无土栽培:从科技展示到产业化实践

发布者:网站编辑
发布时间:2019-04-03 11:46
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核心提示:

关注省农科院专家团队与福州新农人联合开展的番茄无土栽培产业化实践。

无土栽培技术使植物生长过程摆脱了对土壤的依赖,能有效降低土传病害发生率,突破连年重茬带来的土壤连作障碍。

同时,无土栽培以基质或水作为载体,通过人工调配的营养液供应养分。作物生长过程因此变得更可控,更易实现绿色、高产、优产。

无土栽培中国化已数十年,技术体系日臻完善。但其产业化水平依然有限。各大农业园区大手笔投入的智能无土栽培展示大棚,是其最主要的应用场景,鲜有规模化产业实践。成本与效益脱节,注定其不够接地气。成本管理是无土栽培实现大规模推广的不二法门。无土栽培要真正在市场上“拥有姓名”,还要突破更多瓶颈。


突破大棚土壤连作障碍

大规模爆发的青枯病,让李明锥决定从土培转向无土栽培。

2010年,他所在的长乐李明锥农业专业合作社,在福州市长乐区鹤上镇开辟200多亩农场,引种粉果番茄。连年丰收,效益不俗。但2014年开始爆发的青枯病,让他损失惨重。

“苗期还看不出异样,第一穗开始结果时,植株便逐渐枯萎。”李明锥说,最严重的年份,部分大棚几乎整棚全军覆没,“也曾试过定植后灌根消毒,但效果有限,且成本高昂,每亩要多投入1300多元”。

“经过多年生产,设施大棚土壤容易出现土传病害、土壤酸化及次生盐渍化等连作障碍。”省农科院土壤肥料研究所副研究员林琼表示,应对连作障碍,传统最行之有效的方式便是耕地合理轮作、避免连年重茬,但在设施大棚中实施起来并不容易,“出于成本与效益考量,设施大棚普遍进行周年多茬次使用;大棚设施固定,无法大面积搬迁,又缺乏灌排配套,难以开展水旱轮作”。

一筹莫展之际,李明锥了解到,同行郑伟在梅花镇栽培的百亩番茄,不仅成功克服了土传病害,还卖出了高价。


郑伟是长乐金地农业专业合作社理事长,2013年开始从事番茄产销,备受根结线虫病困扰。根结线虫病通常在采摘季节大规模爆发,曾导致其基地减产70%,每亩亏损近3000元。虽将药水深灌至土壤表层40厘米以下可有效缓解此病害,但依然治标不治本,且伴随农残隐患。

省农科院土肥所开展的椰糠基质栽培番茄技术研究,为郑伟提供了一套全新解决方案。

无土栽培技术发端于欧美,而后在以色列、荷兰、日本等国家实现广泛生产应用。国内的无土栽培技术起步较晚,从研究到生产应用历经30多年。根据其栽培过程是否使用固体基质,无土栽培可分为无基质栽培与基质栽培两大类别。公众所熟知的水培蔬菜、雾培蔬菜属于前者;省农科院推广的则是以椰糠为基质的栽培模式。

“无土栽培条件下,植物生长过程与土壤隔离,可有效避免土传病害的发生与蔓延。”林琼表示,此外,无土栽培技术可人为调控作物所需要的光照、温度、水分、养分等条件,让按需定制优质农产品成为可能。

2017年,椰糠基质栽培番茄技术在郑伟家的百亩智能温室大棚落地。第二年,基地规模扩大至120亩,是福州体量最大的番茄无土栽培基地。困扰已久的根结线虫病难题迎刃而解。番茄品质也取得突破。

2018年3月29日,省农科院组织专家团队对该项目进行现场验收。结论指出,椰糠基质栽培大幅降低番茄青枯病、根结线虫危害;产量较常规土培亩产提高14.1%;鲜果糖度5.8%,高于常规土培;精品果率达到88.4%,高于常规栽培方案。而从最新市场表现来看,无土栽培出的番茄田间收购价在每公斤5.4元至6.4元的区间内浮动,而土培番茄收购价约每公斤5元。


成本管理是产业化应用的关键

无土栽培的优势显著,但最初在开展市场调研时,郑伟有所迟疑。

“由于技术含量高,无土栽培是不少现代农业示范区的标配,但其功能大多局限于展示与科普。”郑伟发现,无土栽培技术虽日趋成熟,却不够接地气,前期建造温室、无土栽培设施、水肥一体化系统,配备加温、降温、通风、增氧、遮阳杀菌等设备,投入都不菲,后期运维更是烧钱。

郑伟说,单体动辄数百万元乃至千万元级别的投资,让从业者望而却步,鲜有真正规模化量产并取得成功的案例,十来亩的体量已算大规模。且大部分项目都依赖财政资金补贴,与市场实际脱节。


无土栽培如何更加接地气,并实现产业化发展?省农科院土壤肥料研究所副所长王飞认为,成本管理是关键。因此,在进行产研对接时,省农科院对原有技术体系进行适度简化与调整。

基质是番茄无土栽培所依赖的介质。技术团队选择椰糠为基质,其中包含了循环农业思维。“椰糠是椰子壳加工过程中脱落的有机质,经废物利用为基质,具有良好的透气性、保水性。使用2年后,椰糠又可作为有机肥回田,增加土壤有机质,改善土壤结构。”林琼说,为节省成本,团队以基质袋代替基质条,并配备了自动装袋机,从而降低人工成本,由此实现每亩节本5000多元。同时,他们尝试拓展基质原料来源。食用菌栽培后产生的菌渣被寄予厚望。但前提是接近食用菌产地,且运输成本可控。


无土栽培的技术核心,是营养液的调配与管理。

“在无土栽培条件下,植物营养供应完全来自营养液。因此,绝不能套用土壤栽培的水肥管理经验,应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、时间段、用量。”林琼说,为了控制成本,科技人员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,既能精准供应营养液,又为合作社节约设备投资50万元以上。


福州高温季节长,每年5月下旬至9月上旬,大棚大多因高温而处于空置。

如何提高温室利用效率以摊薄成本?“我们指导合作社利用智能温室夏季空闲期种植甜瓜、西瓜等耐热、喜光作物。”林琼说,去年夏季,在前茬番茄收获后,郑伟利用旧基质袋种植120亩甜瓜获得成功,形成秋冬种番茄、夏季种甜瓜的智能温室周年生产模式。


实际上,节本增效理念还体现在诸多技术细节中。

比如,引入熊蜂自然授粉取代人工喷施生长调节剂,使得番茄商品率大幅提高;引入番茄光学分选机,自动对鲜果的重量、体积、颜色、表皮斑块等指标进行量化,既能自动对果品进行分级,优选精品,又能通过大数据分析,追溯至生产端,从而优化种植管理方案。

“不同基地番茄生产成本比对结果显示,无土栽培的成本已接近土培,每亩综合成本约11000元。”郑伟表示,更重要的是,随着人工、农资成本不断攀升,无土栽培省工、省力、节水、节肥的优势还将进一步放大。



刚刚完成定植的无土栽培西瓜。


无土栽培如何名正言顺

尽管无土栽培出的番茄品相、品质皆优,但面向市场时,郑伟却不敢以无土栽培之名进行销售。他认为,无土栽培的产业化应用,不仅要突破技术与成本掣肘,还需破解更加复杂的难题。

最棘手的问题是,无土栽培番茄难以在大型商超上架销售。原因在于,无土栽培出的农产品无法获得“三品一标”认证。而其中无公害食品认证、绿色食品认证,是进入大型商超的入场券。

以绿色食品认证为例。上世纪90年代,我国提出绿色食品概念,并制定了相应认证标准,包括产地环境质量、生产技术标准、最终产品标准、包装与标签标准、贮藏运输标准等。其中,《绿色食品产地环境技术条件》对土壤环境质量提出了要求,明确了不同土壤中各项污染物含量的上限。


“在申请绿色食品认证时,必须提供土壤样品进行检测。”林琼说,显然,无论是基质栽培,还是水培,都无法提供天然土样。除此之外,《绿色食品肥料施用准则》规定无机氮素用量不得高于当季作物需求量的一半,其中AA标准不得使用无机肥料。但在番茄无土栽培模式下,氮肥完全通过无机形态供应。因此,在当前政策背景下,无土栽培出的作物没有获得绿色食品认证的可能性。

无法获得绿色食品认证导致市场通路阻塞。无奈之下,不少无土栽培从业者,只能套用其他土培基地的绿色食品认证,从而获得上市资格。林琼建议,亟须针对无土栽培制定一套新的“三品一标”认证体系。


此外,构建消费认同,培育消费市场,同样重要。

“当前,无土栽培市场普及度有限,部分消费者对无土栽培依然有所顾虑,甚至持排斥态度。‘药水泡大的蔬菜茄果能吃吗’便是最常见的担忧。”郑伟表示,有关于无土栽培的科普以及市场规范的建立,迫在眉睫。

同时,技术推广依然有待加强。“以营养液配置为例,不同的植物在不同的生长阶段,对环境的要求不一样,对营养的需求也大不相同。这就需要对该植物的生长规律了如指掌,每个环节都不能偏差。”林琼表示,对于普通农民而言,如此精细化的管理确有难度,需要更多产学研合作、示范带动、科技下乡。

在从业者看来,当诸多掣肘得以突破,无土栽培产业化必将可期。未来,无土栽培或将朝着两大方向进行。其一是规模化、集约化、自动化;其二是小型化、家用化。眼下,无土栽培正逐渐被家庭园艺爱好者接受,在阳台、屋顶等场所大显身手。民宿、生态餐厅等场景中也不乏其身影。



通过基质袋栽培,并由营养液供应养分的无土栽培番茄。

文章来源: 东南网 http://t.cn/EXaD8kh
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