无土栽培的基地规划及环境调控

学习目标：知识点：技能：掌握无土栽培基地的合理规划与布局；基本掌握常见无土栽培模式的成本与效益分析。无土栽培基地的规划与布局；无土栽培环境调控技术。无土栽培环境调控技术。第一节基地规划与布局第二节设施与建造要求第三节生产成本与效益分析第四节环保设施及环境调控技术一、明确无土栽培的基本条件二、无土基地的规划与布局三、蔬菜生产的周年安排1.气候和季节要有适宜的气候和季节除了全自控的现代无土栽培设施外，无土栽培植物必须要在适宜的气候和季节下进行。凡是适合作物生长的气候和季节，都能进行无土栽培。2.保护设施无土栽培属于设施农业，主要局限在温室、大棚等覆盖栽培设施下使用。3.基本设备与装置不论哪种无土栽培方式，都要有适合要求的栽培床、供液系统和控制系统，保证作物在正常生长发育所需的适宜的环境条件，并能做到人为调控。一、明确无土栽培的基本条件明确无土栽培的基本条件4.水源、水质要有优质的水源保证充分的水分供应是营养液配制与栽培管理的必要条件，且水质条件影响到无土栽培的效果，因此，要求水源充足且优质。5.能源电力供应有保障电力供应正常，不会因中途停电停水而影响营养液的供应。6.技术人员要有懂得无土栽培的技术骨干，能正常进行管理和操作。选址生产项目规划的内容二、无土基地的规划与布局1.大、中城市无土栽培是一项先进技术，具有一般土壤栽培所无法比拟的优越性，然而无土栽培又是一项高新技术，涉及到农业工程、化学、肥料、农作物栽培等多门科学，其技术难度也很大，更重要的是因为无土栽培需要一定的设施和装置，还需要供应大量的营养液。以番茄为例，种一季番茄从种到收，每株需要营养液80L，每亩种2400株计算，需要营养液192吨，若每吨营养液肥料的成本为9元。栽培每亩番茄其营养的成本就要1728元。因此在发展无土栽培时应首先考虑成本的投入，在经济条件差的地方，不可盲目发展无土栽培。经济发达地区、对外开放城市有能力拿出较多资金投入无土栽培，形成规模效益，并通过无土栽培生产出优质的高档蔬菜、花卉产品，出口或内销均可。随着人民生活水平的提高和健康意识增强，无公害蔬菜和绿色蔬菜的需求量越来越大，在大中城市郊区从事无土栽培蔬菜、花卉生产，具有运输和销售方便、就近供应的特点。选址2.自然条件优越之处作为无土栽培基地要求地势平坦，交通便利、当地的基质资源丰富、水源充足、水质条件好、能源供应正常。有风力发电、沼气生产条件的地方，在无土栽培其他条件适宜的前提下，可优先考虑作为无土栽培基地，这样无土栽培可与生态农业、环保农业结合起来。3.政府重视农业的市县农业是第一产业，是弱势产业，而无土栽培又具有高投入高产出的特点，因此，最好得到地方政府在政策措施、资金上的大力支持。目前，国家、省、市三级政府重点支持龙头企业和农业园高新技术园区建设，各省市相继建立了国家级、省级农业高新技术示范园区，园区内及一些农业上的龙头企业都先后建有自己的无土栽培基地。选址4.效益好的企事业单位选择效益较好的大型企事业单位所在地区，大型企事业单位效益好、员工数量多，有利于有针对性地生产和就近销售无土栽培的产品。而且可利用一些工矿企业的余热进行温室加温、基质消毒等。5.考虑经营方向的栽培项目如果从事旅游观光农业和面向中小学生开展科普教育或生产名优高档花卉和出口蔬菜、无公害蔬菜，无土栽培基地最好建在城郊或农业高新技术园区内；如果经营生态酒店和生态餐厅，最好选择城乡交接处或一些风景区附近。在经济、技术和市场条件都很好的情况下可以发展无土栽培，但要选好栽培项目，应注意以下几点：1.市场调研无论是土壤栽培还是无土栽培，在选择和栽培项目时首先都要做好市场调查与预测工作。通过科学、细致的市场调查，做好可行性分析和专家论证，才能选准、选好项目，可以说做好这项工作是为生产出适销对路的农产品奠定了坚实基础。2.量力而行无土栽培一次性投资较大，且运转成本较高，技术条件要求严格。因此，必须根据自身资金实力状况和人力、物力条件选择大小适中的栽培项目、栽培方式和生产规模。一般经济欠发达地区、专业户最好选择投资较少、管理简便的基质栽培方式，而且栽培项目和栽培面积不宜太大。生产项目3.明确栽培目的与重点如果是要彻底解决长期保护地栽培造成的土壤连作障碍问题，则可以发展无土栽培；如果是丰富庭院经济，自产自销，则选择的项目不易大，投资少，便于管理，而且栽培形式要与庭院整体风格相一致。如果建设生态餐厅、生态酒店，所选择的栽培项目要与当地饮食习惯、整体布局相适应和协调，项目宜小宜大，但要分区依空间和地形确定，新颖别致并兼具观赏性。4.确定适宜的栽培模式无土栽培的类型和方式很多，根据不同地区和经济、技术等条件选用适当方式。尽可能就地取材，简易可行，降低成本。5.选种效益高的作物如：特菜、瓜果和花卉等。1.总体规划总体规划和一般设施栽培园艺场相同，包括生产区、育苗区、产品加工及办公后勤等。2.面积和范围根据投资与生产管理水平以3.33～6.67hm2为宜。受条件所限可降低面积。3.生产区的划分以每区2000.l～3333.5m2（10～15个标准棚）为宜。4.栽培系统以3～6个标准大棚（666.7～1333.4m2）为一组。便于生产安排与营养液的供应和生产管理。规划的内容5.栽培床的建造栽培床不宜建水泥结构，因其比热大，易渗漏，不能搬迁和拆卸。可采用EPS（聚苯乙烯）发泡材料压模成型栽培槽,可拚接，可搬迁。这种栽培槽既能作基质培亦可作深水培或营养液栽培。也可用砖砌成简易的临时栽培床。花卉栽培和工厂化育苗可用角铁焊成活动床架。棚内栽培床的设置以三排6条为宜，或四排8条。6.贮液池贮液池可置于每组的中心棚内的中间位置，一般为地下式，有条件的亦可另建设施。根据大面积无土栽培蔬菜生产的实践，为提高周年生产的利用率，增加经济效益，周年生产布局可作如下安排。春番茄→秋番茄；春黄瓜→秋番茄；春番茄（黄瓜）→伏芹菜（青菜）→番茄（生菜）；生菜全年多茬次栽培；蕹菜全年多茬次栽培；西芹→西芹；甜瓜→甜瓜；甜瓜→草莓。三、蔬菜生产的周年安排一、基本设施二、建造要求无土栽培的基本设施或装置一般由栽培床、贮液池、供液系统和控制系统四部分组成。（一）栽培床栽培床是代替土地和土壤种植作物，具有固定根群和支撑植株的作用，同时要保证营养液和水分的供应，并为作物根系的生长创造优越的根际环境。栽培床可用适当的材料如塑料等加工成定型槽，或者用塑料薄膜包装适宜的固体基质材料或用水泥砖砌成永久性结构和砖垒砌而成的临时性结构。栽培床形式很多，一般分育苗床和栽培床两类，具体规格大小等内容在栽培技术及无土育苗技术章节中介绍。在选用栽培床时应以结构简便实用、造价低廉、灌排液及管理方便等为原则。一、基本设施基本设施（二）贮液池贮液池是贮存和供应营养液的容器，是作为增大营养液的缓冲能力，为根系创造一个较稳定的生存环境而设的。其功能主要有：①增大每株占有营养液量而又不致使种植槽的深度建得太深。②使营养液的浓度、pH值、溶存氧、温度等较长期地保持稳定。③便于调节营养液的状况，例如调节液温等。如无贮液池而直接在种植槽内增减温度，势必要在种植槽内安装复杂的管道，既增加了费用也造成了管理不便。又如调pH，如无贮液池，势必将酸碱母液直接加入槽内，容易造成局部过浓的危险。基本设施（三）供液系统供液系统是将贮液池（槽）中的营养液输送到栽培床，以供作物需要。无土栽培的营养液供应方式，一般有循环式供液系统和滴灌系统两种，主要由水泵、管道、过滤器、压力表、阀门组成。管道分为供液主管、支管、毛管及出水龙头与滴头管或微喷头。不同的栽培形式在供液系统设计和安装上有差异(见栽培技术章节)。（四）控制系统控制系统是通过一定的调控装置，对营养液质量和供液进行监测与调控。先进的控制装置采用智能控制系统，实现对营养液质量、环境因素、供液等进行自动全方位监控。自动控制装置包括电导率自控装置、pH自控装置、液温控制装置、供液定时器控制装置等。从而实现根据植物不同生长发育阶段对营养的需求，人工利用这些设备来监控营养液质量变化，适时调整和补充，并定时向作物供给营养液，做到营养液补充和供液及时，调整到位，并减少人力，节省电力和减少泵的磨损。水源阀门过滤器施肥器营养液A营养液B主管支管滴灌管线作物控制装置（一）种植槽规格种植槽规格符合设计要求，坡降大小保证营养液在槽内正常流动。（二）贮液池容积贮液池容积大小能够满足栽培区营养液供应。（三）供液系统水泵、管道及管件选用要符合设计安装要求。（四）控制系统控制系统安装合理，控制有效。（五）系统运行无土栽培设施系统运行正常，无跑、冒、滴、漏现象。二、建造要求一、基质槽培二、基质水培三、DFT四、NFT五、有机培生产成本与效益简单易懂的成本与效益的概念是：在一定的时间内，总收入多于总支出就是盈利，反之就是亏损。由于成本的计算方法不同，折旧的年限不同，因此就使问题更加复杂。这里所谈的成本，不包括温室和大棚等保护设施的建造成本，仅指在传统土壤栽培温室或大棚的基础上增加全套的无土栽培设施系统所需的成本。如按5～10年的折旧来计算无土栽培设施的成本，应该说是不高的。但在作物种植之前，各种设备必需全部安装好后才能投入运转，因此，在投产之前的一次性投资就成为生产者考虑的主要问题。另外，投产后的运转成本与效益如何，也是必须研究的。以下就我国目前无土栽培的主要方式的投资与效益叙述如下。1.栽培槽材料：可用砖、水泥、混凝土、竹竿或木板条等制成；规格：栽培槽高20厘来(4块砖叠起)，内径宽48cm（2块砖横放），长度根据温室的地形而定。现代大型温室的这种栽培槽长度可达30m；塑料日光温室的栽培槽长度只有5～6米。栽培槽底部铺一层0.1mm厚的塑料薄膜（以防土壤病虫的危害），然后把基质填入栽培槽中。2.费用（以1亩地计算）30m3基质：2500元；灌溉设备：2000元；1万块红砖：2000元；60kg聚乙烯薄膜：700元。一、基质槽培1.栽培槽规格：V字形，宽20cm，深20cm，长5～10m。2.费用（以1亩地计算）土栽培槽：5000元；水泥栽培槽：8000元；铁皮栽培槽：1万元。基质：350元；黑色聚乙烯薄膜700m2：500元。二、基质水培1.栽培槽材料这种方法属于深水栽培法。栽培槽用泡沫塑料板、水泥等制成。泡沫板、水泥、砖块等。2.栽培槽规格深10cm，宽50～100cm，长为5～15m。3.费用每亩：1.5万～2.0万元。三、深液流法(DFT)1.栽培槽这种方法是用铁皮或泡沫塑料板或硬质塑料做成。材料；规格：深10cm、宽10～20cm，长5～20m。2.费用（以1亩计算）一次性投资：3.5万元；简易：1.5万元。四、营养液膜栽培技术(NFT)五、有机培1.栽培槽材料水泥、砖块等。2.栽培槽规格深20cm，宽100cm，长18m。3.费用每亩水泥砖块：1万；贮液池600；灌溉设备3000。总计：1.4万元。一、环保设施的类型二、设施的结构与性能三、设施环境调控技术塑料大棚日光温室现代化温室植物工厂一、环保设施的类型环保设施的类型我国目前常用于无土栽培的环境保护设施主要有日光温室、塑料大棚、现代化温室、防雨棚和遮阳网等。环境保护设施是指为调控温、光、水、气等环境因子，其栽培空间覆以透光性的覆盖材料，人可入内操作的一种栽培设施。依覆盖材料的不同通常分为玻璃温室和塑料温室两大类，塑料温室依覆盖材料的不同，又分为硬质（PC板、FRA板、FRP板、复合板等）塑料温室和软质塑料（PVC、PE、EVA膜等）温室；依形状分为单栋与连栋两类；依屋顶的形式，则分为双屋面、单屋面、不等式双屋面、拱圆屋面等。塑料大棚日光温室日光温室的性能现代化温室植物工厂二、设施的结构与性能塑料大棚拉花上弦下弦拉杆地面（1）结构（2）功能A：光照B：温度白天太阳出来1～2h升温；11～13h（20℃）；15～17h降温；清晨时，比外界高3～5℃。C：湿度（3）适用地区及栽培季节长江以北及黄淮地区。春、秋、冬季节栽培。无柱钢架大棚（1）结构：用2×1.2～1.5mm薄壁钢管制做拱杆、拉杆、立杆。用卡具、套管连接棚杆组装成棚体。（2）功能：棚内空间