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摘要:设施农业已经成为现代农业的重要组成部分,在北京、上海等大城市周边设施农业面积已经占到总种植面积的1/4左右,在山东、河北、河南等省设施农业收入已经成为农民的主要收入。近些年来,设施农业栽培技术发展迅速,新技术和新模式层出不穷。尤其是在北京等大城市周边,都市型农业除了对农产品品质要求更高外,还特别注重设施农业景观美学和观赏旅游开发价值。各农业科研院所以及科技型农业企业顺应现代农业发展要求积极开发了多种新型栽培技术模式及设备。对新型技术和模式进行系统分析和研究,可以发现现代设施农业发展的新动向,可以为设施农业研究和生产应用提供参考。
关键词:设施农业;立体栽培;栽培模式;新技术
1多样式立体栽培新模式
现代设施农业建设成本高,因而积极追求单位面积和单位空间利用效率成为基本追求目标。水肥一体化控制技术、水培、基质栽培、管道化种植等设施农业栽培技术日益成熟和普及,为离地立体栽培模式提供了可靠技术支撑,涌现了大量新型立体栽培模式。
1.1多层立体垂直栽培
多层立体垂直栽培模式将作物种植在多层支架上,最大限度地增加种植密度、提高空间利用效率,充分利用光能。该模式较传统平面种植模式可以提高单位地表面积种植密度4~6倍,且能保证群体通风透气,光照、湿度、温度等生境因素适宜,具有较高的观赏价值。该模式可以为固定模式,也可以为保证受光均匀设计的转动模式。
1.2旋动式栽培
旋动式栽培模式将作物栽培在可以上下旋转的设备上。这种栽培模式较平面种植的种植面积扩大2~4倍,提高产量2~3倍。通过旋转可以使作物受光均匀,不仅能提高光能利用效率,还能改善作物外观和品质。与垂直立体种植模式相比,该模式更方便进行种植、管理、采收等作业,更适宜植物工厂化应用和机器人管理。
1.3景观美化栽培
设施农业具有人工可控的优势,是高科技密集产业,可以集成当前甚至超前的农业技术,具有很大的观光旅游价值。因此,新、奇、特的景观美化栽培技术也在近几年得到大力发展和应用。以下3种是具有代表性的栽培模式。
1.3.1单株栽培。把具有无限生长特性的直立和蔓生草本蔬菜进行单株“树型化”或“巨型化”栽培,以主攻植株冠幅面积、单株高产和延长生长结果周期。单株栽培模式一般都具有较强烈的视觉效应,是一种观光、科普型的栽培模式。例如,目前较为成功的有番茄树、巨型南瓜、空中番薯等。
1.3.2一树多果栽培。一树多果栽培成功案例可以以茄子多果栽培为代表。充分利用茄子的生长势强、木质化程度相对较高等特性,采取高位嫁接的方法,在1个茄子品种上嫁接各种茄子类型,或者在1株茄子上嫁接不同类的蔬菜品种,如辣椒、番茄等。经过特殊的养护,让同一株茄子上结出多种不同的蔬菜果实,具有良好的观赏和科普效果。
1.3.3七彩蔬塔。七彩蔬塔栽培模式外观美丽、新奇,是观赏性立体栽培的典型代表。七彩蔬塔将多种色彩和形态的蔬菜、瓜果、花卉等经过美观设计组合,放置在多层立体框架上,科学地实现多层立体化种植,高效利用栽培空间。七彩蔬塔整体性强,景观效果好。
2根系生境和营养调控新技术
水肥一体化控制技术、无土栽培技术、管道化种植技术是实现作物离地种植和立体种植的基础,其核心是作物营养高效供给和根系生境优化调控。近几年,应用较多的新技术主要包括以下3种。
2.1储液储气栽培技术
储液储气栽培技术的目的是调节作物根系周边固体、气体、液体三相平衡,解决根际供液和供氧矛盾,改善根际生境,提高作物营养供给,保证作物生长发育健康。近几年,储液储气栽培技术除了在基质材料、装置和设备系统上改进外,还特别重视根际生境监测智能化、营养液回流利用等技术。
2.2深液流水培技术
深液流水培模式即将作物栽培在定植板或定植网筐上,根系从定植板或定植网筐深入较为深厚并且流动的营养液层中,同时采用水泵间歇开启供液使得营养液循环流动,以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。
2.3气雾栽培技术
气雾栽培是近几年新兴的一种无土栽培方式,其利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,喷射到植物根系,以提供植物生长所需的水分和养分。该方式可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应矛盾,使作物根系处于最适宜的环境条件,有利于作物发挥增长潜力,使作物生长量、生物量得到大幅度提高。该技术非常适宜立体栽培模式,与传统立体栽培技术相比,气雾栽培无需基质,能充分利用空间,其产量可以达到传统立体栽培的2~3倍。
3新型栽培模式的特点
经分析可以发现,当前设施农业新型栽培模式发展有以下4个特点:一是多样立体栽培、提高空间利用效率为主要发展方向;二是水培、基质栽培等清洁可控栽培技术为基本条件;三是景观美學栽培技术越来越受到重视;四是现代生物技术和信息技术集成应用,工厂化发展。
4在病虫害防治上的技术要点
4.1科学用药
我国农业种植以设施栽培为主,设施栽培量是露天种植农产品数量的3.5倍。当前设施农业不但解决了我国人口多、土地少的问题,还提高了农产品的价值,因此当前农业用户十分重视农产品的安全性,当农产品出现病虫害问题时,必须要做到正确用药。一般农作物的病虫害种类繁多,而且在不同的环境下,农产品病虫害发生的程度也是不同的,病虫害的蔓延情况也就不尽相同。所以,在实际用药的过程中,必须要结合农作物病虫害的实际情况,确定病虫害的发生规律以及危害程度,为防治病虫害做好充分的准备。通常情况下,要在病虫产卵的高峰期或是在初孵期,适当用药,消灭病虫。由于初卵的幼虫在农产品中的分布较为集中,所以很容易被农户发现,而且幼虫的抗药性也相对较低,因此在此时用药,能够有效清除病虫害。
4.2适量配药
农户在配药的过程中,必须要适量配药,配药过多或者过少,都会对农产品造成不同程度的影响。若配药过多,不但不利于农产品的生长,而且会使农产品的表层残留大量的农药,对人体健康造成威胁,同时也会增加设施农业的种植成本,造成资源浪费。如果配药量太少,非但不能防止病虫害,甚至会增强有害生物的抗药性,而且影响后期的防治效果。因此,要严格根据农药的使用说明以及结合病虫害情况,适量用药。
4.3控制用药时间
设施农业出现病虫害后,农户在对农作物喷洒药物时,通常无法及时控制病虫害,而且农产品病虫害发生受多种因素的影响,因此在防治的过程中,要严格掌握用药时间。要想控制病虫害,要每隔10d左右喷洒农药,每次喷药要根据病虫害的威胁程度确定喷洒次数。此外,在配药的过程中,要注意酸性、中性以及碱性农药的使用,避免将其混合在一起。
在防止设施农业病虫害的过程中,农户需遵循“预防为主,综合防治”的原则,采取适当的预防措施,控制好病虫害。当病虫害无法控制时,要请教专业人士,科学、合理地配置农药或者其他防治药品,生产出绿色、环保、健康的农产品。
5结束语
结合当前农业发展现状,选择适合的设施农业高产栽培模式,必将提高设施农业产业竞争力,促进设施农业的快速发展,全面提高农业的建设质量和效益,提高农业抗灾避险能力,实现农民增产增收。
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