蔺景娟
滨州市沾化区富国街道办事处 256800
摘要：我国是农业大国、人口大国。农业生产、粮食产量关系国家的繁荣稳定与发展。电气自动化技术和农业生产的有机结合，是现代农业自身改革的必然要求，也是农业生产未来的发展方向。无土栽培技术的发展，能大大提升农业生产的效益和效率。为促进我国农业进一步发展，应加强相关领域科学研究，促进农业自动化技术向智能化、安全化、通用化方向发展，为国家实现民族复兴助力。
关键词：无土栽培；现代农业；应用及发展
引言
民以食为天。我国是个农业大国，农业生产的发展稳定关系国计民生。随着现代化信息技术的发展及逐步成熟，我国农业生产也与时俱进，与电气自动化技术相结合，优化升级相关作业环节，有效促进农业发展。
1无土栽培技术面临的问题
无土栽培是利用营养液进行作物栽培，减少对土壤的依赖。现在有许多观光农业园，采用无土栽培技术。该技术的应用将节省人工成本，对许多作物品种的栽培起到重要作用。种植者可以根据自己的需要种植作物，利用嫁接技术生产农作物，对提高作物观赏价值起着重要作用。然而，目前的无土栽培技术也存在许多问题，如该技术的应用需要花费更多的资金来购买和维护设备。也就是说，无土栽培所用的营养液在无土栽培过程中需要特殊配置和过度配置。操作不当还会造成营养液浓度、成分、温度、光照不合理等问题，直接影响观光农业的发展。此外，无土栽培还用于培育抗病性和营养性较弱的作物。如果液体中有病毒，病毒会通过营养液直接作用于植物。严重时，如果不采取干预措施，将导致农作物死亡，从而影响产值。
2无土栽培技术的应用
所谓无土栽培技术不是利用天然土壤，而是苗期通过基质或营养液移栽的灌溉栽培方法。经过长期实践和应用，无土栽培技术在我国观光农业中得到了应用，其应用特点主要体现在以下几个方面。（1）无土栽培技术作为一种概念，为发展轻农不同栽培模式提供了新思路。无土栽培技术主要采用自动化智能设备，实现立体栽培模式的创建。在节日里，人们会根据不同的需要，将不同种类的水果和蔬菜做成不同形状的农产品。这种栽培方式不仅有助于提高农产品的观赏价值，而且有效地提高了农产品的产量和价值品质。（2）土地成本将大大降低。无土栽培技术主要是通过管道设施栽培农产品，对提高种植利用率和观光区有很大的促进作用。尽管无土栽培技术的推广应用对我国旅游农业的发展有很大的影响，但无土栽培技术仍处于实际应用过程中，存在各种问题。首先，成本太高。无土栽培技术、粗放技术、专用设备设施的使用和维护过程需要大量资金。二是技术要求高。根据无土栽培技术的要求，对营养液浓度、环境温湿度的配方进行探讨。因此，如果这些事情中的任何一个出现问题，都会严重影响植物的正常生长。最后，植物的抗病毒能力较弱。在传统的土壤培养条件下，即使病毒侵入土壤，土壤中的其他杂质也会起到抑制病毒的作用。然而，如果植物进入营养液中，病毒会在短时间内迅速繁殖，导致植物死亡。
3无土栽培技术的分类
3.1水培技术
水培装置多采用并列的一根或多根可移动的栽培管槽进行培育，是利用生长季节和设施条件大面积生产的栽培装置。水培装置由贮液池、增液泵、栽培槽、营养液循环管道和调控系统组成。其中，营养液循环装置包括贮液箱、进液泵、进液管、回流管。营养液经增液泵由进液管向栽培槽流动，营养液在栽培槽内的深度为5～8cm，与根系相接触，再沿着栽培槽的回流口通过回流管流回贮液池；进液管一端与进液泵相连，另一端则分为2路，分别与2个栽培槽的进液口相连；栽培槽出液口与回流管相连。调控系统包括时控开关、电源，进液泵与时控开关、电源连接。
3.2立柱式蔬菜栽培装置
立柱式蔬菜栽培，可提高土地利用率3～5倍，提高单位面积产量两三倍，是一种资源节约型、工厂化高效型生产模式。立柱式无土栽培装置采用蛭石和有机营养土为基质进行栽培，该装置的特点是占地面积小，高度1.8m，立柱直径约0.3m，一般有6～9层栽培处，并且可以根据室内空间大小和家庭环境需求对高度进行调整。装置每层可以种植8株蔬菜，一套装置可以种植蔬菜约48株。同时，立柱式装置的下方装配了万向轮，可以根据实际情况进行自由移动，同时能通过调整装置的角度，保证所有植物都能接受充足的光照，使得栽培蔬菜可以健康生长。
3.3雾培
雾培是一种新型无土栽培技术，是将作物的根系悬挂生长在封闭、不透光的容器（槽、箱或床）内，营养液经由特殊设备形成雾状，间歇性喷到作物根系上，以提供作物水分和养分需要的栽培技术。雾培与水培有明显的差异，作物根系直接暴露在充满雾化营养的空气中，在毫无机械阻力的情况下生长，具有充足的氧气和自由伸展的空间，可有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾，具有养分供应速率快、养分和水分利用率高等特点。
4未来无土栽培技术的发展
4.1电气自动化技术在无土栽培中的应用
无土栽培是农业生产技术发展进步的一种重要体现,也代表着今后农业的发展方向，它主要是通过利用人工制成的培养液及配套设备完成农作物的无土种植过程。电气自动化技术在无土栽培中的应用具有如下优势。（1）无土栽培可通过系列传感器采集作物生长所需的温度、光照、水分、营养、空气等信息，采用自动化调控系统实时调节作物生长环境，最大限度地满足作物良好生长发育所需的条件，实现对农作物的生长条件的有效监测和及时调整，从而发挥巨大的生产潜力。（2）计算机技术和智能系统在无土栽培中的大量使用，能够实现机械化和自动化操作，大大减少人工施肥、除虫、耕作等人力劳动，降低种植劳动强度，节省劳动力，提高劳动生产率。
4.2无土栽培的物联网发展
农业物联网控制系统由数据采集模块、智能数据分析模块、智能控制模块以及无线通信模块组成。数据采集模块通过氮磷钾传感器、pH传感器、光照传感器、温度传感器、水位传感器实时监测系统状态并将检测的数据通过RS485总线传送到智能数据分析模块。智能数据分析模块将接收到的传感器数据进行加权平滑处理，计算分析当前农业物联网生存环境数据与当前培育农业物联网所需的生存环境差异，并向智能控制模块下发相应指令。智能控制模块通过RS485总线接收智能数据分析模块下发的数据，并执行相应操作（打开/关闭灯光，打开/关闭水泵，打开/关闭温控器、按比例调配营养液、输送营养液）。农业物联网控制系统的智能数据分析模块同步通过Wi-Fi和Internet通信技术连接平台，并将数据采集模块采集到的实时环境数据和设备故障信息推送到云平台。从而使人们可以通过远程计算机控制植物的生长状态，大大减少了人力成本。
结束语
综上所述，无土栽培解决了草炭大量开发使用对湿地生态环境破坏的问题，有效降低了基质成本和农业有机废弃物对乡村环境的污染，促进了农村废弃资源的循环利用，提高了农业废弃物资源的利用率。
参考文献
[1]孔祥超,魏宁,许祥涛.聚氨酯泡沫无土栽培基质制备及其在荒山绿化中的应用[J].农业与技术,2020,40(17):53-54.
[2]卢特.依托无土栽培实验室实施社会性科学议题学习[J].中国科技教育,2020(09):13-17.
[3]高莉平,陈小文,刘鲁江.气雾栽培的应用现状与前景[J].农业工程技术,2020,40(25):82-85.
[4]徐小莲.我国蔬菜无土栽培现状与发展趋势[J].农业工程,2019,9(10):121-123.
[5]张更,颜志明,王全智,孙朋朋,王媛花,冯英娜,王祺.我国设施草莓无土栽培技术的研究进展与发展建议[J].江苏农业科学,2019,47(18):58-61.