蔬菜不长在土壤里,反倒长在墙上,这就是在旅顺口区姜家村大连光明农业休闲园看到的场景。大连光明农业休闲园为了达到棚室空间的最大化利用,开建之初便采用了当下最先进的气雾生产技术,这种生产技术不但让作物离开了土壤,而且能够把作物栽在人工搭建的墙上,达到立体栽培的目的,这种新的生产技术效果到底怎么样呢,咱们还是到园区去看一看吧。
这个园区就是刚建成不足一年的大连光明农业休闲园,从外表看,无论是规划还是棚室建设,与其它园区并没有什么不同,可一进棚里,却让人耳目一新,这里的蔬菜并没有长在土壤里,而是一棵棵齐刷刷的长在了墙上。郭健(大连光明农业休闲园):“我们采用的是栽植板的种植方式,把作物安排在了这个立体板上,实现它正常的生长,让它长的很健壮,我们在后面设计了气雾培育的喷雾形式,完成它的整个生长期,所以实现这种立体空间式的栽培。
蔬菜长在墙上,除了有栽植板起到固定作用外,更重要的是大连光明农业休闲园采用了当下最先进的无土栽培技术-气雾栽培技术。孙宾:“这种气雾栽培是引进欧美的一种栽植方法,它克服了水培的不足,达到了无土栽培的最高境界。”
气雾栽培就是把植物的根系完全置于气雾环境下进行生长发育的一种农业生产模式,它通过雾化的水气来满足植物根系对水肥的需求,相对于基质栽培、水培等两种无土栽培方式,气雾栽培在生产效能上又迈进了一大步。孙宾:“因为水培那种方式,根系都泡在水里,在水里时间长了,营养液有时会变质,长青苔等等,营养液杀菌方面很难做到,另外根系泡在营养液里很容易腐烂,这是水培的一个主要缺陷。”
无土栽培应用最早的是基质栽培然后是水培,这两种栽培技术的发展与应用,使田间操作的工作量大大减轻,劳动效率得以大幅度的提高,但这两种技术都存在着明显的缺陷,如基质栽培存在营养液的科学滴灌问题,水培存在如何提高水中溶氧及防烂根的问题,针对这两种栽培方式的不足,科研部门又推出了更为先进的无土气雾栽培技术。孙宾:“气雾种植就改变了这种方式,因为本身在输送营养过程中,就采取了紫光灯的杀菌,而且植物不是长时间泡在水里,它是隔一段时间,通过喷雾的状态,把营养液补充到植物身上去。”
气雾栽培技术由栽培系统、营养液供给与调控系统、计算机自动控制管理系统三个子系统组成。其中栽培系统又分为苗床式、立桶式、金字塔式、管道式四种栽培方式,大连光明农业休闲园采用的是金字塔式。郭健:“这种气雾栽培方式,节省了土地,扩大了种植空间,使作物的生长期缩短。”
气雾栽培使作物脱离了土壤,依靠雾状营养液进行生长,这种营养补充形式只有作物的须根比较发达才能达到最佳效果,因此在育苗时也不能采用普通的土壤育苗方式。郭健:“现在大家看到的就是我们的基质育苗的育苗棚,大家看到的是基质育苗,是用草炭和质石按三比一的比例配成这样的一种草炭土,然后育成的苗。”基质育苗无论在出苗率上还是须根量上,都超过了普通的土壤育苗,具有出苗快、整齐、根系发达的特点。郭健:“这个基质育苗它的优点在哪呢,它的根系特别长,普通的育苗会产生很大的直根,但我们的基质育苗会产生很多的须根,我们采用的是雾培,所以根系必须要发达,根系发达,喷雾的雾状才能被更好的吸收。”
基质育苗适用范围比较广,叶菜类、果菜类都适合。除了基质育苗,还有一种更高效的育苗方法-植物非试管高效快繁技术,这种技术应用在农业生产上只适合果菜类作物的繁育。孙宾:“这个区是我们非试管快繁区域,这个区域是模仿原始森林的原理,大家都知道原始森林的植物长的都比较茂盛,大多都是打雷呀闪电呀制造一些电肥,我们就模仿原始森林做了一个电场。”
植物非试管高效快繁技术,就是采用植物的茎段、茎尖、叶、芽,经过技术处理,把它插在一个特殊的环境里,然后通过环境调控使其生根发芽,变成一个完整的植株。孙宾:“你看这个树叶,就这么一片叶子,我们经过技术处理,就长出了这么一个根,这就是一个苗。”
所谓特殊环境,就是利用电网、磁铁人为的给作物创造一个利于它生长的空间电场。孙宾:“这个网是我们做的一个电网,它能产生十万伏的静电,这个电网就是模拟原始森林打雷呀闪电呀给植物制造的电肥。这就是我们所说的磁肥,大地呀有它的磁场,经过我们人类的改造,把它变成保护地磁场多少有点损伤,我们就人为的修复这个磁场,给植物一个好的生长环境。”
通过基质、植物非试管高效快繁这两种育苗方式育苗,大大缩短了育苗时间,简化了普通育苗的多个环节。当苗长到一定规格的时候,就可以移栽了,气雾栽培的定植方式与普通的土壤栽培及无土基质栽培、水培不大一样,它是用海绵把苗固定在这种倒V形的泡沫板上。郭健:“我们立体板上的苗,都是从育苗区移栽过来的苗,这个苗通过清洗之后,把根系清洗干净,然后用这个海棉球给它夹好,然后插到种植板的孔上。”
这种金字塔式苗床,是由泡沫板以密闭倒V形搭建而成的,在内部由喷雾管道和营养液回流管道组成,作物悬挂在栽植板上,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。这种栽培形式大大提高了单位面积的使用效率,具有建造方便,管理简单的特点,而且它可以收集回流营养液达到循环利用的效果。
基质育苗、非试管快繁育苗,都是气雾栽培技术中栽培系统的一个环节,它们只负责提供优质的种苗,而苗定植到栽植板后,就进入了营养液供给与调控及计算机自动控制管理这两个系统,南宫28官网这两个系统也正是气雾栽培最关键的核心技术。
这些长在墙上的蔬菜,喝的可不是一般的水配制的营养液,它可是用纯净度很高的纯净水配制而成的,然后用雾状的形态输送给作物的。孙宾:“这个设备叫反渗透纯净水设备,这个设备的功能是怎么样的,自来水从这边过来,经过高压泵把水打到第一个过滤灌,这是用金钢砂初级过滤,第二个过滤就是用活性碳的方式,把水的杂质和一些金属,都给它起浮掉,第三个就是用纤维束把水中的离子给它洗掉。”虽然经过三层过滤水已经达到了一定的纯净度,但这只是初级过滤,离要求的纯净水还差一大截,下面还要进行二次过滤。孙宾:“经过这三个初级过滤之后,再经过这一个膜把它二级过滤以后,然后再经过这个反渗透膜再过滤以后就达到了国家纯净水的标准,国家的标准基本就是10MKS的标准。经过这个设备过滤以后,就达到了纯度很高的纯净水。”
经过这几道过滤工序后,水中的各种矿物质全部被过滤掉了,水的纯净度达到了国家标准,可是这么纯净的水能浇灌作物吗?孙宾:“我们要的纯净水是中性水,原来水中的杂质或离子都给它去掉,然后用技术手段,加入植物生长把所需的营养物质,比如说钙呀、磷呀,等等一些微量元素。”
配好的营养液利用动力系统,通过管道输送到种植区,然后以雾状的形态喷到作物的根系上,其中营养液的输送、喷雾、回流,这些工作完全由计算机统一完成,并不需要人力投入。孙宾:“我们有个专家系统,这个计算机专家系统是根据我们人给它一个信息,我们种植的是什么植物,生长的期限是什么样的,专家系统会根据你给的系数,自动调整营养液喷射的时间,喷射量的大小等等。”
提到专家系统,这就是气雾栽培技术的第三个系统,计算机自动控制管理系统,这套系统是由传感器、分控器、主机三部分组成。孙宾:“这个是我们智能的一个传感器,这个小白钢的头就是温度的一个传感器,通过它把棚内的温度传到计算机去,这个是光照的传感器,棚内的光照情况通过它传到计算机去,让计算机来处理棚内的温度、光照适不适合。”类似这种传感器,每栋温室有两个,一个是环境温度、光照传感器,另一个是根部及叶片湿度传感器。孙宾:“这个传感器我们叫它智能叶片,这个传感器是模仿植物生长做的传感器,这个叶片是吸收植物表面的湿度,我们叫它水膜传感,下面是根部的温度传感,通过这个传感器传到计算机,计算机得到这些信息进行处理。南宫28官网”
这两种传感器只是计算机自动控制管理系统的前端,它们负责采集数据,然后通过分控器传给主机,由主机统一计算、统一调配。孙宾:“这就是我们的专家系统,这是一个主机,这个主机通过这里的数据分控传送线,把整个园区的八个分控器连在一起,把园区里所有传感器,通过数据线传到这个主机,由这个主机来分析处理。”
主机把采集到的数据进行运算后,根据各棚所种植的作物自动调整温度、湿度及营状液的合理喷洒时间,让作物生长在一个最佳的环境当中,达到高产高效的目的。
气雾栽培是基于工程技术、生物技术、计算机控制技术基础上的一种全新栽培模式,具有其他任何一种栽培形式所不能比拟的优势,特别是在植物生长潜能发挥上,可以让植物在一种最佳的状态下生长,对于加快植物生长速度,缩短生育期,提高产量具有独特的技术优势。大连光明农业休闲园采用金字塔式气雾栽培技术,改变了传统的土壤种植模式,充分利用了种植空间,大大提高了复种指数。
气雾培是当前世界上最为前沿的无土栽培技术,它与水培技术相比,可以节省更多的能源与更少的水份及营养液的外排浪费,是一种最适合于工厂化立体化高效率栽培的植物培育新方式。它的根系悬浮于空气当中,能够快速高效地获取更多的水份与营养,表现为数倍于传统栽培的生长发育速度。在生产运用时也显得更为简单实用,无需土壤,只要在有水有电有光照的情况下就可以生产。应用时技术极为简单,为根系创造避光的喷雾环境即可,在计算机的控制下,经由弥雾系统,均匀地自动化地为根系生长供应所需的营养水份,根系可以在空气环境中最大化地摄取氧气,从而使营养及水份的代谢吸收效率得以最大化的提高,为植株的生长创造出最佳的肥水气环境,从而达到最大限度地发挥植物自身生长潜能的目的。该技术实施运用具有极为广泛的植物品种适应性,几乎所有的植物都可以在气雾培的环境下良好生长,特别是其悬空的根系,更具生长的活力,最大化地让根系的再生生理得以发挥,这为根药类植物的栽培生产带为的便利,也为洁净化药草的生产提供了技术支撑。估计在未来的5-10年中,气雾培的运用将会在药草栽培上发挥其更为巨大的作用,与创造更多的商业机会,也就是雾培药用根,使它成为根药类植物工厂化标准化建设的一种主要模式。这种悬浮于空中的培养方式,最适合于根药植物的分批采收,解决传统栽培的一次性摧毁采用。
气雾栽培在农业上具有普遍的运用意义,不管是农业生产还是观光休闲旅游都具有其它任何栽培模式所不具有的优势。利用它进行工厂化生产蔬菜瓜果,与栽培植物王,还可以利用它的轻巧灵活便于移动性来设计生态餐厅及科普教育试材,如果结合滤光透明容器,还具有很好的观根效果,在科研观光及教育上都显得极为实用。从可持续性来说,气雾培也是一种不破坏资源污染环境的永久耕作模式,在闭封的耕作系统中,水与营养毫无浪费地被完全循环利用,无外排零排放。同时根系的悬空模式又解决了水培的流动传播,使植物病害蔓延得以控制,特别是根病危害比水培有大大的减轻与抑制趋势,如果再结合有益微生物接种技术及紫外线与臭氧杀菌系统,几乎可以完全地控制根病,是一种最利于植物生长的优化模式,不管在生理及病害上都有着其它任何模式所不具有的优势。
另外,气雾培可以更适于立体设计,大大提高单位面积的栽培效率,可以使土地产出率数倍地提高,在不需增加耕地的情况下,获取更多的产量更佳的产品。对于大植株栽培可以采用槽式或桶式,对于小植株的叶菜类则可以进行三维化的立体化栽培,可用塔式与可用柱式,更有利于垂直效应的发挥,也是垂直农业技术中最为重要可行的栽培模式。气雾培具有广泛的前景与不可估量的发展空间,是取代当前农业生产模式的一项工业化标准化的植物工厂新技术。