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2005年4月25日 作者:ctnyzn [返回]
管道化栽培技术的开发背景

   管道化栽培国外名称叫Hydroponics System,就是水培系统的意思,国内也叫家庭迷你型水培系统,因它系统的构建大多以管道为材料所以也叫管道化栽培技术,从栽培方式来说,管道化栽培大多采用水培的方式,从栽培的载体说,大多以管道为载体,从控制角度来说,大多采用自动控制方便管理的模式,而现在该系统又延伸发展为如超声波空气培或喷射状气雾培等,这些是原有管道化技术上的发展与提升。所以说管道化栽培技术是现代工业技术发展到一定阶段的产物,也就是它依托于材料技术控制技术及营养液技术,这些都是以工业的手段来实现农业上的新型栽培。


   从十九世纪二十年代始,由德国的化学家的李比希矿质营养学说以来,农业科学已从传统的土壤肥料学转向为化学矿质学说,为现在的化学农业奠定了基础,其实传统农业观念中的有机肥是一种间接的矿质肥料,植物的吸收最终是把有机肥在土壤微生物作用下分解为矿质元素才能吸收,所以现代的植物营学与目前发展的水培技术都是人们直接地为植物提供生长所需的各种矿质元素(化学试剂),从而就为植物的生长离开土壤提供了理论依据,自从李比希这位伟大的农业化学家提出了矿质营养学说后,就开始推动全世界各地人们对无土栽培的研究,渐渐形成了现代的水培技术体系,使植物从土壤中解放出来,进入一种无机的矿质营营养世界,离开了不清洁的有机肥对栽培环境的污染,离开了容易滋生病原的土壤环境,拓展了栽培的空间,只要有水有光照的地方就可栽培植物,就是当前全是混凝结构的城市都将可成为植物栽培与生长的乐土。随着李比希提出了矿质营养学说后,国际上又诸如格里克的植物营养学家,他用营养液栽培出单株结1000多个果的西红柿,这些技术的发展大大推动了水培技术的发展,于是在发达的国家在二战期间率先在军事基地如孤岛沙漠戈壁上采用,为军队提供生活所需的瓜果蔬菜,可是当时该技术实施成本极高,是种较为侈的栽培方式,还未向现在这样为普通民众所接受。
而在水培技术发展的过程中,伴随着其它如基质培,气雾培技术的同步发展,基中基质培就是以无机基质如沙珍珠岩蛭石岩棉等代替了土壤,进行营养液的灌溉栽培,而水培就是以为水为基质以循环为特征的栽培模式,气培就是以雾化的空气为基质,让根系悬于空气中,实现营养与氧气的实时供给。我国对于营养液的栽培研究起始于70年代末80年代初,当时一些大专院校科研院所率先进行无土栽培的研究,这个阶段的研究为我国当前的无土栽培技术在理论上奠定的原理性的基础,而真正在生产上开始运用的是在设施农业快速发展的90年代,这个阶段主要侧重于应用性生产性的研究,于是开发出各种适于中国国情的无土栽培改良系统,而在对整个营养液栽培的体系研究中,我国主要侧重于基质培,而对纯水培与气培的研究与应用相对较少,并且大多以蔬菜花卉类为主,在其他植物研究并不多,如华南农学院以蔬菜水培为主,中国农科院蔬菜所以有机基质无土栽培为主,浙江省农科院以水培技术的系统改良为主等等,而对水培在木本植物以及其他各种观赏经济植物的研究上相对偏少,雾培的应用研究就更少,为什么会出现这种状况,为什么在应用推广上受到限制,这与工业落后,材料价格昂贵,农业生产力水平低下有关,因为大多的无土栽培是以设施为基础的,以材料为先导的,以自动控制为核心的,而这些相关技术往往又是我国农科院所的弱势科研项目,所以一直制约了水培及气雾培的发展。


    随着科技的进步,社会的发展,学科的融合,大大加快了营养液栽培技术的发展步伐,特别是对控制要求较高的水培气雾培也得到了迅速的发展。90年代初,国内无土栽培应用上以砾质基质培为主,并且大多以砖为建槽材料,而在水培上大多以浅液流的营养液膜技术为主,因为控制技术的落后,制约了如当前深液流培及气雾培的发展,因后者对环控要求更高,而基质培,只需掌握营养液配制技术再结合滴灌即可,可营养液膜技术只需对营养液进行定时循环即可,而深液流水培与气雾培就需涉及到氧气的控制问题及营养液的EC检测问题,没有一个科学的控制系统难以实现植物的最优化生长。近年,我国计算机技术与控制技术发展极为迅猛,可谓日新月异,特别是计算机在办公,生活,工业上的运用更是神速,短短的几年,就造就出现代的数字化时代,而农业的环控技术就是建立在成熟的计算计技术与控制技术基础之上,这些都为水培气培的发展打下了扎实的基础,特别是智能技术与专家系统技术的结合,使不懂技术的普通民众也能进行高科技的栽培,像以前这些技术只是限于科研院所大专院校,成为它们高科技的专利,而现在就是一般的市民也能运用该技术进行花草瓜果等植物的栽培,也就是高新技术进入家庭的时代已经到来。如运用了自动控制技术,它能把复杂的栽培过程完全替代了,如营养液的检测,水分的补给,温度的控制,溶氧的解决,全由智能控制系统轻松地解决,你根本无需懂专业技术就像电视机使用一样,简单化傻瓜化。每个人都能种出专家水准的植物,因专家系统代替了人为的管理判断,用一种科学的数字化的精确的方法取代了人为的经验。


    另外,材料技术的发展,为管道化栽培技术提供了关键的制作支撑,如近年PVC管材及塑料工业的发展,为管道化栽培提供了便捷而低价的材料来源,一般大中小城市到处都可找到经营管道与塑料容器的经销商,购买方便而快捷。同时化工技术的发展,大大降低了化学试剂的成本与价格,使化工品成为生活生产中的易购品,不像以前,为了购买化学试剂只限于大城市或专业机构,现在一般的城市都可购买到廉价而品种齐全的化工品,即使当地不能购买,也可以通过物流很方便地从其他城市买到。化学试剂是营养液栽培的关键,植物生长所需的各种元素都是以化学的矿质元素方式供给,这个产业的发展让现代水培的大面积推广成为可能,因为成本大大降低,甚至低于普通的化肥成本。


    总之,管道化栽培的诞生是社会发展科技进步的必然,是材料技术、化工技术、控制技术发展的有机结合体,它在不久的将来会成为人们栽培上的一种日常技术,不再高科,不再束之高阁,成为人们生活中调节情趣,美化环境,体验自然,学习生物的一种最佳模式。更是学生们学习生物技术的最好活教材,让远离自然的城里人重新找到大自然的美丽与温情,在竞争激烈,情志烦躁的时代找到一份清新的空间,一种怡情的感觉。愿管道化栽培成为你家庭生活中的一股新空气,一种新的装饰与美化绿化手段,走入市民,进入家庭,走进各种场所,为人们营造一种崭新的生活空间,为城市架设一道亮丽的风景线。


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