水培技術(shù)發(fā)展及主要類型介紹課件

1、水培技術(shù)的發(fā)展概況及 水培設(shè)施類型的介紹The development of Hydroponics and The introduction of types of Hydroponics 広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系水培技術(shù)簡(jiǎn)介國(guó)外水培的發(fā)展歷史國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史 主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介-浮板毛管水培技術(shù)(Floating capillary hydroponics, FCH-深液流水培技術(shù)( Deep Flow Technique, DFT)-營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)(Nutrient Film Technique, NFT)1水培技術(shù)簡(jiǎn)介水培技術(shù)是近幾十年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的一種作物栽培技術(shù)。它不用天然土壤栽

2、培作物 而是用營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)一定的栽培設(shè)施栽培作物。 這種營(yíng)養(yǎng)液可以代替天然土壤向作物提供水分、養(yǎng)分、氧氣、溫度、使作物能正常生長(zhǎng)并完成其整個(gè)生命周期。3広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系 1838年德國(guó)科學(xué)家斯魯蘭格爾，鑒定出來(lái)植物生長(zhǎng)發(fā)育需要15種營(yíng)養(yǎng)元素。1859年德國(guó)著名科學(xué)家Sachs和Knop，建立了直到今天還沿用的、用溶液培養(yǎng)來(lái)植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的方法。在此基礎(chǔ)上，逐步演變和發(fā)展而成為今天的無(wú)土栽培實(shí)用科學(xué)技術(shù)。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系3國(guó)外水培的發(fā)展歷史 1920營(yíng)養(yǎng)液的制備達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化。1929年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的w.F.Gericke 教授，利用營(yíng)養(yǎng)液成功地培育出一株高7.5米的番茄，采收果實(shí)

3、14公斤，引起人們極大的關(guān)注。被認(rèn)為是無(wú)土栽培技術(shù)由試驗(yàn)轉(zhuǎn)向?qū)嵱没拈_(kāi)端。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系4國(guó)外水培的發(fā)展歷史 1935年無(wú)土栽培首次發(fā)展到商業(yè)規(guī)模，面積最大的有0.8公頃。同時(shí)美國(guó)中西部發(fā)展了一些砂培和礫培的技術(shù)，水培技術(shù)也很快傳到歐洲、印度和日本等地。無(wú)土栽培被定義為“Hydroponics ”。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系5國(guó)外水培的發(fā)展歷史広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系6國(guó)外水培的發(fā)展歷史 二戰(zhàn)期間，水培起到了相當(dāng)?shù)淖饔?，有效緩解了部?duì)新鮮蔬菜供應(yīng)難的問(wèn)題。國(guó)外水培的發(fā)展歷史日本無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展就是益于美軍在二戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后的幾年建立了一些大型的無(wú)土栽培設(shè)施。從20世紀(jì)60年代至80年代

4、，無(wú)土栽培面積擴(kuò)大至近300公頃，其中以水培和礫培為主，大約水培占總面積的2/3，礫培占1/3。近20多年來(lái)，礫培的面積逐步減少，而水培的面積逐漸增加。在營(yíng)養(yǎng)液配方的研究方面，山崎肯哉設(shè)計(jì)出了一系列的山崎配方。另一位無(wú)土栽培的專堀設(shè)計(jì)出的園試配方也廣為流傳。7國(guó)外水培的發(fā)展歷史在1973年英國(guó)的Cooper發(fā)明了營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)，隨著這一技術(shù)在世界各國(guó)的推廣應(yīng)用，使無(wú)土栽培的發(fā)展再一次出現(xiàn)高潮。 8 1955年9月，在荷蘭成立了國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)。當(dāng)時(shí)只有成員12人。但目前無(wú)土栽培技術(shù)已在全世界100多個(gè)國(guó)家應(yīng)用發(fā)展，栽培面積也不斷擴(kuò)大。其中荷蘭是水培技術(shù)最為發(fā)達(dá)的國(guó)家。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系9國(guó)

5、外水培的發(fā)展歷史荷蘭的郁金香 20世紀(jì)70年代逐漸開(kāi)始水培技術(shù)的研究及應(yīng)用，最初是山東農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)展作物的營(yíng)養(yǎng)液水培育苗工作。后由作物水培轉(zhuǎn)向花卉水培。1975年起，北京、山東、南京、沈陽(yáng)等大專院校及農(nóng)業(yè)科研單位開(kāi)始從事水培實(shí)驗(yàn)、研究、生產(chǎn)工作。1985年，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)根據(jù)南方亞熱帶氣候條件的特點(diǎn)，研制出水泥結(jié)構(gòu)深液流水培裝置。以及蔗渣等基質(zhì)的袋培、槽培營(yíng)養(yǎng)液滴灌種植系統(tǒng)， 并從1987年開(kāi)始在廣東、山東、上海、海南、廣西、福建、四川等地推廣。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系10國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系11國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史深液流技術(shù)水培芹菜深液流技術(shù)水培甜瓜幼苗國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史 1

6、986年深圳格林果菜公司從美國(guó)引進(jìn)了一套無(wú)土栽培設(shè)施，在以后的23年時(shí)間內(nèi)，廣東省就先后引進(jìn)了美國(guó)、荷蘭等國(guó)家的無(wú)土栽培設(shè)施7套。全國(guó)的其它省市如北京、上海、浙江等也引進(jìn)了不少國(guó)外的無(wú)土栽培設(shè)備。12広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系13 1990年以來(lái)，浙江省農(nóng)科院在日本贈(zèng)送的營(yíng)養(yǎng)液膜 技術(shù)(NFT)設(shè)備的基礎(chǔ)上， 研制了定型泡沫塑料槽的 浮板毛管水培技術(shù)(FCT)。 中國(guó)水稻研究所相繼于 1994-1996年在對(duì)水稻水上 栽培研究成功之后，研究 了水上種花和室內(nèi)花卉水 培，實(shí)現(xiàn)了花魚(yú)共養(yǎng)。國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史 此外在90年代初期，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京市蔬菜中心以及南京市蔬菜所等單位也引

7、進(jìn)了日本的全套無(wú)土栽培設(shè)備，研制出簡(jiǎn)易營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)和巖棉培技術(shù)。 簡(jiǎn)易營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)14我國(guó)水培技術(shù)發(fā)展至目前，可栽培的作物包括甜瓜、草莓等20多種；水培的花卉有巴西木、綠蘿、綠巨人、龜背竹、君子蘭、花葉萬(wàn)年青等。研究和推廣內(nèi)容包括：營(yíng)養(yǎng)膜栽培、深液技術(shù)和不同材料的基質(zhì)培等配套技術(shù)。広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系15國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史広西大學(xué)農(nóng)學(xué)部施設(shè)園蕓系16國(guó)內(nèi)水培的發(fā)展歷史現(xiàn)水培發(fā)展階段我國(guó)南方主要以深液水培（DFT）和槽式基質(zhì)培主。長(zhǎng)江附近地區(qū)以浮板毛管水培技術(shù)（FCH）、營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)（NFT）為主。北方地區(qū)多為基質(zhì)栽培。主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介 水培作物的根系不是生長(zhǎng)在固體基質(zhì)中而是生長(zhǎng)于營(yíng)養(yǎng)液

8、之中，水培設(shè)施必須具備四項(xiàng)基本條件：。能裝住營(yíng)養(yǎng)液。能錨定植株并使根系浸潤(rùn)到營(yíng)養(yǎng)液之中。是使根系和營(yíng)養(yǎng)液處于黑暗之中。使根系獲得足夠的氧氣17主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介深液流水培技術(shù) (一)水泥磚結(jié)構(gòu)固定式水培設(shè)施 包括： 種植槽； 定植板或定植網(wǎng)框； 貯液池； 營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)18主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介1、種植槽 寬度一般為100-150cm，一方面易于操作，另一方面防止定植板或定植網(wǎng)框在種植槽過(guò)寬時(shí)強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生彎曲變形或折斷。槽內(nèi)深度控制在12-15cm左右，最深不超過(guò)20cm，槽長(zhǎng)度為10-20m左右。 19主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介1.水泵 2.增氧及回流管 3.閥門 4.定植杯 5.定植板 6

9、.供液管7.營(yíng)養(yǎng)液 8.種植槽 9.地面 10.液位控制裝置 11.回流管 12.地下貯液池 水泥磚結(jié)構(gòu)深液流水培種植系統(tǒng)縱切面示意圖20主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介21主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介22主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介 深液流水培特點(diǎn)1、營(yíng)養(yǎng)液總量較多，組成和濃度穩(wěn)定，短期的停水停電或設(shè)備故障對(duì)作物生長(zhǎng)沒(méi)有影響。管理較為方便。2、根系部分裸露在空氣中(全溫室水培技術(shù)除外)，部分浸沒(méi)在營(yíng)養(yǎng)液層中，較好地解決水氣矛盾。3、設(shè)施建造容易，經(jīng)久耐用，后續(xù)生產(chǎn)資料少。4、適種作物廣泛。5、養(yǎng)分利用率高，可達(dá)90%-95%以上，不會(huì)或很少對(duì)周圍的環(huán)境造成污染。23主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介 浮板毛管水培技術(shù)由營(yíng)養(yǎng)液池、栽培

10、床、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大部分組成。 1.種植槽 2.水泵 3.貯液池 4.空氣混入器 5.供液管道 6.排液管道 7. 6m30m大棚FCH系統(tǒng)設(shè)施平面布置圖241.定植板 2.浮板 3.無(wú)紡布 4.育苗缽 5.植株 6.營(yíng)養(yǎng)液 7.成型聚苯乙烯種植槽 8.地面栽培槽橫斷面示意圖25主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介二、浮板毛管水培的特點(diǎn) 1、培養(yǎng)濕氣根，創(chuàng)造豐氧環(huán)境，改善根系供氧 兩個(gè)方面來(lái)解決水氣矛盾：一是在供液口安裝空氣混合器；二是在栽培床內(nèi)設(shè)置浮板濕氈，2、營(yíng)養(yǎng)液供給穩(wěn)定，不怕短期停電 26主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介水培栽培管理技術(shù)要點(diǎn) (一) 栽培槽的準(zhǔn)備 1、新建設(shè)施栽培槽的安排 2、換茬設(shè)施

11、的清洗、消毒 (1) 場(chǎng)地清理： (2) 設(shè)備與環(huán)境消毒：27(二) 育苗1、種子處理 將種子放在5560的溫水中進(jìn)行溫湯浸種15分鐘，或用40甲醛100倍液浸種1520分鐘后取出用清水漂洗干凈播種。2、基質(zhì)處理 育苗基質(zhì)可選用礱糠灰、蛭石、珍珠巖、細(xì)砂、泥炭等無(wú)土栽培材料。將育苗基質(zhì)裝入育秧盤內(nèi)，用75%百菌清600倍液將基質(zhì)澆透殺菌，覆蓋用的基質(zhì)也要用藥液處理。 3、播種 將經(jīng)過(guò)處理過(guò)的種子均勻地播在育秧盤內(nèi)，澆透水分，然后覆蓋0.5cm厚的基質(zhì)。播種后育秧盤保溫保濕。瓜類34天、茄果類710天即可出苗。28浮板毛管水培技術(shù)(FCH)浮板毛管水培技術(shù)(FCH) 由浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)院和南京農(nóng)業(yè)大

12、學(xué)共同參考日本的浮根法經(jīng)改良開(kāi)發(fā)，利用分根法和毛細(xì)管原理有效地解決了水培中供液與供氧的困難。具有成本低、投資少、管理方便、節(jié)能、實(shí)用的特點(diǎn)。主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介29主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù) （NFT）1、 基本特征、營(yíng)養(yǎng)液以數(shù)毫米至1-2厘米的淺層狀態(tài)流動(dòng)的，根系一部分浸沒(méi)在這一淺層營(yíng)養(yǎng)液中，而絕大部分裸露在種植槽中潮濕的空氣里，較好地解決了供氧問(wèn)題，同時(shí)也能保證了作物對(duì)水分和養(yǎng)分的需求。、種植槽主要是由塑料薄膜或其它輕質(zhì)材料做成的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和輕便，安裝和使用便捷，降低了基本建設(shè)投資，使之更易于推廣應(yīng)用。 30由種植槽、貯液池和營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)流動(dòng)裝置這三個(gè)主要部分組成 。還可配置其它輔助

13、設(shè)施，如濃縮營(yíng)養(yǎng)液罐及自動(dòng)檢測(cè)及補(bǔ)充裝置、酸罐或堿罐及其自動(dòng)補(bǔ)充裝置、營(yíng)養(yǎng)液的加溫及冷卻裝置等。 主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介6主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)NFT31主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介 安全保障、報(bào)警裝置營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)的營(yíng)養(yǎng)液總量較少，種植槽中液層淺薄，一旦發(fā)生停水、停電或水泵出現(xiàn)故障不能及時(shí)進(jìn)行供液循環(huán)時(shí)，極易造成作物缺水萎蔫，特別是在溫度較高、植株較大、濕度較小是更容易出現(xiàn)這種情況。即使是在種植槽底設(shè)有無(wú)紡布的“假底”可吸收較多水分而維持作物一定時(shí)間的生長(zhǎng)，但時(shí)間稍長(zhǎng)時(shí)作物仍易出現(xiàn)缺水萎蔫的情況。 32主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介酸堿度(pH)自控裝置由酸堿度(pH)傳感器、控制儀表、濃酸或濃堿罐以及酸堿的注入泵組成。33 營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù) （NFT）優(yōu)點(diǎn)1、種植槽內(nèi)的液層淺薄，可以較好地解決根系氧氣的供應(yīng)問(wèn)題，作物的生長(zhǎng)良好，產(chǎn)量較高2、設(shè)施的投資較少，建造過(guò)程較為方便、簡(jiǎn)捷。3、在配套自動(dòng)控制裝置的情況下，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。 主要水培設(shè)施類型簡(jiǎn)介341、設(shè)施(主要是指種植槽部分)的耐用性較差，后續(xù)的生產(chǎn)資料耗費(fèi)較多，維護(hù)工作頻繁，投資于后續(xù)的維修、更換的資金較多。2、NFT種植系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)液總量較少，營(yíng)養(yǎng)液的濃度和組成以及溫度