类型和设施结构 二 管理要点 三 评价 2019 12 30 162 一 类型 2019 12 30 163 2 半雾培 2019 12 30 164 1 雾培 A型雾培 栽培床 喷雾装置 循环系统 自控系统 2 半雾培栽培床 喷雾装置 循环系统 自控系统 二 结构 2019 12 30 165 一 雾培1 作物 2 定植 3 温湿度管理温度 适宜范围 湿度 100 4 营养液管理喷雾次数 时间 数量 二 半雾培 营养液管理植株幼小时 1次 d 大植株 2 4次 d 间隔4h 夜间不加液 二 管理要点 2019 12 30 166 一 优点 1 根系水气矛盾解决得较好2 水分和养分利用率高