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阳台农业的技术发展

 abcd396 2013-02-04
阳台农业的技术发展
加入时间:2010-12-16 录入:网站管理员

都市阳台农业正向着高科技、高经济、高技术、高效益方向发展。目前应用于阳台农业中比较迅捷,比较受关注的技术有气雾栽培、水培、温室栽培、立体栽培、芽苗菜和开心农场式栽培等六大领域。

现就每一领域,进行简要介绍:

气雾栽培

气雾栽培是一种新型的栽培方式,它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。  

作物悬挂在一个密闭的栽培装置(槽、箱或床)中,而根系裸露在栽培装置内部,营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面。   

它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决的一种可行形式,同时它也易于自动化控制和进行立体栽培,提高温室空间的利用率。   

它能使作物产量成倍增长,它是不用土壤或基质来栽培植物的一项农业高新技术,其因以人工创造作物根系环境取代了土壤环境,可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾,使作物根系处于最适宜的环境条件下,从而发挥作物的增长潜力,使植物生长量、生物量得到大大提高。 

实例

1)雪里蕻等叶菜类的气雾栽培

气雾培用于叶菜栽培皆具有生长快速,周期短,免农药的优势;可以在生产上大规模的工厂化生产,所生产的叶菜维C含量数倍于土壤栽培,而且脆嫩口感好,入锅炒食不泛黄的优点;如果采用塔形雾培管理方便,是普通平面土耕的数倍产量,如果专业化生产叶菜,可亩产40-60吨,一是栽培批数增加平均30-40天一茬,二是复种指数提高,收后的栽培板可立即移苗,不像地里栽培需全部收后统一整地才可栽培下茬,三是栽培密度增加,塔形架的立面栽培使通风性改善,可以增加单位面积的栽培数量;综合测产可达土耕的5倍以上。   

雪里红

莴苣

小白菜

2)以色列彩椒气雾栽培

 以色列彩椒种子价格昂贵,而且育苗周期长(通常播种至移栽需35天),如果采用快繁技术,可以直接截取上茬的带叶茎段作为无性繁殖体,繁于装有智能控制系统的珍珠岩苗床,一般10-15天就可以生根移植,大大缩短了育苗周期,而且移栽的无性苗可以很快进入开花结果阶段,让花芽的延续发育不中断,表现为挂果早,结果节位低,利于早产与丰产;取于母本的离体材料,大多已完成花芽分化或者原本就带有未开花的花蕾,可以不中断花的发育而直接进入结果期,这是它早产的主要原因,另外,无性苗根系发达可以提高植株的抗逆性,生长恢复快长势健壮,同时又降低了种子成本,在生产上可以广泛运用。

 

3)番茄等雾培实验

番茄采用雾培生产既解决了连作障碍问题,同时也使生长速度得以数倍甚至几十倍的提高,是当前番茄栽培的一种优化健身栽培模式;通过离土化的雾化耕作,病虫害得以有效控制,可以基本做到免农药生产,对于生产水果型高糖度品种更为适合;表现为丰产优质、糖度高、味更浓色更艳,商品性极佳;在鸟巢温室内生产水果番茄并结合采摘观光建设,能创造出更佳的经济效益与社会效益

中果型品种的拱型雾培离土雾培加地面土壤隔离严格控制了病虫害的传播途径

水培

水培是无土栽培的一种,分类于无基质栽培,无基质栽培类型是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系,根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中,但育苗时可能使用某些基质。水培指植物大部分根系直接生长在营养液液层中的无土栽培方式(Water Culture, Solution Culture)。主要有:营养液模技术(NET,Nutrient Film Technique),植物被种植与1-2cm厚的不停地循环流动的浅层营养液层上;深液流技术(DFT, Deep Flow Technique),营养液层深度最少4-5cm,最深8-10cm,有时甚至更深,营养液按设定频率循环流动;浮板水培技术(FCH,Floating Capillary Hydroponics),在较深(5-6cm)的营养液液层中放置一块上铺无纺布的泡沫塑料,根系生长在湿润的无纺布上。

实例(营养液模栽培技术和无机基质栽培)

1)叶菜类水培

红梗叶甜菜

生菜

家居室内浮板水培

2)果菜类水培(利用无土栽培基质,浇灌水培营养液)

番茄

温室栽培

温室栽培有温棚(暖棚)、日光温室、现代化加温温室、太阳房几种类型。温室栽培就是利用温室效应,采用相应设施改变局部小环境来栽培蔬菜、花卉的栽培手段。

温棚(暖棚)和日光温室多见于北方寒冷地带,利用砖块、泥土、稻草、木材、钢材等依据当地的气候条件、地理纬线等因地制宜的建立起来的具有保温、保湿可供栽培反季节蔬菜、育苗等的传统栽培设施。

1)温棚(暖棚)

2)日光温室

3)现代化加温温室

现代化加温温室,设施投资大,目前多用于旅游观光或科研项目。

4)太阳房

阳光房,不受地域限制,可用来摆放、培育花卉、蔬菜或培育幼苗等。可作为家庭娱乐、休闲之用。

立体栽培

都市人生活在高楼林立,车水马龙的世界里,为了最大限度的节省空间,提供空间利用率,目前阳台农业向着高科技、高产出、高效益的方向进行。藉此,大多园艺爱好者、居民用户更青睐于立体栽培。

立体栽培可以实现于传统土壤栽培,也可以展现于现代蔬菜无土栽培。

1)土壤栽培立体化

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2)现代蔬菜无土栽培

 

芽苗菜

1.1 芽苗菜的发展起源:

早在古代《农政全书》、《禹贡》《本草纲目》等古书中即有芽苗菜的种植生产的历史,芽苗菜行业发展总的来说经历了传统的手工作坊式生产,到90年代后的工厂化生产模式两个大的阶段.而工厂化的生产模式,其技术体系主要是以90年代初期中国农科院蔬菜花卉研究所王德槟和张德纯教授研究的工厂化芽苗菜生产模式为代表,国内众多的芽苗菜生产企业及研究单位的芽苗菜生产都是基于此模式的,主要是实现了芽苗菜栽培的立体式栽培,有效的提高了生产的空间利用率,在生产流程上并无更多的发展与提高,还是以手工操作为主,该技术体系我们只要观看了中国农影出版社出版的《芽苗菜生产技术》光盘,就有较为清楚的认识了。

豆芽苗菜伴随着古老的中华民族渡过漫长的历史进程,其自身的发展就像我们古老民族一样,以封闭、缓慢、极其平稳的姿态存在着。20世纪80年代的改革浪潮,为我们民族注入了新的活力,人们开始以一种新的思维、新的观念来审视我们今天的一切。人们憧憬美好的未来,但更着眼于当今的现实,并对现实提出更高的要求。在这种大环境下,芽苗菜作为一种优质高挡蔬菜受到了人们青睐和重视。芽苗菜的研究和生产也开始进入了一个蓬勃发展的新时期。

1.2 国内外研究趋势与发展现状 

芽苗菜产业以其所特有的魅力在国内蓬勃发展,但据调查,当前国内大多以家庭作坊,及大棚简易生产为主,约占90%以上的份额,只有少部分的单位与个人使用栽培架进行立体式的工厂化生产。

虽然芽苗菜的生产已经开始流行甚久,但也存在着生产技术良莠不一,生产标准没有形成,产品质量一致性差等不足,有些单位或个人甚至使用化肥与农药,从而也影响了该产业的健康发展。

另外还存在着劳动力投入大,工厂化,自动化,智能化程度低的特点,不利于该技术的产业化运作。不像国外如日本,早就实施了芽苗菜的计算机控制生产,能使芽苗菜生产车间实现无人化操作。发达国家芽苗菜生产已从劳动密集型转为资金与技术密集型,运用工厂化的车间与计算机的智能化控制,实现智能型无人化的无菌作业,生产出的芽苗菜在质量上,产量上都大大超越于我国当前的水平。虽然在空间利用上及管理上有了较大提高与发展,但在芽苗菜的管理上还缺乏科学性与精确性。栽培架立体代替了平面苗床,管道化的喷雾代替了喷雾器的手工作业,但对芽苗菜发育的生理生化需求来说还相差较远,如最适的湿度调控,最适的温度及温差调节,最适的气体成分,最佳的光照强度与时间,最科学的杀菌方式,最节能的环控技术等与发达国家相比相差甚远。

日本的芽苗菜生产已在90年代就进行了工厂化的计算机管理生产方式,已经在生产上建立了严格的工艺流程与标准化的企业运作,如日本爱知县的一个芽苗菜企业,可日供应芽苗菜100万盘,它们的生产方式已用先进的计算机控制系统取代了繁琐的人工作业,以无菌无土的工厂取代了大棚与基质(土壤),真正做到全智能型的工厂化生产,一个大型的工厂,只需几台电脑就可完成所有的栽培作业。

而我国的山东寿光等地虽然芽苗菜也成产业趋势,但大棚与土壤(基质),人工与农药还是不能完全脱离,生产过程随意性大,没有一个严格的规范,致使产品的质量难以确保。环控的落后,致使芽苗的供应不能如期,能源的缺乏致使冬季产量大减,农药的使用导致信誉打折,劳动力的密集致使成本的提高。所以开发研究一项节能型的自动化全智能的无菌免农药生产系统已是确保芽苗菜生产健康稳健发展的当务之急。 

有需求就有开发市场,于是国内也有些进行了电子化控制的栽培尝试,与一些单位所开发的温湿度控制系统,在原来的基础上已有了较大的提高,但这些控制手段,因子单一,智能化程度低,没有按芽苗菜的最佳生理生长模式来控制,只是有了工具,但不能科学地使用,有了先进性的硬件,但缺乏科学而精确的软件,所以在控制的参数多元化基础上,还需结合各种芽苗菜不同栽培阶段最佳模式的研究显得极为重要,也就是生长模式专家系统的建立是最关键的,只有这样才能确保生产的一致性,质量的可控性,否则还是要凭经验来管理,凭技术来论成败。

在节能的研究上,目前国内开发的系统没有进行考虑与设计,因芽苗菜在低温季节的生产主要是依靠外来的能源来满足生产的需要,所以能源是冬季生产最主要的限制因素,传统生产常因能源成本高而影响它的发展,开发科学的节能系统对芽苗菜来说极为重要,也就是如何利用自然能源而降低人工能源的投入是设计环控系统所围绕的核心。 

所以对于芽苗菜产业的深度开发研究,寻找一条能与现代农业结合的智能化生产方式,将是未来芽苗菜生产的主要方式,它对于促进推动芽苗菜事业的发展意义重大。

1.3 芽苗菜生产的第三个发展阶段

因此,我单位针对我国的基本国情,在综合了国内外各项芽苗菜技术体系的基础上,消化吸收,开发了具有我国特色的芽苗菜智能化生产体系,简化了传统生产模式的流程,实现了芽苗菜栽培过程的全智能化管理,计算机操作,大大降低了芽苗菜生产的劳力成本及管理成本,在传统生产流程上有了长足的突破,具有划阶段的意义!标志着芽苗菜的生产行业进入了第三个发展阶段!

1.芽苗菜实现智能化工厂化生产的意义 

通过项目实施解决了当前我国芽苗菜生产技术落后之现状,使芽苗菜生产从传统的劳动密集或手工作业发展为现在的技术密集的工厂化智能化生产模式。使芽苗菜的生产真正实现无公害免基质无农药生产,让当地市民吃到放心菜,绿色食品蔬菜。

通过该项目研究,可以实现节能化周年生产的目的,让消费者全年都可吃到新鲜的绿色芽苗菜。 

通过该项目的研究,大大降低劳动力成本,及简化部分生产工序,使芽苗菜的生产成本大大降低,另外使用芽苗菜生长模式的专家系统后,能够使不懂芽苗生产技术的人,也能使用计算机管理生产出一流品质与高产的芽苗菜产品。 

通过该项目研究,实现芽苗菜生产过程环境因子的全天候控制,真正意义上实现了植物工厂的生产方式,能如期应市而不受外界任何气候因子的干扰。该技术采用免基质栽培法,使上市的芽苗更洁净,更卫生,商品价值更高。

通过车间的分区管理,能在一个大棚或工厂内生产多品种的苗菜,丰富种类,降低经营风险有实际意义。 

采用该智能系统生产能使生产耗能降到最低,大大减少了能源的投入。 

采用物理方法杀菌促长,能使芽苗在没有任何污染的情况下获取优质而丰产。 

采用立体架的栽培模式,能使有效利用面积提高3-5倍,对空间的利用及生产效率比原来有更大的提高。 

采用智能化系统还大大提高了复种指数,通常能达30-40以上,这样就使200平方米的大棚车间,日产芽苗约150盘,周年生产相当于30亩黄瓜与西红柿的产值,但它的利润却大大超越于黄瓜与西红柿,200平方米的大棚年创产值15-20万元,利润达10万元以上,是项投入少回报快效益高的好产业,是服务农村,致富农民的好项目。 

所以,目前,芽苗菜项目是一个农业投资的热点,是中小型企业再创业的一个好的项目,也是一般白手起家者所认可的一个好项目;在目前其它蔬菜产品效益很低的情况下,芽苗菜都是一个可投入的好项目。

开心农场

我国是农业大国,农产品极为丰富,当前从事农业产业,发展农业经济,与以往上世界80-90年代不同,在以前产品供不应求的溃乏年代,只需产量就可以增收,使从业者致富;而当今农业快速发展,农产品已不再是缺乏的资源,在这种情况下,从事农业的企业必须开拓思路,拓展经营范围,探索农业的商业模式,如与观光旅游结合形成观光农业,与体验结合形成自耕农业,与社区或企业的需求结合形成社区农业,与城里人农耕嗜好体验玩乐结合形成开心农场,与餐饮业结合形成和态餐厅等,这些与边缘行业结合所形成的农业生产经营新型农业,就是一种崭新的商业模式;通过这些商业模式的创新来提升农产品附加值与竞争力;是当前农业投资者了出路与可持续发展的必然道路。 

所以最近全国各地开心农场的经营方式如雨后春笋地涌现,但方式与模式也良莠不齐,效果好坏也各有所存;分析原因,有以下几个方面,一是传统小区块式的土地出租城里市民后,开始带着玩乐与体验的心情,热情还是较高,但对较为繁琐的土壤栽培方式为说,需涉及到各方面的农耕技术,对缺乏种植经验者往往效果不佳,挫伤了积极性;二是土地资源没有充分利用,这种平面式的小区块,难以产出正真能满足家庭一定需求的意愿;三是病虫草的侵袭依然严重,栽培不出像样外观的农产品,用户大多不用药,任由病虫滋长,达不到想象的效果;四是农时要求与气候影响,不能及时播种收获与耕作,大多市民都有固定的工作,很难做到兼顾,最后顾此失彼,这也是开心农场耕作不好的重要原因。 

气雾栽培应用于开心农场

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