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El cultivo sin suelo es una nueva ciencia y tecnología desarrollada a partir de la investigación sobre la nutrición mineral de las plantas. Utiliza soluciones químicas (soluciones nutritivas) para cultivar plantas y no requiere suelo natural.
Una breve historia del cultivo sin suelo
La exploración humana de la nutrición mineral de las plantas se remonta a la época de Aristóteles en el año 600 a.C., pero se reconoce que las primeras investigaciones sobre los minerales vegetales La nutrición es El informe científico es el famoso experimento del sauce publicado por Belkin Jan van Helmand en 1600. A mediados del siglo XIX (1842), Wegmann y Borslov cultivaron con éxito plantas utilizando por primera vez agua destilada y sal, demostrando que la sal disuelta en agua es una sustancia esencial para el crecimiento de las plantas. Pero el representante más destacado de este período debería ser van Liebig (1803-1873), quien demostró que el carbono de las plantas proviene del CO2 del aire, el H y el O del NH3 y NO3 -, y otros elementos minerales provienen del suelo. ambiente. Su trabajo negó por completo la teoría de la nutrición con humus que era popular en ese momento, estableció el prototipo de la teoría de la nutrición mineral y también fue el pionero de la teoría moderna de la "agricultura nutricional".
En 1838, el científico alemán Slu Wrangell determinó que se necesitan 15 nutrientes para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En 1859, los famosos científicos alemanes Sachs y Knopp establecieron un método para utilizar una solución para cultivar nutrientes minerales para plantas, que todavía se utiliza en la actualidad. Sobre esta base, evolucionó y se desarrolló gradualmente hasta convertirse en la ciencia y tecnología prácticas actuales del cultivo sin suelo.
La preparación de soluciones nutritivas en 1920 estaba estandarizada, pero se trataba de experimentos de laboratorio y no se aplicaban a la producción. En 1929, W.F. Gericke, profesor de la Universidad de California, cultivó con éxito un tomate de 7,5 metros de altura utilizando una solución nutritiva y cosechó 14 kilogramos de fruta, lo que atrajo gran atención. Se considera el comienzo de la tecnología de cultivo sin suelo, que pasa de la experimentación a la practicidad.
Desde 65438 hasta 0935, algunos productores de hortalizas y flores llevaron a cabo prácticas de producción a gran escala bajo la dirección de Gericke. El cultivo sin suelo se ha desarrollado a escala comercial por primera vez, alcanzando la mayor superficie 0,8 hectáreas. Al mismo tiempo, se desarrollaron algunas técnicas de cultivo de arena y grava en el Medio Oeste de los Estados Unidos, y la tecnología hidropónica pronto se extendió a Europa, India y Japón. El profesor Gericke también define el cultivo sin suelo como "hidroponía" (hidrar significa "agua" y ponics significa "colocación").
Durante la Segunda Guerra Mundial, la hidroponía jugó un papel considerable en la producción. Bajo la dirección del profesor Gericke, Pan American Airways cultivó hortalizas en la desolada isla Wake en medio del Océano Pacífico, utilizando tecnología de cultivo sin suelo para resolver el problema de las hortalizas frescas para los pasajeros de vuelos y el personal militar. Más tarde, el Departamento de Agricultura del Reino Unido se interesó por la hidroponía. En 1945, la Fuerza Aérea Británica en Londres comenzó a cultivar sin suelo en Habaniya, Irak y las islas de Bahrein en el Golfo Pérsico, resolviendo el problema del transporte aéreo de hortalizas desde Palestina. Más tarde, en las áridas tierras arenosas de Guyana, las Indias Occidentales y Asia Central, Kuwait Petroleum Company y otras unidades utilizaron cultivos sin suelo para producir hortalizas frescas para sus empleados.
Debido al continuo desarrollo del cultivo sin suelo en el mundo, en septiembre de 1955 se estableció en los Países Bajos la Sociedad Internacional para el Cultivo sin Suelo. En aquel momento sólo había un grupo de trabajo con 12 miembros. Cuando se celebró la Quinta Conferencia Internacional sobre Cultivos sin Suelo en 1980, el número de miembros había aumentado a 300, distribuidos en 45 países. Según estadísticas incompletas, actualmente existen en el mundo más de 130 instituciones de investigación sobre cultivos sin suelo. La superficie de plantación también se está ampliando. En Nueva Zelanda, el 50% de los tomates se producen mediante cultivo sin suelo. En la producción hortícola italiana, el cultivo sin suelo representa el 20%. Las fresas, los pimientos verdes, los pepinos y los tomates producidos mediante cultivos sin suelo en Japón representan el 66, 52, 37 y 27 de la producción total, respectivamente, con una superficie total de 500 hectáreas. Los Países Bajos son el país con la mayor superficie de cultivo sin suelo, con 2.500 hectáreas en 1986. En la actualidad, la tecnología de cultivo sin suelo se ha aplicado y desarrollado en más de 100 países de todo el mundo.
La investigación y aplicación de la tecnología de cultivo sin suelo en mi país comenzó relativamente tarde, pero la tecnología de cultivo sin suelo relativamente primitiva tiene una larga historia.
Ha habido registros de consumo de brotes de soja y narcisos crudos durante mucho tiempo (hasta la dinastía Song), pero durante casi diez años se han llevado a cabo investigaciones científicas y experimentos de producción más formales. La Universidad Agrícola de Shandong comenzó a utilizar vermiculita para cultivar sandías, pepinos y tomates en 1975, y todos tuvieron éxito. En 1987, el área de extensión del campo petrolífero de Shengli alcanzó los 6.000 metros cuadrados. La tecnología de plántulas sin suelo se ha utilizado ampliamente en mi país. En el distrito de Chaoyang, Beijing, el número de plántulas sin suelo representó el 33,5% del número total de plántulas. En 1985, se celebró una conferencia nacional en el Instituto de Investigación de Vegetales de la Academia de Ciencias Agrícolas de Hebei para establecer la Investigación sobre Cultivos sin Suelo de China. Grupo. En 1986 y 1987 se celebraron seminarios académicos nacionales, con cientos de participantes. En mayo de 1988, China asistió por primera vez a la séptima reunión anual de la Sociedad Internacional de Cultivos sin Suelo en los Países Bajos y publicó un artículo en la reunión que atrajo la atención de muchos países.
2. Ventajas del cultivo sin suelo
La razón por la que el cultivo sin suelo se puede desarrollar rápidamente en todo el mundo es porque esta nueva tecnología de cultivo tiene muchas ventajas en comparación con el suelo convencional.
(1) Alto rendimiento y buena calidad
El cultivo sin suelo puede aprovechar al máximo el potencial de producción de los cultivos. En comparación con el cultivo en suelo, el rendimiento se puede aumentar varias veces o decenas de veces. veces, como como se muestra en 4-4-1.
Como se puede ver en la tabla anterior, el cultivo en suelo no solo tiene un bajo rendimiento, sino que también consume mucha agua.
El Departamento de Horticultura de la Universidad Agrícola de Beijing llevó a cabo un experimento de cultivo de pepinos sin suelo en un invernadero de otoño en Beijing. Del 30 de julio al 14 de septiembre, se necesitaron 46 días para regar (solución nutritiva) ***21,7 metros cúbicos. Si se utiliza cultivo en suelo, riegue al menos 5-6 veces en 46 días, lo que requiere 50-60 metros cúbicos de agua. Según las estadísticas, la tasa de ahorro de agua es del 50 al 66,7. El efecto de ahorro de agua es muy obvio y es una de las medidas efectivas para desarrollar una agricultura que ahorre agua.
El cultivo sin suelo ahorra agua y fertilizante. Según las estadísticas generales, la tasa de pérdida de nutrientes del cultivo del suelo es de alrededor del 50%. En las zonas rurales de nuestro país, debido a la tecnología científica de fertilización, el contenido de agua es bajo, la tasa de utilización de fertilizantes es aún menor, sólo 30-40, y se pierde más de la mitad de los nutrientes. El proceso de disolución del fertilizante en el suelo y absorción de las plantas es muy complejo. No solo la pérdida es grande, sino que las pérdidas de varios elementos nutritivos también son diferentes, lo que dificulta mantener el equilibrio entre los elementos en la solución del suelo. En el cultivo sin suelo, diversos nutrientes necesarios para los cultivos se formulan artificialmente en soluciones nutritivas, que no sólo evitan la pérdida sino que también las equilibran. Según el tipo de cultivo y las diferentes etapas de crecimiento del mismo cultivo, los nutrientes se suministran científicamente y los cultivos crecerán de manera saludable, tendrán un fuerte potencial de crecimiento y desarrollarán plenamente su potencial para aumentar los rendimientos.
(3) Limpieza
El cultivo sin suelo utiliza fertilizantes inorgánicos, que no tienen olor y no requieren un sitio de abono. Los fertilizantes orgánicos se utilizan en el cultivo del suelo, y los fertilizantes químicos se descomponen y fermentan, produciendo olores, contaminando el medio ambiente y provocando que los huevos de muchas plagas se reproduzcan, dañando los cultivos. El cultivo sin suelo no presenta estos problemas. Especialmente el cultivo de flores en interiores requiere limpieza e higiene. En algunos hoteles o casas de huéspedes de lujo, el uso de fertilizantes orgánicos para flores en el pasado contaminaba el medio ambiente. Este es un problema difícil de resolver y el cultivo de flores sin suelo se resolverá.
(4) Ahorro de mano de obra y fácil de gestionar
El cultivo sin suelo no requiere cultivar, excavar, desmalezar ni otras operaciones, lo que ahorra mano de obra y esfuerzo. El riego y el aderezo se resuelven al mismo tiempo, y el sistema de suministro de líquido proporciona un suministro regular y cuantitativo, lo que hace que la gestión sea muy conveniente. Al regar el cultivo en suelo, abrir y cerrar los bordes uno por uno es una operación que requiere mucha mano de obra, mientras que el cultivo sin suelo solo requiere abrir y cerrar la válvula del sistema de suministro de líquido, lo que reduce en gran medida la intensidad del trabajo. Algunos países desarrollados han entrado en la era del control por microcomputadoras. El control del suministro de líquidos y los componentes de las soluciones nutritivas está completamente controlado por computadoras, lo que es casi similar a la forma de producción industrial.
(5) Evitar obstáculos en el suelo para el cultivo continuo.
En el cultivo protegido, el agua de lluvia natural rara vez lixivia el suelo y la dirección del movimiento del agua y los nutrientes es de abajo hacia arriba. La evaporación del agua del suelo y la transpiración de los cultivos mueven los elementos minerales del suelo desde la capa inferior a la superficie. Con el paso de los años, se han acumulado grandes cantidades de sal en la superficie del suelo, lo que resulta perjudicial para los cultivos. Especialmente para el cultivo en invernadero, una vez construido, no es fácil de mover. La acumulación de sal en el suelo ha sido un problema difícil de resolver después de que se ha sembrado el mismo cultivo durante muchos años, provocando un equilibrio de nutrientes en el suelo y obstáculos para el cultivo continuo. Como último recurso, sólo podemos utilizar métodos de "suelo extranjero" que requieren mucha mano de obra para resolver el problema. La aplicación de cultivos sin suelo, especialmente hidropónicos, resuelve fundamentalmente este problema. Las enfermedades transmitidas por el suelo también suponen una dificultad para el cultivo en instalaciones.
La desinfección del suelo no sólo es difícil, sino que también consume mucha energía y cuesta mucho, y también es difícil desinfectar por completo. Si se utilizan desinfectantes y faltan medicamentos eficaces, los residuos de ingredientes nocivos en los desinfectantes son perjudiciales para la salud y contaminan el medio ambiente. El cultivo sin suelo es un método eficaz para evitar o eliminar fundamentalmente las enfermedades transmitidas por el suelo.
(6) No sujeto a restricciones geográficas, aprovechar al máximo el espacio
El cultivo sin suelo separa completamente los cultivos del entorno del suelo, eliminando así las limitaciones de la tierra. La tierra cultivada se considera un recurso natural limitado, muy preciado y no renovable, especialmente para algunas regiones y países que carecen de tierra cultivada, el cultivo sin suelo tiene una importancia especial. Una vez que el cultivo sin suelo ingresa al campo de la biología, muchos desiertos, tierras baldías o áreas de la tierra difíciles de cultivar pueden utilizarse para el cultivo sin suelo. Por ejemplo, en Medio Oriente y México, la gente ha construido muchos invernaderos de plástico en las playas costeras, combinados con sistemas de desalinización de agua de mar, y han utilizado tecnología de cultivo sin suelo para producir vegetales frescos, convirtiéndose en oasis en el desierto y resolviendo las dificultades de vida de las personas en muchos zonas áridas de la tierra. Aquí viene el evangelio.
Además, el cultivo sin suelo no está limitado por el espacio. Se pueden utilizar los tejados planos de los edificios urbanos para cultivar hortalizas y flores, lo que prácticamente amplía la superficie de cultivo. Según un estudio satelital de 1986, hay más de 16.000 acres de techos planos en Beijing, si se utilizan en su totalidad, traerán enormes beneficios económicos y sociales.
(7) Es propicio para la realización de la modernización agrícola.
El cultivo sin suelo libera la producción agrícola de las limitaciones del entorno natural y puede producir según la voluntad humana, por lo que es un método de producción agrícola controlado. La agricultura basada en indicadores cuantitativos favorece en mayor medida la mecanización y la automatización, avanzando así gradualmente hacia métodos de producción industrializados. Actualmente, Austria, los Países Bajos, la Unión Soviética, los Estados Unidos y el Japón tienen “fábricas” hidropónicas, que son un símbolo de la agricultura moderna. La Corporación de Importación y Exportación de la Industria de la Aviación de China introdujo equipos japoneses de cultivo sin suelo en 1986 y también estableció una pequeña fábrica de aumento de agua. El flujo continuo de personas que visitan y aprenden refleja el interés de la gente en esta nueva tecnología.
3. Tipos y métodos de cultivo sin suelo
Existen muchos métodos de cultivo sin suelo. Diferentes países y regiones tienen diferentes tipos y métodos de cultivo sin suelo debido a diferentes niveles de desarrollo científico y tecnológico, diferentes condiciones de recursos locales y diferentes entornos naturales.
El método de clasificación más utilizado actualmente se basa en el método de fijación de los sistemas radiculares de los cultivos. Generalmente, se puede dividir en dos categorías: cultivo sin sustrato y cultivo con sustrato (Tabla 4-4-3).
(1) Hidroponía
La hidroponía se refiere a un método de cultivo en el que las raíces de las plantas están en contacto directo con una solución nutritiva sin sustrato. La primera hidroponía consistía en sumergir las raíces de las plantas en una solución nutritiva para su crecimiento, lo que causaría hipoxia, afectaría la respiración de las raíces e incluso provocaría su muerte. Para resolver el problema del suministro de O2, British Cooper propuso en 1973 un método hidropónico llamado "tecnología de película nutritiva". Su principio es hacer circular continuamente una fina capa de solución nutritiva (0,5-1 cm) en las raíces de los cultivos, lo que no sólo garantiza el suministro continuo de agua y nutrientes a los cultivos, sino que también proporciona O2 fresco a las raíces. El método NFT puede simplificar enormemente la tecnología de riego, eliminando la necesidad de calcular las necesidades de agua de los cultivos todos los días, permitiendo un suministro equilibrado de nutrientes. El sistema de raíces está aislado del suelo, lo que previene diversas enfermedades transmitidas por el suelo y elimina la necesidad de desinfectar el suelo.
(2) Cultura de la Niebla (Qi)
También se le llama Qi Zeng o Cultura de la Niebla. Comprime la solución nutritiva en un aerosol y la rocía directamente sobre el sistema radicular del cultivo, que está suspendido en el espacio del recipiente. Las láminas de espuma de polipropileno se utilizan generalmente para perforar agujeros a ciertas distancias y los cultivos se cultivan dentro de los agujeros. Dos tablas de espuma se inclinan formando un triángulo para formar un espacio, y la tubería de suministro de líquido pasa a través del espacio triangular y se rocía sobre las raíces colgantes. Generalmente, rocíe durante unos segundos cada 2-3 minutos para hacer circular la solución nutritiva y asegurar suficiente oxígeno para las raíces del cultivo. Sin embargo, el costo del equipo de este método es demasiado alto, consume mucha energía y no hay espacio para el almacenamiento en búfer. Actualmente se limita a aplicaciones de investigación científica y aún no se ha producido en masa.
(3) Cultivo en sustrato
El cultivo en sustrato es uno de los métodos más utilizados en el cultivo sin suelo. Ancla las raíces de los cultivos en una matriz orgánica o inorgánica y proporciona solución nutritiva a los cultivos mediante riego por goteo o riego por goteo. El medio de cultivo se puede envasar en bolsas de plástico o esparcir en zanjas o comederos de cultivo.
La solución nutritiva en el cultivo en sustrato no circula y se denomina sistema de circuito abierto. La circulación de la solución nutritiva puede evitar la propagación de enfermedades.
El cultivo en sustrato tiene una fuerte capacidad de amortiguación, no hay conflicto en el suministro de agua, nutrientes y O2. El equipo es más simple que el cultivo hidropónico y el de niebla, y ni siquiera requiere energía. costo, y es ampliamente utilizado en la producción. A juzgar por la situación actual de nuestro país, el cultivo en sustrato es el método más práctico.
La lana de roca, muy utilizada en muchos países europeos, se mezcla con un 60% de diabasa, un 20% de piedra caliza y un 20% de coque. Se calcina y se funde a una temperatura alta de 1600 ℃ y luego se pulveriza sobre las fibras. un diámetro de 0,005 mm y luego se enfría y se prensa en placas o formas diversas. La ventaja de la lana de roca es que se puede formar en una serie de productos (tapones, bloques, tablas, etc.) de lana de roca, que es fácil de usar y transportar, y se puede utilizar varias veces después de la desinfección. Sin embargo, no se puede reutilizar después de varios años de uso y la lana de roca desechada es difícil de eliminar. Se ha convertido en una molestia pública en los Países Bajos, que tienen la mayor superficie de plantación de lana de roca. Por lo tanto, algunas personas en Japón ahora abogan por el desarrollo y utilización de sustratos orgánicos, que pueden convertirse en fertilizantes para el suelo sin contaminar el medio ambiente.
IV. Puntos clave de las técnicas de cultivo sin suelo
No importa qué tipo de cultivo sin suelo se utilice, se deben dominar varios vínculos básicos. En cultivos sin suelo, la solución nutritiva debe disolverse en agua y luego suministrarse a las raíces de las plantas. En el cultivo en sustrato, se vierte una solución nutritiva en el sustrato y luego las raíces de las plantas la absorben. Por tanto, es necesario comprender las propiedades físicas y químicas de la calidad del agua, la solución nutritiva y el sustrato utilizado.
(1) Calidad del agua
La calidad del agua está estrechamente relacionada con la preparación de la solución nutritiva. Los principales indicadores de las normas de calidad del agua son la conductividad eléctrica (CE), el valor del pH y el contenido de sustancias nocivas.
La conductividad eléctrica (CE) es un indicador de la concentración de sal en una solución, generalmente expresada en milisiemens (mS). Varios cultivos tienen diferentes tolerancias a la sal. Los que tienen una fuerte tolerancia a la sal (CE = 10 mS) son la remolacha, las espinacas y el repollo. Moderadamente tolerantes a la sal (CE = 4 mS), como los pepinos, los frijoles y los pimientos morrones. El cultivo sin suelo tiene requisitos estrictos sobre la calidad del agua, especialmente la hidroponía. Debido a que no tiene la capacidad amortiguadora como el cultivo del suelo, muchos elementos son inferiores a los estándares de concentración permitidos del cultivo del suelo, de lo contrario serán envenenados. Es posible que parte del agua agrícola no sea adecuada para cultivos sin suelo. Recolectar agua de lluvia para cultivos sin suelo es un método excelente. El valor del pH del agua de cultivo sin suelo no puede ser ni demasiado alto ni demasiado bajo, ya que las necesidades generales del cultivo en cuanto a un valor de pH de la solución nutritiva deben ser neutros. Si el valor del pH del agua es bajo, se debe usar ácido o álcali para ajustarlo, lo cual es un desperdicio de medicina y requiere mucho tiempo.
(2) Solución nutritiva
La solución nutritiva es la clave para el cultivo sin suelo. Diferentes cultivos requieren diferentes fórmulas de solución nutritiva. Actualmente existen muchas fórmulas publicadas a nivel internacional, pero todas son similares porque la fórmula original se derivó del análisis de la composición química de extractos del suelo. En la fórmula de la solución nutritiva, la mayor diferencia es la proporción de nitrógeno y potasio. La Tabla 4-4-4 presenta las fórmulas utilizadas por diferentes científicos entre los años 1950 y 1980 como referencia.
Al preparar soluciones nutritivas, se debe considerar la pureza y el costo de los reactivos químicos. Se pueden utilizar fertilizantes químicos para reducir los costos durante la producción. El método de preparación consiste en preparar primero el licor madre (fuente original) y luego diluirlo, lo que puede ahorrar contenedores y facilitar el almacenamiento. Las sustancias que contienen calcio deben colocarse en recipientes separados. Al usarlo, diluya la solución madre y mézclela con el diluyente de sustancias que contienen calcio para evitar la precipitación tanto como sea posible. Después de la medición, el valor del pH de la solución nutritiva debe ajustarse a un rango adecuado para el crecimiento del cultivo. Al agregar agua, se debe prestar especial atención al ajuste del valor del pH para evitar intoxicaciones.
(3) Propiedades físicas y químicas del sustrato
Hay muchos tipos de sustratos utilizados en el cultivo sin suelo. La Tabla 4-4-3 se enumera como referencia. Dependiendo de la fuente local del sustrato, puede adaptarse a las condiciones locales y elegir materiales con materias primas ricas y fácilmente disponibles, precios bajos y buenas propiedades físicas y químicas como sustrato para el cultivo sin suelo. Los requisitos para el sustrato de cultivo sin suelo son:
1. Un material sólido de cierto tamaño. Esto afectará si la matriz tiene buenas propiedades físicas. El tamaño de las partículas de la matriz afecta la capacidad. Porosidad, contenido de aire y agua. Se puede dividir en cinco grados según el tamaño de las partículas, a saber: 1 mm; 1-5 mm; 5-10 mm; 10-20 mm; se puede seleccionar según el tipo de cultivos cultivados, las características de crecimiento de las raíces y las características locales. condiciones de los recursos.
2. Tiene buenas propiedades físicas. El sustrato debe estar suelto, retener agua y abono y ser transpirable.
Wu Zhixing de la Universidad Agrícola de Nanjing y otros investigadores creen que el sustrato ideal para cultivos de hortalizas es un tamaño de partícula de 0,5 a 10 mm, una porosidad total >: 55 y una densidad aparente de 0,1 a 0,8 g. Cm-3, volumen de aire 25-30, relación matriz agua-vapor 1: 4.
3. Tiene propiedades químicas estables, no contiene ingredientes nocivos y no cambia la solución nutritiva. Las propiedades químicas del sustrato se refieren principalmente a los siguientes aspectos:
Valor de PH: El valor de pH del sustrato de reacción es muy importante. Afectará el valor del pH y los cambios de composición de la solución nutritiva. PH = 6-7 se considera un sustrato ideal.
Conductividad eléctrica (CE): refleja la concentración de solución salina ionizada, lo que afecta directamente a la composición de la solución nutritiva y a la absorción de diversos elementos por las raíces del cultivo.
Capacidad amortiguadora: refleja la capacidad amortiguadora del sustrato para cambiar rápidamente el valor de pH del fertilizante. Cuanto más fuerte sea la capacidad amortiguadora, mejor.
Reposición de bases: se refiere al contenido de cationes reemplazables medido a pH = 7. En general, existen muchos materiales alternativos como la corteza, el aserrín y la turba. La vermiculita tiene muchos materiales sustituibles en matrices inorgánicas y pocos materiales sustituibles en otras matrices inertes.
4. La matriz debe estar fácilmente disponible, ampliamente disponible y económica. El Instituto de Investigación de Horticultura de la Academia de Ciencias Agrícolas de Zhejiang eligió la ceniza de salvado de arroz (residuos de combustible utilizados en las cenas familiares rurales), que está ampliamente disponible en las zonas rurales del sur, como sustrato sin suelo para el cultivo de tomate. Los resultados son buenos y el costo. se reduce mucho.
En el cultivo sin suelo, la función de la matriz es fijar y sostener los cultivos; absorber la solución nutritiva y potenciar la permeabilidad del sistema radicular; El sustrato es un material muy importante y está directamente relacionado con el éxito o fracaso del cultivo. El cultivo del sustrato debe seleccionarse estrictamente en función de los aspectos anteriores. El Departamento de Horticultura de la Universidad Agrícola de Beijing llevó a cabo una investigación experimental en 1986-1987. Durante el proceso de cultivo del sustrato del pepino se produce una importante interacción entre la solución nutritiva y el sustrato, afectándose y complementándose entre sí. Por lo tanto, la fórmula de la solución nutritiva hidropónica, especialmente cuando se utiliza una matriz orgánica, se verá afectada por factores como el contenido de elementos y el grado de sustitución de la propia matriz, cambiando así el efecto de cultivo de la fórmula. Esta es una cuestión que debe considerarse y no puede aplicarse mecánicamente.
(4) Sistema de suministro de líquido
Existen muchos métodos de suministro de líquido para cultivos sin suelo, incluido el método de riego NFT, el método de riego por inundación, el sistema de riego por tubo de doble pared y el sistema de riego por goteo. , y método de sifón, método de aspersión, riego artificial, etc. En resumen, se puede dividir en dos categorías: agua circulante (sistema cerrado) y agua no circulante (sistema abierto). En la actualidad, la película de solución nutritiva y el riego por goteo se utilizan ampliamente en la producción.
1. Método de membrana de solución nutritiva (neto)
(1) Prepare tres tanques de almacenamiento de licor madre (tanques). Uno contiene una solución madre de nitrato de calcio, uno contiene soluciones madre de otros nutrientes y el otro contiene ácido fosfórico o ácido nítrico para ajustar el pH de la solución nutritiva.
(2) Tanque de almacenamiento de líquidos. La solución nutritiva diluida se almacena y la solución se bombea desde el extremo superior del lecho de cultivo y regresa desde el extremo inferior. El tamaño del tanque de líquido está relacionado con el área de cultivo. Generalmente, 1.000 metros cuadrados requieren un tanque de almacenamiento de líquido con una capacidad de 4 a 5 toneladas. Otra función del tanque de almacenamiento de líquido es recuperar la solución nutritiva que regresa del tubo de retorno.
(3)Dispositivo filtrante. Tanto la entrada como la salida de agua de la solución nutritiva requieren la instalación de filtros para garantizar que la solución nutritiva esté limpia y no bloquee el sistema de suministro de líquido.
2. Método de riego mediante sistema de riego por goteo
(1) Prepare dos tanques de solución nutritiva concentrada para almacenar el licor madre. Un frasco contiene calcio y el otro contiene otros elementos sin calcio.
(2) Depósito de ácido concentrado. Ajustar el valor de pH de la solución nutritiva a través de la industria.
(3) Tanque de almacenamiento de líquidos. Se utiliza para almacenar soluciones nutritivas diluidas según sea necesario. El área general es de 300 a 400 metros cuadrados y la capacidad del tanque de almacenamiento de líquidos es de 1 a 1,5 toneladas. La altura del tanque de almacenamiento de líquido está relacionada con la distancia de suministro de líquido. Siempre que tenga más de 1 metro, puede proporcionar una distancia de 30 a 40 metros. Si se utiliza bombeo, no hay restricción en la altura del tanque de almacenamiento de líquido. Incluso se puede instalar bajo tierra.
(4)Sistema de tuberías. Utilice tubos de plástico negros de varios diámetros en lugar de blancos para evitar el crecimiento de algas.
(5) Gotero. Los dispositivos de suministro de líquido fijados cerca de la rizosfera del cultivo se utilizan a menudo con emisores de orificio y capilares lineales. El caudal del gotero de orificio en el sistema de suministro de líquido de baja presión es desigual, pero el tubo capilar es relativamente uniforme.
Pero el mismo problema es que se obstruye fácilmente, por lo que se debe instalar un filtro en la entrada y salida del tanque de almacenamiento de líquido para filtrar las impurezas.
verbo (abreviatura de verbo) la perspectiva del cultivo sin suelo
Históricamente, el signo de la civilización agrícola ha sido el grado de intervención humana y control sobre el crecimiento y desarrollo de los cultivos. La práctica ha demostrado que en condiciones convencionales de cultivo en suelo, es fácil controlar las condiciones ambientales de las partes aéreas de los cultivos, pero es difícil controlar las partes subterráneas (control de raíces). El surgimiento de la tecnología de cultivo sin suelo ha brindado a los humanos la capacidad de controlar con precisión todas las condiciones ambientales para el crecimiento de los cultivos, incluidas las condiciones nutricionales inorgánicas, liberando así por completo la producción agrícola de las limitaciones de las condiciones naturales y avanzando hacia la automatización, la mecanización y la industrialización de acuerdo con las necesidades humanas. deseos se hizo posible el desarrollo de la producción. Esto aumentará el rendimiento de los cultivos varias, docenas o incluso cientos de veces.
Desde la perspectiva de los recursos, la tierra cultivada es un recurso no renovable extremadamente valioso. Dado que el cultivo sin suelo puede desarrollar y utilizar muchas tierras baldías, se han ampliado y complementado los recursos de tierras cultivadas no renovables, lo que tiene una importancia de gran alcance para aliviar y resolver los problemas cada vez más graves de las tierras cultivadas en la Tierra. El cultivo sin suelo no sólo puede convertir muchos desiertos de la Tierra en oasis, sino que en un futuro próximo los océanos y el espacio también se convertirán en nuevas áreas de desarrollo y utilización. Estados Unidos incluye la cultura sin suelo como uno de los diez principales intercambios de alta tecnología que el país desarrollará en este siglo. Es un informe de investigación sobre el cultivo de plantas espaciales, que sólo se pueden cultivar sin tierra. Por lo tanto, muchos científicos han utilizado la tecnología de cultivo sin suelo como un medio poderoso para estudiar la "granja espacial" de Japón, y lo que la gente llama agricultura de la era espacial ya no es un problema inimaginable.
Los recursos hídricos también son un problema importante que amenaza cada vez más la supervivencia y el desarrollo de los seres humanos en todo el mundo. No sólo en las zonas áridas, sino también en las ciudades desarrolladas y densamente pobladas, los problemas de escasez de agua son cada vez más prominentes. A medida que la población sigue creciendo, diversos recursos hídricos han sido sobreexplotados y casi agotados en algunas zonas. Por tanto, controlar el uso agrícola del agua es una de las medidas de ahorro de agua. El cultivo sin suelo evita la fuga y pérdida de una gran cantidad de agua, lo que dificulta la compensación de los recursos hídricos reciclados. Se convertirá en la única forma de ahorrar agua en la agricultura y en las zonas secas.
Es cierto que existen muchos problemas en el proceso de hacer práctica la tecnología de cultivo sin suelo. El problema principal es el alto costo y la gran inversión única; también requiere un alto nivel de gestión, y los administradores deben tener ciertos conocimientos científicos, que no se pueden lograr en todas partes.
En teoría, también es un problema urgente estudiar más a fondo los indicadores fisiológicos del estado nutricional mineral y reducir la ceguera en el manejo. Además, el cultivo sin suelo incluye la prevención y control de plagas y enfermedades, desinfección de sustratos y soluciones nutritivas, eliminación de sustratos de desecho, etc. , se necesitan más investigaciones y soluciones.
El cultivo sin suelo acaba de comenzar en mi país. En la producción, especialmente en las instalaciones y en la ingeniería del sistema de suministro de líquidos, aún no se ha utilizado ampliamente y aún no se ha formado una industria de producción especializada. Debido a la influencia de varios factores, la tecnología de cultivo y la tecnología de ingeniería agrícola no pueden coordinarse y sincronizarse, lo que hace que el desarrollo de la tecnología de cultivo sin suelo en mi país no sea tan rápido como el de los países desarrollados. Sin embargo, con el desarrollo y la mejora de la ciencia y la tecnología, lo que es más importante, las ventajas inherentes de esta nueva tecnología han mostrado a las personas perspectivas de desarrollo infinitamente amplias.