Maaperätön viljely

kasteluosa koostuu yhdestä valmiista järjestelmästä, joka toimittaa vettä ja lannoitetta kasvihuoneen kasveille

Maaperättömällä viljelyllä tarkoitetaan viljelymenetelmää, jossa kasvin juuriston substraattina käytetään vettä, turvetta tai metsän lehtimultaa, vermikuliittia ja muita väliaineita kasvin kiinnittämiseksi ja kasvin juuristo voi olla suoraan kosketuksissa ravinteeseen. ratkaisu. Maaperättömässä viljelmässä ravinneliuoksen koostumusta on helppo säätää ja sitä voidaan säätää milloin tahansa. Paikoissa, joissa valo ja lämpötila ovat sopivat, mutta ei ole maaperää, kuten aavikot, rannat ja autiot saaret, niin kauan kuin on olemassa tietty määrä makeaa vettä, se voidaan suorittaa. Maaperän viljely on jaettu hydroponiikkaan, sumuviljelyyn (ilma) ja substraattiviljelyyn eri viljelyalustojen mukaan. Hydroponiikalla tarkoitetaan viljelymenetelmää, jossa kasvin juuret ovat suoraan kosketuksissa ravinneliuoksen kanssa ilman substraattia. Varhaisin hydroponiikka oli kasvin juurijärjestelmän upottaminen ravinneliuokseen kasvaakseen. Tämä menetelmä aiheuttaa hypoksiaa, ja vaikeissa tapauksissa juurijärjestelmä kuolee. Usein käytetään ravinnenestekalvomenetelmän hydroponista menetelmää, eli hyvin ohutta kerrosta ravintoliuosta, joka kiertää jatkuvasti viljelykasvien juuriston läpi, mikä ei ainoastaan ​​takaa jatkuvaa veden ja ravinteiden saantia viljelykasveille, mutta myös jatkuvasti tuoretta happea juurille.
Maaperän viljely on viime vuosikymmeninä kehitetty uusi viljelytekniikka. Kasveja ei viljellä maaperässä, vaan ne istutetaan vesiliuokseen (ravinneliuokseen), joka sisältää liuenneita mineraaleja; tai jossain viljelyalustassa viljellään kasveja ravinneliuoksella. Niin kauan kuin on olemassa tiettyjä viljelylaitteita ja tiettyjä hoitotoimenpiteitä, kasvit voivat kasvaa normaalisti ja saavuttaa korkeat sadot. Koska se ei käytä luonnollista maaperää, vaan käyttää ravinneliuosta sadon kasteluun, sitä kutsutaan mullattomaksi viljelyksi.
Maaperättömän viljelyn ominaisuus on maaperän korvaaminen keinotekoisesti luodulla viljelykasvien juurikasvuympäristöllä. Se ei voi vain täyttää viljelykasvien tarpeita ravinteiden, veden, ilman ja muiden olosuhteiden suhteen, vaan myös hallita ja säätää näitä olosuhteita viljelykasvien paremman kasvun edistämiseksi. ja saada parempi tasapaino vegetatiivisen kasvun ja lisääntymiskasvun välillä. Siksi ilman maaperää kasvatetut kasvit kasvavat ja kehittyvät yleensä hyvin, korkean tuoton ja laadukkaana.
Saksalainen tiedemies Van Leibig loi 1800-luvun puolivälissä mineraaliravitsemusteorian prototyypin, joka loi teoreettisen perustan nykyaikaiselle maaperättömälle viljelyteknologialle. Sachs ja Knop istuttivat menestyksekkäästi kasveja ravinneliuokseen noin 1860, loivat tähän päivään asti käytetyn menetelmän kasvien viljelyyn mineraaliravinneliuoksella ja kehittyivät vähitellen nykyaikaiseksi mullattomaksi viljelyteknologiaksi. Vuonna 1929 Gericke Yhdysvalloissa suoritti laajamittaista mullatonta viljelytutkimusta ja käytti ravinneliuosta jopa 7,5 metrin korkeiden tomaattien kasvattamiseen ja keräsi 14 kg hedelmiä per kasvi. 1940-luvulla uutena viljelymenetelmänä maataloustuotannossa käytettiin peräkkäin maaperätöntä viljelyä. Monet maat ovat peräkkäin perustaneet maaperän viljelypohjat, ja jotkut ovat myös rakentaneet kasvihuoneita. Toisen maailmansodan aikana Britannian ilmavoimat käyttivät maaperän viljelymenetelmiä vihannesten tuottamiseen Irakin autiomaassa ja Yhdysvalloissa Wake Islandilla Tyynellämerellä sodan aikaisten tarpeiden tyydyttämiseksi. Myöhemmin eri maat alkoivat soveltaa maaperän viljelyn tekniikkaa ja saavuttivat suurempaa kehitystä. Vuonna 1955, Alankomaissa pidetyn 14. kansainvälisen puutarhakonferenssin aikana, jotkut maaperättömän viljelyn tutkijat aloittivat International Soilless Cultivation Groupin (IWOSC) perustamisen, joka nimettiin uudelleen Soilless Cultivation Societyksi (ISOSC) vuonna 1980.
Maaperättömän viljelyn tutkimus ja tuotantokäyttö aloitettiin kotimaassani 1970-luvulla, pääasiassa riisin maattomien taimien ja vihanneskasvien mullattomien taimien kasvatukseen. Vuonna 1980 perustettiin valtakunnallinen osuuskunta vihannesten teollista taimiviljelyä varten. Maaperättömän taimien viljelyn tutkimuksen lisäksi tehtiin myös suojelualueiden mullatonta viljelytekniikkaa koskevaa tutkimusta. Kasvitieteellinen instituutti, Kiinan tiedeakatemia ja Fujian San'an Group perustivat vuonna 2016 maailman suurimman keinovalokasvien tehtaan, Zhongke San'an Plant Factoryn, toteuttaen maaperättömän vihannesten viljelyn laajamittaisen teollisen sovelluksen.
1. Vettä säästävä, lannoitteita säästävä, korkea tuotto: erilaiset viljelykasvien tarvitsemat ravinteet maaperättömässä viljelyssä formuloidaan keinotekoisesti ravinneliuoksiksi levitystä varten, joissa on vähemmän vettä, tasapainoiset ravinteet, korkea imeytysteho, ja ne perustuvat viljelykasvien tyyppeihin ja sama Kasvien eri kasvuvaiheet tarjoavat ravinteita tieteellisesti. Siksi kasvit kasvavat ja kehittyvät voimakkaasti, ja niillä on vahva kasvupotentiaali, ja ne voivat hyödyntää täysimääräisesti potentiaalinsa tuotannon lisäämiseksi.
2. Puhdas, hygieeninen ja saasteeton: orgaanisia lannoitteita käytetään maanviljelyssä, ja lannoitteet hajotetaan ja käyvät, mikä aiheuttaa hajua ja saastuttaa ympäristöä. Se kasvattaa myös monien tuholaisten munia ja vaarantaa sadon. Maaperättömässä viljelyssä käytetään kuitenkin epäorgaanisia lannoitteita, joissa näitä ongelmia ei ole. Ja voi välttää haitallisten aineiden, kuten raskasmetallien, saastumisen saastuneessa maaperässä.
3. Työvoimaa säästävä ja työvoimaa säästävä, helppohoitoinen: mullaton viljely ei vaadi välikylvöä, kyntöä, kitkemistä ja muita toimenpiteitä, mikä säästää työtä ja työvoimaa. Kastelu ja pintakäsittely ratkaistaan ​​samanaikaisesti, ja nesteensyöttöjärjestelmää toimitetaan säännöllisesti ja määrällisesti, mikä on kätevä hallintaan, ei aiheuta hukkaa ja vähentää huomattavasti työvoimaintensiteettiä.
4. Vältä jatkuvia viljelyesteitä: Vihannesten peltoviljelyn hoidossa järkevä maankierto ja jatkuvan viljelyn välttäminen ovat yksi tärkeimmistä toimenpiteistä tautien vakavan esiintymisen ja leviämisen estämiseksi. Maaperätön viljely, erityisesti vesiviljely, voi ratkaista tämän ongelman perusteellisesti.
5. Ei aluekohtaisia ​​rajoituksia, hyödynnä tila täysimääräisesti: Maaperätön viljely erottaa viljat täysin maaperästä, eivätkä maaperän laatu ja vedensuojeluolosuhteet rajoita sitä. Monet aavikot, joutomaat tai alueet, joita on vaikea viljellä maan päällä, voivat omaksua mullattomia viljelymenetelmiä. Hyödynnä sitä. Maan rajoituksista eroon pääseminen, maaperätön viljely voi myös olla vapaa tilarajoitteista. Kaupungin hylättyjen tehtaiden ja rakennusten tasakattojen käyttö vihannesten ja kukkien kasvattamiseen on käytännössä laajentanut viljelyalaa.
6. Edistää maatalouden modernisoinnin toteutumista: Maaperätön viljely vapauttaa maataloustuotannon luonnonympäristön rajoituksista ja sitä voidaan tuottaa ihmisen tahdon mukaan, joten se on hallittu maataloustuotantomenetelmä. Määrällisten mittareiden mukainen viljely enemmän edistää koneellistamisen ja automaation toteutumista ja siten vähitellen siirtymistä kohti teollisia tuotantomenetelmiä
(1) Vihannesten viljelyyn: viljellä saasteetonta vihreää ruokaa, joka on terveellistä ja turvallista ja jota ihmiset arvostavat syvästi.
(2) Kukkien viljelyyn
Sekä leikkokukat että ruukkukukat sopivat maaperättömään viljelyyn. Ilman maaperää viljellyillä kukilla ei ole vain suuria kukkapäitä, vaan myös kirkkaita värejä.
(3) Lääkekasvien viljelyyn
Monet lääkekasvit ovat juurikasveja, ja juurien kasvuympäristö on erittäin kriittinen. Maaperätön viljely voi tarjota hyvän kasvuympäristön lääkekasveille, joten istutusvaikutus on hyvin ilmeinen.
(4) Hedelmäpuiden viljelyyn
Maaperättömällä viljelmällä viljellyt hedelmäpuiden perusrungon taimet kasvavat nopeasti ja niillä on korkea eloonjäämisaste; pistokkailla nopeasti leviävät hedelmäpuut juurtuvat nopeasti ja niillä on korkea taimimäärä.
(5) Käytetään maattomaan taimien viljelyyn
Maaperättömän viljelyn taimet kasvavat nopeasti, taimien ikä on lyhyt, juuristo on hyvin kehittynyt, vahva ja siisti, taimiaika on lyhyt istutuksen jälkeen ja se on helppo selviytyä. Sillä voidaan myös välttää maaperän taimien viljelyn aiheuttamia maaperäisiä sairauksia ja tuholaisia, ja se on myös kätevä tieteelliseen ja standardoituun hoitoon.
Lisäksi maattomalla viljelyllä voidaan kasvattaa vihanneksia ja kukkia maattomien kaupunkien kattoparvekkeilla elämän säätelemiseksi ja ympäristön kaunistamiseksi. Maaperättömän vihannesten viljelyn kehittäminen voi ratkaista tai lievittää elintarvikehuollon ongelmaa.
Maaperätöntä viljelyä on monia tyyppejä ja menetelmiä, joten niitä on vaikea luokitella yksityiskohtaisesti. Ne voidaan jakaa vain kahteen luokkaan: substraattiton viljely ja alustaviljely niiden kiinnitysmenetelmien mukaan.
(1) Substraattiton viljely
Substraattivapaalle viljelylle on ominaista, että viljellyillä viljelykasveilla ei ole alustaa juuriston kiinnittämiseksi ja juuristo on suoraan kosketuksissa ravinneliuoksen kanssa. Substraattivapaa viljely on jaettu kahteen tyyppiin: hydroponiikka ja aeroponiikka.
1. Hydroponiikka: Hydroponiikka viittaa viljelymenetelmään, jossa ei käytetä substraattia juurijärjestelmän kiinnittämiseen niin, että kasvin juuristo on suoraan kosketuksissa ravinneliuoksen kanssa. Se sisältää pääasiassa syvävirtaustekniikan (DFT), ravinnekalvotekniikan (NFT) ja kelluvan kapillaarihydroponiikan (kelluva kapillaarihydroponiikka).
1) Syvän nestevirtauksen viljelytekniikka: Ravinneliuoskerros on syvä ja juuristo ulottuu syvään nestekerrokseen. Jokainen kasvi vie suuren määrän nestettä, joten ravinneliuoksen, liuenneen hapen, pH:n, lämpötilan ja veden varastoinnin pitoisuus ei ole helppoa. Drastiset muutokset tarjoavat vakaamman kasvuympäristön juurijärjestelmälle.
2) Ravinnenestekalvotekniikka: Se on hydroponinen menetelmä, jossa kasvit istutetaan matalaan virtaavaan ravinneliuokseen. Matalan nestekerroksen ansiosta osa sadon juurijärjestelmästä on upotettu matalaan virtaavaan ravinneliuokseen ja toinen osa altistuu istutussäiliön kosteudelle, mikä voi paremmin ratkaista juurien hapenkulutusongelman, mutta pieni määrä nestettä, se on helppo vaikuttaa ympäristön lämpötilaan, hieno hallinta vaaditaan.
3) Kelluvan levyn kapillaariviljelytekniikka: ota käyttöön kelluvan levyn märkähuovan juurierotustekniikka viljelysängyssä, luo happirikas ympäristö kosteiden juurien viljelyyn ja ratkaise veden ja ilman välinen ristiriita; käytä pitkää vaakasuoraa viljelypetiä suuren ravinneliuoksen varastoimiseen. Se poistaa tehokkaasti NFT:n puutteet. Sadon risosfäärin ympäristöolosuhteet ovat vakaat, nesteen lämpötila muuttuu vähän, eikä ravinneliuoksen saanti pelkää vaikuttaa tilapäisiin sähkökatkoihin.
2. Aeroponiikka: Aeroponics, joka tunnetaan myös nimellä aeroponics tai aeroponics, käyttää suodatettua ravinneliuosta sumutettavan ruiskutuslaitteen läpi paineen alaisena hajottaakseen ravinneliuoksen hienoiksi pisaroiksi ja ruiskuttaakseen sen suoraan maaperättömään A-viljelytekniikkaan, jossa kasvien juuret tarjoavat kasvien kasvuun tarvittava vesi ja ravinteet. Aeroponiikka on kaikista mullattomista viljelytekniikoista paras juuriston vesi-ilma-ristiriidan ratkaisemistapa, joka voi kaksinkertaistaa sadon, ja on myös helppo automatisoida ohjaus ja kolmiulotteinen viljely, mikä parantaa kasvihuonetilan käyttöastetta. Mutta sillä on erittäin korkeat vaatimukset laitteelle, mikä rajoittaa suuresti sen popularisointia ja käyttöä.
Matriisiviljelmän ominaisuus on, että viljeltyjen kasvien juuret kiinnitetään matriisin avulla. Se kiinnittää viljelykasvien juuret orgaanisiin tai epäorgaanisiin substraatteihin. Orgaanisia substraatteja ovat turve, riisinkuori, kuori jne., ja epäorgaanisia substraatteja, kuten vermikuliittia, perliittiä, kivivillaa, keramsiittia, soraa ja sienimaata, voidaan käyttää. Syötä viljelykasvien ravinneliuosta tukiväliaineena tiputus- tai tiputuskastelulla. Useimmissa matriisiviljelytapauksissa vesi, lannoite ja ilma ovat koordinoituja, tarjonta on riittävä, laiteinvestoinnit ovat pieniä, materiaalit on kätevää hankkia paikallisesti ja tuotannon suorituskyky on erinomainen ja vakaa; Jäännösjuurten käsittely on aikaa vievää ja työlästä ja vaikeaa
Maaperättömän viljelyn ydin on ravinneliuoksen käyttö maan sijasta kasvien kasvun edellyttämien mineraaliravinteiden saamiseksi. Siksi maaperättömässä viljelytekniikassa on onnistuneen viljelyn avainasemassa se, pystyykö se tarjoamaan kasveille ravinneliuosta, jossa on koordinoitu osuus ja sopiva pitoisuus. . Ravinneliuos on ainoa kasvin juuriravinteen lähde maattomassa viljelmässä, jonka tulee sisältää kaikki sadon kasvuun tarvittavat kivennäisravinteet, nimittäin typpeä (N), fosforia (P), kaliumia (K), kalsiumia (Ca), magnesiumia (Mg ) , rikki (S) ja muut makroelementit sekä rauta (Fe), mangaani (Mn), boori (B), sinkki (Zn), kupari (Cu), molybdeeni (Mo) ja muut hivenaineet. Eri viljelykasveilla ja -lajikkeilla sekä saman sadon eri kasvuvaiheilla on suuria eroja eri ravintoaineiden todellisissa tarpeissa. Siksi ravinneliuosta valittaessa on ensin ymmärrettävä erilaisten olennaisten alkuaineiden vaatimukset eri lajikkeille ja kasvuvaiheille ja käytettävä tätä pohjana ravinneliuoksen koostumuksen ja osuuden määrittämisessä. Toisaalta sen tulee perustua viljelykasvien todellisiin tarpeisiin eri ravintoaineille, ja toisaalta tulee ottaa huomioon myös sadon lannoitteen imeytymisominaisuudet.
Mullattoman viljelyn klassinen ravinneliuos
1. Hoaglandin hydroponinen ravinneliuos: Hoagland ja hänen tutkimuskumppaninsa julkaisivat Hoaglandin hydroponisen ravinneliuoksen vuonna 1933 useiden vertailevien kokeiden jälkeen. Tämä on alkeellisin, mutta edelleen käytössä Klassinen resepti.
2. Steiner-ravintoliuos: Steiner-ravintoliuos määrittää lopulta kaavan eri ravintoalkuaineiden suhteen ja pitoisuuden ravintoaineiden välisen kemiallisen tasapainon kautta. Sitä käytetään laajasti kansainvälisesti ja se soveltuu yleisiin maaperän viljelyyn.
3. Japanilaisen puutarhatestin yleinen ravinneliuos: Japanilaisen puutarhatestin yleisravinneliuoksen on kehittänyt japanilainen Xingjin Horticultural Experimental Field. Se sopii useille vihanneskasveille, joten sitä kutsutaan yleiseksi kaavaksi.
4. Japanilainen Yamazaki-ravinneliuos: Japanilaisen Yamazaki-ravintoliuoksen kaava perustuu Yamazaki Kenian eri vihanneskasvien ravintoelementtien imeytymispitoisuuden määrittämiseen vuosina 1966-1976 useille eri viljelykasveille sopivan ravintoliuoksen kaavan muodostamiseksi. .