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一场无土栽培的“技术战”

类别:健康 发布时间:2023-01-17 07:06:00 来源:每日看点快看

本文转自:福建日报

一场无土栽培的“技术战”

林琼(左)在指导种植户开展基质栽培。

一场无土栽培的“技术战”

这是一包长着番茄的基质条,基质条下设有基质重量传感器。

眼下,福州长乐区鹤上镇基质栽培蔬菜大棚里的西红柿再迎丰收,大棚里,秧苗翠绿茁壮,红的、绿的西红柿像灯笼点缀其间。“病害少、用药少,安全、优质,成本还低。”种植大户李明锥喜笑颜开,一口气列出了多个使用基质栽培西红柿的优点。

基质栽培是无土栽培的一种,是指不用天然土壤,而使用人工基质栽培植物的技术,曾因成本过高让不少种植户望而却步。省农科院土肥所副研究员林琼及其团队集成创新采用廉价、可再生的谷壳、木屑等农林废弃物替代昂贵的椰糠,还利用物联网技术推广无土栽培,远程操控种菜,降低了技术应用门槛。

截至目前,该技术已在福州、宁德、龙岩、漳州及广东惠州等地推广,设施总面积达600亩以上,累计种植面积超3000亩,主要生产番茄、黄瓜、西瓜、辣椒等,成为农民增产增收的有力助手。

从进口椰糠到本土谷壳

在林琼的指导帮助下,种植户李明锥早在2017年就成为我省第一个“吃螃蟹”的人,从土培转向无土栽培。

“该技术发端于欧美,而后在以色列、荷兰、日本等国家广泛生产应用。”据林琼介绍,技术优势明显,但在国内的发展和应用相对落后,根本原因在于成本过高,太“烧钱”。

“烧”在哪里?除了固定的投入,如建造温室、专用栽培基质、水肥一体化系统等,负担最重的是昂贵的基质原料,每两年需换一次。“原来2000元一吨的椰糠,自2020年初疫情暴发后,涨了1倍!”林琼说。

这些椰糠多源于东南亚国家,当销售商的报价从电话那头传来时,林琼恰好在长乐区的一家大米加工厂,看着满地的谷壳,他突然灵机一动:“谷壳木质素含量20%左右,属于难分解有机物料,能否用谷壳替代椰糠,制成经济高效型基质?”

一吨谷壳仅400元,是椰糠价格的十分之一。

动了这个念头,林琼和团队就泡在实验室中,从已有的文献寻找一丝可行性,最终尝试将三分之一的椰糠用谷壳替代,无土栽培小黄瓜苗。“我们花了半个月,论证两个问题,一是检测此类经济高效型基质,在通透性、保水性等方面的数据是否达标;二是谷壳是否会因残留小米粒等造成基质腐烂发霉。”

与已有文献描述的方法不同的是,林琼不使用发酵后或炭化后的谷壳,“发酵,意味着多了一道精细工序,成本就跟着水涨船高”。

此举并非毫无科学依据。“我们将三分之一的椰糠用谷壳替代,并非全量替换,即便谷壳在使用过程产生缓慢的自然发酵,也能通过每日多次的营养液灌溉将发酵中间产物排出基质。”

结果令林琼惊喜:“可行!试验中,所有的顾虑被一一消除。”

2020年5月,李明锥将250亩智能温室大棚的基质全部替换成经济高效型基质。长乐区青禾现代农业专业合作社也拿出150亩的温室大棚,交替种植西红柿和黄瓜。

2021年初,林琼将技术无偿分享给厦门市江平生物基质技术股份有限公司,摸索出以木屑、谷壳为主要原料生产商品基质,完全替代了椰糠基质,摆脱椰糠“高昂价格”的掣肘。

“无土栽培的成本,每亩可控制在7000元以内,与常规土壤栽培的成本持平。”林琼说,常规土壤栽培的作物还需考虑施肥量,如“吃肥”大的小辣椒,一亩仅施肥成本都要超过7000元,更遑论其他。

在不久前举办的“经济高效型番茄基质栽培技术”现场验收会上,林琼算了下账:经济高效型基质栽培番茄的青枯病、枯萎病两种病害发生率0.07%,显著低于常规土壤栽培的16.01%;番茄平均亩产7060公斤,比常规土壤栽培增产420公斤,增加6.3%;番茄精品果率为79.2%,显著高于常规土壤栽培的72.7%;每亩种植效益比常规土壤栽培增加4317元,纯收入增加3776元。

物联网远程操控种菜

技术含量高,曾是无土栽培的一把双刃剑。

作物营养供应完全来自营养液。“需要根据植物需求与不同的生长周期,精准确定营养液配比、浓度、pH值,以及滴灌的频率、用量。”李明锥说。

智能温控大棚采用物联网技术的出现,让种菜变得简单。

李明锥在广东惠州市有一家果蔬专业合作社。大棚内,设有湿度传感器、光合有效辐射传感器、称重传感器等,一包长着4株番茄的基质条被安放在指定的木板上。

“整个系统实时采集温室内的空气温度、空气相对湿度信息,温室内的光合有效辐射信息,以及基质和作物的重量信息,进而得到作物蒸散量,即重量的减少量。”林琼说。

传感器将数据传输至后台程序,林琼可通过手机App随时了解温室环境、基质含水率及番茄蒸腾速率等实时信息,还可根据获得的信息通过手机App对远在广东的基质栽培番茄进行营养液配方和灌溉程序的调整,保障蔬菜瓜果的健康成长——

随着番茄从三叶小苗长至第一朵花开放,林琼从App获悉作物每天的营养液吸收量明显上升了,将原本一天四次的灌溉改为一天五次;

番茄转色不均匀时,经验老到的林琼当即判断前期氮肥过量导致缺钾,添加硝酸钾,及时为番茄补充营养;

……

李明锥的儿子小李大学毕业后,就接管了这家果蔬专业合作社,“我完全是门外汉。得益于物联网技术,远在福州的农业专家就能帮忙打理,大棚农业迈向了自动化转型道路”。

另外一家远在西藏山南市的农业公司,在林琼的指导下,也将物联网、人工智能、大数据等新技术应用到种植领域,通过物联网管理系统、水肥一体化系统,实现了多种果蔬的种植生产示范和栽培技术研发。

值得一提的是,林琼与团队通过为普通国产施肥机加装计量泵,将其改造成可用于大面积无土栽培的自动化精准水肥供应系统,为合作社节约设备投资50万元以上。

无土栽培“技术战”仍在继续。这段时间,林琼正忙着和团队开发一款“基于黄瓜蒸散量和机器学习的基质栽培智能灌溉系统”。“期望在基质栽培营养液灌溉这方面实现智能化,减少人工干预。”林琼说。

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快照生成时间:2023-01-17 08:45:22

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