Conreu sense sòl

La part de reg consisteix en un sistema completat per proporcionar aigua i fertilitzant a les plantes de l'hivernacle

El cultiu sense sòl es refereix a un mètode de cultiu en el qual aigua, torba o mulch de fulles de bosc, vermiculita i altres mitjans s'utilitzen com a substrat per al sistema radicular de la planta per fixar la planta, i el sistema radicular de la planta pot contactar directament amb el nutrient. solució. La composició de la solució nutritiva en cultiu sense sòl és fàcil de controlar i es pot ajustar en qualsevol moment. En llocs on la llum i la temperatura són adequades però no hi ha sòl, com deserts, platges i illes desertes, sempre que hi hagi una certa quantitat d'aigua dolça, es pot dur a terme. El cultiu sense sòl es divideix en hidroponia, cultiu de boira (aire) i cultiu de substrat segons diferents mitjans de cultiu. La hidroponia es refereix al mètode de cultiu en el qual les arrels de les plantes estan directament en contacte amb la solució nutritiva sense utilitzar un substrat. La primera hidroponia va ser submergir el sistema radicular de la planta en la solució nutritiva per créixer. Aquest mètode provocarà hipòxia i, en casos greus, el sistema radicular morirà. Sovint s'utilitza el mètode hidropònic del mètode de pel·lícula líquida nutritiva, és a dir, una capa molt prima de solució de nutrients, que circula contínuament pel sistema radicular dels cultius, que no només garanteix el subministrament continu d'aigua i nutrients als cultius, però també subministra contínuament oxigen fresc a les arrels.
El cultiu sense sòl és una nova tecnologia de cultiu desenvolupada en les últimes dècades. Els cultius no es conreen a terra, sinó que es planten en una solució aquosa (solució nutritiva) que conté minerals dissolts; o en algun tipus de medi de cultiu, els cultius es conreen amb solució nutritiva. Sempre que hi hagi certs equips de cultiu i determinades mesures de gestió, els cultius poden créixer amb normalitat i aconseguir rendiments elevats. Com que no utilitza sòl natural, sinó que utilitza una solució nutritiva per regar els cultius, s'anomena cultiu sense sòl.
La característica del cultiu sense sòl és substituir l'entorn del sòl per l'entorn de creixement de les arrels creat artificialment dels cultius. No només pot satisfer les necessitats dels cultius de nutrients, aigua, aire i altres condicions, sinó que també pot controlar i ajustar aquestes condicions per promoure un millor creixement dels cultius. , i obtenir un millor equilibri entre creixement vegetatiu i creixement reproductiu. Per tant, els cultius sense terra solen créixer i desenvolupar-se bé, amb un alt rendiment i una gran qualitat.
A mitjans del segle XIX, el científic alemany Van Leibig va establir el prototip de la teoria de la nutrició mineral, que va establir les bases teòriques de la tecnologia moderna de cultiu sense sòl. Sachs i Knop van plantar amb èxit plantes en solució de nutrients al voltant de 1860, van establir el mètode de conreu de plantes amb solució de nutrients minerals que s'ha utilitzat fins als nostres dies i van evolucionar gradualment cap a la moderna tecnologia de cultiu sense sòl. El 1929, Gericke, als Estats Units, va dur a terme una investigació de cultiu sense sòl a gran escala i va utilitzar una solució nutritiva per cultivar tomàquets de fins a 7,5 m d'alçada i va collir 14 kg de fruita per planta. A la dècada de 1940, com a nou mètode de cultiu, el conreu sense sòl es va utilitzar successivament en la producció agrícola. Molts països han establert successivament bases de cultiu sense sòl, i alguns també han construït hivernacles. Durant la Segona Guerra Mundial, la Força Aèria Britànica va utilitzar mètodes de cultiu sense sòl per produir verdures al desert iraquià i als Estats Units a l'illa Wake a l'oceà Pacífic per cobrir les necessitats de guerra. Més tard, diferents països van començar a aplicar la tecnologia del conreu sense sòl i van aconseguir un major desenvolupament. L'any 1955, durant la 14a Conferència Internacional d'Horticultura celebrada als Països Baixos, alguns investigadors de cultiu sense sòl van iniciar l'establiment de l'International Soilless Cultivation Group (IWOSC), que va passar a anomenar-se Soilless Cultivation Society (ISOSC) el 1980.
La investigació i l'aplicació de producció del cultiu sense sòl al meu país va començar a la dècada de 1970, principalment per a la cria de plàntules sense sòl d'arròs i la cria de plàntules sense sòl de cultius d'hortalisses. L'any 1980 es va establir a tot el país un grup cooperatiu per al cultiu industrialitzat de plàntules d'hortalisses. A més de la investigació sobre el conreu de plàntules sense sòl, també es va dur a terme investigacions sobre tècniques de cultiu sense sòl en espais protegides. El 2016, l'Institut de Botànica, l'Acadèmia Xinesa de Ciències i el Grup Fujian San'an van establir la fàbrica de plantes de llum artificial més gran del món, Zhongke San'an Plant Factory, realitzant l'aplicació industrial a gran escala del cultiu d'hortalisses sense sòl.
1. Estalvi d'aigua, estalvi d'adobs, alt rendiment: diversos nutrients requerits pels cultius en cultiu sense sòl es formulen artificialment en solucions nutritives per a l'aplicació, amb menys pèrdues d'aigua, nutrients equilibrats, alta eficiència d'absorció i es basen en tipus de cultius i el mateix Les diferents etapes de creixement dels cultius proporcionen nutrients científicament. Per tant, els cultius creixen i es desenvolupen de manera robusta, amb un fort potencial de creixement, i poden exercir plenament el seu potencial per augmentar la producció.
2. Net, higiènic i lliure de contaminació: s'apliquen fertilitzants orgànics en el cultiu del sòl, i els fertilitzants es descomponen i fermentan, la qual cosa produirà olor i contaminarà el medi ambient. També criarà els ous de moltes plagues i posarà en perill els cultius. Tanmateix, el cultiu sense sòl utilitza fertilitzants inorgànics, que no presenten aquests problemes. I pot evitar la contaminació de substàncies nocives com ara metalls pesants al sòl contaminat.
3. Estalvi de mà d'obra i estalvi de mà d'obra, fàcil de gestionar: el conreu sense sòl no requereix entrellaçat, llaurament, desherbat i altres operacions, estalviant mà d'obra i mà d'obra. El reg i l'arrossegament es resolen al mateix temps, i el sistema de subministrament de líquids es subministra de manera regular i quantitativa, cosa que és convenient per a la gestió, no causa malbaratament i redueix considerablement la intensitat laboral.
4. Evitar els obstacles de cultiu continu: En la gestió de la plantació de camp d'hortalisses, la rotació racional de la terra i evitar els cultius continus són una de les mesures importants per evitar l'aparició greu i la propagació de malalties. El cultiu sense sòl, especialment la hidroponia, pot resoldre fonamentalment aquest problema.
5. No està restringit per regió, feu un ús total de l'espai: el cultiu sense sòl fa que els cultius estiguin completament separats de l'entorn del sòl i no es veuen restringits per la qualitat del sòl i les condicions de conservació de l'aigua. Molts deserts, erms o zones difícils de conrear a la terra poden adoptar mètodes de cultiu sense sòl Aprofiteu-ho. Desfer-se de les limitacions de la terra, el cultiu sense sòl també pot estar lliure de limitacions d'espai. L'ús dels terrats plans de les fàbriques i edificis abandonats de la ciutat per cultivar hortalisses i flors ha ampliat pràcticament la superfície de conreu.
6. Favorable per a la realització de la modernització agrícola: El conreu sense sòl allibera la producció agrícola de les limitacions del medi natural i es pot produir segons la voluntat humana, per tant és un mètode de producció agrícola controlada. L'agricultura d'acord amb indicadors quantitatius en major mesura afavoreix la realització de la mecanització i l'automatització, i així avançar gradualment cap a mètodes de producció industrialitzats.
(1) Per al cultiu d'hortalisses: per conrear aliments verds lliures de contaminació, que siguin saludables i segurs i que siguin molt valorats per la gent.
(2) Per al cultiu de flors
Tant les flors tallades com les en test són adequades per al cultiu sense terra. Les flors cultivades sense terra no només tenen grans capçals, sinó també colors brillants.
(3) Per al cultiu de plantes medicinals
Moltes plantes medicinals són plantes d'arrel, i l'entorn de creixement de les arrels és molt crític. El cultiu sense sòl pot proporcionar un bon entorn de creixement per a les plantes medicinals, de manera que l'efecte de la plantació és molt evident.
(4) Per al cultiu d'arbres fruiters
Les plàntules d'empelt d'arbres fruiters conreades per cultiu sense sòl creixen ràpidament i tenen una alta taxa de supervivència; els arbres fruiters que es propaguen ràpidament per esqueixos arrelen ràpidament i tenen una taxa de plàntula elevada.
(5) S'utilitza per al cultiu de plàntules sense sòl
Les plàntules de cultiu sense sòl creixen ràpidament, l'edat de les plàntules és curta, el sistema radicular està ben desenvolupat, fort i ordenat, el temps de plàntula és curt després de la plantació i és fàcil sobreviure. També pot evitar malalties i plagues transmeses pel sòl causades pel cultiu de plàntules del sòl, i també és convenient per a una gestió científica i estandarditzada.
A més, el cultiu sense sòl es pot utilitzar per cultivar hortalisses i flors als balcons del terrat de les ciutats sense terra per regular la vida i embellir el medi ambient. El desenvolupament del cultiu d'hortalisses sense sòl pot resoldre o alleujar el problema del subministrament d'aliments.
Hi ha molts tipus i mètodes de cultiu sense sòl, de manera que és difícil classificar-los en detall. Només es poden dividir en dues categories: cultiu sense substrat i cultiu amb substrat segons els seus mètodes de fixació.
(1) Cultiu sense substrat
La característica del cultiu sense substrat és que els cultius no tenen un substrat per fixar el sistema radicular i el sistema radicular està directament en contacte amb la solució nutritiva. El cultiu sense substrat es divideix en dos tipus: hidroponia i aeroponia.
1. Hidroponia: La hidroponia fa referència a un mètode de cultiu que no utilitza un substrat per fixar el sistema radicular, de manera que el sistema radicular de la planta estigui directament en contacte amb la solució nutritiva. Inclou principalment la tècnica de flux profund (DFT), la tècnica de pel·lícula de nutrients (NFT) i la hidroponia capil·lar flotant (hidroponia capil·lar flotant).
1) Tecnologia de cultiu de flux líquid profund: la capa de solució de nutrients és profunda i el sistema radicular s'estén a la capa líquida profunda. Cada planta ocupa una gran quantitat de líquid, de manera que la concentració de la solució de nutrients, l'oxigen dissolt, el pH, la temperatura i l'emmagatzematge d'aigua no són fàcils de produir. Els canvis dràstics proporcionen un entorn de creixement més estable per al sistema radicular.
2) Tecnologia de pel·lícula líquida de nutrients: és un mètode hidropònic en què les plantes es planten en una solució de nutrients poc profund. A causa de la capa líquida poc profunda, una part del sistema d'arrels del cultiu està immersa a la solució de nutrients de poca profunditat i l'altra part està exposada a la humitat del dipòsit de plantació, cosa que pot resoldre millor el problema de la demanda d'oxigen de les arrels, però a causa de la petita quantitat de líquid, és fàcil d'afectar per la temperatura ambient, es requereix una gestió fina.
3) Tecnologia de cultiu capil·lar de plaques flotants: adopta la tecnologia de separació d'arrels del feltre humit de plaques flotants al llit de cultiu, crea un entorn ric en oxigen per al cultiu d'arrels humides i resol la contradicció entre l'aigua i l'aire; Utilitzeu un llit de cultiu horitzontal llarg per emmagatzemar una gran quantitat de solució de nutrients, supera amb eficàcia les deficiències de NFT. Les condicions ambientals de la rizosfera del cultiu són estables, la temperatura del líquid canvia poc i el subministrament de solució de nutrients no té por de veure's afectat per talls temporals d'energia.
2. Aeroponia: l'aeroponia, també coneguda com a aeroponia o aeroponia, utilitza la solució nutritiva filtrada per passar pel dispositiu d'atomització a pressió per atomitzar la solució nutritiva en gotes fines i ruixar-la directament sobre la tècnica de cultiu sense sòl A en què les arrels de les plantes proporcionen l'aigua i els nutrients necessaris per al creixement de les plantes. L'aeroponia és la millor forma de resoldre la contradicció aigua-aire del sistema radicular entre totes les tècniques de cultiu sense sòl, que pot duplicar el rendiment del cultiu, i també és fàcil d'automatitzar el control i el cultiu tridimensional, millorant la taxa d'utilització de l'espai d'hivernacle. Però té requisits extremadament alts en el dispositiu, cosa que limita molt la seva popularització i utilització.
La característica del cultiu matricial és que les arrels dels cultius conreats estan fixades per matriu. Fixa les arrels dels cultius en substrats orgànics o inorgànics. Els substrats orgànics inclouen torba, closca d'arròs, escorça, etc., i es poden utilitzar substrats inorgànics com ara vermiculita, perlita, llana de roca, ceramsita, grava i terra d'esponja. Com a mitjà de suport, proporcioneu una solució nutritiva del cultiu mitjançant reg per degoteig o reg per degoteig. En la majoria dels casos de cultiu de matrius, l'aigua, els fertilitzants i l'aire estan coordinats, el subministrament és suficient, la inversió en equip és baixa, és convenient obtenir materials localment i el rendiment de producció és excel·lent i estable; El tractament de les arrels residuals requereix temps i mà d'obra, i és difícil
El nucli del cultiu sense sòl és utilitzar una solució de nutrients en lloc de terra per proporcionar els nutrients minerals necessaris per al creixement de les plantes. Per tant, en la tecnologia de cultiu sense sòl, si pot proporcionar a les plantes una solució nutritiva amb una proporció coordinada i una concentració adequada és la clau per a un cultiu reeixit. . La solució nutritiva és l'única font de nutrició de les arrels de les plantes en cultius sense sòl, que hauria de contenir tots els nutrients minerals necessaris per al creixement del cultiu, és a dir, nitrogen (N), fòsfor (P), potassi (K), calci (Ca), magnesi (Mg). , sofre (S) i altres macroelements i ferro (Fe), manganès (Mn), bor (B), zinc (Zn), coure (Cu), molibdè (Mo) i altres oligoelements. Els diferents cultius i varietats, i les diferents etapes de creixement d'un mateix cultiu, presenten grans diferències en les necessitats reals de diversos elements nutritius. Per tant, quan escolliu una solució nutritiva, primer heu d'entendre els requisits de diversos tipus d'elements essencials per a diferents varietats i etapes de creixement, i utilitzar-ho com a base per determinar la composició i la proporció de la solució nutritiva. D'una banda, s'hauria de basar en les necessitats reals dels cultius per a diversos nutrients, i d'altra banda, també s'han de tenir en compte les característiques d'absorció de fertilitzants dels cultius.
Solució nutritiva clàssica de cultiu sense sòl
1. Solució de nutrients hidropònics de Hoagland: Hoagland i els seus socis de recerca van publicar la solució de nutrients hidropònics de Hoagland el 1933 després d'un gran nombre d'experiments comparatius. Aquesta és la recepta més primitiva, però encara en ús.
2. Solució nutritiva Steiner: la solució nutritiva Steiner determina finalment la proporció i la concentració de diversos elements nutritius de la fórmula mitjançant l'equilibri químic entre els elements nutrients. S'utilitza àmpliament a nivell internacional i és adequat per a cultius generals de cultiu sense sòl.
3. Solució nutritiva universal de prova de jardí japonès: la solució de nutrients general de prova de jardí japonès va ser desenvolupada pel camp experimental hortícola japonès Xingjin. És adequat per a una varietat de cultius vegetals, per la qual cosa s'anomena fórmula general.
4. Solució nutritiva Yamazaki japonesa: la fórmula de la solució nutritiva Yamazaki japonesa es basa en la determinació de la concentració d'absorció d'elements nutritius de diversos cultius vegetals per part de Yamazaki Kenya de 1966 a 1976 per formular una fórmula de solució nutritiva adequada per a una varietat de cultius diferents. .