汪晓云北京绿东国创农业科技有限公司我们知道,无土栽培的本质是不需要天然土壤来栽培植物,通过创造植物生长的良好根际环境与营养条件,实现植物更好地生长,充分发挥植物的生产潜能,获得优质、高产的园艺产品。现代无土栽培已经不是单纯的植物栽培技术,而是通过设施工程手段来武装和优化作物生长的根际环境,调控好根部温度、养分、酸碱度、氧气等的系统工程技术。国内在“七五至九五”期间,在无土栽培及工厂化农业的研究过程中,通常把降低设施装备与生产运行投资作为努力目标,从主观上把无土栽培及工厂化农业向设施、技术简易化发展,以此降低无土栽培的技术难度,为的是让普通农民学得会、用得上、投资得起。但我们忽略了无土栽培和工厂化农业是一种高科技、高投入、高产出的植物生产手段,是需要规模化经营、模式化管理、工厂化生产的植物生产系统,不是一家一户小农经营的生产模式,需要有相当经济实力的实体、科技企业或民间合作组织来投资和建设运行的农业生产模式。随着国内劳动力成本的不断上升以及劳动力资源的日益短缺,传统以耗费人力、依赖土壤耕种的设施园艺生产方式将逐步退出历史舞台,取而代之的就是环境舒适型、作业轻松型、管理智能型、产品标准型、经营规模型的工厂化农业模式。国内无土栽培技术的发展现状国际无土栽培技术的发展简况无土栽培技术的研发方向国内无土栽培的发展展望无土栽培设施工程与科技服务产业化无土栽培设施模式及产品开发无土栽培的主要模式无土栽培的生产应用无土栽培与观光农业无土栽培科技服务产业的兴起国内在七五-九五期间,无土栽培研究一方面是引进国外的设施与技术,一方面是进行消化吸收并简化无土栽培设施与技术,这是和中国国情相匹配与同步的。从事无土栽培研究的单位主要有山东农业大学、南京农业大学、华南农业大学、中国农业大学、北京林业大学、中国农科院、浙江省农科院、上海市农科院、江苏农科院以及后来的沈阳农业大学等。“十五”以后许多省市地方科研院所及农业院校也自发开展无土栽培研究和配套设施工程、控制系统的研发推广。从目前无土栽培的文献和曾经推广的无土栽培模式可以看出,国内主要是山东农业大学研究的“鲁SC系统”,南京农业大学的“NFT水培”,中国农科院的“有机生态型无土栽培”、浙江农科院的“浮板毛管水培(FCH)”、华南农大的深液流(DFT)水培等模式。这些模式的推广主要是主持该模式研究的科研单位科技人员直接进行推广,在80-90年代推广了一些面积。现在唯有有机生态型无土栽培、简易基质培模式(无机营养),深液流水培在国内一些农业园区中还有少量的应用。到目前为止,国内真正用于规模化生产的无土栽培模式还不多,无土栽培产业化依然艰难,生产应用主要分布在西北干旱和沙化严重的非耕地上,利用无土栽培的节水性能和不需要改良土壤,即可进行蔬果、花卉等园艺作物的生产。有机生态型无土栽培,设施投资低,技术简单,非常适合西北环境恶劣、经济欠发达地区的园艺生产,适合作为非耕地上的、低成本的一种生产模式。最近几年,在山东、上海、河北、江苏、湖北等一些省市的温室设施栽培中,岩棉培及各种简易类型的基质栽培、水培在生产领域也开始逐渐发展起来。可以肯定一点的是,具有中国特色的农业科技园区以及日益盛行的观光农业园,是推动我国无土栽培技术发展的主要动力!无土栽培作为一种科技含量比较高,模式变换比较多,视觉效果比较好的现代农业栽培方式,受到了这一领域用户的普遍推崇。基于农业科技园区多数是地方政府和农业主管部门投资建设,观光农业除了也有政府主导的投资项目以外,现在更多的是有经济实力的企业斥资建设的,这些投资者一般比较注重生产方式的科技展示与观光效果,其次注重其作物栽培过程的自动化、智能化水平,以减少人力参与和人为干扰。无土栽培在农业科技园区和观光农园中的普遍推广与展示示范,有力地推动了无土栽培的科技创新和产业发展,园艺作物无土栽培的工厂化、产业化优势已逐步凸显。随着无土栽培技术在国内园艺生产领域,都市观光农业、农业科技园区领域的推广应用,面积的不断扩大,以及日益盛行的都市阳台农业、家庭园艺等对无土栽培设施产品与技术的需求,以无土栽培设施工程、观光园艺工程及家庭无土栽培园艺产品为经营服务业务的科技服务型企业在国内得以涌现和发展,从最初以科研单位专家教授直接将成果转化推广的模式转变成以科技服务型企业为主导的无土栽培推广模式。一些科技型企业不仅将国内外已有无土栽培及工厂化农业设施与配套技术成果在国内推广应用,而且业已发展成长为具有自主创新、自主研发的专业化公司。无土栽培科技服务型企业的诞生和发展以及研发创新能力的提升,将显著提高无土栽培技术对我国设施园艺科技发展的贡献,有力促进我国设施园艺产业向规模化、标准化、工厂化发展。荷兰、瑞典、丹麦、德国等欧洲国家普遍推广岩棉培技术,以色列主要是沙培和一定面积的岩棉培,日本主要是水培和复配基质栽培模式,这些国家不仅无土栽培的设施化、规模化、产业化程度很高,无土栽培科技服务型企业也伴随着无土栽培的科技进步和发展而发展。高产栽培及其生理研究品种选育:不同地区、不同季节、不同栽培方式的高产无土栽培专用品种选育。生理调控:长季节栽培作物的生理调控研究;短、平、快高产栽培生理调控研究。营养调控:高产栽培的植物营养配比与调控研究。根际环境调控:不同无土栽培模式、基质及根际理化环境调控研究;无土栽培条件下的温室设施环境指标调控研究。优质特色园艺产品生理调控与栽培研究品种选育:不同商品外观、不同营养保健价值、不同口感的无土栽培品种选育;蔬果营养品质与生理调控研究,环境调控变化研究。长季节栽培与速生多茬栽培研究果菜长季节栽培的专用温室、专用栽培设施研发;长季节栽培的生理调控、营养调控及农艺栽培技术研究;速生多茬高产栽培温室、专业栽培设施研发;速生多茬栽培的作物生理调控、营养调控及农艺栽培技术研究。设施环境工程与智能化控制研究无土栽培的设施环境与土壤栽培的环境差异很大,“气肥”调控显得特别关键、病虫害控制至关重要;必须摒弃经验型管理,强化智能化控制。机械化与机器人作业研究无土栽培是工厂化农业的基础,工厂化农业除了设施环境极其调控环境的措施以外,实现生产过程的机械化、自动化、智能化管理、采收作业是重要环节。因此,无土栽培的配套机械设施、智能化管理作业机器人的研发将是主要方向。人类社会进步和发展,不是要远离植物,而是要亲近植物,要让植物(在这里我们主要是指农作物、园艺作物)进驻到城市及人居环境中来,成为构建城市绿色的主要生命群体,使这些人类赖以生存的植物与城市人实现零距离接触。要实现这一目标,就需要要通过工程与环境调控手段,实现机械化、智能化、洁净化、艺术化的栽培,使植物与人类生活环境交融,使植物生长在高度发达的现代城市中,籍以优化和调节人类的生活。只有无土栽培技术才能实现城市生活的更加美好!要打造这样一种美好的都市环境与美好的城市生活,研究的课题极其庞大,需要解决的问题很多,比如:城市立体农业的设施工程与作业机械、智能机器人的研究;城市立体农业的“根际微环境”调控技术;人居环境与植物生长环境的协调技术研究;植物气味及气体的互为利用交换调控技术研究;人居环境植物养护管理及采收技术等的一系列研究。城市化发展需要无土栽培优质、安全、高产园艺产品生产需要无土栽培非耕地利用需要无土栽培休闲慢生活时代需要无土栽培特殊环境的园艺作物生产供给城市化发展需要无土栽培我们知道,城市化发展是以钢筋、水泥建筑占用耕地,破坏植物生长空间为代价的,而钢筋水泥建筑本身不具备可供植物生长的载体功能。城市是人口高度密集之所,也是集中消费绿色植物产品和排出有机碳、化学碳化物的场所。如何利用好城市一切可利用的空间及建筑物表面进行植物栽培,利用和吸收高碳空气、美化环境、净化空气,就需要通过无土栽培设施工程技术来实现。生产优质、高产、安全的园艺产品需要无土栽培技术目前我国的设施园艺发展已经面临很大的制约因素,也就是温室的连作障碍问题,土壤长期连作导致土壤板结、盐碱化、病虫害严重,农药、化肥严重超标,农产品安全已经得不到有效保障!产量、品质也不断下降,导致设施园艺的生产效益降低,进而出现温室荒废、弃耕的现象。国内许多地方可以看到“残垣断壁温室、白色污染到处飘逸”的景象。许多日光温室蔬菜生产老产区,土壤的重金属污染、地下水污染已经无法生产出优质、安全的农产品。要解决这一难题,最直接有效的办法是采用无土栽培。我们不断提升我国无土栽培的设施装备水平,提升无土栽培技术和配套服务功能,才能实现园艺产品的质量、产量可控。非耕地利用需要无土栽培我们国家国土面积的一半以上是无法直接耕种的土地,沙漠、戈壁滩、盐碱地、以及荒漠化土地遍布西北的新疆、甘肃、宁夏、青海、内蒙等省市自治区以及沿海的山东、江苏等省的盐碱滩涂。这是我们未来农业发展需要拓展的领地和空间,在这些环境比较恶劣的地区从事农业生产,无土栽培是必然选择!休闲慢生活时代需要无土栽培现代城市生活节奏快、压力大使许多酷爱养花种草的朋友没有精力,没有条件去实现这些兴趣爱好。常规种植的培养土取之不易,种植空间难以获得,种植管理难度大、费工费时,水肥管理不好调控等。人们希望获得洁净、高雅、方便、轻松以及耗时少、观感好的种植方式和技术,家庭无土栽培设施及技术的研发、推广将满足这一都市休闲生活及园艺爱好者的需求,人们在自家阳台、窗台甚至厨房、客厅都能进行花草蔬菜的栽培,使自己得到身心舒缓、减压提神。特殊环境下的园艺产品生产供给太空环境的绿色植物栽培;地下作业、防空设施环境的植物栽培,新鲜蔬菜供给;办公、居家不具有直射阳光的场所的蔬菜、花卉栽培,未来城市闲置建筑物、厂房的空间利用;以上三个领域的生产需要无土栽培的高级阶段---植物工厂装备的集成应用才能实现。无土栽培将从设施园艺领域脱颖而出,形成一个代表现代农业和未来农业的主导产业。以无土栽培为生产手段的园艺种植产业将逐步取代过去的土壤耕种生产模式;以无土栽培技术来进行特色优质园艺产品培育将成为一个新型园艺技术产业;以无土栽培设施工程与产品研发推广,技术咨询服务为业务的科技企业将成为推动无土栽培产业发展的助推器。北京绿东国创农业科技有限公司无土栽培设施及产品研发复合无土栽培模式番茄定植初期↘基质袋外面的根系链条式墙体栽培设施实施案例塑料组拼式墙体栽培设施产品管道式水培的升级换代产品,开发的专用半圆管式塑料定植盖、卡托、半圆管堵等产品与直径110mm的PVC管直径配套,定植盖长度为79.5cm,单片清洗、搬运、定植、采收等作业非常方便。完全可敞开的半圆管能将所有残根、污垢清理出,消毒非常方便,同时也增强了管内的透气性。进一步发挥管道式水培的灵活、取材容易的优越性。5半圆管式水培支架结构与通常管道式水培支架结构一致,开发的半圆管槽塑料托卡使安装更为方便,托卡的灵活性使管道栽培的管距实现了可调节,进而实现立体空间的高效利用,也有利于植株个体更好生长而提高商品性。55该设施结构简单,即碗形种植容器,碗中具有一串接管芯,将每个栽培碗串叠而成立体种植柱,碗内灌注栽培基质,上下配合给回液管路设施,即可用于叶菜花草种植。5该设施适宜于小棵型的叶菜、花草的种植,也可用于芽苗菜种植。适用于高档环境的立体美化种植;叠碗还可配合管圈,实现种植碗纵向间距的调节。设施安装固定后,在每层种植碗内灌注基质,而后进行播种、定植作业。5555该设施是一种最新开发的墙体基质栽培设施,其结构特点是流线型设计,安装后整洁美观,适合栽种各种矮生叶类蔬菜、草莓、花卉、观赏草以及芽苗菜等。1、可种植的作物种类更广泛;2、基质填充、定植作业与清洗消毒十分方便,可一次安装永久使用。3、槽体采用ABS塑料注塑而成,色彩美观、经久耐用。4、结构简约、安装方便。5、适宜于温室分区隔离、生态餐厅墙体装饰种植、阳台种植。55叶菜栽培模式之叠槽式墙体栽培5叶菜栽培模式之叠槽式墙体栽培该设施由弧形“种植盒”、弧形“连接盒”、基座、固定装置、给回液管路等组成。设施特点:种植盒、连接盒呈1/4圆弧形,内腔直径22