一、气雾栽培的特点及其应用
气雾栽培作为一项当代农业的高新技术,具备独特的优势和广阔的发展潜力。但同时也存在一些缺陷和不足。只有正确评价气雾栽培技术,充分认识其优点和问题,才能准确把握其应用范围和价值,扬长避短,在生产上发挥其优势
(一)气雾栽培的优缺点
气雾栽培是植物营养、植物生理、环境生态、农业自动化、园艺作物栽培等多学科交叉融合的栽培技术,为农业生产开辟了一条崭新的途径。在气雾栽培生产中可以完全按照栽培者的要求进行农业生产,而不受季节、地理环境的影响做到全年生产、周年供应,更能获得高产、优质的良好生产效果。
气雾栽培的优点主要体现在以下方面:
(1)可有效避免作物的连作障碍
在传统土壤栽培中,尤其是设施栽培下,由于作物连作导致土壤中土传病虫害的大量发生、盐分积聚、养分失衡等已成为农业可持续生产中的难题。而气雾栽培可从根据以上解决土壤连作障碍的问题,同一设施可以周年重复栽种同一种作物.如果在长时间种植后,循环使用的营养液,由于某些有害物质积累过多而出现生理障碍,只需要更换营养液即可。
(2)可解决水培中根系缺氧问题
在普通水培营养液中溶解氧浓度低,根系耗氧快;在基质栽培中也常由于根垫的形成,使根系供氧状况恶化,从而导致作物缺氧烂根现象的发生,严重抑制蔬菜作物的生长、限制产量和品质的提高。雾培根际环境完全不同于土壤栽培、普通水培,根系生长在相对湿度100%的空气中,根系的每一部分都可直接从根域空间中摄取。根际富氧的环境,为根系呼吸代谢提供充足的02,使得植物体内各种代谢机能强化,氧自由基含量大大降低。同时,悬空而通气的宽敞根域空间也减少了根际CO2的积累。在不使用额外能源的基础上,气雾栽培很好地解决根系供液与供氧的矛盾,为作物生长提供了最优化的根际环境。
(3)具有长势快、产量高、品质好的优势
气雾栽培具有优越的水、肥、气条件,加上温室标准化的环境控制,充分发挥作物的生产潜力,作物生长速度快、长势强、产量高。研究发现,牛膀栽培半年就相当于土壤栽培2年的生物量,紫锥菊栽培4个月就相当于土壤栽培一年的收获量。应用气雾法生产马铃薯微型原薯,一般增产幅度在30%以上,有的甚至达到100%,增产效果十分显著。与土壤栽培相比,雾培番茄的单株产量可增加15.3%,番薯单株产可达100.200斤。而且,通过营养液成分的有效调控,可显著提高蔬菜中有益成分的含量,产出的蔬菜洁净、美观、安全、无公害,适合于生食或凉拌,可为筵席佳肴提供既美观又营养的高档次产品,满足大城市中高级酒店、饭店、特殊疗养院等需要。
(4)水分和养分的利用效率高
在传统的土壤栽培中,肥料平均利用率仅有30%-40%;而气雾栽培可根据作物品种、生长阶段,科学、均衡地供给水溶性营养物质,解决养分的土壤固定和流失等问题,因此,养分利用效率可提高至90%.95%。而且,弥雾或超声波雾化的营养液供应方式,使得根系接触营养液的表面积远大于其他栽培模式。又加之,发达的气生状须根根系和庞大的根系数量,大大提高了根系养分吸收利用效率,促进了作物快速生长。此外,营养液的循环利用,不仅节约了资源,还降低了生产成本。
(5)提高土地利用率,扩展农业生产空间
气雾栽培摆脱了土壤的约束,极大扩展了农业生产空间,如荒山、海岛、沙漠以及河流、湖泊及海洋上的“流动土地”,甚至宇宙空间航天器上都可采用气雾栽培进行作物生产。尤其是在人口密集的城市,可利用楼顶、阳台等空间栽培蔬菜,改善居民鲜菜的供给与生存环境。另外,在温室内采用A型和立柱型雾培,发展多层立体栽培,可提高土地利用率和单位面积产量,这也是弥补我国耕地不足的最有效的出路。
6)易于实现农业生产的现代化
气雾栽培免去了田间各种耕作和锄草,易于实现营养液管理的自动化,可以按照人的意愿进行作物生产,是一种可控环境的现代农业生产方式,且随着计算机和智能系统的使用,大幅度地提高劳动效率,更加有利于推动农业生产走向工业化、现代化。然而,气雾栽培也是农业科学技术发展到一定程度的产物,其具备上述诸多优点的同时,也存在一些问题。只有充分认识到它的不足之处,并寻求妥善的解决方法,才能充分发挥其技术优势。归纳起来,气雾栽培主要存在以下几个方面的局限性
(1)一次性投资大,设备的可靠性要求高
与土壤栽培相比,气雾栽培需要更多的设施和设备,运行费用较高。在我国当前普通农民的经济收入和消费水平下,较难支撑前期投入和运行费用。这也是目前,气雾栽培尚未用于大规模的生产,而大多作为观光农业和展示现代化农业的种植方式的原因之一。因此,研制出一些节能、低耗的气雾栽培形式,降低投资成本和运行费用,对于加快推进气雾栽培技术在我国的发展具有重大意义。
(2)根际环境不很稳定
在气雾栽培系统中,作物的根系生长在充满雾化养分的空气中,根系的生长环境如营养液浓度和组成、温湿度等易产生较大幅度的变化,且根际环境的缓冲性较土壤、普通水培差。根际环境的不稳定将直接影响作物的生长发育和产量的形成。因此,依据作物种类选用稳定的营养液配方、适宜的养分组成,维持相对稳定的根际环境是所有气雾栽培模式的基本要求。
3)管理技术的要求高。
气雾栽培生产中需要依据作物种类和生长季节选用适宜的营养液配方、配制营养液,并对营养液EC、pH进行管理以及对作物生长环境的温、湿、气、光进行必要的调控,这些较难为一般生产者所掌握,不易普及推广。因此,降低气雾栽培技术难度,研制一些简便的调控方法是当前亟待解决的课题。
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