植物工廠的概念最早是由日本提出來的。植物工廠是通過設施內高精度環境控制實現農作物周年連續生產的高效農業系統,是利用計算機、電子傳感系統、農業設施對植物生育的溫度、濕度、光照、CO?濃度以及營養液等環境條件進行自動控制,使設施內植物生育不受或很少受自然條件制約的省力型生產。植物工廠是現代農業的重要組成部分,是科學技術發展到一定階段的必然產物,是現代生物技術、建筑工程、環境控制、機械傳動、材料科學、設施園藝和計算機科學等多學科集成創新、知識與技術高度密集的農業生產方式。
除了大規模的植物工廠,在家庭空間中,也有諸多簡單可行的種植方式。本期極智課堂邀請到中國照明學會農業照明專委會副主任、中國科技產業化促進會建筑空間與健康專業委員會副主任、中山善栽農林科技有限公司董事長趙建宇分享了“LED家用植物種植系統及常見植物管理”。
一、家庭種植的幾種方式及特點
陽臺的露天種植方式,簡單易于操作,但是病蟲害問題,安全問題(剛空墜物)還有光照問題不好解決。
(圖片來自網絡)
時下流行的桌面種植系統,可以用手機APP來控制,比較有樂趣,適合上班族和年青人玩,但是不適合用于蔬菜種植,觀賞性極高。
(圖片來自網絡)
這種種植裝置可以用來種花,可以種少量蔬菜。具有設計簡單易于操作,占地小等優點,傻瓜式操作。用于家庭種植一些小蔥,香菜,韭菜之類的蔬菜。
二、常用基質的混配
常用的基質混配有:椰糠、珍珠巖、蚯蚓,糞或者發酵好的雞糞牛糞,添加一些微量元素肥料和復合肥,濕度不要太大,以攥成團撒手散開為好,混配好的基質要堆放3-4天再用。
常見種植基質原料的比較
蛭石
蛭石是云母類礦物加熱至 1000°C后高溫膨脹而成,容重 0.09-0.16 克/立方厘米,孔隙度可達 95%。
優點:含有較多鉀、鈣鎂等營養元素,可被作物吸收利用。吸水能力強。
缺點:pH 有些呈堿性,有時需要不酸性基質混合才能使用。容易破碎,使用和運輸過程中不能受到重壓。一般使用 1-2 次就需更換。
珍珠巖
珍珠巖是由灰色火山巖(鋁硅酸鹽)加熱至 1000°C膨脹而成。
優點:容重小,孔隙度 93%,空氣和持水能力都比較好。
缺點:無吸水性能,所含成分多數不能被植物吸收。粉塵污染十分嚴重。質量過輕,固定植株能力差。
樹皮
優點:來源廣泛。
缺點:有些樹皮含有毒素、病菌、蟲卵、雜草種子及對植物生長有害的酚類物質。 往往需要堆漚 1 個月才能使用。使用過程中會自然分解,造成通氣不良,易積水。
鋸木屑
優點:便宜,結構良好,一般可以連續使用 2-6 茬。
缺點:除了樹皮含有的有害物質,鋸木屑往往含有樹脂、丹寧、松節油等有害物質。堆漚至少需要 3 個月,而且需要加入氮肥。每茬使用后都需要消毒處理。
泥炭/草炭土
常見的泥炭基質需要混合砂、蛭石、珍珠巖等基質,在育苗和無土栽培種效果很好。泥炭在中國北方分布較多,是植物莖葉殘渣長期自然堆積分解而成。形成泥炭的主要植物是泥炭蘚、灰蘚、苔草等。
泥炭根據形成的地理條件、植物種類、分解程度可以分為三類: 低位泥炭:低洼積水的沼澤地帶,以苔草、蘆葦植物為主。容量大,吸水和通氣 性差,不宜做無土栽培基質。 高位泥炭:形成位置比低位泥炭更高,以水蘚植物為主,吸水通氣行好,但酸性較強,分解程度低,氮和灰分元素含量較少。中位泥炭:介于兩者之間的過渡性泥炭,性狀介于兩者之間。
缺點:因為國產泥炭品質不好,很多種植者購買歐洲草炭土,價格昂貴。
甘蔗渣
甘蔗制糖的副產品,在中國南方來源廣泛。
優點:在南方來源廣泛,變廢為寶。
缺點:新鮮的甘蔗渣不能作為基質使用,需要堆漚 3-6 個月幵加入尿素處理之后 才可以使用。初次使用需要加入適量氮素。堆漚好的甘蔗渣種植效果類似泥炭。
爐渣(煤渣)
煤炭燃燒后的殘渣。
優點:通氣持水能力良好,含有氮磷鉀,pH 適中。
缺點:由于生產環境的影響爐渣易受污染。需要粉碎,否則效果不好。
復合基質
又稱混合基質,即把多種基質混合配制而成,目的是克服單一基質的缺點。
常見 的復合基質配方有:
常見 的復合基質配方有:
草炭:蛭石:爐渣:珍珠巖 2:2:5:1或草炭:蛭石 1:1或草炭:爐渣 1:1 等\
椰糠基質
椰糠(椰纖、椰土、椰殼基質等諸多叫法,但學名叫椰糠 Cocopeat),是用椰子殼外層纖維經過處理而制成的新型無土栽培材料。
優點:椰纖基質結構均勻統一,內部是海綿狀的纖維,能夠吸收自身 8 倍質量的 水分。pH 適中(5.7-6.5),透氣性和持水性表現出色,而且可以通過調節椰纖維和椰糠粉的比例來為產品制定最適合的透氣持水性配方。生產過程天然環保,無任何有害物質,也不需要挖掘礦物戒者焚燒物質。干凈衛生,節水節肥,提高作 物的質量和產量,且物美價廉。
缺點:國內只有海南生產一定量的椰糠,來源不夠廣泛。
附:基質配方1份:
基礎基質:泥炭∶腐熟木屑(或椰糠)∶腐熟礱糠(碳化稻殼或煤渣)=1∶2∶2。
添加基質:
A、每立方加入10kg膨化雞糞(雞糞含量25%,EC,7.5mS/cm)。
B、1kg進口三元復合肥(15∶15∶15)(多肉需用低氮高鉀復合控釋肥)。
C、0.1kg過磷酸鈣,0.1kg腐植酸鉀及少量鎂鋅硼鉬等微肥。
其容重為0.3g/立方厘米、EC,0.9mS/cm、pH值6.05左右。
三、常見綠葉菜類蔬菜的種植
1.生菜的種植
生菜品種繁多,不同類別生菜口感稍有不同。按葉片顏色分可分為青葉、白葉、紫葉和紅葉生菜。按葉片生長形狀可分為散葉生菜、結球生菜。散葉生菜葉片呈散開狀,球狀生菜葉片聚攏成球狀。
生長特性及栽培季節
生菜屬半耐寒型葉類蔬菜,喜冷涼濕潤氣候,不耐高溫炎熱。因此,根據生菜對溫度的生長要求,華北地區及長江流域春秋均可種植,華南地區則為10月到第二年2月都可播種,11月到第二年的4月都可采收。
種植方式
生菜種子細小,加上菜種較貴,生菜通常采用育苗方式進行栽培。育苗栽培一是可提高出苗率,方便苗期進行集中管理;另一方面,通過培育幼苗再選苗移栽種植,可提高生菜的產量和品質。
生菜播種后,幼苗長到5片葉左右,就可以著手移栽了。生菜為淺根系葉類蔬菜,根須短,葉片較大,移栽前要澆透苗床,保持土壤濕潤。生菜幼苗移栽完成,澆完第一次定根水后,往后則根據土壤干濕程度進行澆水,直至菜苗成活。每日噴水兩次在葉片上。
生菜葉片多且葉片面積寬闊,想要提高生菜的產量和品質,再栽培過程中必須保證足夠的水肥,才能保持生菜的脆嫩。生菜生長期短,除及時澆水保持土壤濕潤外,還需根據生長情況進行追肥。生菜追肥一般使用氮肥為主,在生菜定植成活后到采收期間,用稀釋1000倍的高氮肥澆灌,每次間隔時間大概在10天左右。生菜生長期一般為40-60天左右。
2.小白菜的種植
種植小白菜一般是在3~11月份之間都是可以的,小白菜適應能力很強,只要不在極寒冷的時候進行播種都是可以的,不過建議是在入春季和秋季的時候進行播種,因為春秋季的溫度環境都是比較適宜,更有利于小白菜生根發芽。
種植方法
將小白菜的種子放入自來水中進行清洗浸泡,然后將干癟的種子取出,其余浸泡2個小時的時間,讓其吸收到充足的水分然后取出放置通風處曬涼,待種子表面的水分蒸干掉即可。
在基質上挖出直徑為1厘米左右的圓洞,將種子放入其中,每間隔一厘米放一顆小白菜的種子,待播種完成之后,便可以澆水了。
栽后的3天左右便會長出幼苗,期間一定要保持基質的濕潤,小白菜需要充足的光照,早晚進行一次澆水,保持溫度在18℃~25℃之間即可。
小白菜也是需要大量氮肥的葉菜類蔬菜,追肥一般使用氮肥為主,在小白菜定植成活后到采收期間,用稀釋1000倍的高氮肥澆灌,每次間隔時間大概在10天左右。生菜生長期一般為30天左右。
3.油菜的種植
將油菜的種子放入自來水中進行清洗浸泡,然后將干癟的種子取出,其余浸泡2個小時的時間,讓其吸收到充足的水分然后取出放置通風處曬涼,待種子表面的水分蒸干掉即可。
在基質上挖出直徑為1厘米左右的圓洞,將種子放入其中,每間隔8厘米放一顆油菜的種子,待播種完成之后,便可以澆水了。
栽后的3天左右便會長出幼苗,期間一定要保持基質的濕潤,油菜需要充足的光照,早晚進行一次澆水,保持溫度在18℃~25℃之間即可。溫度過高會造成油菜抽薹開花,纖維素過高影響口感。
油菜也是需要大量氮肥的葉菜類蔬菜,追肥一般使用氮肥為主,在油菜定植成活后到采收期間,用稀釋1000倍的高氮肥澆灌,每次間隔時間大概在10天左右。生菜生長期一般為30-40天左右。
4.香菜的種植
香菜是一種很好的調味的作料,不管是吃面還是吃火鍋,加上香菜一股清香撲鼻而來,瞬間胃口大增,吃到嘴里只覺口齒留香,還具有很高的營養價值。吃上自己種植的香菜豈不是最幸福的事。
香菜的種植方法:
最佳生長土壤:要求要土壤結構好、保肥保水性能強、富含有機質的土壤最適合香菜生長。基質種植比較適合。
生長濕度要求:香菜為淺根系蔬菜,吸收能力弱,所以對土壤水分和養分要求均較嚴格,保水保肥力強,有機質豐富的土壤最適宜生長。
最佳生長溫度:溫度最好控制在17°至20°左右。在20°以上香菜生長變得緩慢,超過30°就會停止生長。
最佳生長光照:對光照要求不嚴格,有足量光照即可,若是光照強度過強,則需適當遮陰。
香菜種子發育慢,發芽率低,一個很重要的原因是和其自身有關,那就是其種子外面堅硬的外殼。這層外殼不僅很堅硬,而且表皮還有一層油脂,會阻擋水分的進入,沒有水分,再加上外殼堅硬,自然發芽率低、出苗慢。所以,要想解決這個問題,就得先從外殼入手。
方法也簡單,只需要用外力把它的外殼破壞掉就行。而在農村里一般有經驗的老農民在種植香菜的時候,都會用一些磚塊,木塊或者是皮鞋來摩擦香菜種子。操作方法也不復雜,就是把香菜種子倒在平整的地板上,然后用一塊木板,或者是皮鞋,稍微用力搓壓種子,讓外殼裂開就可以了。需要注意,切不可用力過猛把香菜種子壓碎了,一旦內部的種子破壞了,那就不能發芽了。
下圖是破壞種皮的簡單方法,很多人種不好香菜就是第一步種子沒有處理好。這一步很關鍵,種子破碎后可以直接播種了,有些人說要浸種催芽,如果沒經驗的不要浸種催芽,掌握不好溫度和濕度適得其反,對于一般種植愛好者來說直接撒在盆里會更好,提前半天把基質澆透,然后把種子撒在基質表面,然后覆基質一厘米左右就可以,用噴壺將基質表面淋濕,保持基質表面濕潤,七天開始發芽。
(香菜種子處理圖)
溫度與施肥:香菜在外界溫度為十五到二十度之間時,生長最快,如果在夏天種植,應該注意降溫。最好不追肥,如果底肥不足可進行根外追肥。噴施濃度不超過0.3%的尿素溶液(一升水加不超過3克尿素)。
澆水要點:隨著苗棵旺盛生長,需水量逐漸增多,澆水間隔時間也逐漸縮短。基本上是全生育期淺水5—7次。頭三水,間隔10天左右澆一次,從四水起間隔6—7天。經常保持土壤濕潤,收獲前要控制淺水。
5.韭菜的種植
家庭韭菜栽培,可選擇盆栽、槽培、箱培等。盆栽可選用口徑20~40 cm的塑料盆、陶瓷盆;栽培槽一般選用長60~80 cm、寬18~22cm、高10~15 cm的塑料槽、樹脂槽;栽培箱一般選用長40~50 cm、寬30~40 cm、高30~40 cm的泡沫箱、塑料箱、樹脂箱等。
為保證家庭蔬菜生長良好,不污染室內環境,陽臺菜園一般不選用大田土或園田土,而選用有機基質和無機基質。有機基質選用草炭、蛭石、珍珠巖,按體積2∶1∶1的比例混合而成;無機基質則選用河沙。
家庭栽培的韭菜,宜選擇品質優、產量高、抗病蟲性強的品種。多年實踐表明,家庭韭菜栽培,以791、紅根韭菜、馬藺韭等品種為好。
需要注意的是,業余種植愛好者就不要用種子繁殖了,因為種子要求要當年種子,純度98%以上,凈度98%以上,發芽率95%以上,含水量12%以下。建議大家去網上買韭菜根回來種就可以了,買回來修剪一下老根直接種下就可以了。
將栽培用的盆、槽、箱裝入基質,不要裝滿,盆栽和槽培的上部留3~4 cm的空間,箱培的留5~8 cm的空間,然后將育苗盤內的韭菜苗進行簇栽,即將每穴中5~6株韭菜苗一簇一簇地定植在栽培盆、槽、箱內。要合理密植,每簇間距4 cm左右,四周邊行還可以適當增大密度。然后澆定植水,經7~10 d(天)即可緩苗。緩苗后的韭菜,長勢又細又弱,因此不要收獲,而要進行“養茬”,即繼續進行水、肥、光的正常管理,培育壯根壯苗。待幼苗長到高30 cm左右、出現一些黃萎葉片時割收。這樣經2~3個周期的“養茬”,韭菜進入旺盛生長期,可進行正常的割收、食用。
韭菜的施肥:韭菜是需要大量氮肥的蔬菜,所以在生長過程中要經常施肥,建議大家使用水溶肥,簡單可靠,高氮肥稀釋1000倍,十天左右澆一次足夠了。
也可以用自制的肥料,有以下幾種:
1、雞鴨糞。雞鴨糞是磷肥的主要來源。將雞鴨糞收集起來,進行腐熟發酵后,添加到種韭菜的盆底部,這種有機肥特別適合韭菜,這樣韭菜才能長得旺。同時記得每收割完一次韭菜,需追肥一次。
2、草木灰。將枯枝雜草等燒成的灰,含鉀較多,是鉀肥的主要來源。且肥效非常持久,還能提高土壤有機質含量。所以用來種韭菜,能讓韭菜長得又寬又厚。
3、黃豆。將黃豆用水泡發之后煮熟(一定要煮過的),埋在種韭菜的花盆里,再澆點水。需注意黃豆要距離蔬菜根部10厘米以上,這樣黃豆就可以給蔬菜提供更多的氮肥了,讓韭菜不斷瘋長。
四、常見多肉的種植
1.多肉的土
一般認為中性或微偏酸性的土(比如那些燒結土)會有利于發根。最基礎的是泥炭。進口的發發得種植泥炭(使用廣泛)、品氏(比較硬,要自己弄散,纖維長)、東北泥炭(價格便宜,用著也不錯)……種多肉不建議只用泥炭,保水太好容易爛根。顆粒類:燒結土(赤玉土、鹿沼土、日向、彩虹石……)可混在土里,價格貴;也可做鋪面美觀干凈;彩虹石含緩釋肥。珍珠巖:混在土里用,增加土壤透氣,不容易板結。澆水容易浮上來,影響美觀。蛭石:促進發根,混在土里用,播種的時候可撒在土表面。火山巖:經濟實惠,可混土可鋪面,遇水重。一個賣家的配方是小顆粒火山巖:品氏泥炭作為度夏土。
一般認為中性或微偏酸性的土(比如那些燒結土)會有利于發根。最基礎的是泥炭。進口的發發得種植泥炭(使用廣泛)、品氏(比較硬,要自己弄散,纖維長)、東北泥炭(價格便宜,用著也不錯)……種多肉不建議只用泥炭,保水太好容易爛根。顆粒類:燒結土(赤玉土、鹿沼土、日向、彩虹石……)可混在土里,價格貴;也可做鋪面美觀干凈;彩虹石含緩釋肥。珍珠巖:混在土里用,增加土壤透氣,不容易板結。澆水容易浮上來,影響美觀。蛭石:促進發根,混在土里用,播種的時候可撒在土表面。火山巖:經濟實惠,可混土可鋪面,遇水重。一個賣家的配方是小顆粒火山巖:品氏泥炭作為度夏土。
2.多肉的澆水:
對于剛栽培的小多肉,它的根系也沒有生長完整,栽培土中也會有一定的水分,因此不用澆太多的水。通常,只要將土壤表面澆濕就行,無需給它澆透。
對于根系生長完整的多肉來講,是需要我們給它澆透水,如果長期澆水到一半的時候停止,對它生長也十分不利。在給水的時候要將水澆到土壤中,不要灌根,也不要將水澆到植株的葉子上。
下雨天的時候澆水,在雨季一般不用澆水太多。下雨時本身空氣就非常濕潤,土壤里的水分蒸發不了,可以雨停一段時間之后再進行補水,不然水分蒸發不掉,就容易爛根。
3.常見多肉的種植
多肉的光照
光照強度:在室外露養的多肉植物接收到的光照強度是最大的,在室內光照較好的陽臺上的光照雖然比不了室外陽光直射,但強度也還可以,畢竟大部分肉友都是陽臺黨,最差的情況就是當地的氣候沒有足夠光照或是沒有光照較好的朝向陽臺。
光照時間:多肉植物接受光照是一個持續的過程,不能突然增加或減少光照時間。一般來說,大部分多肉植物在春、秋、冬季都是可以接受全天光照的,但是夏季光照強度過大,大于肉肉生長的需求,還是需要適當遮陰的。
多肉植物的光照強度和光照時間不夠的話,多肉是很容易徒長的,因為肉肉的葉片在這種情況會生成更多的葉綠素、葉片變大、桿子變長來主動接受更多的陽光去進行光合作用,但多肉徒長后不僅品相差,還很容易死。
補光燈屬于非自然光,僅僅只是模擬和接近自然光,雖然短時間使用能防止多肉植物徒長和褪色,嚴寒時節使用兼具保溫作用,但長時間依耐會導致多肉植物生長受限、出現上色不均,抵抗力降低等一系列副作用,所以打算長期養多肉的話,應盡量將多肉植物安置于通風向陽處,才能養出好狀態。如果家庭環境本身缺少陽光,則應盡可能的挑選一些可耐半陰的品種,比如:十二卷類、子寶、佛珠、情人淚、愛之蔓等。
石斛和金線蓮兩種植物都屬于喜陰植物,而且需要潮濕環境,種植技術并不難,關鍵是這種功能性植物在家種植沒有什么意義,當蔬菜吃還可以,藥用價值就不敢說了,中醫講究道地的藥材,離開本來生長的環境和草沒什么兩樣了,要想達到原有的要用價值很難,而且種植成本很高。所以說想種來玩還是可以的。
五、家庭種植常用光譜介紹
用于育苗和根莖類植物的光譜
育苗時要控制植物徒長,光的一部分就要用高藍光,藍光利于植物的根莖生長,所以在育苗時要才用這種高藍光的光譜,還要結合控制水和溫度,基本所有植物育苗都可以用這個光譜。
用于家庭花卉蔬菜種植的光譜
這個光譜的特點是顯指,白光4000-4500K,對人眼傷害很小,照射植物很漂亮,對植物生長有幫助,我們在家庭種植不是生產,所以不需要追求產量和生長速度,上邊介紹的葉菜類植物都可以用此光譜種植。
用于多肉種植的光譜
多肉物生長需要強光并含有大量的藍紫光,不然就會徒長、變綠,顏色不好看(當然和溫度濕度都有關系)所以我們在種多肉時適當增加紫光的照射。
補光燈的作用僅限于補光,并不能代替陽光
補光燈的作用就是在陰天或長期沒有受到光照時所采取的補光措施,補光燈確實能夠為植物補充一定量的光源。但這里要給大家提個醒:所謂的補光,顧名思義只是補而已,并不是代替陽光。
有很多朋友說補光燈的效果不好。其實很大部分是自己用燈的方法不對。補光燈并不是在室內開10幾個小時或者室外晚上突擊開幾小時,或者是24小時打開。正確的使用方法是天亮打開,天黑2-3小時內關閉。植物也是需要作息時間的。另外反光板特別重要,提供光的折射的。還有就是距離問題。各種燈和植物的距離要求不一樣。
有用,肯定是有用的,我們知道大部分植物只有在光照強度超過2000lux的時候才會進行光合作用,而植物還有一個呼吸作用。植物的光合作用吸收二氧化碳,轉化成氧氣,合成植物生長所需的有機物。而植物的呼吸作用正好相反,是一個吸收氧氣,放出二氧化碳,同時消耗有機物的過程。
由此我們可以判斷,只有當植物受到足夠的光照,光合作用大于呼吸作用的時候,植物才能積累有機物和營養,才能生長得好,才能開花結果。
如果沒有養花卉專用大棚,或者只是在室內養花的花友,植物補光燈還是有用的。因為室內的光照除了窗口陽光直射的地方,其它地方的光照大部分是達不到植物光合作用大于呼吸作用的光補償點的。
那么這個時候上一臺補光燈就是一種解決方案。尤其是多肉植物,如果光照不足的話,會導致多肉的徒長,而且成色非常差。
但是請記住一點,那就是植物補光燈只是一種補充,不能夠完全取代太陽光。如果您有室外陽臺,而且所在地區光照充足的話,是根本不需要補光燈的。
萬物生長靠太陽,太陽是最清潔、最高效、成本最低的光照能源。
直播鏈接地址(需復制到微信打開):
https://appp7za2jzt7904.h5.xiaoeknow.com/content_page/eyJ0eXBlIjoxMiwicmVzb3VyY2VfdHlwZSI6NCwicmVzb3VyY2VfaWQiOiJsXzVmZjU2MTBiZTRiMDNmMGU1M2ZjYWM2YiIsInByb2R1Y3RfaWQiOiIiLCJhcHBfaWQiOiJhcHBwN1pBMmpaVDc5MDQiLCJleHRyYV9kYXRhIjowfQ?entry=3&entry_type=0
【特別說明】
文字僅為部分內容摘要呈現,更多具體實用種植方法介紹,建議觀看直播回放。