无土栽培概述.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,无土栽培的概念,无土栽培,soilless culture,hydroponics,solution culture,Soilless culture is defined as the science of growing plants without the use of soil,but by use of an inert medium,such as gravel,sand,peat,vermiculite,perlite or sawdust,to which is added a nutrient solution containing all the essential elements needed by the plant for its normal growth and development.,无土栽培学课程安排,无土栽培概述,植物根系生理,植物营养生理,营养液的组成与配制,水培设施的分类与管理,固体基质的种类与特性,基质栽培的设施与管理,无土栽培学课程安排,蔬菜无土栽培,无土栽培在其他方面的应用,理论课（,12,次课）,实验课（,4,次）,NFT,无土栽培的发展史,1840,年，德国科学家李比西提出的矿质营养学说为无土栽培奠定了理论基础。,1842,年，德国科学家,Wiegmann,和,Postolof,证实了矿质营养学说。,1859-1865,年，德国科学家,Sachs,和,Knop,首先提出栽培营养液配方，提出,10,元素学说（,C,，,H,，,O,，,N,，,P,，,K,，,Ca,，,Mg,，,S,，,Fe,）。,标准营养液配方的提出：美国科学家,Hogland,和,Aron,于,1938-1940,年证明微量元素的必要性，发表了经典的营养液配方。,Sachs,和,Knop,的水培装置,无土栽培的实用化发展,1929,年，美国科学家,Gerike,第一个将无土栽培用于商业化生产。,1935,年建起了面积达,8000,平米的无土栽培设施。,1938,年，沙培和砾培相继取得成功。,第二次世界大战期间，出于对军队的补给需要，无土栽培得以大面积发展，其后无土栽培扩大到欧洲和亚洲。,格里克的水培植物装置,现代发展阶段,1973,年首先在丹麦出现岩棉栽培技术，,1974,年英国科学家,Kooper,提出营养液膜技术,(NFT),。,日本对深水液流栽培（,DFT,）进行改良并用于商业化生产。,无土栽培向自动化、机械化方向发展。,20,世纪,80,年代始，日本、英国、美国、奥地利出现全封闭的植物工厂。,无土栽培的优点,可以避免土壤栽培所带来的连作障碍。设施栽培的特定小气候易产生土壤次生盐渍化，加之土传病害的发生蔓延，给生产带来极大威胁。,可以大幅度提高蔬菜的产量，荷兰温室黄瓜和番茄的产量分别达到,72kg/m,2,和,54Kg/m,2,，果实商品性大大提高。,节约水肥。采用滴灌和营养液配方，大幅度降低水分和肥料的用量。,无土栽培的优点,生产的自动化和机械化程度高，可大幅度提高劳动生产率。,生产不受地域限制，扩展了农业的发展空间。海岛、荒滩、盐碱地、沙漠地带均适合生产，亦可在家庭阳台、屋顶等处栽培。,产品清洁卫生，无污染。,用于工厂化育苗，大大缩短育苗周期。,有利于发挥植物生长潜力。,用于工厂化组培苗的生产。,无土栽培的应用,用于栽培蔬菜、花卉、药用植物。,基质栽培可用于果菜类和叶菜类蔬菜的生产；水培主要用于叶菜类蔬菜的生产。,花卉和药用植物的栽培多采用基质栽培。,岩 棉 培,Rockwool Culture,，以西欧占多数。,袋培,Bag Culture,，美国居多。,槽培,Trough Culture,立柱式无土栽培装置,半基质栽培,保持了全基质栽培的供液缓冲作用，又能使营养液与空气得到充分供应和满足。,鲁,SC-I,型装置,浅液流栽培,（,NFT,）,深液流栽培,（,DFT,）,漂浮板栽培,(FCH),雾培,无土栽培发展的背景,土壤连作障碍问题；,园艺作物的商品性问题；,园艺作物的周年供应问题；,特殊地域（海岛、油田、沙漠等地区的蔬菜供应问题）。,近年来我国无土栽培的发展趋势,有机生态型无土栽培技术；,观光农业和都市农业的兴起为水培、雾培等无土栽培设施的研究与拓展提供了新的平台；,家庭居室条件的改善和生活水平的提高促进了家庭园艺的兴起，为无土栽培提供了新的空间（阳台、屋顶花园、小型温室和无土栽培设施）,优质优价在一定程度上为无土栽培的高投入提供了一定补偿。,无土栽培发展中的不足,无土栽培设施与装备开发滞后；,无土栽培的精确调控技术刚刚起步，产品的产量和品质与国外有很大差距；,环境保护的意识比较淡漠，高效循环利用基本是空白。,无土栽培研究的几个热点问题（未来发展趋势）,1.,环境友好型无土栽培技术研究,荷兰已经普遍采用完全封闭型的基质栽培系统（,closed substrate culture),，已经全面禁止溴甲烷在生产上的应用。,无土栽培应朝环境友好型方向发展，减轻环境负荷。,drain collection,A,B,storage drain water,disinfection,storage,disinfected water,water,mixing supply water,nutrients,EC,pH,封闭式基质培系统示意图（,E.A.van Os,2004,）,加强有机废弃物的循环利用，开发出低成本的无土栽培基质；,无土栽培营养液的循环利用技术（营养液的消毒技术、栽培茬口的衔接技术）,2.,提高产品质量的研究,无土栽培下产品的风味品质较露地差，如何改进产品质量成为近年来的研究热点。,水培蔬菜的硝酸盐调控技术研究,提高果菜类蔬菜产品中可溶性固形物和含糖量的研究。,采用,4,种营养液浓度（,1/4s;1/2s;1s;2s,）研究了不同浓度营养液处理对水培生菜（品种为“弘农”和“绿领”）生长和品质的影响。,结果表明，,1/2,单位营养液浓度处理地上部和根的鲜重、干重、叶片数、叶长、叶宽、叶片含水量最高，其余依次为,1s,1/4s,2s,。,1/2,单位营养液浓度处理是适合水培生菜生长的营养液浓度。,研究了,4,种氮素形态配比（,NO,3,-,N/NH,4,+,N,分别为,100:0,，,75:25,，,50:50,和,25:75,）对基质栽培网纹甜瓜（品种为“春丽”和“蜜玲珑”）生长发育和品质的影响。,NO,3,-,N/NH,4,+,N,为,75,：,25,是比较适合于网纹甜瓜生长发育的氮素形态配比。,越来越多的人们抱怨很难再买到,“,风味浓郁,”,的番茄，研究发现，调亏灌溉技术可将番茄中可溶性糖含量从,5,（普通灌水）提高到,10,。,调亏灌溉显著还提高了水分利用率，具有明显的节水效果。,番茄风味：中度,重度,轻度,对照综合评价：中度亏缺灌溉最好的，其次是重度，然后是轻度，对照最差,不同程度亏缺灌溉对果实感观评价的影响,3.,降低无土栽培成本的研究,新无土栽培设施的开发,低成本无土栽培基质的开发,减少基质用量的研究,营养液配方的优化技术研究,营养液的分阶段管理技术研究,4.,无土栽培的自动控制技术研究,营养液的在线检测技术研究（,EC/pH/,单个营养元素的检测）,自控系统的开发,专家管理系统的开发,5.,数字农业的应用,作物生长模型的建立（生长发育与营养条件、外界环境条件之间的关系）,作物生长发育的数字化监测,作物生长的数字化管理,6.,重视无土栽培相关的基础研究,作物生长发育的逆境生理研究（低温、高温、盐害、低光照、抗病性）,无土栽培下作物生长发育规律研究,7.,无土栽培应用领域的扩大,从传统的园艺作物栽培到中药材和珍贵林木的培育,采用水生植物进行环境污染治理研究,植物工厂的迅速发展，将生物技术与无土栽培有机结合,参考书目,郭士荣主编,.,无土栽培学,.2003,，中国农业出版社,刘士哲主编,.,现代实用无土栽培术,.2002,，中国农业出版社,邢禹贤主编,.,新编无土栽培原理与技术,.2002,，中国农业出版社,文献查阅关键词,核心期刊：,无土栽培,水培,外文期刊：,Soilless culture,hydroponics,DFT(deep flow technique),NFT(nutrient film technique),