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鸟巢温室气雾栽培项目主要技术介绍 一．气雾栽培 它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。作物悬挂在一个密闭的栽培装置(槽、箱或床)中，而根系裸露在栽培装置内部，营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面。它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决得最好的一种形式，同时它也易于自动化控制和进行立体栽培，提高温室空间的利用率。空间是无限的，平面的平地是有限的，空气是无限的，土壤是有限的，只有向空中发展，只有用空气代替土壤，种植业的发展才可以说是一次革命性的跨越。石油是有限的，而太阳能及风能是无限的，只有建立以太阳能为生产生长主要能源的模式才是永续的模式。立柱式气雾培栽培蔬菜就是充分地利用空间的同时又能最大化地利用太阳能源，可用于光合作用，也可以光伏发电以供动力。 立柱式气雾栽培 气雾培可以让根环境处于最佳的水气肥环境，这种模式根系悬空于空中，氧气得以最大化供给，肥水通过雾化的方式提供，矿质离子及水份的吸收能得以充足的保证，根在富氧环境下能发挥出最大的能量转换率，所以离子交换吸收的速度又比其它任何方式都要快，使植物能发挥出最大的生长潜能，它是气雾培模式快速生长的核心所在。 土壤栽培与基质培，根系穿梭生长是固态环境中，总会或多或少地遇到土壤颗粒与人工基粒的生长阻力，植物为了克服阻力会以减缓根系生长或加厚根系表皮组织的方式来形成特有的陆生根，这种根的吸收效率与生长速度远不及水生根或气雾培的气生根来得快，所以气生根或水生根大多比陆生根要发达的多，而且根表皮或皮层也没有加厚现象，能保持长久的洁白与高强的代谢活性。这些都为气雾培模式创造了根系最佳的生理基础，也是它快速生长的原因之一。 目前，气雾培在生长上运用也将越来越多，生产科研上都得以有效的证明，它是一种极具生长潜力的新型栽培模式，不管是木本、草本、藤本植物都能使它的生长发挥出最大的发育潜能，在不改变基因的情况下，实现作物栽培的速生优质与高产。大大提高了生产效益，减少了管理投放，是未来农业中最为先进的栽培模式。 气雾培根系的特点 气雾栽培是一种把根系的生长潜力发挥到最大化的新型栽培模式，是根深叶茂这句话的最经典印证，是最为直观的证明，气雾栽培植物的根系有着令人惊叹的发育程度，是不管哪种栽培都不能相比的，根系的总数量，总长度，总表面积都数倍甚至上百倍于土壤栽培，与其说是栽培技术上的革命，还不如说是地下根系的一次彻底革命。生物的环境生态适应性，在处处都得以体现，在植物的任何一个器官上都能体现，这也是生物进化的理由，物种分化的根源。根系的生态适应性，表现在根形态根生理根功能与根作用。 二．植物生长计算机智能控制系统 植物生长计算机控制系统通过由检测植物生长相关的气候因子（如温度、湿度、光照强度、CO2浓度、营养EC值等）的感应传感器组成的检测系统，操作水泵、电磁阀、喷雾装置、热风炉、加温线发生器等装置组成执行部分，利用计算机管理控制，实现农副产品生产自动化的控制和调节。 首先智能感测器会对环境因子数据进行采集与感受，把外界感应的温、光、气、热、营养等植物生长因子变化的量得以数字化，通过计算机系统针对采集的数据进行运算，再按预先输传感器及数模转换，变成数字信号，传输给执行操作系统（具体由弥雾加湿系统、人工补光系统、营养液补充系统、电场杀菌与光合促进系统、碳酸水生成系统、富氧水制备系统等组成）来完成各项作业及对温光气热等生长因子的精确回归调控。 植物生长计算机智能控制系统主要原理运用： 1．微域环境控制理论 微域环境控制理论要求检测环境因子传感器要做到能代表微环境空间，把检测各种环境参数的传感器进行集成，并把它摆放至距作物生长最接近的微环境空间里，这样才能检测到最接近作物生长所需的温光气热水等参数。 2．模糊区间控制理论 植物生长对于温度和湿度的要求范围较宽。如温度只需控制在15—33度间之间就可，空气湿度在60-80%之间，光照强度在5000LX—80000LX之间。 植物生长计算机控制系统关键技术包括： 1．温度与湿度、水份的变化是比较频繁和无规律的，智能化叶片感测器设置为如微小幼苗的带叶茎段，相对准确的检测到微环境参数，包括叶片表面水分蒸发系数、空气湿度系数、温度系数、EC值等，同时实际情况进行相应的升级以保证其检测的敏感度。 2．感测器感测的气候因子随时在变化、非线性的，所以在系统中采用延时执行的控制方法，而且不达上下限的阈值，不发指令，即使发出执行指令，也是采用间歇法，让传感器接受到真实信号后，再进行执行。南宫28下载 三、鱼蔬共生系统 养鱼种菜原本是两项分离的农业技术，南宫28下载但采用鱼菜共生方法实现了两者间的互作组合，形成了共同促进与效益叠加的效果，同时更重要的是，它是一项综合效益最高的纯有机耕作模式，种菜不需再施肥，养鱼不需常换水，是一种资源节省型的可循环有机耕作模式，鱼排泄的废水及饲料残渣是蔬菜生长的最好养料，而蔬菜的根系与微生物群落又是水质处理净化的最佳生物过滤系统，三者所建立的植物---微生物---鱼生态关系实现了养鱼种菜的可持续与循环，是生态农业中一种最完美的结合。 在鱼菜共生系统中，蔬菜植物的无土栽培主要就是利用水循环系统中存在的营养元素作为肥水，把水中的富营养化物质得以净化，又同时通过基质的物理过滤，使原本受污的排泄水变得清澈无害化，为鱼的高密度养殖创造可循环利用的净化水，从而实现了鱼与菜之间的共生共营关系，达到最佳的生态效果与经济效益。用于鱼菜共生的无土栽培技术与单纯的无土种植技术类似，分为漂浮式水培、NFT的管道化水管，隋性固态基质水培、气雾栽培等。通过无土栽培植物根系的吸收，达到净化水质之效果，所以无土栽培的污水供给系统其实就是原来的营养液循环供应技术。 通过近年的研究观察，气雾栽培的共生系统可能是未来鱼菜共生发展中的主要模式，因为它对废水的吸收利用率比任何一种模式都要高，而且气雾的过程又是一个富氧化的过程，可以让水的溶氧在弥雾过程中得以提高。而且空间生态的建立，更利于鱼菜共生整体小气候环境的改善，同时也是一种最为节省资源与劳动力的方法，另外，气雾栽培的病虫害更易控制以外，它的根域空间与外界相对隔绝，既使有轻危的虫害也可以进行生物药剂的使用，而水培及基质培则严禁施药的操作，否则会使水体残留农药而危害到鱼之生长。 鱼生态适应性的建立，在自然界中，鱼与水体浮游生物，水草等之间形成良好的生态关系，所以大多野生的非人工鱼生态群落，大多都能保持健康的富有活力的生长状态，少有病害的发生，而且肉质鲜美无污染。而在高密度养殖的人工生态系中，水体环境及浮游生物种群等都发生了较大变化。特别是水中的氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硫化物、二氧化碳等都因高密度养殖而使水中的溶量倍增，同时氧气含量因鱼及生物耗养而倍减，鱼在这样的生态环境下不仅会导到氨中毒引起的各种病害与死亡，也会因生物耗氧过盛而致缺氧浮头或翻塘的发性，在这样的环境下，鱼不令摄食下降影响生长，还会导致鱼病暴发而死鱼。如何为鱼生长建立适合的生态环境，就是鱼菜共生要解决实现的主要问题。首先高密度养殖人工饲喂而使水质中悬浮的饲料残渣或者粪便积累，造成水质的有机污染，这些有机物的处理净化是保持鱼适生态与良好水质之关键，否则会因积累而最终恶化水质影响生长。固态有机物的去除可以采用物理过滤法从水中去除，在鱼菜共生系中可以设计基质培系统，让水流经颗粒状的固态无土基质而滤去残留悬浮之有机物，这些吸附在固体颗粒表面的有机物，在微生物作用下分解为简单的小分子物质或者矿质元素，其中的氨态氮则在硝化菌的作用下，转化为硝酸盐类而成为植物生长吸收的最佳氮肥，从而减少了循环水的氨氮指标。在生产上为创造良好的水体生态环境，还结合往水体中接种有益微生物种群技术，以加速水体中有机物分解与物质之转换，从而大大加快吸收净化的过程，为鱼生态创造一个无害化的化学生态环境。水体中的二氧化碳是鱼呼吸所释放，如果水体溶解达到一定程度也会造成对鱼的不利影响及水体酸化。而在鱼菜共生的循环及雾化栽培过程中，这些硫化物或者二氧化碳就会以气体的状态得以挥发而提高了整个环境的二氧化碳浓度，对生长着的蔬菜来说又是最好的气肥。另外，水体生态环境因有有益微生物的接种滋生使有害微生物得以抑制，同时，微生物及植物的中间代谢产物或分泌物中，许多物质又是提高鱼儿抗性的活性物质与抗生素，这样也对鱼生态的改善起到了促进作用。除了上述提及的化学指标可以通过生化调控得以建立稳定的水生态以下，水体中因有机物酸化与鱼代谢排放，常常导致PH值的下降，而鱼最好的酸碱度是接近中性，如果出现PH偏低，就得进行调整，否则会影响鱼的生长发育，同时也会影响硝化之效果，据试验水体PH值以保持6.8左右，这样即不会影响蔬菜植物生长，又不会影响硝化菌的滋生及鱼的生长。这种酸碱调控生产上简易的方法就是往水体中加生石灰，也可以添加氢氧化钾与氢氧化钙得以调整，这样即可以优化水生态，又可以为蔬菜植物的生长提供了钾与钙离子。总之，鱼生态环境是以水质为主体的生态环境，水质的净化与保持是实现工厂化高密度养殖之关键。在鱼菜共生系中主要通过微生物与植物结合的方法来实现。而水温环境则是通过设施大棚及鱼池的保温加温技术来实现，为鱼的生长创造适合的温度环境与生化环境是高密度工厂化养殖的关键。 这三者之间所形成的共生关系，共同维系着一个平衡的生态关系，保持物质与能量间的循环与平衡，共同构建了一个永续的可持续的耕作系统。
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