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關(guān)鍵詞溫室番茄;有機(jī)生態(tài)型;無(wú)土栽培
與常規(guī)有土栽培相比,無(wú)土栽培有提高作物產(chǎn)量與品質(zhì),有效防止土壤連作障礙和土傳病害,節(jié)水、節(jié)肥、省工及不受自然條件限制等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)將溫室番茄的有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培技術(shù)介紹如下。
1栽培設(shè)施
1.1栽培槽
溫室內(nèi)北面留80 cm寬作道路,南面余30 cm,用磚砌成南北走向的栽培槽,內(nèi)徑寬48 cm,槽邊框高24 cm,磚要平放,槽距72 cm。為防止?jié)B漏并使基質(zhì)與土壤隔離,槽基部鋪1層0.1 mm厚的塑料薄膜,用最上層的磚壓緊膜邊,膜上鋪3 cm厚的潔凈河沙,沙上鋪1層編織袋,袋上填栽培基質(zhì)[1]。
1.2栽培基質(zhì)
用煤矸石、鋸末、玉米秸按1∶2∶2的比例混合成基質(zhì),在使用前15 d將其堆成25 cm厚,噴濕蓋膜以消毒滅菌。1 m3基質(zhì)中加入2 kg有機(jī)生態(tài)無(wú)土栽培專(zhuān)用肥、10 kg消毒雞糞,混勻后即可填槽。每茬作物收獲后可進(jìn)行基質(zhì)消毒,基質(zhì)更新年限一般為3~5年[2]。
1.3灌水設(shè)施
采用滴灌設(shè)施。用自來(lái)水設(shè)施或建水位差為1.5 m的蓄水池,單個(gè)溫室建成獨(dú)立的灌水系統(tǒng)。棚內(nèi)主管道及栽培槽內(nèi)的滴灌帶均可用塑料管,槽內(nèi)設(shè)滴灌帶1~2根,并套上0.1 mm厚的塑料薄膜,以防止滴灌水外噴。
2穴盤(pán)無(wú)土育苗
2.1品種選擇
選耐低溫、豐產(chǎn)、抗病性強(qiáng)的品種,如東圣,金棚一號(hào)等。
2.2浸種催芽
用溫湯浸種12 h后淘洗干凈,均勻擺放在濕毛巾上,卷包好,放在25~26 ℃環(huán)境下催芽。當(dāng)芽長(zhǎng)至針尖大小時(shí)播種育苗。
2.3裝盤(pán)
選用72孔吸塑盤(pán),用草炭土、蛭石按3∶1的比例配好基質(zhì),1 m3基質(zhì)中加入0.5 kg蛭石復(fù)合肥,混勻后填入苗盤(pán)中,澆水濕潤(rùn),用另一穴盤(pán)底部壓播種穴,可保證種子深度一致[3]。
2.4播種
將種子點(diǎn)播在穴盤(pán)中,每孔1粒,覆蓋蛭石1 cm厚,灑透水后,在穴盤(pán)上蓋1層報(bào)紙,盤(pán)下用塑料薄膜與土壤隔開(kāi)。
2.5育苗管理
出苗前溫度保持25~30 ℃;出苗后溫度白天保持20~25 ℃,夜間保持10~15 ℃。苗盤(pán)保持濕潤(rùn),約30 d,苗長(zhǎng)出3~4片真葉即可出盤(pán)定植。
3栽培管理
3.1定植前的準(zhǔn)備
定植前將基質(zhì)翻勻整平,風(fēng)口可設(shè)置40目防蟲(chóng)網(wǎng),然后密閉溫室高溫悶棚3~5 d進(jìn)行消毒處理。
3.2定植
用自來(lái)水浸灌栽培槽,使基質(zhì)充分吸水,水滲后,按每槽2行調(diào)角扒坑定植,基質(zhì)略高于苗坨,株距30 cm,定植4.5萬(wàn)株/hm2。栽后澆小水,以利基質(zhì)與番茄根系密接。
3.3定植后管理
3.3.1溫度、光照及濕度管理。定植后,溫度保持白天22~25 ℃,夜間10~15 ℃;坐果后,保持白天25~28 ℃,夜間12 ℃左右。番茄喜光,在整個(gè)栽培期間,要保證正常的室溫,適宜降低棚內(nèi)溫度,早拉晚放草苫,盡量讓植株多見(jiàn)光。整個(gè)生長(zhǎng)期間,要求空氣相對(duì)濕度在60%左右。注意通風(fēng)排濕,以防止病害發(fā)生。
3.3.2肥水管理。定植后每3~5 d選晴天的上午澆1次水;坐果后勤澆水,晴天的上午和下午各澆1次,澆水時(shí)間15~20 min,陰天少澆或不澆。一般在定植后20 d開(kāi)始追肥,每隔10 d追1次肥,每次每株追專(zhuān)用肥15 g;果后7 d追1次肥,每次每株25 g。將肥料均勻撒在離根5 cm處,可隨滴灌水滲入基質(zhì),也可將肥料摻入基質(zhì),不可接觸根部,以免損傷植株。針對(duì)溫室內(nèi)二氧化碳?xì)怏w虧缺的情況,可于棚內(nèi)進(jìn)行二氧化碳?xì)怏w追肥,以增強(qiáng)番茄的抗逆性,提高產(chǎn)量[4]。
3.3.3吊蔓與整枝打杈。番茄6~7葉時(shí)用塑料繩吊蔓,繩上部固定,下部系在莖基上,莖蔓與吊繩相互纏繞,以保持直立生長(zhǎng)。整枝時(shí)采用單干整枝,即只保留主軸生長(zhǎng)結(jié)果,摘除全部葉腋內(nèi)的側(cè)枝。在側(cè)枝10~15 cm長(zhǎng)時(shí)打杈。
與常規(guī)有土栽培相比,無(wú)土栽培有提高作物產(chǎn)量與品質(zhì),有效防止土壤連作障礙和土傳病害,節(jié)水、節(jié)肥、省工及不受自然條件限制等優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)將溫室番茄的有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培技術(shù)介紹如下。
1栽培設(shè)施
1.1栽培槽
溫室內(nèi)北面留80 cm寬作道路,南面余30 cm,用磚砌成南北走向的栽培槽,內(nèi)徑寬48 cm,槽邊框高24 cm,磚要平放,槽距72 cm。為防止?jié)B漏并使基質(zhì)與土壤隔離,槽基部鋪1層0.1 mm厚的塑料薄膜,用最上層的磚壓緊膜邊,膜上鋪3 cm厚的潔凈河沙,沙上鋪1層編織袋,袋上填栽培基質(zhì)[1]。
1.2栽培基質(zhì)
用煤矸石、鋸末、玉米秸按1∶2∶2的比例混合成基質(zhì),在使用前15 d將其堆成25 cm厚,噴濕蓋膜以消毒滅菌。1 m3基質(zhì)中加入2 kg有機(jī)生態(tài)無(wú)土栽培專(zhuān)用肥、10 kg消毒雞糞,混勻后即可填槽。每茬作物收獲后可進(jìn)行基質(zhì)消毒,基質(zhì)更新年限一般為3~5年[2]。
1.3灌水設(shè)施
采用滴灌設(shè)施。用自來(lái)水設(shè)施或建水位差為1.5 m的蓄水池,單個(gè)溫室建成獨(dú)立的灌水系統(tǒng)。棚內(nèi)主管道及栽培槽內(nèi)的滴灌帶均可用塑料管,槽內(nèi)設(shè)滴灌帶1~2根,并套上0.1 mm厚的塑料薄膜,以防止滴灌水外噴。
2穴盤(pán)無(wú)土育苗
2.1品種選擇
選耐低溫、豐產(chǎn)、抗病性強(qiáng)的品種,如東圣,金棚一號(hào)等。
2.2浸種催芽
用溫湯浸種12 h后淘洗干凈,均勻擺放在濕毛巾上,卷包好,放在25~26 ℃環(huán)境下催芽。當(dāng)芽長(zhǎng)至針尖大小時(shí)播種育苗。
2.3裝盤(pán)
選用72孔吸塑盤(pán),用草炭土、蛭石按3∶1的比例配好基質(zhì),1 m3基質(zhì)中加入0.5 kg蛭石復(fù)合肥,混勻后填入苗盤(pán)中,澆水濕潤(rùn),用另一穴盤(pán)底部壓播種穴,可保證種子深度一致[3]。
2.4播種
將種子點(diǎn)播在穴盤(pán)中,每孔1粒,覆蓋蛭石1 cm厚,灑透水后,在穴盤(pán)上蓋1層報(bào)紙,盤(pán)下用塑料薄膜與土壤隔開(kāi)。
2.5育苗管理
出苗前溫度保持25~30 ℃;出苗后溫度白天保持20~25 ℃,夜間保持10~15 ℃。苗盤(pán)保持濕潤(rùn),約30 d,苗長(zhǎng)出3~4片真葉即可出盤(pán)定植。
3.3.4?;ū9c疏果。于7:00—9:00用10%~15%的2,4-D溶液蘸花,以提高坐果率。另外,為確保果大質(zhì)優(yōu),均勻一致,每株只留3~4個(gè)果,其余花果及時(shí)疏除。
4病蟲(chóng)害防治
病害主要有臍腐病、葉霉病、早疫病、病毒病、灰霉病,蟲(chóng)害主要有蚜蟲(chóng)、白粉虱。臍腐病可從初花期開(kāi)始葉面噴灑0.1%氯化鈣防治,隔l5 d噴1次,連噴2~3次;葉霉病可選用70%甲基托布津800倍液噴霧防治,隔7 d葉面噴施1次,連噴2~3次;早疫病可選用75%百菌清可濕性粉劑600倍液噴霧防治,隔7 d噴防1次,連噴2~3次;病毒病可選用20%病毒A可濕性粉劑500倍液噴霧防治,隔5 d噴1次,連噴2~3次;灰霉病可選用25%嘧菌酯懸浮劑1 500倍液噴霧防治,隔10 d噴1次,連噴2~3次;蚜蟲(chóng)、白粉虱可選用10%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑2 000倍液噴霧防治。
5采收
果實(shí)進(jìn)入自熟期后即可準(zhǔn)備采收上市。采收后即上市的,可在成熟期果色較好時(shí)采摘。隔天上市的,可在變色中期采收。
6參考文獻(xiàn)
[1] 鞏俊華.大棚蔬菜有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培實(shí)用技術(shù)[J].山東蔬菜,2010(1):33.
[2] 劉洋.早春大棚番茄高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].西北園藝:蔬菜,2009(3):14-15.
關(guān)鍵詞:無(wú)土栽培;蔬菜;問(wèn)題及對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào): S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)-02-0099-1
無(wú)土栽培技術(shù)是利用含有營(yíng)養(yǎng)溶液的非土壤作為植物生長(zhǎng)基質(zhì),同時(shí)利用現(xiàn)代化的科技設(shè)備與植物的生理生化特性密切結(jié)合,而發(fā)展出來(lái)的一種先進(jìn)實(shí)用技術(shù)。無(wú)土栽培可有效地避免蔬菜生產(chǎn)中的病蟲(chóng)害,明顯地提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,節(jié)約能源、肥力、勞動(dòng)力[1,2]。
1 國(guó)內(nèi)外無(wú)土栽培發(fā)展現(xiàn)狀
無(wú)土栽培1859年始創(chuàng)于德國(guó),直至100多年后巖棉栽培技術(shù)和NFT技術(shù)的形成才使此技術(shù)得到真正的發(fā)展。美國(guó)在1929年首先培育出7.5m高的番茄,標(biāo)志著蔬菜無(wú)土栽培實(shí)用化的開(kāi)端,后逐漸在黃瓜、番茄中推廣開(kāi)來(lái),平均產(chǎn)量均在135t/hm2以上。荷蘭的設(shè)施園藝面積中90%是無(wú)土栽培,而且基本實(shí)行自動(dòng)化、工廠化、機(jī)械化、程序化。
20世紀(jì)70年代,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)首先開(kāi)始無(wú)土栽培生產(chǎn)試驗(yàn),并且隨后進(jìn)行了系統(tǒng)地研究和技術(shù)的推廣應(yīng)用。隨著進(jìn)口的溫室及無(wú)土栽培設(shè)施相繼投產(chǎn),以及綠色食品、無(wú)公害或有機(jī)果蔬越來(lái)越受到人們的青睞,全國(guó)各地的蔬菜無(wú)土栽培也隨之蓬勃興起。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)無(wú)土栽培面積大約270hm2,并且以降低成本、提高品質(zhì)為發(fā)展的重點(diǎn)。我國(guó)應(yīng)用的無(wú)土栽培的系統(tǒng)主要包括有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培、浮板毛管法水培(Floating Capillary Hydroponics,FCH)技術(shù)系統(tǒng)、溫室自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)液成分自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、魯SC栽培等,果菜類(lèi)主要采用配備滴灌設(shè)施的基質(zhì)栽培;葉菜類(lèi)主要采用配備營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)液栽培[3]。
2 無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)
2.1 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),商品率高
由于無(wú)土栽培可以通過(guò)人工調(diào)控來(lái)盡量滿(mǎn)足作物的生長(zhǎng)需要,使其單產(chǎn)高于土耕栽培。同時(shí),無(wú)土栽培可以周年生產(chǎn),年產(chǎn)量高。而且無(wú)土栽培的蔬菜體積大、質(zhì)量?jī)?yōu)。據(jù)報(bào)道,無(wú)土栽培可提高番茄維生素C含量30%。
2.2 提高土地和空間利用率
無(wú)土栽培可以使不宜耕種農(nóng)作物的地方,如鹽堿地、荒山、廢棄地、島嶼等土地得到充分利用,尤其可以解決溫室、大棚多年連作病蟲(chóng)害的增加;土壤次生鹽堿化加重等問(wèn)題,同時(shí),利用溫室的立體空間優(yōu)勢(shì),增加單位產(chǎn)量,增加農(nóng)民收入。
2.3 省時(shí)、省工、省力,能源利用率高
無(wú)土栽培技術(shù)在一次性投入后,可免去中耕、施肥、除草等繁重勞動(dòng),產(chǎn)量產(chǎn)值高,勞動(dòng)生產(chǎn)率高。
3 現(xiàn)階段蔬菜無(wú)土栽培存在的問(wèn)題及對(duì)策
3.1 對(duì)基質(zhì)來(lái)源的要求
基質(zhì)培因具有良好的物理性質(zhì)和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),但應(yīng)用巖棉的每畝成本達(dá)4000-5000元;泥炭資源分布又不均勻;碧糠灰和鋸木屑的C/N比較高,需進(jìn)行針對(duì)性配比等措施才能發(fā)揮較好效果。因此急需開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)性強(qiáng)、取材方便、價(jià)格低廉的基質(zhì)[4]。
3.2 根系病害的防治
水培成功的關(guān)鍵是根系病害的防治。病菌傳染途徑主要通過(guò)種子、育苗基質(zhì)、定植缽及人員操作等方式[5,6],如黃瓜枯萎病、番茄疫病等常在2-3d內(nèi)傳染至整個(gè)系統(tǒng)。目前缺乏有效的防治藥劑和營(yíng)養(yǎng)液消毒設(shè)備。
3.3 專(zhuān)用品種的選育
生產(chǎn)過(guò)程中缺少實(shí)用型的專(zhuān)用品種,有針對(duì)性地選育抗根系病害,耐低溫、弱光、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)的專(zhuān)用品種,不僅可以提高生產(chǎn)效率,而且可以創(chuàng)新品種市場(chǎng),使蔬菜商品多樣化,橫向縱向共同發(fā)展,進(jìn)而增加生產(chǎn)收入。
3.4 對(duì)生產(chǎn)者技術(shù)水平的要求
無(wú)土栽培技術(shù)的實(shí)施不僅要求生產(chǎn)者掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),而且要求其具有豐富蔬菜的生理生化及電子機(jī)械方面的知識(shí)儲(chǔ)備[7],我國(guó)無(wú)土栽培技術(shù)的研究也需要這樣的優(yōu)秀人才,人才的缺失也導(dǎo)致了技術(shù)發(fā)展滯后,因此我國(guó)的大專(zhuān)院校、農(nóng)業(yè)科研單位要大力培養(yǎng)一批又一批的農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才投入到蔬菜無(wú)土栽培的第一線中去。
綜上所述,生產(chǎn)成本低、優(yōu)質(zhì)高效、集約型、規(guī)?;臒o(wú)土栽培及管理技術(shù)是蔬菜無(wú)土栽培研究和生產(chǎn)的重點(diǎn)方向。通過(guò)創(chuàng)新無(wú)土栽培技術(shù)、設(shè)備、模式,重規(guī)?;c集約化生產(chǎn),注重規(guī)模效益,創(chuàng)新生產(chǎn)模式與蔬菜系列產(chǎn)品,實(shí)施多樣化的栽培,增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,真正的走產(chǎn)研銷(xiāo)的道路,加速供需良性循環(huán),創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬太和.無(wú)土栽培[M].北京:北京出版社,1985.
[2] 刑禹賢.無(wú)土栽培原理與技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,
1990.
[3] 劉興發(fā),樊桂云.蔬菜無(wú)土栽培現(xiàn)狀及前景[J].吉林農(nóng)業(yè),
2002,6:24-25.
[4] 段彥丹,樊力強(qiáng),吳志剛,等.蔬菜無(wú)土栽培現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].北方園藝,2008,8:63.
[5] 林巖,馬源,吳娟.蔬菜無(wú)土栽培技術(shù)發(fā)展概況[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008,19:143-146.
[6] 李海燕,韓萍,穆楠.無(wú)土栽培技術(shù)概述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008,10:55.
[關(guān)鍵詞] 西紅柿 栽培技術(shù) 天鎮(zhèn)縣西紅柿栽培
[中圖分類(lèi)號(hào)] S641.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1003-1650 (2013)05-0137-02
一、引言
西紅柿是一種容易種植栽培,適用地域廣泛,產(chǎn)量高,營(yíng)養(yǎng)豐富的蔬菜,同時(shí)它口味酸甜,也可作為水果食用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)消費(fèi)檔次的提高,西紅柿越來(lái)越受到人們的歡迎和喜愛(ài)。西紅柿的大范圍種植,不僅為天鎮(zhèn)縣帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)收益,更促進(jìn)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)向著科技化,現(xiàn)代化的方向發(fā)展。
二、天鎮(zhèn)縣總體情況概述
1.天鎮(zhèn)縣地理概況
山西省東北方得天鎮(zhèn)縣,處在山西,河北以及內(nèi)蒙古三個(gè)省市的交界處??偯娣e是一千六百三十多平方米,海拔高度在976到2016米之間,縣城屬于斷陷的盆地地形,以山地為主,平原很少。
2.天鎮(zhèn)縣西紅柿栽培技術(shù)的選擇
天鎮(zhèn)縣耕地面積有五萬(wàn)多萬(wàn)公頃,其氣候主要是大陸性北溫帶干旱季風(fēng)氣候。日照較強(qiáng),空氣干燥而且寒冷,冬季長(zhǎng),晝夜溫差大,降水量非常稀少分布不均勻,而且蒸發(fā)量大。面對(duì)這樣的環(huán)境條件,所以當(dāng)?shù)夭宿r(nóng)們采用了拱棚,春用型塑料大棚和日光溫室塑料大棚等多種保護(hù)栽培方式,實(shí)現(xiàn)了大量新鮮西紅柿的上市,增加了淡季供應(yīng)量,為當(dāng)?shù)貛?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
三、天鎮(zhèn)縣的栽培方式
1.日光溫室塑料大棚栽培技術(shù)
日光溫室塑料大棚栽培也就是說(shuō)是在棚中育苗、棚中分畦的一種栽培方式。這種栽培方式的優(yōu)點(diǎn)是:溫度比較容易控制,而且利用陽(yáng)光,可以節(jié)省人力和物力,而且方便管理。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,如果選種,生產(chǎn)技術(shù)都比較得當(dāng),每一畝地的西紅柿產(chǎn)量可以達(dá)到1.5萬(wàn)斤。
1.1品種的選擇
西紅柿的種類(lèi)繁多,光飽和點(diǎn)為 70000Lx。對(duì)光照要求較高,在天鎮(zhèn)縣這樣的氣候環(huán)境下,冬季過(guò)于嚴(yán)寒,所以多采用秋天播種、冬季和春季采摘的方式。這種情況下就必須選擇一些中晚熟的品種,這些品種的果實(shí)都比較肥大。比如毛粉802、斯洞雙田、強(qiáng)力末壽、強(qiáng)豐、荷蘭克瑞撒、中豐、早豐、美國(guó)大紅等。
1.2消毒方法的選擇
采用日光溫室塑料大棚栽培最好的消毒方法就是通過(guò)環(huán)中菌毒清噴霧法,甲醛、高錳酸鉀反應(yīng)法,粉塵法以及熏煙法對(duì)大棚里的空氣進(jìn)行消毒,實(shí)現(xiàn)高溫熏棚。從而把大棚空氣中的病菌消滅干凈。
1.3壯苗的培育
壯苗能否培育好,有育苗床的培育和溫度的選擇兩個(gè)關(guān)鍵因素。選擇的時(shí)候要把大棚兩頭和兩側(cè)揭開(kāi)進(jìn)行通風(fēng)換氣,遇大雨將側(cè)膜落下。白天溫度要低于30℃,晚間要高于15℃。出苗時(shí)的溫度應(yīng)25~30℃,相對(duì)濕度保持在40%以下,溫度過(guò)高則要通風(fēng)降溫排濕。70%幼苗出土后去掉地膜放風(fēng)。有2~3片真葉后進(jìn)行分苗。
1.4肥水管理
西紅柿在生產(chǎn)過(guò)程中,需要大量的氮元素和鉀元素以及適量的磷元素。氮肥在植株生長(zhǎng)的前期可以使莖葉和果實(shí)生長(zhǎng)更快,磷肥對(duì)果實(shí)和種子發(fā)育及培育壯苗起著重要作用,鉀肥能增強(qiáng)植株的抗病能力,能促進(jìn)植株對(duì)氮素的吸收和促進(jìn)碳水化合物向果實(shí)輸送,,延遲植株的衰老,延長(zhǎng)結(jié)果期,對(duì)改進(jìn)果實(shí)的品質(zhì)也有良好的作用。因此,要獲得西紅柿的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),必須以有機(jī)肥為主,氮、磷、鉀肥配合,施足底肥。掌握好溫度及時(shí)澆好第1次水。
1.5中后期及盛果期管理
根據(jù)密度定好果穗數(shù)量,根據(jù)果穗數(shù)量定好大小。注意定植后的蹲苗。凡起壟定植的,壟上不中耕,但要注意對(duì)大行適時(shí)松土,防止板結(jié)。對(duì)于普撒基肥深翻而未起壟的可多次中耕,深度10~15cm,可提高地溫,增加土壤透性。但要注意深中耕不傷根。盛果期溫度以氣溫25~28℃,地溫24~25℃為宜,注意適宜的放風(fēng)時(shí)間(待地溫上升到適宜的溫度時(shí)再放);適宜的土壤含水量20%~25%,10~15d澆水1次;保持充足的光照,經(jīng)常揩擦塑料薄膜,對(duì)草簾要早拉晚蓋;經(jīng)常增施二氧化碳,可至5月份結(jié)束;噴施磷酸二氫鉀300倍液,7~10d噴1次,也可用K100有機(jī)液體肥300~500倍液,或施爾得液體肥400倍液,7~10d噴1次,連噴7~8次。高產(chǎn)棚室或植株缺氮棚室也可噴施赤霉素(九二)促使植株健壯,葉片肥厚,用赤霉素15g/hm2對(duì)水1 500kg另加0.5%~2.0%的尿,7~10d噴1次,至少?lài)姙?~5次;清除病殘葉,及時(shí)采收待熟果實(shí);澆水前用藥噴霧防病,澆水后用百菌清煙霧劑或粉塵法防病;多種藥物交替應(yīng)用,認(rèn)真防治病蟲(chóng)害。重點(diǎn)防治早疫病、晚疫病、灰霉病、病毒病、粉虱和蚜蟲(chóng)等。
四、番茄栽培種應(yīng)該注意的問(wèn)題
在現(xiàn)有的條件下,日光溫室塑料大棚栽培極易發(fā)生西紅柿葉霉病和西紅柿根結(jié)線蟲(chóng)病。如果發(fā)現(xiàn)葉背面病斑上長(zhǎng)出灰紫色至黑褐色的絨狀霉層,葉面出現(xiàn)橢圓形或不規(guī)則形淡黃色病斑的情況,就要注意了,這樣的果實(shí)是不能食用的。必須注意通風(fēng)降濕并適當(dāng)控制澆水;增施磷、鉀肥,提高植株抗病性;及時(shí)摘去病葉、老葉,以利通風(fēng)透光;西紅柿需水量比較大,大棚西紅柿可采用按不同生育期特點(diǎn)進(jìn)行澆灌,邊定植邊澆水,根據(jù)茬次特點(diǎn)進(jìn)行澆水或者根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)澆水等澆水方法。大棚內(nèi)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)西紅柿果實(shí)掉落的現(xiàn)象。引起這種現(xiàn)象有溫度的高低、光照充足度、水分多少等原因。所以在種植過(guò)程中,應(yīng)該時(shí)刻觀察,加強(qiáng)對(duì)這些因素的控制。
番茄是溫室大棚栽培的主要蔬菜作物之一。無(wú)土栽培能充分發(fā)揮作物的生產(chǎn)潛力與土壤栽培相比,產(chǎn)量可以成倍或幾十倍地提高。并且無(wú)土栽培使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擺脫了自然環(huán)境的制約,可以按照人的意志進(jìn)行生產(chǎn),所以是一種受控農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式。較大程度地按數(shù)量化指標(biāo)進(jìn)行耕作有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化從而逐步走向工業(yè)化的生產(chǎn)方式。山東省壽光市第五屆國(guó)際蔬菜科技博覽會(huì)上一株神奇的番茄樹(shù)吸引了許多參觀者。該番茄樹(shù)是用營(yíng)養(yǎng)液無(wú)土栽培而成累計(jì)年產(chǎn)量可達(dá)4000公斤。番茄無(wú)土栽培技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景,預(yù)計(jì)今后無(wú)土栽培將會(huì)出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的新局面。
參考文獻(xiàn)
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無(wú)土栽培模式霧培
霧培又稱(chēng)氣培或霧氣培。它是將營(yíng)養(yǎng)液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上,根系懸掛于容器的空間內(nèi)部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距離鉆孔,于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形,形成空間,供液管道在三角形空間內(nèi)通過(guò),向懸垂下來(lái)的根系上噴霧。一般每間隔2~3 min噴霧幾秒鐘,營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)利用,同時(shí)保證作物根系有充足的氧氣。
水培
水培是指植物根系直接與營(yíng)養(yǎng)液接觸,不用基質(zhì)的栽培方法。它的原理是使一層很薄的營(yíng)養(yǎng)液層,不斷循環(huán)流經(jīng)作物根系,既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分,又不斷供給根系新鮮O20??煞譃椋篈字架水培、平鋪圓管式,平鋪方管式,立體圓管式,單層水培,雙層水培,三層水培等。
基質(zhì)栽培
基質(zhì)栽培是無(wú)土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機(jī)或無(wú)機(jī)的基質(zhì)中,通過(guò)無(wú)土栽培滴灌或細(xì)流灌溉的方法,供給作物營(yíng)養(yǎng)液。栽培基質(zhì)可以裝入塑料袋內(nèi),或鋪于栽培溝或槽內(nèi)?;|(zhì)栽培的營(yíng)養(yǎng)液是不循環(huán)的,稱(chēng)為開(kāi)路系統(tǒng),這可以避免病害通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)而傳播?;|(zhì)栽培緩沖能力強(qiáng),不存在水分、養(yǎng)分與供O2之間的矛盾,且設(shè)備較水培和霧培簡(jiǎn)單,甚至可不需要?jiǎng)恿?,所以投資少、成本低,生產(chǎn)中普遍采用??煞譃椋篈宇架基質(zhì)培、立柱式基質(zhì)培、墻體栽培、立體管式基質(zhì)培、弧形管式基質(zhì)培、平鋪管式基質(zhì)培、塑料槽式基質(zhì)培、磚槽式基質(zhì)培、單層基質(zhì)培、多層基質(zhì)培等。
控根栽培
控根栽培設(shè)施是一種以調(diào)控根系生長(zhǎng)的新型快速育苗技術(shù),它由控根育苗容器獨(dú)特的設(shè)計(jì)原理和專(zhuān)用育苗基質(zhì)的科學(xué)配方,以及輔助控根培育管理技術(shù)組成。對(duì)防止根腐病和主根的盤(pán)繞有獨(dú)特的功效??馗萜骺梢允箓?cè)根形狀粗而短。不會(huì)形成纏繞的盤(pán)根,克服了常規(guī)容器育苗帶來(lái)根纏繞的缺陷,總根量增加30~50倍,苗木成活率達(dá)到98%以上,育苗周期縮短一半,移栽后管理工作量減少50%以上,植物側(cè)根的總數(shù)量比常規(guī)育苗側(cè)根增加20~30倍,該容器能使苗木根系健壯,生長(zhǎng)旺盛。
模型栽培
蔬菜模型是根據(jù)各種蔬菜形狀設(shè)計(jì)的,在容器內(nèi)添加無(wú)土栽培基質(zhì)即可種植。此模型具有較高觀賞價(jià)值,為無(wú)土栽培增添趣味性。如番茄樹(shù)栽培等。
適合無(wú)土栽培的植物
大多數(shù)植物栽培種植都可以用無(wú)土栽培技術(shù)。蔬菜類(lèi)中,生菜、紫甘藍(lán)、辣椒、彩椒、番茄、黃瓜、草莓等可以進(jìn)行無(wú)土栽培?;ɑ苤?,一般較耐陰的植物無(wú)土栽培很好。天南星科植物、鴨跖草科植物、蘭科,、花燭類(lèi)等室內(nèi)觀葉類(lèi)植物,一、二年生草花,球根花卉,宿根花卉,仙人掌科植物也可以進(jìn)行無(wú)土栽培。水生植物中,蓮、菱、蒲、風(fēng)車(chē)草、水草等都可以進(jìn)行無(wú)土栽培。
無(wú)土栽培技術(shù)要點(diǎn)水質(zhì)
水質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)液的配制有密切關(guān)系。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)是指EC值、pH值和有害物質(zhì)含量是否超家庭種植果菜指標(biāo)。EC值是溶液含鹽濃度的指標(biāo),通常用毫西門(mén)子(mS/cm)表示。各種作物耐鹽性不同,耐鹽性強(qiáng)的(EC=10 mS/cm)如甜菜、菠菜、甘藍(lán)類(lèi),耐鹽中等的(EC=4 mS/cm)如黃瓜、萊豆、甜椒等。無(wú)土栽培對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格,尤其是水培,因?yàn)樗幌裢猎耘嗑哂芯彌_能力,所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標(biāo)準(zhǔn)低,否則就會(huì)發(fā)生毒害,一些農(nóng)田用水不一定適合無(wú)土栽培,收集雨水做無(wú)土栽培,是很好的方法。無(wú)土栽培的水,DH值不要太高或太低,一般作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液pH值的要求以中性為好,如果水質(zhì)本身pH值偏低或偏高,就要用堿或酸進(jìn)行調(diào)整,既浪費(fèi)藥品又費(fèi)時(shí)費(fèi)工。
營(yíng)養(yǎng)液
營(yíng)養(yǎng)液是無(wú)土栽培的關(guān)鍵,不同作物要求不同的營(yíng)養(yǎng)液配方。目前,世界上發(fā)表的配方很多,但大同小異,因?yàn)樽畛醯呐浞奖驹从趯?duì)土壤浸提液的化學(xué)成分分析。營(yíng)養(yǎng)液配方中,差別最大的是其中氮和鉀的比例。配制營(yíng)養(yǎng)液要考慮到化學(xué)試劑的純度和成本,生產(chǎn)上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原液),再進(jìn)行稀釋?zhuān)梢怨?jié)省容器便于保存。需將含鈣的物質(zhì)單獨(dú)盛在一容器內(nèi),使用時(shí)將母液稀釋后再與含鈣物質(zhì)的稀釋液相混合,盡量避免形成沉淀。營(yíng)養(yǎng)液的pH值要經(jīng)過(guò)測(cè)定,必須調(diào)整到適于作物生育的pH值范圍,水增時(shí)尤其要注意pH值的調(diào)整,以免發(fā)生毒害。
基質(zhì)
具有一定大小的固形物質(zhì)?;|(zhì)顆粒大小會(huì)影響容量、孔隙無(wú)土栽培度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級(jí)、即:1 mm;1~5mm:5~10mm;10~20mm;20~50mm。可以根據(jù)栽培作物種類(lèi)、根系生長(zhǎng)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)刭Y源狀況加以選擇。
具有良好的物理性質(zhì)?;|(zhì)必須疏松,保水保肥又透氣。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)吳志行等研究認(rèn)為,對(duì)蔬菜作物比較理想的基質(zhì),其粒徑最好以0.5-10 iq3m,總孔隙度>55%,容重為0.1~0.8 g/cm3,空氣容積為25%~30%,基質(zhì)的水氣比為1:4。
具有穩(wěn)定的化學(xué)性狀,本身不含有害成分,不使?fàn)I養(yǎng)液發(fā)生變化。基質(zhì)的化學(xué)性狀主要指以下幾方面:①pH值:反應(yīng)基質(zhì)的酸堿度,非常重要。它會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)液的pH值及成分變化。pH值6~7被認(rèn)為是理想的基質(zhì)。②EC值:反映已經(jīng)電離的鹽類(lèi)溶液濃度,直接影響營(yíng)養(yǎng)液的成分和作物根系對(duì)各種元素的吸收。③緩沖能力:反映基質(zhì)對(duì)肥料迅速改變pH值的緩沖能力,要求緩沖能力越強(qiáng)越好。④鹽基代換量:是指在pH等于7時(shí)測(cè)定的可替換的陽(yáng)離子含量。一般,有機(jī)質(zhì)如樹(shù)皮、鋸末、草炭等可代換的物質(zhì)多:無(wú)機(jī)基質(zhì)中蛭石可代換物質(zhì)較多,而其他惰性基質(zhì)則可代換物質(zhì)就很少。
要求基質(zhì)取材方便,來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉。在無(wú)土栽培中,基質(zhì)的作用是固定和支持作物,吸附營(yíng)養(yǎng)液,增強(qiáng)根系的透氣性?;|(zhì)是十分重要的材料,直接關(guān)系栽培的成敗?;|(zhì)栽培時(shí),一定要按上述幾個(gè)方面嚴(yán)格選擇。
供液系統(tǒng)
無(wú)土栽培供液方式很多,有營(yíng)養(yǎng)液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來(lái)可以分為循環(huán)水(閉路系統(tǒng))和非循環(huán)水(開(kāi)路系統(tǒng))兩大類(lèi)。目前,生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是營(yíng)養(yǎng)液膜法和滴灌法。
無(wú)土栽培應(yīng)用領(lǐng)域
用于反季節(jié)和高檔園藝產(chǎn)品的生產(chǎn)。用無(wú)土栽培生產(chǎn)潔凈、優(yōu)質(zhì)、高檔、新鮮、高產(chǎn)的蔬菜產(chǎn)品,多用于反季節(jié)和長(zhǎng)季節(jié)栽培。用專(zhuān)用裝置,采用有機(jī)基質(zhì)培技術(shù),提供了種植的有效途徑,在早春和秋冬栽培上市,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。無(wú)土栽培也可用于花卉栽培,多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉,尤其是家庭、賓館等場(chǎng)所無(wú)土栽培盆花深受歡迎。
在沙漠、荒灘、礁石島、鹽堿地等進(jìn)行作物生產(chǎn)。在沙灘薄地、鹽堿地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進(jìn)行土壤栽培的不毛之地可利用無(wú)土栽培大面積生產(chǎn)蔬菜和花卉,具有良好的效果。
在設(shè)施園藝中,無(wú)土栽培技術(shù)是解決土壤連作障礙的有效途徑。我國(guó)是世界設(shè)施園藝面積最大的國(guó)家,但土壤栽培連作障礙日益嚴(yán)重,適合國(guó)情的各種無(wú)土栽培形式在解決連作障礙的難題中發(fā)揮了重要的作用,為設(shè)施園藝的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障。
日本農(nóng)林水產(chǎn)省數(shù)據(jù)顯示,早在1955年,水稻占日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的60%。到2013年,水稻所占比例降低到30%左右。然而蔬菜的比例大幅增加,其中設(shè)施栽培占到蔬菜栽培總面積的50%以上(圖1),在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中起著主導(dǎo)作用。2000年,日本設(shè)施栽培面積降低到50000 hm2,
然而總產(chǎn)量并沒(méi)有下降,其主要原因是現(xiàn)代化工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了設(shè)施高效化生產(chǎn)。
自2008年起,日本農(nóng)林水產(chǎn)省和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省開(kāi)始啟動(dòng)植物工廠發(fā)展計(jì)劃,陸續(xù)在全國(guó)范圍建立起6處示范型植物工廠基地,供研究、示范、推廣等,從而推動(dòng)設(shè)施園藝的地域性發(fā)展。2013~2015年期間,日本在不斷學(xué)習(xí)借鑒荷蘭的設(shè)施園藝技術(shù)的基礎(chǔ)上,靈活運(yùn)用地域能源,實(shí)行高精度環(huán)境控制,構(gòu)筑周年穩(wěn)定生產(chǎn)體系,截止到2015年5月,由農(nóng)林水產(chǎn)省和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省共同出資補(bǔ)助科研單位、企業(yè)、農(nóng)戶(hù),2年間在全國(guó)范圍建立起10處植物工廠示范點(diǎn),每處示范點(diǎn)平均栽培面積在2~4 hm2。以生產(chǎn)草莓、番茄、櫻桃番茄、甜椒、黃瓜等為主。其目的在于以各個(gè)示范點(diǎn)為中心,逐漸向全國(guó)擴(kuò)散,進(jìn)行大規(guī)模設(shè)施栽培管理技術(shù)數(shù)據(jù)累積及相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng),最終實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)蔬菜周年穩(wěn)定供應(yīng),被稱(chēng)為“次世代”設(shè)施園藝發(fā)展計(jì)劃。
植物工廠是一種技術(shù)高度密集的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),是多項(xiàng)技術(shù)要素的集合體,包括與內(nèi)部資材的選用、栽培品種的選擇、ICT環(huán)控系統(tǒng)、加溫設(shè)備、細(xì)霧降溫設(shè)備、無(wú)土栽培技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)液管理系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)、廢液處理設(shè)備、CO2施肥系統(tǒng)等技術(shù)。目前,在日本的植物工廠主要有兩種模式,一種是太陽(yáng)光利用型植物工廠(圖2),是在封閉或半封閉的溫室環(huán)境下,采用自然光(或人工補(bǔ)光)與營(yíng)養(yǎng)液栽培進(jìn)行植物工廠化生產(chǎn)。由于系統(tǒng)未完全封閉,受外界氣候環(huán)境影響較大,有時(shí)生產(chǎn)不太穩(wěn)定,但建設(shè)與運(yùn)行成本相對(duì)較低。另一種是人工光利用型植物工廠(圖3),是在完全密閉可控的環(huán)境下采用人工光源與營(yíng)養(yǎng)液栽培技術(shù)進(jìn)行植物工廠化生產(chǎn)的方式。由于系統(tǒng)密閉,受外界氣候環(huán)境影響較小,但其能源消耗較大,建設(shè)與運(yùn)行成本較高。
日本植物工廠的關(guān)鍵技術(shù)
荷蘭是世界上設(shè)施園藝發(fā)達(dá)的國(guó)家之一,日本在植物工廠技術(shù)的研發(fā)方面,一直在不斷引入和借鑒荷蘭的高新技術(shù),同時(shí)結(jié)合日本地域性特征及市場(chǎng)需求,使植物工廠朝著更加智能化精準(zhǔn)控制,更加節(jié)能和低運(yùn)行成本的實(shí)用化方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的普及化。
品種選擇
植物工廠生產(chǎn)中,栽培品種的選擇至關(guān)重要,應(yīng)選擇適于在植物工廠智能化精準(zhǔn)控制的栽培條件下生長(zhǎng),具有高產(chǎn)高質(zhì)量、滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的特性。2016年1月,日本設(shè)施園藝學(xué)會(huì)對(duì)“次世代”設(shè)施園藝發(fā)展中關(guān)于番茄品種的選擇進(jìn)行了如下總結(jié):
產(chǎn)量 日本培育出一系列高光能利用率、高品質(zhì)的番茄品種,如安飩幌盜校在高精度環(huán)境控制下,果實(shí)的干物質(zhì)含量可達(dá)5.5%,年產(chǎn)量達(dá)55 t/1000 m2。
抗病性 在番茄的無(wú)土栽培中,地下部病害較少,而地上部煙草花葉病毒(TMV)及黃化卷葉病毒(TYLCV)等其他病毒病頻發(fā)。因此,地上部抗病性也作為品種篩選的一項(xiàng)參考因素。
栽培方法 番茄的栽培方法一般分為低段高密度周年栽培與多段長(zhǎng)季節(jié)栽培兩種方式。前者可根據(jù)季節(jié)變化選擇不同品種,如夏季高溫期,選擇花芽分化穩(wěn)定的品種。而長(zhǎng)季節(jié)栽培中,一般選擇適宜長(zhǎng)短栽培及耐病性強(qiáng)的品種。
植株形態(tài) 適用于長(zhǎng)季節(jié)栽培的番茄品種,一般具有植株節(jié)間長(zhǎng)、冠層透光率高的特性。
單性結(jié)實(shí) 培育無(wú)需授粉或激素處理而結(jié)實(shí)的品種,從而大大降低生產(chǎn)成本。
育苗
一般來(lái)講,設(shè)施栽培的成敗50%決定于種苗,培育整齊一致的優(yōu)質(zhì)種苗是保證大規(guī)模設(shè)施栽培正常運(yùn)行的關(guān)鍵。目前,日本用于大規(guī)模生產(chǎn)的育苗設(shè)備是全封閉育苗室(圖4),主要以不透光的絕熱材料為圍護(hù)結(jié)構(gòu),熒光燈等人工光作為光源,可對(duì)內(nèi)部光環(huán)境(光量子密度、照明時(shí)間、光譜組成、照射方向)、溫濕度、氣流、CO2濃度等環(huán)境因子進(jìn)行自動(dòng)控制,全天候穩(wěn)定運(yùn)行,種苗品質(zhì)與生產(chǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理。育苗室一般都采用多層立體栽培,根據(jù)育苗所需光強(qiáng)度及溫度進(jìn)行人為調(diào)節(jié),如在育苗適宜光強(qiáng)范圍內(nèi)100~400 μmol/(m2?s),選擇相對(duì)較低的光強(qiáng),降低用電成本的同時(shí)滿(mǎn)足了植株光合作用所需。圖5為全封閉育苗室育出的番茄苗,播種21天后,4片真葉完全展開(kāi),外觀形態(tài)表現(xiàn)為節(jié)間短、莖粗、葉色深、葉片厚,且通過(guò)調(diào)控生長(zhǎng)環(huán)境保證幼苗生長(zhǎng)整齊一致(圖6)。此外,水肥循環(huán)式供應(yīng)系統(tǒng)(圖7),極大降低水的使用量及減少化學(xué)肥料的浪費(fèi)。
營(yíng)養(yǎng)液無(wú)土栽培技術(shù)
2010年,日本無(wú)土栽培面積達(dá)1741 hm2,占設(shè)施栽培總面積49000 hm2的4%左右。利用無(wú)土栽培技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水肥自動(dòng)化管理,不僅節(jié)省了水資源,肥料利用率也高達(dá)90%以上,并且降低了勞動(dòng)力,減少病蟲(chóng)害。無(wú)土栽培結(jié)合環(huán)控技術(shù)能合理調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)的光、溫、水、氣、肥等環(huán)境條件,充分發(fā)揮作物的生產(chǎn)潛力。因此,無(wú)土栽培是大規(guī)模設(shè)施栽培以及植物工廠的基礎(chǔ)。日本目前應(yīng)用較多的無(wú)土栽培類(lèi)型(圖8)。
地上部環(huán)境控制技術(shù)
熱泵調(diào)溫節(jié)能技術(shù)
2000年以來(lái),隨著石油價(jià)格上漲,熱泵由于其熱性能系數(shù)(COP)較高,節(jié)能效果明顯逐漸受到關(guān)注。到2015年為止,熱泵調(diào)溫節(jié)能技術(shù)在日本利用面積占到加熱設(shè)施栽培面積(1500 hm2)的7%。熱泵具有加熱、降溫、濕度調(diào)節(jié)、增加室內(nèi)氣流循環(huán)等功能。一般有立式與吊式兩種類(lèi)型(圖9)。在人工光植物工廠中,主要用熱泵進(jìn)行降溫;在太陽(yáng)光植物工廠中,熱泵主要用于夏季夜晚降溫,冬季加溫。對(duì)于太陽(yáng)光植物工廠而言,由于室內(nèi)制冷、制熱負(fù)荷受太陽(yáng)輻射、室內(nèi)外溫度差影響較大,還需結(jié)合其他輔助設(shè)施,如夏季結(jié)合噴霧降溫,冬季結(jié)合傳統(tǒng)加溫裝置,進(jìn)行聯(lián)合調(diào)控。
噴霧降溫技術(shù)
噴霧降溫是向空氣中噴灑細(xì)霧達(dá)到降溫增濕效果的技術(shù)。一般可使室內(nèi)溫度降低2~4℃。日本目前利用細(xì)霧降溫主要有兩種類(lèi)型;一類(lèi)是將噴頭均勻安裝在設(shè)施內(nèi)直接噴霧(圖10);另一類(lèi)是將噴頭接在循環(huán)扇邊緣,借助循環(huán)扇的風(fēng)力進(jìn)行噴霧(圖11)。研究證明,噴霧粒徑在30 μm以下葉片不易沾濕。粒徑過(guò)大葉片易沾濕,病害增加。
CO2施用技術(shù)
2011年,在日本三重縣植物工廠生產(chǎn)中的實(shí)驗(yàn)研究表明,在6:00~16:00增施CO2,使室內(nèi)CO2濃度維持在800~1000 μmol/mol,換氣時(shí)的CO2濃度維持450~550 μmol/mol,番茄的產(chǎn)量有明顯提高。日本在植物工廠增施CO2技術(shù)方面,主要通過(guò)以下三種途徑(圖12):
一是煤油燃燒法;二是LP液化氣燃燒法;三是液態(tài)CO2氣化方法。其中煤油燃燒法的投入及運(yùn)行成本相對(duì)較低,利用面積較大。然而,煤油中雜質(zhì)較多,容易引起不完全燃燒,產(chǎn)生有毒氣體,通常對(duì)設(shè)備及煤油的質(zhì)量進(jìn)行定期檢查。
植株生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)定期監(jiān)測(cè)
對(duì)于番茄等果菜類(lèi)蔬菜長(zhǎng)季節(jié)周年穩(wěn)定生產(chǎn),植株的生長(zhǎng)發(fā)育容易受外界環(huán)境的影響。正確把握好植株的生長(zhǎng)與發(fā)育二者的平衡,是保證長(zhǎng)季節(jié)栽培成功的關(guān)鍵。需要對(duì)植株的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè),如測(cè)定一周內(nèi)莖的伸長(zhǎng)量、生長(zhǎng)點(diǎn)下方15 cm處的莖粗、葉面積、葉片數(shù)。
機(jī)器人采收技術(shù)
近年來(lái),日本國(guó)家農(nóng)業(yè)研究中心農(nóng)機(jī)研究組致力于研發(fā)采收機(jī)器人。成功應(yīng)用于實(shí)際栽培中的有番茄和草莓采收機(jī)器人,主要由采收手、攝像頭(人眼)、畫(huà)面處理器、計(jì)算機(jī)(人腦)、操縱器、走行器構(gòu)成六部分組成。攝像頭識(shí)別成熟的紅色果實(shí),將畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)疆?huà)面處理器,經(jīng)過(guò)信號(hào)傳送,操縱器控制采收手,移動(dòng)到果柄附近,將果柄切斷,果實(shí)直接落在傳送帶上完成采收。此采收方法稱(chēng)為“果房采收”,極大地減少勞動(dòng)力。此外,草莓采收機(jī)器人,是充分利用草莓栽培槽的可移動(dòng)性,將機(jī)器人固定在一個(gè)位置進(jìn)行自動(dòng)化采收。
日本植物工廠生產(chǎn)實(shí)例連體缽高品質(zhì)番茄栽培
果菜類(lèi)植株相對(duì)高大,光飽和點(diǎn)較高,一般以太陽(yáng)光利用型植物工廠生產(chǎn)為主。靜岡縣作為日本農(nóng)林水產(chǎn)省植物工廠發(fā)展計(jì)劃中的一個(gè)示范點(diǎn),根據(jù)其地域性,以靜岡大學(xué)與靜岡農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所為中心,日本Amela公司作為技術(shù)示范平臺(tái),進(jìn)行高品質(zhì)番茄植物工廠化生產(chǎn)技術(shù)的研究及推廣。2008年,在靜岡農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所建成2000 m2太陽(yáng)光利用型植物工廠,進(jìn)行高品質(zhì)番茄周年連續(xù)生產(chǎn),年產(chǎn)量達(dá)40 t/1000m2,干物率達(dá)6%以上,果重為M號(hào)(200~140 g)。其栽培技術(shù)特點(diǎn)為:10個(gè)250 mL小苗缽連在一起形成一個(gè)連體缽(圖13),以巖棉為栽培基質(zhì),將每株番茄種植在250 mL的巖棉中,株間距在24 cm,低段(3~4穗果)高密度(3600~
4320株/1000m2)栽培(圖14),根據(jù)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度植株水肥需求量,然后利用營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。由于其使用基質(zhì)較少,根際蓄水能力有限,需采取少量高頻度灌溉營(yíng)養(yǎng)液,每次每株灌溉營(yíng)養(yǎng)液40~80 mL。以果實(shí)成熟期為例,植株吸水量可達(dá)1200~1500 mL/(日?株),如果每次給液60 mL/株,一天給液次數(shù)要達(dá)到20次以上。此外,植株的吸水量根據(jù)溫度日射的變化而變化,在中午前后(10:00~14:00)達(dá)到最高,因此,中午前后的給液頻率高于早晚。營(yíng)養(yǎng)液濃度控制在EC1.2~1.5 mS/cm。此栽培系統(tǒng)易于對(duì)植株進(jìn)行水分脅迫,達(dá)到低成本生產(chǎn)高品質(zhì)番茄的目的。另外,此種栽培方式同樣用在哈密瓜的實(shí)證栽培,取得較好效果(圖15)。
番茄立體栽培(Kanjin農(nóng)場(chǎng))
此立體栽培農(nóng)場(chǎng)位處日本北部心鞠兀占地0.92 hm2,栽培床采用上下層構(gòu)造模式(圖16),有效提高土地利用面積,采用低段密植(留4穗果),下層為收獲期番茄,上層為定植到采收前番茄,下層番茄收獲完畢后將上層栽培床降下,開(kāi)始采收。日產(chǎn)1.6 t番茄,此公司產(chǎn)品95%專(zhuān)供大型酒店以及出口。
太陽(yáng)光-人工光并用型植物工廠(綠葉菜)
日本有一家太陽(yáng)光-人工光并用型植物工廠,1989年建成,占地0.53 hm2,生菜營(yíng)養(yǎng)液栽培,周年連續(xù)生產(chǎn)(圖17),定植盤(pán)漂浮在營(yíng)養(yǎng)液面上,太陽(yáng)光結(jié)合高壓鈉燈盡興照明,泡沫板按照栽培生菜的苗齡在栽培槽內(nèi)從定植端漂浮到采收端。夏季利用水簾降溫,冬季利用熱泵加溫。從播種到收獲經(jīng)歷40天,可實(shí)現(xiàn)周年穩(wěn)定供應(yīng)。
完全人工光植物工廠(功能性葉菜類(lèi)生產(chǎn))
日本村上農(nóng)園株式會(huì)社(圖18),是一家利用完全人工光型植物工廠進(jìn)行芽苗菜生苗菜生產(chǎn)過(guò)程包括:催芽、播種、發(fā)芽、綠化、預(yù)冷、收獲、包裝、發(fā)貨。全部生產(chǎn)過(guò)程采用聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,可對(duì)8家分公司同步監(jiān)控管理。從采收到銷(xiāo)售點(diǎn)保證完全冷鏈過(guò)程。主要生產(chǎn)豆苗及芽苗菜,包括卷心菜芽苗,紫色卷心菜芽苗,芥菜芽苗,花椰菜芽苗、白蘿卜芽苗等。其產(chǎn)品富含蘿卜硫素、β-胡蘿卜素、維生素C、維生素E等功能性成分。其中花椰菜芽苗因富含蘿卜硫素被稱(chēng)為“超級(jí)保健品”。
日本SPREAD株式會(huì)社成立于2006年,是一家利用完全人工光,從育苗到采收完全自動(dòng)化的植物工廠,生菜日產(chǎn)量達(dá)30000株,β-胡蘿卜素含量高達(dá)2710 μg/100g,是普通生菜的11倍,堪稱(chēng)“世界第一”的人工光利用型植物工廠(圖19)。