植物工廠的相關栽培技術發展趨勢研究

趙旭輝，孫 聰，史志明，曹 亮，陳 賢

（成都市農林科學院，四川 成都 611130）

1 植物工廠概述

植物工廠是向植物的生產、種植等領域，密集性投入相當多的資金、技術以及知識，通過諸多技術集成，為植物生長創建最有力的外部環境，改善和調解植物生產的具體模式，以切實提升植物的品質、產量以及和效益，促進農業生產系統的可持續發展。其中，各種先進的栽培技術為植物工廠的高效率、高質量生產，提供了有力的技術支撐。

2 無土栽培技術分類

2.1 基質栽培概述

基質栽培是利用基質將植物根系固定下來，貯存并為植物提供必要的養分與水分，確保氧氣流通與植物生長。20世紀80-90年代，我國開始流行基質栽培技術。基質栽培主要是轉變了植物根系的生長環境，與滴灌相結合，提供了水肥同補的生長條件。它可以提升植物的質量以及產量，易于獲取基質栽培所需要的基質材料，具有較強的技術可行性。基質通常情況下涵蓋無機基質及有機基質。在栽培過程中，一般情況下應該依據一定比例將多種基質進行配比使用。在配好基質后，應該先消毒處理后，然后投入使用。

2.2 營養液栽培

營養液栽培也叫做水培技術，它采取了營養液栽培相關植物，營養液是一種水溶性營養液肥，由諸多礦物質元素與適量水配合而成。它是現代園藝以及農業密切結合的一種栽培技術。如今大部分植物工廠都采取了這種技術，它使植物的全部根系在營養液中直接生長，可以最大限度地吸收營養液中的水肥，提升了植物代謝吸收的頻率，充分地發揮了它的生長潛能，加快了其生長速度。與基質栽培相比，這種技術使植物擁有了更潔凈的生長環境，縮短了它的生長周期，形成了更趨于自動化的生產管理，更簡化的技術流程，更強的可操作性，更高的生產效率。營養液配方是它的重中之重，同一植物品種或不同植物品種在不同季節或者生長期的營養液濃度以及液肥配方都存在著差異，應該區別對待它們的實際配方過程。而且應該科學配比，在配制營養液的過程中，合理調整水的酸堿度。

2.3 潮溪栽培

潮溪栽培通過模仿人們常見的潮溪現象，使營養液類似于潮溪那樣，通過植物根部后又持續回流到營養液池中，每隔一段時間重復相應的動作。它比營養液栽培更先進。在營養液栽培與基質栽培達到了水肥同補的情況下，潮汐栽培既能夠達成水肥氣同補的效果，而且提升了水肥的實際利用效果，生產過程更加環保，操作更加便捷，植物根部有更潔凈的生產環境，植物生長速度加快。

2.4 霧培技術

在潮汐栽培、營養液栽培以及基質栽培的基礎上，人們在生產實踐中發明了更高水平的霧培技術。大自然中的不少植物附生在樹皮以及巖石上，乃至于懸掛在空中，而不是生長在水中或者土壤中。它們的氣根世界非常宏偉，在氣生根植物中，在熱帶雨林氣候中生長的攀巖植物以及榕樹，是其中的佼佼者。它們并沒有從水、土壤中吸取所需要的營養，而是直接吸收空氣中的營養、水分和空氣。從此處可以看出，空氣栽培是相關植物在獨特的生存環境以及生長過程中，自發性地形成了較強的生態適應性。霧培技術充分利用大自然帶給人們的啟迪，創造性地改善了植物易于適應的一種生態霧環境，讓植物的根裸露出來，在同時補充水肥氣的生長環境中加快生長。

3 植物工廠栽培技術發展趨勢的預測

就植物工廠采取的栽培技術而言，更多工廠會不斷創新和完善農業領域的無土栽培技術，會形成多樣化的栽培技術。在今后的生產實踐過程中，這些栽培技術會日益提升、完善、成熟，為促進現代農業的可持續發展輔以良好的技術支撐；今后會越來越多地運用立體化栽培的模式，這也是它未來的主要發展趨勢之一。而且，它也為提升農業資源、農業土地的實際利用率，提供了必要的保障，有利于提升生產者的勞動生產率。如今農業栽培技術日益與現代物理農業、信息技術、物聯網技術、電腦植物專家等多種相結合，促進了科技與現代農業的有機結合，屬于典型的技術集成，也是栽培技術未來的主要發展趨勢之一。更多的農業栽培技術會被應用到今后的垂直農場中，用在人類利用開發太空的征途中，還可以用在海底潛艇中。