小白菜潮汐式灌溉的基質實驗開題報告

1、 本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告題 目: 小白菜潮汐式灌溉的基質實驗 姓 名: 王東瑞 學 院: 園藝學院 專 業(yè): 設施農業(yè) 班 級: 設施131 學 號: 14813101 指導教師: 王健 職稱: 副教授 2016 年 9月18 日南京農業(yè)大學教務處制一、課題來源及選題依據無土栽培技術是指不用土壤而用營養(yǎng)液或用營養(yǎng)液加固體基質栽培作物的方法1。其主要的特點就是可以根據作物的生長發(fā)育要求，合理地調節(jié)根際環(huán)境條件，再結合地上部的設施環(huán)境調控，可以完全擺脫自然環(huán)境對作物的影響，進而可以獲得優(yōu)質高產的園藝產品，實現作物的工廠化生產。不僅如此，無土栽培在防治土傳病蟲害、防治土壤鹽漬化、預防連作障礙

2、、解決非可耕地區(qū)農作物種植問題等方面都體現出了突出的優(yōu)勢。正是由于無土栽培的諸多優(yōu)點，促使人們研發(fā)了一系列的無土栽培相關的設備裝置及其配套栽培技術。雖然無土栽培被公認為20世紀世界農業(yè)科學技術的一項革命性的成就與突破；但我國自建國以來真正起動研發(fā)與應用的是在1980年代改革開放后，隨著開放城市港口涉外賓館對西餐用的潔凈無污染生食蔬菜需求繳增，促使國家農業(yè)部和各省市立項研究，主要參與研發(fā)單位有南京農業(yè)大學、中國農科院、農業(yè)部農業(yè)工程研究院、浙江農科院、北京農業(yè)大學、浙江農業(yè)大學、江蘇農科院以及山東農大、上海農科院、華南農大等，終于引進與研發(fā)并推廣了諸如營養(yǎng)液膜技術、浮板毛管水培法、有機生態(tài)型基質

3、培、深液流水培技術、魯SC無土栽培法、巖棉培技術等無土栽培系統。有效緩解了當年開放城市港口涉外賓館對潔凈無污染生鮮蔬菜的特需。迄今，有機生態(tài)基質培在戈壁沙漠、南海礁島等非可耕地區(qū)軍工石油基地大面積應用于生鮮蔬果的生產，而水培技術則多應用于花卉栽培觀光農業(yè)和經濟作物育苗等領域，都取得了顯著的社會經濟生態(tài)效益。固體有機基質培一般與滴灌系統配套使用，但我國大部分地區(qū)的灌溉用水含有較多的鹽類等雜質，長期使用易導致滴灌的毛管堵塞。水培技術生產的園藝產品比較潔凈方便，但成本也比較高，且突發(fā)性的長時間停電會致使作物因供液不足而萎蔫甚至死亡。潮汐式灌溉是底部灌溉形式之一2，運行時灌溉水或營養(yǎng)液經進水口流入栽培

4、池或栽植床，液面高度達到4-6 cm后，維持5-10分鐘（具體液面高度和維持時間，視栽培基質、植物種類及其生長發(fā)育階段而定），基質持水量飽和后，灌溉液由出水口經過濾、消毒回到儲液罐，整個過程歷經漲潮（灌溉）、落潮（回水）兩個階段，形似潮水漲落，故名潮汐式灌溉3。潮汐式灌溉水分是在毛細管作用力拉動下克服地心引力自下而上浸潤基質，區(qū)別于依賴重力作用增加基質含水量的頂部灌溉。與其它的灌溉方式相比，潮汐式灌溉方式有供水均勻迅速、節(jié)水節(jié)肥、能克服水培中因突發(fā)性停電而造成作物缺水的問題。更加適合大規(guī)模的工廠化作物生產。目前，潮汐式灌溉在農業(yè)上的應用比較廣泛，從花卉的生產，比如八仙花4、紅掌5，到蔬菜的生產

5、，如小白菜6、生菜7、西葫蘆8、辣椒9、番茄10等，都有涉及。但這些潮汐式灌溉中所使用的設施多為地面栽培池和栽植床兩種應用形式11，地面栽培池處于地面，工人操作或其他管理很容易將土壤病原微生物帶入而造成灌溉液污染，并且栽培池位置、大小相對固定，不利于植物病害控制和植物生長調節(jié)。栽植床雖然能克服地面栽培池的不足，但其造價較高，不適宜于大面積推廣，并且這兩種栽培形式與傳統的露地栽培相比也沒有提高土地的利用率。面對21世紀當今已一躍成為世界第二大經濟體的某些中國新興現代農業(yè)企業(yè)，隨著我國農業(yè)人口的下降與老齡化而導致農業(yè)勞力成本的大幅攀升，針對國內現行的蔬菜無土栽培系統，存在設施資源的生產效率和利用效

6、率低下，不能適應工廠化高效農業(yè)發(fā)展趨勢的需求，要求我們能對現有栽培系統加以技術升級與創(chuàng)新，提供適于工廠化、智能化生產，高效實用的蔬菜無土栽培設施及其配套栽培技術，以期符合設施化、無土化、智能化、工廠化高效集約現代農業(yè)的發(fā)展趨勢，故試立項本課題。二、研究內容研究的目的和研究內容 無土栽培的設施栽培形式是進行栽培的主要硬件設施，它與栽培投入和產出有直接關系。如果栽培設置的產出雖然高，但投入也高，那么在當前生產使用上會受到很大限制。條件不同，投入和產出的實際意義，也存在很大出入。有許多先進的無土栽培設施形式，就是由于需要前期投入較高，且管理比較繁瑣，當前在我國大部分地區(qū)還不能推廣應用。因此，開展高效

7、、實用、管理便捷的無土栽培設施的研究工作，是發(fā)展我國無土栽培的前提條件，這也是本課題進行研發(fā)新型無土栽培設施的主要目的。國內由于尚未有像國外那樣擁有低成本、性能穩(wěn)定、易于大規(guī)模商品化生產(用玄武巖熔融纖維化制成)易于普及推廣的農用巖棉作為無土栽培基質，乃是限制我國高端無土栽培技術在設施園藝中難以大面積普及推廣的主要原因。我們目前暫采取就地取材，發(fā)掘利用江蘇省及我學科自身科技資源優(yōu)勢，選用蛭石、珍珠巖、校企合作栽培基質產品進行優(yōu)化復配，與栽培試驗，以期選出一種高效實用而又低成本的栽培基質供農業(yè)企業(yè)大面積應用。測量不同基質的孔隙度、EC、PH等理化性質，確定其是否適合潮汐式栽培（基質中空隙的直徑小

8、于0.06mm 毛細管作用才明顯；EC在1-2mS/cm；pH在6.5-7之間）。并針對不同種類的作物篩選出最適合作物生長的基質種類或配方三、試驗設計（研究材料、方法和手段）3.1研究材料 栽培用的試驗品種有南農侯喜林教授白菜科研團隊的4倍體矮腳黃和南農白1號。育苗基質為鎮(zhèn)江培蕾有機肥有限公司出產的醋糟基質。栽培用基質為鎮(zhèn)江培蕾有機肥有限公司出產的醋糟基質，蛭石、珍珠巖均為本省地產品。有機肥為南京寧糧生物肥料有限公司所出產。 試驗地點：南京農業(yè)大學牌樓實驗基地、南京江寧土橋生產基地。3.2 研究方法在選出適宜于潮汐式槽中栽培的小白菜品種的基礎上，做混配基質蛭石：珍珠巖=2：1（V/V）和栽培用

9、醋糟基質的栽培對照實驗，實驗之前測定基質的孔隙度、EC和pH。共兩種基質處理，每處理一個大盆，每個處理5個重復，共計10個大盆，每個盆中放兩行小白菜，每行放10個營養(yǎng)缽，一個缽里定植一株。營養(yǎng)液供給方法如上。 除了測株高、開展度、葉片數、鮮重、干重、葉綠素含量之外，還要用TTC法測量不同處理下根系的活力有何差異。篩選出適合潮汐式灌溉的基質。四、研究計劃及預期進展時間進度2015年9月-2016年1月查閱相關參考文獻，確定研究課題，學習相關實驗方法，做一些基質方面的預備實驗。2016年2月-2016年6月在生產基地做春季和夏季的生產實驗，完善春夏兩季的供液相關技術，包括供液量、供液時間、供液頻率

10、。確定相應的施肥方法與施肥量。2016年7月-2017年1月做秋季和冬季的生產實驗，完善秋冬兩季的供液相關技術，包括供液量、供液時間、供液頻率。確定相應的施肥方法與施肥量。2017年2月-2017年6月整理所得的實驗數據，查漏補缺。試驗數據補充，論文撰寫。五、預期結果與可能存在的問題6.1預期結果通過對該新型潮汐式無土栽培設施的生產實測研究，可以突出表現出該系統所具備的優(yōu)良性能，為實際生產應用提供技術與理論支持。6.2可能存在的問題 試驗過程中，由于人為與天氣等因素，可能對相關栽培試驗及其相關測量指標的準確性產生影響。此外，因加工工藝不合格，系統中可能會存在供液不均勻的問題。而且各篩選的工作量

11、比較大，可能會存在人員不足的問題。參考文獻1 李式軍，郭世榮. 設施園藝學. 北京：中國農業(yè)出版社，2010：338-339.2 Dole J.M.，Cole J.C，von Broembsen S.L. Growth of poinsettias, nutrient leaching,and water-use efficiency respond to irrigation methods. Hort Science，1994，29(8)：858-864.3 郝海平，劉 青，趙 亮，楊鐵順. 潮汐式灌溉技術發(fā)展及特點. 中國花卉園藝，2014，18：52-55.4 張 黎，王 勇. 盆栽八

12、仙花潮汐灌溉栽培試驗初探. 北方園藝，2011，20：77-79.5 馬福生，劉洪祿，楊勝利. 無土盆栽紅掌潮汐灌溉技術. 農業(yè)工程學報，2012，28(24)：115-120.6 周曉平，劉靜波，劉慶葉，楊 巍，徐明喜，王 蓓，甘小虎，章 鷗，王東升. 小白菜潮汐式栽培專用 基質的篩選. 長江蔬菜， 2015，56-56.7 胡 靜，楊惠玲，甘小虎，閻慶久. 意大利生菜潮汐式栽培生產試驗. 蔬菜，2015，13-15.8 劉宏久，鄭佳琦，高艷明，李建設. 西葫蘆穴盤育苗潮汐灌溉技術研究. 湖北農業(yè)科學， 2015，54（14）：3414-3418. 9 陳傳翔，甘小虎，何從亮，胡靜，閻慶九.

13、 不同配方基質在辣椒潮汐式育苗及常規(guī)育苗中的試驗效果. 上海蔬菜，2014，(3)：79-80.10 劉宏久，高艷明，沈 富，徐蘇萌，李建設. 番茄穴盤育苗潮汐灌溉技術研究. 安徽農業(yè)大學學報，2015，42(4)：549-554. 11 劉宏久，高艷明，李建設. 潮汐灌溉技術的研究進展. 北方園藝，2014，10：174-176.12 邢禹賢，王秀峰，王學軍，張同貴. “魯SC-型”無土栽培設置系統及效益研究. 中國蔬菜，1992,24-29.13 卜崇興. NAU-G1型南方網紋甜瓜無土栽培新系統及其技術基礎的研究博士論文. 2001，南京. 南京農業(yè)大學.14 郭世榮. 無土栽培學. 北京：中國農業(yè)出版社，2010：17.15 Drew. M.C. Plant solution responses to anaerobic conditions soil and solution culture. Current Advances in Plant Science，1979，36：22-31.16 Hori. Y.，K. Ara i and T，Tok i. Stud