气雾栽培
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2019年2月22日08:04 作者:xwz2367609 [返回]
拱式气雾栽培及在瓜果上的应用研究(上)

徐伟忠1,卢杨君2,陈银华1

1.浙江省丽水市农业科学研究院  丽水 3230002.浙江省缙云县农业农村局 缙云 321400

摘要 瓜果栽培最令人困惑与头痛的问题就是连作障碍及病害防治,特别是西瓜与甜瓜之类为了解决连作问题得不断的换地块或者采用嫁接方法,给生产与产业化带来不便;为解决该问题,本文创新提出了一种新型栽培模式,具有投资省且实用,效率高与管理简单的新模式,就是拱式气雾栽培;该方式彻底解决了连作障碍,有效减少病害滋生,同时又可以实现精准化的品质管理与反季栽培,是瓜果产业可持续高效发展的重要技术手段;笔者总结多年的研究应用经验,形成了从拱式雾培设施建造至瓜果管理、营养液配制、液温调控等技术规范,形成瓜果拱式气雾栽培的系统化解决方案,为生产提供可借鉴具实用价值的参考与应用。

关键词 气雾栽培;拱式雾培;连作障碍;营养液配方;落蔓管理

瓜果是大众喜欢的时令蔬果,包括西瓜、甜瓜、黄瓜、南瓜、番茄、辣椒、茄子等,但这些需肥量大的蔬果往往都存在连作上的障碍;连作障碍的形成是因为根系代谢物及病菌在土壤中的积累,和不良耕作所致的土壤盐碱化或板结及重金属超标等原因造成;目前世界各地的蔬果产区都存在该问题,虽然也有各种解决方案,但都无法达到永久性的克服;如浙江的西瓜产业,迁移式的全国各地租地种瓜,就是为了避开连作障碍,采用水旱轮作及嫁接育苗同样都是为了解决该问题;我国最大的蔬菜基地山东寿光,也因连作障碍、土壤退化而出现产业衰退及产品安全隐患。近年,各蔬菜基地大力引进基质型无土栽培或者水培生产技术,很大程度上都是为了解决与规避上述问题而采取的有效措施;但基质栽培也必须定期更换基质料,或者也存在基质老化影响根系环境之问题;而水培生产大多适合叶用蔬菜,在瓜果上虽可应用,但会增加技术应用的局限性,如液温超过25-28℃则会出现烂根问题,而且水培环境通过水流的循环传播,加快病害蔓延的速度,也是当前瓜果类大多以基质型无土栽培为主的原因所在。而气雾栽培是一种根系独立悬空弥雾,能为根域创造最佳肥水气条件的新型栽培模式,它几乎适合所有植物的气雾培耕作,而且普遍生长速率都优于任何一种栽植方式;在瓜果类经济作物的应用上表现强大的适用性与技术优势,将是瓜果产业转型升级与解决连作障碍降低管理用工与生产成本的重要替代技术,更是一种可以永久生产的可持续栽培模式,将在生产中得以广泛的应用与推广;本文就该模式的建设及相关的管理作详细介绍,以供生产与科研者参考借鉴。

1.      拱式气雾培基地的建设

1.1苗床建设

拱式气雾培苗床宽为1m深为0.2m,长度因温室大棚具体长度而定;苗床采用红砖砌建,建成床框后内铺防水布而成;以普通温室跨距为8m计,可布设四畦苗床,床间留出宽0.8m管理过道(图1)。

1.2拱形架制作

采用PVC电工套管作为拱杆材料,每一拱杆的长度以弯成后顶高为0.8m为宜,约每拱杆长度为2.25m,拱杆间距作0.6-0.8m弯弓式排列,再用两道纵向套管用扎带把所有拱杆扎连成完整的拱架,形成拱式的整体张力;扎连成拱架后,再于拱形架上覆黑白膜与开设定植孔,盖拱膜时黑色朝下,白色朝上,达到拱内避光与拱表面白色反光的效果(2)

1.3营养液循环系统

气雾栽培是一种营养液闭锁式循环弥雾的供液系统,由水泵、过滤器、强磁处理器、营养液杀菌器、电磁阀、主管、一级侧管、二级侧管、支管、毛管、喷头、回液口、回流管、营养液池组成[1](图3,图4)。

水泵配置的功率大小因系统每耕作区的喷头数量而定,以十字形弥雾喷头为例,每套喷头起雾的压为1.31.5Kg压力,通常每耕作小区以400500套喷头为宜,则需配置4000-6000W的动力的水泵;水泵可以是自吸泵也可用潜水泵,营养液栽培通常以自吸泵为宜,潜水泵必须采用抗化学腐蚀的水泵;当前市场也有磁动力泵,磁动力泵噪音相对较小,适合都市环境的生产应用。

过滤器采用叠式过滤器,滤网为120-130目的网孔,主要用于滤除营养液中的固态杂质。

强磁处理器所起的作用就是起到防水垢与化合物结晶,同时也可以起到对营养液的磁化作用,磁化水具促进根系对水分与矿质元素吸收之作用;强磁处理器的强度以8000-10000GS为宜,套装于供液主管上即可[2]

营养液杀菌器选择253nm的短波紫外线,在水溶液中具较强的穿透性。

电磁阀为供液控制的执行器,通电时电磁线圈产生电磁力提起阀门,断电时磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,实现阀门关闭,以此来控制营养液的启闭循环。

供液的管道系统为多级构建方式,一般选择75#PVC供水管作为主管、一级侧管为63#、二级侧管为50#、支管为25#,毛管则为连接喷头的胶管。

每套弥雾喷头由四小喷头十字形组成,而且每套喷头都配有稳压阀与止滴阀,实现每套喷头不管离水泵的远近,其压力保持一致,另外水泵停止运行后每喷头水滴即止,不会有滴漏现象。

回液口的管为50#排水管,回流主管为75#排水管。

营养液池为地下式养液池,一般每亩配10-20m3容量的养液池,池宽一般为2-3m,长为46m,深为1.2-1.5m;用水泥砖或红砖砌池体,池壁水泥粉刷后再用防水涂料喷涂防渗漏。地下式养液池一是方便回流,二是有利于液温的稳定。

1.4计算机控制系统

计算机控制硬件由传感器、主机、分控器三部份组成。其中传感器的功能主要负责相关环境参数的采集,如光照强度、叶片水膜、空气湿度、空气温度、营养液水位、营养液EC值传感器(图5);主机则为智能决策部份,由专家系统的智能模块、运算模块、通讯模块等组成;分控器的功能主要实行分区灌溉管理及每耕作区的数据采集与变送处理;计算机作出执行指令后由强电部份执行,强电部份的配电箱连接相应的水泵、电磁阀、排风扇、加温、致冷等用电设备[3]

一般一个分控器可以管理6亩拱式气雾培大棚,每台主机可以管控64个分控器,即每台主机系统可以管理384亩拱式气雾培大棚;通过计算机控制实现管理与监控过程的数字化、精准化与自动化,大大降低管理成本,达到省力化精细化管理的效果。

待续-------

 

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