摘要:設(shè)施栽培作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一顆璀璨明珠,以其對(duì)光照、溫度、濕度等環(huán)境因子的精準(zhǔn)調(diào)控,為葉菜類蔬菜的生長(zhǎng)開辟了前所未有的優(yōu)越環(huán)境。要充分發(fā)揮設(shè)施栽培的潛力,實(shí)現(xiàn)葉菜類蔬菜的高產(chǎn)高效生產(chǎn),并不容易,這就要求我們?cè)谄贩N選擇、環(huán)境調(diào)控、水肥管理、病蟲害防治、采收包裝等方面掌握并應(yīng)用一系列關(guān)鍵技術(shù)。本文旨在對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析,以期為設(shè)施栽培條件下葉菜類蔬菜的高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:設(shè)施栽培;葉菜類;高產(chǎn)高效生產(chǎn)
本文重點(diǎn)研究了保護(hù)地栽培條件下葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù),從品種選擇、環(huán)境調(diào)控、水肥管理、病蟲害防治、采收包裝等方面對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了綜合分析,通過優(yōu)化品種結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)環(huán)境因子的精準(zhǔn)調(diào)控,采用科學(xué)的水肥管理和病蟲害防治策略,探索設(shè)施栽培條件下葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)路徑;同時(shí),還強(qiáng)調(diào)了采收和包裝對(duì)葉菜類質(zhì)量安全的重要性。研究結(jié)果對(duì)促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展、提高葉菜類生產(chǎn)效率具有重
要意義。
1 設(shè)施栽培條件下葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)
1.1 精確控制環(huán)境,最大限度地利用生長(zhǎng)條件
保護(hù)地栽培通過人為控制光照、溫度、濕度等環(huán)境因素,為葉菜類創(chuàng)造理想穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境,這種精準(zhǔn)調(diào)控既保證了作物生長(zhǎng)的基本需求,又進(jìn)一步挖掘了作物生長(zhǎng)的潛力,實(shí)現(xiàn)了生長(zhǎng)條件的最大化利用。光照方面,設(shè)施栽培采用先進(jìn)的補(bǔ)光技術(shù)和光周期控制技術(shù),保證作物在生長(zhǎng)周期內(nèi)獲得充足適宜的光照,這種光照條件的優(yōu)化不僅提高了作物的光合效率,而且促進(jìn)了養(yǎng)分的積累和分配,使作物生長(zhǎng)更加健壯,產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高[1]。在溫度控制方面,智能溫控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)設(shè)施內(nèi)的溫度,保證作物在適宜的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng),這種溫度條件的優(yōu)化,既避免了極端天氣對(duì)作物生長(zhǎng)的不利影響,又提高了作物的生長(zhǎng)速度和抗逆性,為高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供了有力保障。在濕度控制方面,先進(jìn)的除濕和加濕設(shè)備確保了設(shè)施內(nèi)的濕度適宜性,這種濕度條件的優(yōu)化不僅減少了病蟲害的發(fā)生,還提高了作物的水分利用效率,使作物生長(zhǎng)更健康,產(chǎn)量和品質(zhì)更穩(wěn)定。
1.2 周年生產(chǎn)模式,突破季節(jié)限制,提高生產(chǎn)效率
設(shè)施栽培打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的季節(jié)限制,構(gòu)建相對(duì)封閉的生長(zhǎng)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)葉菜類蔬菜的周年生產(chǎn),這種周年生產(chǎn)模式既提高了生產(chǎn)效率,又滿足了市場(chǎng)對(duì)新鮮蔬菜的周年需求。在該設(shè)施中,通過精確調(diào)控環(huán)境因子,采用多層立體種植、水培等先進(jìn)種植技術(shù),實(shí)現(xiàn)作物的高效種植和快速生長(zhǎng),這種高效的種植模式不僅提高了土地的利用率,而且縮短了作物的生長(zhǎng)周期,使保護(hù)地栽培在短時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)出大量的優(yōu)質(zhì)蔬菜。此外,通過合理規(guī)劃、科學(xué)布局,設(shè)施栽培周年生產(chǎn)模式實(shí)現(xiàn)了不同季節(jié)、不同品種蔬菜的交替種植、錯(cuò)峰上市,這種種植策略既避免了市場(chǎng)飽和及價(jià)格波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn),又提高了種植者的收益和市場(chǎng)穩(wěn)定性。
1.3 資源節(jié)約和循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
保護(hù)地栽培既保證了高產(chǎn)高效生產(chǎn),又注重資源節(jié)約和循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,節(jié)水方面,設(shè)施栽培采用滴灌、微噴灌等先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù),實(shí)現(xiàn)了水資源的精準(zhǔn)利用和高效回收,這種節(jié)水灌溉技術(shù)不僅減少了水資源的浪費(fèi),而且提高了作物的水分利用效率,使作物在生長(zhǎng)過程中獲得足夠的水分,而不會(huì)過度消耗。在肥料利用方面,設(shè)施栽培通過精準(zhǔn)施肥和施用有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)分的循環(huán)利用和高效利用,這種肥料利用方式不僅減少了肥料的使用量和對(duì)環(huán)境的污染,而且提高了作物的養(yǎng)分吸收效率和生長(zhǎng)速度。此外,設(shè)施栽培還注重廢棄物的處理和利用,通過生物降解、堆肥發(fā)酵等技術(shù)手段,將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥和生物質(zhì)能,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展,這種資源節(jié)約和循環(huán)利用的理念不僅符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求,也為設(shè)施栽培的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力
的支持[2]。
2 設(shè)施栽培條件下葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1 高效利用光能和溫度控制技術(shù)
在設(shè)施栽培條件下,光能和溫度是影響葉菜類生長(zhǎng)的重要因素,為了提高產(chǎn)量和質(zhì)量,必須充分利用光能,合理控制溫度。光能的高效利用是關(guān)鍵,保護(hù)地栽培可以通過優(yōu)化溫室結(jié)構(gòu),如采用合理的采光屋頂角度和透光材料,最大限度地提高透光率,保證作物得到充足的光照。比如使用PVC無滴膜或EAV高隔熱無滴膜等透明材料,可以有效減少光的反射和吸收,提高光的利用率,通過定期清洗薄膜,保持薄膜表面的清潔,合理調(diào)節(jié)溫室內(nèi)光照時(shí)間和強(qiáng)度,可以進(jìn)一步滿足農(nóng)作物對(duì)光照的需求。實(shí)際資料顯示,與傳統(tǒng)露地栽培相比,采用光能效率高的設(shè)施栽培技術(shù),可提高作物光合速率10%以上,顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)。溫度控制也是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié),保護(hù)地栽培可以通過智能溫控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度,保證作物在適宜的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)[3]。比如在冬季寒冷天氣,通過采取多層覆蓋、增設(shè)保溫設(shè)施等措施,可以有效提高溫室內(nèi)的溫度,防止農(nóng)作物受凍。在夏季高溫天氣,開啟通風(fēng)設(shè)備、遮陽網(wǎng)等措施可以降低溫室內(nèi)的溫度,防止農(nóng)作物受到熱害。根據(jù)研究資料,合理的溫度控制可以提高作物的生長(zhǎng)速度和抗逆性,增產(chǎn)15%左右。
2.2 精確施肥和灌溉技術(shù)
精準(zhǔn)施肥和灌溉是實(shí)現(xiàn)設(shè)施栽培條件下葉菜類蔬菜高產(chǎn)高效的重要手段,通過科學(xué)施肥和合理灌溉,可以滿足作物對(duì)養(yǎng)分和水分的需求,提高作物的生長(zhǎng)速度和產(chǎn)量。精準(zhǔn)施肥中,設(shè)施栽培采用水肥一體化技術(shù),肥料和水一起供給作物,這種施肥方式既減少了肥料的浪費(fèi),又提高了肥料的利用率。同時(shí),根據(jù)作物的生長(zhǎng)階段和養(yǎng)分需求,制定合理的施肥方案,保證作物獲得充足的養(yǎng)分,比如葉菜生長(zhǎng)前期,要注意施氮肥促進(jìn)葉片生長(zhǎng);在生長(zhǎng)后期,應(yīng)適當(dāng)增加磷鉀肥的施用量,以提高作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),與傳統(tǒng)施肥方法相比,精準(zhǔn)施肥技術(shù)在設(shè)施栽培中可提高肥料利用率20%以上,顯著提高產(chǎn)量。灌溉方面,設(shè)施栽培采用滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù),實(shí)現(xiàn)了水資源的精準(zhǔn)利用,這些灌溉方式不僅可以根據(jù)作物的需要進(jìn)行定期定量灌溉,還可以減少水的浪費(fèi)和土壤鹽堿化的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),通過監(jiān)測(cè)土壤墑情和作物需水量,制定合理的灌溉方案,保證作物獲得足夠的水分,而不會(huì)過度消耗。研究資料顯示,與傳統(tǒng)灌溉方式相比,采用節(jié)水灌溉技術(shù)的保護(hù)性耕作可節(jié)約30%以上的水資源,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
2.3 綠色病蟲害防治技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn),必須采用綠色防控技術(shù),減少病蟲害的發(fā)生和危害,通過選用抗病抗蟲品種、全園保潔、培育無病蟲害壯苗等農(nóng)業(yè)綜合防控措施,可以從源頭上減少病蟲害的發(fā)生。比如播種前對(duì)種子進(jìn)行消毒,可以有效減少種子攜帶的致病菌和害蟲;生長(zhǎng)期間及時(shí)清除病株和蟲株,可以減少病蟲害的傳播和蔓延。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用農(nóng)業(yè)綜合防控措施的保護(hù)地栽培,與傳統(tǒng)防控方式相比,病蟲害發(fā)生率可降低20%以上。使用防蟲網(wǎng)、黏蟲、殺蟲燈等物理防治方法可以有效降低害蟲的危害,而且可以減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。此外,還可以結(jié)合生物防治和化學(xué)防治來控制病蟲害的發(fā)生和危害,比如利用天敵和生物農(nóng)藥控制害蟲;必要時(shí)使用低毒高效的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行防治,嚴(yán)格遵守農(nóng)藥使用規(guī)定和安全間隔期。研究資料顯示,與傳統(tǒng)防控方式相比,采用綠色防控技術(shù)的保護(hù)地栽培可減少50%以上的化學(xué)農(nóng)藥使用量,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
2.4 工廠化無土栽培技術(shù)
工廠化無土栽培是用化肥配制營(yíng)養(yǎng)液灌溉農(nóng)作物,這種灌溉方式可以根據(jù)作物的需求精準(zhǔn)施肥灌溉,滿足作物對(duì)養(yǎng)分和水分的需求,同時(shí),由于營(yíng)養(yǎng)液中養(yǎng)分的濃度和比例可以根據(jù)作物的需要進(jìn)行調(diào)整,因此可以實(shí)現(xiàn)作物的快速生長(zhǎng)、高產(chǎn)高效,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù),采用工廠化無土栽培技術(shù),與傳統(tǒng)的土壤栽培方法相比,作物的生長(zhǎng)速度可提高30%以上,產(chǎn)量可顯著提高。工廠化無土栽培采用自動(dòng)控制設(shè)備調(diào)節(jié)作物的生長(zhǎng)環(huán)境,比如通過智能溫控系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)等自動(dòng)控制設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、光照等環(huán)境因素,保證作物在適宜的生長(zhǎng)環(huán)境中生長(zhǎng),該自動(dòng)控制設(shè)備的應(yīng)用不僅提高了設(shè)施養(yǎng)殖的智能化水平,還降低了人工成本和管理難度。此外,工廠化無土栽培還具有高度的靈活性和適應(yīng)性,由于營(yíng)養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例可以根據(jù)作物的需要進(jìn)行調(diào)整,因此可以適應(yīng)不同品種、不同生長(zhǎng)階段作物的需要,由于無土栽培不受土壤條件的限制,可以在不同的地理位置和氣候條件下生產(chǎn),根據(jù)研究資料,工廠化無土栽培技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的周年生產(chǎn)和穩(wěn)定供應(yīng),滿足市場(chǎng)對(duì)新鮮蔬菜的需求[4]。
3 設(shè)施栽培條件下葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)路徑分析
3.1 運(yùn)用智能環(huán)控與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)
在設(shè)施栽培領(lǐng)域,智能環(huán)境控制和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)葉菜類高產(chǎn)高效生產(chǎn)的基石,北京小湯山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園是中國(guó)知名的農(nóng)業(yè)科技園區(qū),其葉菜生產(chǎn)體系完美融合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù),為葉菜提供了最佳的生長(zhǎng)環(huán)境。小湯山示范園采用智能溫室控制系統(tǒng),可根據(jù)葉菜的生長(zhǎng)周期和生理需求,自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和CO2濃度,確保每種蔬菜處于最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。例如,在萵苣(如黃油萵苣)的早期生長(zhǎng)階段,系統(tǒng)會(huì)增加光照強(qiáng)度和溫度,以促進(jìn)快速生長(zhǎng);收獲前會(huì)適當(dāng)降低溫度和光照強(qiáng)度,以提高萵苣的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外,小湯山示范園還應(yīng)用了精準(zhǔn)灌溉施肥技術(shù),通過安裝在土壤中的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分和養(yǎng)分含量,結(jié)合作物生長(zhǎng)模型,精確計(jì)算出每種蔬菜所需的水分和養(yǎng)分,實(shí)現(xiàn)按需灌溉和個(gè)性化施肥,這不僅大大提高了水肥利用率,還減少了環(huán)境污染,保證了葉菜的綠色健康。
3.2 注重土壤健康管理與微生物菌劑應(yīng)用
土壤是葉菜生長(zhǎng)的基礎(chǔ),山東壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)集團(tuán)深知這一點(diǎn),在保護(hù)地栽培中采用了土壤健康管理和施用微生物制劑的策略,有效地提高了土壤肥力和作物抗病性。壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)集團(tuán)與國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)合作,開發(fā)了完整的土壤健康管理系統(tǒng),包括土壤檢測(cè)、改良和修復(fù)。通過對(duì)土壤的定期檢測(cè),掌握土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、微生物群落結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵指標(biāo),進(jìn)而制定個(gè)性化的土壤改良方案,例如,為了解決土壤鹽漬化問題,該集團(tuán)引入耐鹽堿微生物制劑,通過微生物活動(dòng)調(diào)節(jié)土壤pH,改善土壤結(jié)構(gòu),為葉菜創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境。同時(shí),壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)集團(tuán)還大力推廣微生物菌劑在保護(hù)地栽培中的應(yīng)用,利用有益微生物抑制病原菌生長(zhǎng),減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,以菠菜為例,通過使用特定的微生物菌劑,菠菜的病蟲害發(fā)病率降低了30%以上,品質(zhì)更好,深受市場(chǎng)歡迎。
3.3 發(fā)展綠色防控與生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)
浙江省杭州市余杭區(qū)良渚蔬菜產(chǎn)業(yè)園在這方面進(jìn)行了積極的探索,通過建設(shè)天敵昆蟲繁育基地,使用生物農(nóng)藥活性信息素,有效降低了葉菜病蟲害的發(fā)生。良渚蔬菜產(chǎn)業(yè)園有天敵昆蟲繁育基地,如瓢蟲、草蛉等,這些天敵昆蟲大量繁殖,放入溫室,自然捕食害蟲,形成生態(tài)平衡。此外,生物農(nóng)藥,如苦參堿和印楝素,已被引入工業(yè)園區(qū),這些生物農(nóng)藥來自天然植物,對(duì)害蟲有選擇性毒殺作用,但對(duì)人類和環(huán)境相對(duì)安全。在生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)方面,良渚蔬菜產(chǎn)業(yè)園實(shí)現(xiàn)了“畜禽糞便-有機(jī)肥-蔬菜”的封閉循環(huán),園區(qū)畜禽糞便經(jīng)過無害化處理后,轉(zhuǎn)化為種植葉菜的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,這種循環(huán)利用模式既解決了畜禽糞便處理的問題,又提高了土壤肥力,減少了化肥的使用,促進(jìn)了葉菜的綠色健康生長(zhǎng)。
3.4 引進(jìn)自動(dòng)化智能收獲技術(shù)
江蘇省南京市浦口區(qū)的設(shè)施蔬菜智慧農(nóng)場(chǎng)進(jìn)一步引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化收割設(shè)備和智能管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了葉菜類蔬菜的高效收割和精準(zhǔn)管理。浦口區(qū)設(shè)施蔬菜智慧農(nóng)場(chǎng)的自動(dòng)采摘設(shè)備主要包括智能采摘機(jī)器人和自動(dòng)傳輸系統(tǒng),智能采摘機(jī)器人可以根據(jù)葉菜的生長(zhǎng)和成熟度自動(dòng)識(shí)別和采摘蔬菜,大大提高了采摘的效率和準(zhǔn)確率,自動(dòng)傳輸系統(tǒng)會(huì)將采摘的蔬菜快速運(yùn)送到包裝區(qū),減輕人工搬運(yùn)的勞動(dòng)強(qiáng)度[5]。在智能化管理方面,浦口保護(hù)地蔬菜智慧農(nóng)場(chǎng)采用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析葉菜生長(zhǎng)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)產(chǎn)量和市場(chǎng)需求,為生產(chǎn)和銷售提供科學(xué)依據(jù)。
4 結(jié)語
綜上所述,為確保各地區(qū)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,還需要當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門能夠積極參與,結(jié)合各地區(qū)種植條件及各類因素的影響,制定完善的種植方案與管理措施,加大對(duì)農(nóng)作物的保護(hù),確保農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)。尤其是對(duì)葉類菜多品種、多茬口的栽培技術(shù)實(shí)施,所考慮的影響因素眾多,對(duì)相關(guān)工作人員提出更高的要求,需要具備專業(yè)化的農(nóng)業(yè)技術(shù)與綜合能力,加大對(duì)農(nóng)作物日常管理力度,考慮到農(nóng)作物生長(zhǎng)習(xí)性的不同,對(duì)肥料、水分進(jìn)行合理實(shí)施;并且,還需會(huì)在日常管理過程中加大對(duì)病蟲害的防治,能夠在病蟲害的發(fā)病初期就采取科學(xué)措施的防治,從而提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與質(zhì)量。
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