无土栽培基地与环境控制

无土栽培学无土栽培学无土栽培学无土栽培学无土栽培学无土栽培学无土栽培学无土栽培学教材主编：郭世荣任课教师：朱文东第四章第四章第四章第四章第四章第四章第四章第四章无土栽培保护设施与环境控制无土栽培保护设施与环境控制无土栽培保护设施与环境控制无土栽培保护设施与环境控制学习目标：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。知识点：无土栽培基地的规划与布局；环境调控技术。技能：环境调控技术。第一节第一节　　基地规划与布局基地规划与布局第二节第二节　　设施与建造要求设施与建造要求第三节第三节　　设施环境调控技术设施环境调控技术第四节第四节　　植物工厂植物工厂　　1.适宜的气候和季节除全自动控制的无土栽培设施外，必须具备栽培蔬菜或花卉适宜气候和季节。2.具备必要的保护设施3.建有适当的无土栽培栽植系统如适合要求的栽培槽、供液系统和控制系统等。4.可靠的能源供给如要有优质的水源，其水质条件不能影响栽培效果；电力供应有保障，不能中途停电而影响营养液的供应。5.有技术人员有掌握无土栽培技术的管理人员，能正常进行生产管理和操作。一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件一、发展无土栽培的基本条件第一节第一节第一节第一节　　　　无土栽培基地规划与布局无土栽培基地规划与布局无土栽培基地规划与布局无土栽培基地规划与布局1.经济发达，对外开放的大、中城市郊区一是有利解决设备、技术及资金投入问题，经济条件差的不可盲目发展无土栽培；二是大中城市人们生活水平高、健康意识强，对优质蔬菜、花卉的需求量大，具有运输和销售方便，就近供应的特点。2.自然条件优越之处要求地势平坦，交通便利，当地基质资源丰富，有充足优质水源，电力有保障；周边无污染企业(工厂)，环境无污染。二、规划与布局的内容二、规划与布局的内容二、规划与布局的内容二、规划与布局的内容一）选址3.政府重视的市县无土栽培具有高投入高产出的特点，同时又是第一产业和弱势产业，要当地政府政重视无土栽培生产的发展，能给予政策、资金扶持。4.选择效益好的企事业单位附近员工收入高，购买力强，有利形成有针对性的生产和就地销售。5.考虑经营方向和栽培项目如果从事旅游观光农业和科普教育基地或生产名优高档花卉、蔬菜，就选址城郊或高新工业园区；如果经营生态酒店（餐厅），可选址城乡交界处。1.市场调研对市场的需求进行调查和可行性论证，确定无土栽培发展方向。2.量力而行无土栽培一次性投入大，且运行成本高，技术条件要求严格，因此必须根据自身人、才、物实力，选择栽培方式和规模。一般欠发达地区易选择投资少的基质栽培，且栽培项目和栽培面积不宜过大。二）无土栽培项目的选择3.明确栽培目的与重点为解决当地土质的连作障碍问题，可发展无土栽培；如果发展旅游生态酒店(餐厅)，栽培项目要与当地饮食习惯、整体布局协调，栽培空间和地形新颖别致富有观赏性；但如果是发展庭院经济，项目选择不宜过大，且要投资少，便于管理。4.选用适当栽培方式无土栽培类型和方式多，要充分结合当地经济、技术条件，选用能就地取材，简单可行，成本低得方式。5.选择附加值和效益高的作物选用名优花卉和新、奇、特蔬菜作物。1.1.总体规划总体规划投资规模要适宜，规划面积要与管理水平、资金和人员等投资规模要适宜，规划面积要与管理水平、资金和人员等资源一致。规划应包括准备区、生产区、产品加工区及办公后资源一致。规划应包括准备区、生产区、产品加工区及办公后勤场所等。勤场所等。2.2.面积和范围面积和范围3.333.33～～6.6767公顷公顷3.3.生产区的划分生产区的划分以以33～～66个标准大棚个标准大棚(1-2(1-2亩亩))为为11组，组，1010～～1515个标准棚为个标准棚为11区。区。三）规划的内容4.4.栽培床建造栽培床建造栽培床不宜用水泥结构，不宜搬迁和拆卸，可用发泡塑栽培床不宜用水泥结构，不宜搬迁和拆卸，可用发泡塑料压模成型的栽培槽或用砖块砌成的简易临时栽培床；花卉料压模成型的栽培槽或用砖块砌成的简易临时栽培床；花卉栽培可用角铁焊成活动床架。棚内栽培床设置以栽培可用角铁焊成活动床架。棚内栽培床设置以33排排66条或条或44排排88条为宜。条为宜。5.5.贮液池贮液池置于每组中心棚的中间位置，一般采用地下式或有条件置于每组中心棚的中间位置，一般采用地下式或有条件的可建专用设施。的可建专用设施。11、栽培床、栽培床22、贮液池、贮液池33、供液系统、供液系统44、控制系统、控制系统一、基本设施一、基本设施一、基本设施一、基本设施一、基本设施一、基本设施一、基本设施一、基本设施滴灌系统营养液灌溉机第二节第二节第二节第二节　　　　无土栽培设施与建造要求无土栽培设施与建造要求无土栽培设施与建造要求无土栽培设施与建造要求水源水源阀门阀门过滤器过滤器施肥器施肥器营养液营养液AAAAAAAA营养液营养液BBBBBBBB主管主管支管支管毛管毛管作物作物控制装置控制装置滴灌系统示意图一）种植槽规格一）种植槽规格1、槽培法规格：一般槽长15～20m，宽0.4～1m，高10～15cm；槽框用砖、水泥板或木板制成。施液方式：多采用喷洒或滴灌式。二、建造要求二、建造要求2、袋（盆）培法规格：用厚度为0.1mm0.1mm0.1mm0.1mm塑料袋（盆）装固体基质；袋（盆）高和直径各为30~35cm30~35cm30~35cm30~35cm，底部有排水孔。施液方式：滴灌式。3、营养液膜系统栽培系统由储液池、栽培床、管道系统、泵和控制系统组成。将作物种植在浅层（0.10.10.10.1～1cm1cm1cm1cm）流动营养液中的水培方法。4444、深液流循环栽培、深液流循环栽培、深液流循环栽培、深液流循环栽培栽培方式同营养液膜技术，但栽培床流动的营养液层较深（5～10cm）。规格：床长5～10m，宽0.6m，高0.1m，用水泥板、木板、泡沫塑料板凳制成，槽内铺塑料膜防漏，槽上盖2cm厚的泡沫板，其上覆盖一层黑白色膜。二）贮液池容积二）贮液池容积三）供液系统三）供液系统四）控制系统四）控制系统第三节第三节第三节第三节　无土栽培设施环境调控技术　无土栽培设施环境调控技术　无土栽培设施环境调控技术　无土栽培设施环境调控技术一、环保设施的类型及性能一、环保设施的类型及性能一、环保设施的类型及性能一、环保设施的类型及性能P1711、塑料大棚用塑料薄膜覆盖的拱型简易温室设施统称为塑料大棚，简称大棚。其骨架有竹木结构、钢筋焊接结构、钢筋混凝土或镀锌钢筋装配式结构等。温度：大棚一般无加温设施，白天太阳出来1-2h升温；8-11点直线升温，5-8℃/h，11-13点(20℃)；15-17点降温；清晨时，比外界高3-5℃。湿度：提高35～40%。特点：大棚有结构简单、拆建方便、投资省、土地利用率高，棚内空间大，无立柱，透光性好，作业方便等优点。在北方多用于“春提前、秋延后”栽培。在南方则用于越冬或防雨栽培。拉花拉花上弦上弦下弦下弦拉杆拉杆地面地面6-10m2.3|3.0m长30-50m30-50m30-50m30-50m用于无土栽培的大棚，跨度一般为6-10m，顶高2.3-3.0m，长30-50m。建设中的拱形钢架塑料大棚建设中的拱形钢架塑料大棚建设中的拱形钢架塑料大棚建设中的拱形钢架塑料大棚建设中的拱形骨架大棚群建设中的拱形骨架大棚群建设中的拱形骨架大棚群建设中的拱形骨架大棚群未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架拱形钢架大棚群拱形钢架大棚群拱形钢架大棚群拱形钢架大棚群拱形骨架大棚群俯瞰拱形骨架大棚群俯瞰拱形骨架大棚群俯瞰拱形骨架大棚群俯瞰2、日光温室装配式日光温室靠日光能维持冬季蔬菜生产的温室，称为日光温室。骨架由后墙、后坡、前屋面和两山墙组成；修建方向：坐北朝南，东西延长方位。低温度能维持在8-13℃；平均降温0.4-0.6℃/h(远低于塑料大棚)；作物生长较塑料大棚提早(春季)或延后(秋季)各35-45d。湿度一般在15(上午快速升温)-80%(下午快速降温)。性能：进光性不及塑料大棚，室内光照分布不均匀。但最日光温室入口日光温室入口日光温室入口日光温室入口日光温室骨架日光温室骨架日光温室骨架日光温室骨架((((竹架竹架竹架竹架))))未植株作物前的日光温室未植株作物前的日光温室未植株作物前的日光温室未植株作物前的日光温室种植作物的日光温室种植作物的日光温室种植作物的日光温室种植作物的日光温室骨架结构日光温室内部未覆盖薄膜前的日光温室日光温室群的棚头工作间3、现代化温室1）结构　　加温、降温系统；保温系统；加湿、降湿系统、CO2施用系统；通风系统；补光或遮阳系统；供肥供水系统、排水集雨系统、防护系统；气象站；动力系统；控制系统。2）材料和使用年限　　材料：热镀锌钢材或铝型材－结构材料，混凝土－基础材料。　　年限：一般建筑面积较大，可使用20-50年。我国现代化温室多为连栋温室。连栋温室造价低、占地省、保温性好、便于操作管理，但通风换气效果较差。根据连栋温室屋脊走向一般南北向布置为多，光照分布较均匀。我国大型连栋温室发展迅速，自动控制程度相对较高，可实现温室综合环境智能化控制，实现高产、优质、高效栽培。但一次投资与运行管理费用较高。连栋连栋连栋连栋PCPCPCPC板温室板温室板温室板温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室大型连栋温室4444、植物工厂、植物工厂、植物工厂、植物工厂它是现代设施农业发展的高级阶段，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技植物工厂术、工程技术和系统管理于一体，使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。二二二二、设施环境调控技术、设施环境调控技术、设施环境调控技术、设施环境调控技术光照、温度、湿度及CO2及其调控。一）光照及其调控光照是作物生长的基本条件，光照不足则作物无法正常生长，甚至停止生长，保护设施内的光照条件一般包括光强、光质、光照时间和光的分布。1、设施内的光照特征11）总辐射量低）总辐射量低，，仅为室外的仅为室外的5050～～8080%%；光照强度低，仅为陆；光照强度低，仅为陆地的地的6060～～80%80%。。。。总辐射量取决总辐射量取决光强光强和和光照时间光照时间，光强受到，光强受到设施覆盖材料设施覆盖材料((材质、老化、洁净度材质、老化、洁净度))的影响被的影响被减弱；光照时间因在冬春季为保暖常加盖减弱；光照时间因在冬春季为保暖常加盖草帘草帘等不透明材料而少于露地。等不透明材料而少于露地。33）光质变化大。）光质变化大。露地栽培太阳光照射，光的成分露地栽培太阳光照射，光的成分((光谱光谱))一致，不存在差一致，不存在差异；而设施内受透光覆盖材料异；而设施内受透光覆盖材料((玻璃、塑料等玻璃、塑料等))透光率的影透光率的影响，一般太阳光短波辐射进入设施内被作物或基质吸收后，响，一般太阳光短波辐射进入设施内被作物或基质吸收后，又以长波又以长波((红外光红外光))向外反射，长波被覆盖材料阻隔，导致设向外反射，长波被覆盖材料阻隔，导致设施内红外光波增多而增温。施内红外光波增多而增温。44）光照在时间和空间上分布极不均匀。）光照在时间和空间上分布极不均匀。设施内太阳辐射量，特别是直射光日总量因不同部位、设施内太阳辐射量，特别是直射光日总量因不同部位、不同方位、不同时间和季节而不均匀，光照在时间和空间上不同方位、不同时间和季节而不均匀，光照在时间和空间上的不均匀性，导致作物生长发育也不一致。的不均匀性，导致作物生长发育也不一致。光照影响作物的生长发育，加强设施内的光条件调控，光照影响作物的生长发育，加强设施内的光条件调控，以满足作物生长发育对光环境的要求。以满足作物生长发育对光环境的要求。11）设施