植物工廠的相關(guān)栽培技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究

趙旭輝，孫 聰，史志明，曹 亮，陳 賢

（成都市農(nóng)林科學(xué)院，四川 成都 611130）

1 植物工廠概述

植物工廠是向植物的生產(chǎn)、種植等領(lǐng)域，密集性投入相當(dāng)多的資金、技術(shù)以及知識(shí)，通過(guò)諸多技術(shù)集成，為植物生長(zhǎng)創(chuàng)建最有力的外部環(huán)境，改善和調(diào)解植物生產(chǎn)的具體模式，以切實(shí)提升植物的品質(zhì)、產(chǎn)量以及和效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。其中，各種先進(jìn)的栽培技術(shù)為植物工廠的高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)，提供了有力的技術(shù)支撐。

2 無(wú)土栽培技術(shù)分類(lèi)

2.1 基質(zhì)栽培概述

基質(zhì)栽培是利用基質(zhì)將植物根系固定下來(lái)，貯存并為植物提供必要的養(yǎng)分與水分，確保氧氣流通與植物生長(zhǎng)。20世紀(jì)80-90年代，我國(guó)開(kāi)始流行基質(zhì)栽培技術(shù)。基質(zhì)栽培主要是轉(zhuǎn)變了植物根系的生長(zhǎng)環(huán)境，與滴灌相結(jié)合，提供了水肥同補(bǔ)的生長(zhǎng)條件。它可以提升植物的質(zhì)量以及產(chǎn)量，易于獲取基質(zhì)栽培所需要的基質(zhì)材料，具有較強(qiáng)的技術(shù)可行性。基質(zhì)通常情況下涵蓋無(wú)機(jī)基質(zhì)及有機(jī)基質(zhì)。在栽培過(guò)程中，一般情況下應(yīng)該依據(jù)一定比例將多種基質(zhì)進(jìn)行配比使用。在配好基質(zhì)后，應(yīng)該先消毒處理后，然后投入使用。

2.2 營(yíng)養(yǎng)液栽培

營(yíng)養(yǎng)液栽培也叫做水培技術(shù)，它采取了營(yíng)養(yǎng)液栽培相關(guān)植物，營(yíng)養(yǎng)液是一種水溶性營(yíng)養(yǎng)液肥，由諸多礦物質(zhì)元素與適量水配合而成。它是現(xiàn)代園藝以及農(nóng)業(yè)密切結(jié)合的一種栽培技術(shù)。如今大部分植物工廠都采取了這種技術(shù)，它使植物的全部根系在營(yíng)養(yǎng)液中直接生長(zhǎng)，可以最大限度地吸收營(yíng)養(yǎng)液中的水肥，提升了植物代謝吸收的頻率，充分地發(fā)揮了它的生長(zhǎng)潛能，加快了其生長(zhǎng)速度。與基質(zhì)栽培相比，這種技術(shù)使植物擁有了更潔凈的生長(zhǎng)環(huán)境，縮短了它的生長(zhǎng)周期，形成了更趨于自動(dòng)化的生產(chǎn)管理，更簡(jiǎn)化的技術(shù)流程，更強(qiáng)的可操作性，更高的生產(chǎn)效率。營(yíng)養(yǎng)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(jié)或者生長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)液濃度以及液肥配方都存在著差異，應(yīng)該區(qū)別對(duì)待它們的實(shí)際配方過(guò)程。而且應(yīng)該科學(xué)配比，在配制營(yíng)養(yǎng)液的過(guò)程中，合理調(diào)整水的酸堿度。

2.3 潮溪栽培

潮溪栽培通過(guò)模仿人們常見(jiàn)的潮溪現(xiàn)象，使?fàn)I養(yǎng)液類(lèi)似于潮溪那樣，通過(guò)植物根部后又持續(xù)回流到營(yíng)養(yǎng)液池中，每隔一段時(shí)間重復(fù)相應(yīng)的動(dòng)作。它比營(yíng)養(yǎng)液栽培更先進(jìn)。在營(yíng)養(yǎng)液栽培與基質(zhì)栽培達(dá)到了水肥同補(bǔ)的情況下，潮汐栽培既能夠達(dá)成水肥氣同補(bǔ)的效果，而且提升了水肥的實(shí)際利用效果，生產(chǎn)過(guò)程更加環(huán)保，操作更加便捷，植物根部有更潔凈的生產(chǎn)環(huán)境，植物生長(zhǎng)速度加快。

2.4 霧培技術(shù)

在潮汐栽培、營(yíng)養(yǎng)液栽培以及基質(zhì)栽培的基礎(chǔ)上，人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中發(fā)明了更高水平的霧培技術(shù)。大自然中的不少植物附生在樹(shù)皮以及巖石上，乃至于懸掛在空中，而不是生長(zhǎng)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(zhǎng)的攀巖植物以及榕樹(shù)，是其中的佼佼者。它們并沒(méi)有從水、土壤中吸取所需要的營(yíng)養(yǎng)，而是直接吸收空氣中的營(yíng)養(yǎng)、水分和空氣。從此處可以看出，空氣栽培是相關(guān)植物在獨(dú)特的生存環(huán)境以及生長(zhǎng)過(guò)程中，自發(fā)性地形成了較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性。霧培技術(shù)充分利用大自然帶給人們的啟迪，創(chuàng)造性地改善了植物易于適應(yīng)的一種生態(tài)霧環(huán)境，讓植物的根裸露出來(lái)，在同時(shí)補(bǔ)充水肥氣的生長(zhǎng)環(huán)境中加快生長(zhǎng)。

3 植物工廠栽培技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)

就植物工廠采取的栽培技術(shù)而言，更多工廠會(huì)不斷創(chuàng)新和完善農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的無(wú)土栽培技術(shù)，會(huì)形成多樣化的栽培技術(shù)。在今后的生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，這些栽培技術(shù)會(huì)日益提升、完善、成熟，為促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展輔以良好的技術(shù)支撐；今后會(huì)越來(lái)越多地運(yùn)用立體化栽培的模式，這也是它未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。而且，它也為提升農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)土地的實(shí)際利用率，提供了必要的保障，有利于提升生產(chǎn)者的勞動(dòng)生產(chǎn)率。如今農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)日益與現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電腦植物專家等多種相結(jié)合，促進(jìn)了科技與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的有機(jī)結(jié)合，屬于典型的技術(shù)集成，也是栽培技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)之一。更多的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)會(huì)被應(yīng)用到今后的垂直農(nóng)場(chǎng)中，用在人類(lèi)利用開(kāi)發(fā)太空的征途中，還可以用在海底潛艇中。