我国无土栽培的现状与展望

我国无土栽培的现状与展望
我国无土栽培的现状与展望

无土栽培的现状及发展趋势

无土栽培的现状及发展趋 势

无土栽培以人工制造的作物根系环境取代了土壤环境,可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分的供应矛盾,使作物根系处于最适宜的环境条件,从而充分发挥作物的增产潜力。目前,世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达100多个[1],由于其栽培技术的逐渐成熟和发展,应用范围和栽培面积也不断扩大,经营与技术管理水平空前提高,实现了集约化、工厂化生产,达到了优质、高产、高效和低耗的目的。 1、国外无土栽培的发展概况 在设施农业中,无土栽培正在改变着传统种植方式,成为飞速发展的新兴学科。实践证明,无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减少环境污染、防止连作障碍、产品无污染及高产高效等一系列特点。早在第二次世界大战期间,西方国家就应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。到20 世纪60 年代无土栽培技术在发达国家得到广泛应用。 70 年代后,出现了营养液膜技术(NFT),生产成本有所下降,后来又出现多种人工基质,其中岩棉的应用较广,发展迅速。美国是世界上最早进行无土栽培商业化生产的国家,主要集中在干旱、沙漠地区,主要栽培作物有黄瓜、番茄等蔬菜,无土栽培面积超过2000hm2 [2]。荷兰是无土栽培最发达的国家,其无土栽培面积达4000hm2,有64%的温室都采用无土栽培技术。日本也是无土栽培较发达的国家,其无土栽培以岩棉培和NFT 为主,无土栽培面积约300hm2。现在世界上商业性无土栽培是以基质栽培为主。 荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90%以上,法国占81%,加

拿大占80%,日本各种循环水栽培占80%以上,比利时基质栽培面积 占50%左右[3]。世界各国采用无土栽培主要生产蔬菜、花卉和水果。在欧盟国家温室蔬菜、水果和花卉生产中,已有80%采用无土栽培方式。欧盟规定,2010 年之前该组织所有成员国的温室必须采用无土 栽培。 产量高是无土栽培的最大特点,世界上先进的无土栽培技术其番茄产量可以达到45~55kg/m2,黄瓜产量达到50~70kg/m2 [4]。为此,发达国家已经实现了采用计算机实施自动测量和自动控制,先进的无土栽培技术可以较好的保护环境,生产出绿色食品。近年,发达国家又采用了专家系统的最新技术,应用知识工程总结专家的知识和经验,使其规范化、系统化,形成专家系统软件,它可以完成与专家水平相当的咨询工作,并可为用户提供建议和决策。 目前,世界上的无土栽培技术发展有两种趋势:一种是高投资、高技术、高效益类型,如荷兰、日本、美国、英国、法国、以色列及丹麦等发达国家,无土栽培生产实现了高度机械化,其温室环境、营养液调配、生产程序控制完全由计算机调控,实现一条龙的工厂化生产,实现了产品周年供应,产值高经济效益显著。另一种趋势是以发展中国家为主,尤其是以中国为代表,根据本国的国情和经济技术条件,就地取材搞土法上马,手工操作,采用简易的设备。这些国家发展无土栽培的目的是改造环境、节约用水和土地资源,解决人民的基本生活需要。 2、我国无土栽培的发展现状

无土栽培学复习重点

无土栽培学 1、无土栽培:是指不用天然土壤,而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。固体基质或营养液代替天然土壤向作物提供良好的水、肥、气、热等根际环境条件,使作物完成从苗期开始的整个生命周期。 2、基质栽培:固体基质无土栽培简称基质培,它是指作物根系生长在各种天然或人工合成的固体基质环境中,通过固体基质固定根系,并向作物供应营养和氧气的方法。 3、水培:植物部分根系浸润生长在营养液中,而另一部分根系裸露在潮湿空气中的一类栽培方法。 4、喷雾栽培又称气雾培或喷雾培,它是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。雾培:植物根系生长在雾状的营养液环境中的一类无土栽培方法。分为半雾培和雾培。 半雾培:是指部分根系浸入营养液的液层中或根系短时间浸没在雾状的营养液中,而大部分根系或多数时间根系生长在雾状的营养液中。 它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决得最好的一种形式。 雾培:是根系完全裸露生长在含有营养液的雾状水汽中。(按设施不同又分为A 型雾培、移动式雾培、立柱式雾培等形式) 5、容重:是指单位体积内干燥基质的重量,用克/升表示或克/厘米3表示,反映基质的疏松、紧实程度。 6、基质气水比:是指在一定时间内,基质中容纳气、水的相对比值,通常以基质中的大孔隙度和小孔隙度之比来表示,并且以大孔隙值作为1。 7、电导度:是指基质中未加入营养液之前,本身具有的电导率,以表示各离子的总量(含盐量),一般用毫西门/厘米表示。 8、总孔隙度:是指基质中持水孔隙和通气孔隙的总和,以相对于基质体积的百分数来表示。 9、活性基质:是指具有盐基交换量或本身能供给植物养分的基质。 10、堕性基质:是指基质本身不起供应养分作用或不具有盐基交换量的基质。 11、单一基质:是指使用的基质是以一种基质作为植物生长介质的,如砂培使用的砂是单一基质。 12、复合基质:是指由两种或两种以上基质按一定比例混合制成的基质。 13、营养液:将含有植物生长发育所必需的各种营养元素的化合物和少量为使某些营养元素的有效性更为长久的辅助材料,按一定的数量和比例溶解于水中所配制而成的溶液。 14、表观吸收成分组成浓度:用n/w表示,作物吸肥量与吸水量的比值。反映了植物吸收与吸肥的关系,即植物吸收一定量的水就相应地吸收一定量的各种营养元素。 15、无土育苗:是指不用天然土壤,将种子直接播入装有营养基质的育苗穴盘内,

人工湿地的国内外现状

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 人工湿地的国内外现状 人工湿地的国内外现状人工湿地(Constructed Wetlands) 是20 世纪70 年代末发展起来的一种污水处理技术, 兴起于荷兰、丹麦、英国等国家,80年代从欧洲到美洲、澳洲等地区和国家都广泛开展了这方面的研究工作。 目前,在美国有600 多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水, 400多处人工湿地被用于处理煤矿废水, 50多处人工湿地用于处理生物污泥,近40处人工湿地用来处理暴雨径流,超过30处人工湿地系统用于处理奶产品加工废水 ;在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地系统在运行 ,新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用。 其特点是: 出水水质好, 具有较强的氮磷处理能力, 运行维护方便, 管理简单, 投资及运行费用低。 据有关资料显示, 人工湿地投资和运行费用仅占传统二级生化处理技术的10%~50%。 比较适合于资金少、能源短缺和技术人才缺乏的中小城镇和乡村。 人工湿地是一种为处理污水而利用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物, 在构筑物的底部按一定的坡度填充选定级配的填料( 如碎石、砂子、泥炭等),池底坡降及填料表面坡降往往受水力坡降及填料级配的影响, 一般选值范围为1%~8%。 1 / 6

在填料表层土壤中种植一些处理性能良好, 成活率高, 生长周期长, 美观及具有经济价值的水生植物( 如芦苇) 。 人工湿地类型人工湿地因水流方式的差异大致可分为 3 类: 表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。 表面流湿地( Surface FlowConstructed Wetland) ,是一种污水从湿地表面漫流而过的长方形构筑物, 结构简单, 工程造价低; 但由于污水在填料表面漫流, 易滋生蚊蝇, 对周围环境会产生不良影响, 而且其处理效率较低。 潜流湿地( Subsurface Constructed FlowWetland) ,污水在填料缝隙之间渗流, 可充分利用填料表面及植物根系上生物膜及其他作用处理污水, 出水水质好。 由于水平面在覆盖土层或细砂层以下, 卫生条件较好, 故被广泛采用。 潜流湿地一般设计成有一定底面坡降的、长宽比大于3 且长大于20 m 的构筑物, 污水流程较长, 有利于硝化和反硝化作用的发生, 脱氮效果较好。 或方形构筑物, 污水的流程较短, 反硝化作用较弱, 且工程技术要求较高。 由于垂直流湿地可方便地采用工程手段来改善系统的供氧状况, 提高布水均匀性, 营造更加有利于硝化和反硝化发生的系统环境, 故越来越受到人们的重视。 垂直流湿地(Vertical Flow Constructed Wetland),污水沿垂

人工湿地技术研究现状

人工湿地系统是将污水引到人工建造的类似于沼泽的湿地上,在一定的填料上种植特选的植物,形成一个独特的动植物生态环境,利用植物的根脉和其周围土壤微生物来联合对污水进行处理,污水流经湿地时大量的污染物被填料和植物根系阻挡截留而被除去。芦苇和香蒲在人工湿地中被广泛使用,它们既是中国北方与南方的常见物种,也是国际公认的最佳湿地植物。 作为20世纪70年代发展起来的一种新型污水处理生态系统,人工湿地以其建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、组合多样化等优势,近年来在世界各地得到了广泛的应用,其应用范围主要集中在褐煤热解、油砂废水、矿山废水、奶品加工、食品工业、造纸废水、烃类废水和垃圾场渗滤液净化处理等方面。 国外对人工湿地污水处理技术研究开展较早,最早可以追溯到1903 年建在英国约克郡Earby的湿地系统,它持续运行到1992 年;1953年,德国Seidel 在研究中发现,芦苇通过其根区产生微生物活性的区域作为生化反应器来转化、降解有机物,可以去除污染物。1972年Kickuth提出了根区法(The Root-Zone-Method)理论,强调高等植物在湿地污水处理系统中的作用。1996年Kathe Seidel提出利用高等植物的生化作用去除污染物的思想,通过芦苇等植物的根区产生微生物活性区域作为生化反应器来转化降解以至最终去除污染物。 人工湿地技术在欧美一些发达国家十分受到人们青睐,美国已应用人工湿地技术处理市政、工业和农业废水。丹麦、德国开始利用河砾和河砂作为植物生长基质,构建了高分散度的废水处理设施并获得成功。人工湿地技术目前已被英国用于小城镇污废水处理,成为其污水处理的重要组成部分 1990年7月,在中国深圳成功建立了第一个人工湿地污水处理工程——白泥坑人工湿地污水处理系统,运行状况良好,除了氨氮效果不明显外,其他指标均能达到国家二级排放标准。内蒙古自治区赤峰市宁城污水处理厂对于人工湿地污水处理技术的研究项目,在1997年6月通过国家建设部科技司主持的技术鉴定,在1998年6月开始推广。 根据污水在湿地床中流动的方式,可将人工湿地分为3种类型:垂直流人工湿地、潜流式人工湿地和表面流人工湿地。 垂直流人工湿地主要用于处理氨氮含量高的污水,污水从湿地表面纵向流向

无土栽培发展现状及趋势

无土栽培发展现状及趋势 温室作物生产的传统方法是在土壤中栽培,但土壤中种植作物的主要问题是土壤自生疾病。由于环境污染和人体健康方面的原因,在 温室中缺少可使用的熏蒸剂,或蒸气消毒剂的价格昂贵,因此人们把注意力集中到了无土栽培上。 无土栽培不用自然土壤, 而用营养液或营养液与基质栽培作物。无土栽培是在人为控制下, 充分满足作物对营养、水分、气体条件的要求, 是一种技术集约的现代农业生产方式, 具有节水、节能、省工、省肥, 减轻土壤污染、防止连作障碍、产品洁净无污染、高产高效益等优点。现在, 随着人们生活质量的提高, 对无公害无污染的蔬菜、水果的需要逐年增加。无土栽培基本杜绝了植物土传病害的发生, 化学农药的使用相对少于土壤栽培。利用高温蒸汽、紫外线、沙滤、生物膜过滤等物理方法, 可对植物病害进行防治, 对营养液和设施进行消毒, 而不污染环境。为此, 采用无土栽培技术可以较好地保护环境, 生产出绿色食品。 20 世纪后期, 无土栽培技术无论在发达国家还是发展中国家都得到迅速发展, 无土栽培技术已日益完善。 我国无土栽培技术的研究和生产应用起步较晚。而事实上,我国的科技工作者早已掌握无土栽培的原理,例如中山大学的罗宗洛(1931)研究铵硝营养的成果受到世界同行的瞩目,1965年由科学出版社翻译出版了休伊特的著作《植物营养研究的沙培和水培法》。但由于历史的原因,限制了其发展。直到20世纪70年代开始才逐渐在生产中应用无土栽培技术。它首先是在作物的营养液育苗方面开展这一工作的,例如蔬菜和水稻的无土育苗。1975年山东农业大学最早开展这方面的研究和生产应用,先后对西瓜、黄瓜、番茄、韭菜、小萝卜和小白菜等多种作物进行无土栽培试验,在1979-1984年开发出半基质培的“鲁SC-I型”番茄多层无土栽培设施,1984-1987年与胜利油田联合开发了面积为6 699平方米的生菜无土栽培基地。 1985年开始,华南农业大学根据南方热带亚热带气候条件的特点,结合国内外各种无土栽培技术的特点,研制出水泥砖结构深液流水培装置及蔗渣或其它基质的袋培和槽培营养液滴灌种植系统,并从1987年开始在广东、山东、上海、海南、广西、福建、四川等许多省市推广,累积无土栽培面积已达3 000多亩,广东省也成为我国无土栽培面积最大、发展速度最快、技术水平发展得最好的一个省份,许多种植者在取得很好的社会效益的同时,也取得了很好的经济效益。 1986年深圳格林果菜公司从美国引进了一套无土栽培设施,在以后的2-3年时间内,广东省就先后引进了美国、荷兰等国家的无土栽培设施7套。全国的其它省市如北京、上海、浙江等也引进了不少国外的无土栽培设备。这些国外无土栽培设备的引进对于开拓视野、消化吸收国外的技术有着其积极的作用,但由于引进的盲目性,国外设备不适宜我国的气候特点,特别是南方的气候特点,而且造价及日常维持成本很高,再加上有些设备设计上的不合理,因此在引进数年之后有许多已经废弃,有些设备只是利用到其温室的外壳,而其它部件均不能使用,造成了极大的浪费。在华南农业大学大学研制成功适合南方气候条件的水泥砖结构深液流水培设施之后的10来年中,广东省的无土栽培已走上了国产化的道路。但近几年来,有许多省市花费大量的资金引进一些国外的设备,形成了第二次引进国外温室设备的高潮,例如上海、北京、广东、沈阳、浙江等地在近几年来先后引进了一些包括温室在内的无土栽培成套设备,而目前来看,所有引进的

《无土栽培》教案

《无土栽培》教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

无土栽培 一、教学目标: 1、引导学生初步掌握无土栽培技术的概念,认识其优点,了解无土栽培的各种方法。 2、指导学生进行无土栽培花草,培养学生的实践能力。 二、教学重点难点: 引导学生认识无土栽培的优点。 三、教学过程: (一)导入新课 1、谈话:同学们你们知道地球上的植物大多都生长在哪里呢?地球上绝大多数植物都生长土壤里,地球因为这些植物更加充满生机。但随着环境的变化,科学技术的发展,人类生活水平的提高,人们在不断探索新的植物种植方式。你还见过其他离开土壤也能生长的植物吗(学生交流) 2、揭题:同学们说得真好。这些植物离开了土壤也能生长,我们把植物的这种种植方式叫做无土栽培。 (二)探究知识 1、质疑提问 以前你们研究过植物的无土栽培技术吗今天想不想研究能提出一些研究的问题吗(学生提问) 问得真好!你们的每一个问题都很有价值,老师发现你们最关心的是以下几个问题。

(1)没有土壤为什么植物也能生长? (2)无土栽培有什么优点? (3)无土栽培的方法有哪些,怎样进行无土栽培? 2、分组研究 (1)提问:要知道这些问题的答案,你有什么哪些办法? (2)学生交流。 无土栽培栽培技术最早使用是300多年前英国科学家伍德华德。将植物生长所需要的物质配制成营养液,再配上其他东西,来代替土壤栽培,这就是无土栽培。 无土栽培的优点是不受环境限制,产量高、品质好,能反季节生产,减少病害。无土栽培由于其从栽培设施到环境控制都能做到根据作物生长发育的需要进行监测和调控,因而具有一般传统的土壤栽培所无法比拟的优越性。可以概括为以下面几个方面:(a)无土栽培的作物生长快,产量高。(b)免除土壤污染,可以生产出清洁卫生、少污染、无公害,品质好的产品。(c)省工、节水、省肥。由于不需要进行土壤耕作、整地、施肥、中耕除草等,田间管理工作大大减少,不仅能节省用工,同时劳动强度亦不大,能大大改善农业生产的劳动条件,有利于省力化栽培。在人工控制下,通过营养液的科学管理来确保水分和养分的供应,因而可以大大减少了土壤栽培中水肥的渗漏、流失、挥发与蒸发,所以在沙漠干旱地区进行无土栽培亦是一项很好的“节水工程”。(d)可以避免土壤连作障害:如果土壤连作频繁,会导致土传病虫害日见增长,土壤盐

无土栽培技术现状发展前景

无土栽培技术的现状及发展前景 摘要:综述了我国无土栽培的突出特点及发展现状,对我国无土栽培存在的问题进行了分析,并提出了解决的途径,就无土栽培研究的利用前景进行了展望。 关键词:无土栽培;突出特点;现状;存在问题;发展前景 abstract: in our country are reviewed the outstanding characteristic of soilless cultivation and current situation of the development of our country, the problems soilless cultivation are discussed, and some of the solution, the use of soilless cultivation research prospect. keywords: soilless cultivation; prominent characteristics; the present situation; existing problems; development prospect 中图分类号:s317文献标识码:a 文章编号: 无土栽培俗称水培或水耕,是一种不用土壤而用营养液与其他设备来栽培作物的农业技术。它是当今世界农业生产中发展较快的一项高新技术,也是农业生产向“工业化”发展的一项基础技术。 无土栽培技术目前按根系固定方式可分为液体基质和固体基质两种栽培方式。液体基质(即水培)又可分坐浴式、浅水式及喷雾式。固体基质分有机和无机基质两种。其中有机基质有锯木屑、草炭、甘蔗渣、酒糟、炭化壳谷等,无机基质有砂、陶砾、火山灰岩、

无土栽培微型生态园优秀设计

无土栽培微型生态园设计方案 一、理论基础、活动意义 无土栽培就是不用天然土壤栽培植物的方法,其定义:凡是用除天然土壤之外的基质(或仅育苗时用基质,定植后不再用基质)为作物提供水分、养分、氧气的栽培方式均可称为无土栽培。由于无土栽培可人工创造良好的根际环境以取代土壤环境,有效防止土壤连作病害及土壤硝酸盐盐分积累造成的生理障碍,充分满足作物对矿质营养、水分、气体等环境条件的需要,栽培用的基本材料又可以循环利用,因此具有省水、省肥、省工、高产优质等特点。 无土栽培技术是现代高科技农业技术,通过让学生亲自实践可触摸生物技术的时代脉搏,具有技术成熟、管理简单、适应性好、成功率高、周期短、成本低、可观察等特点,中学生易掌握,具有可行性。使他们在体验中加深对无土栽培技术的了解通过无土栽培实验,让学生们充分发挥自己的创作力和动手能力,体验生物学技术,并将此项技术带进千家万户。 二、探究实验小组的成立 通过前期宣传,决定在高一和高二年级推选多名同学,配合指导教师的工作,建立一个实验小组。充分利用我校校园天井的园艺基地,在此基础上布置开展无土栽培实验探究。 三、成员() 四、无土栽培微型生态园简介 1.建:利用校园的封闭天景空间,整体设计规划布局,设计规划图和模式图;购置无土栽培的设备、材料与种苗;整合提升已有的温控系统、喷淋系统、光照系统、排水系统、通风系统;布置相关知识站牌,制定实践操作规范,开展学生兴趣小组,师生共同动手布置。 2.配:搜集相关资料,统计已有的设备和资源,根据规划布局列出需要的设备、材料、种苗的清单,上报学校,由学校根据规定合理安排;同时在学生中开展校本课程,进行相关知识的讲述,操作规范的培训,培养学生的动手能力,对参加活动的学生分工分组,师生一同进行实验。 3.管:制定科学、详细的实验室操作规范和实验活动的应急反应措施,在校本课程中进行教育培训;建立实验室工作日志,详细记录实验活动中的情况,应便后续工作的安排;设定专人专管的责任人责任制,分配工作细则,做到不同时间、不同区域、不同环节都有负责人;学生方面,组织学生对实验过程全程记录、撰写实验报告。 4.用:根据植物生长周期特点制定微型大棚的种植计划,依据快熟期、中熟期、漫熟期对栽培植物特点,分批分次进行栽培、培育、收获。收获的蔬菜水果经专业结构检测后符合食用条件可以供给食堂,收获的花卉可以对校园景观进行布置。做到实验室长期不间断使用。

无土栽培实习报告

无土栽培实习报告 无土栽培实习报告芽苗菜无土栽培的科技实践活动 (一) 总体目标:贯彻教育方针,推进素质教育,体现先进教育理念,保护生态环境,增强环保意识,服务本地经济,多渠道培养有用人才。培养学生的科学素养和创新精神,激发学生爱科学,学科学,用科学的积极性和主动性,促进我校乃至该地区科技教育活动的普及与提高。 (二) 思想情感目标:通过本次活动,使学生养成严谨求实的科学态度,吃苦耐劳精神,勤俭节约的习惯和团结协作、友爱互助作风和热爱劳动人民的思想感情。 (三) 能力目标:通过本次活动,进一步提高学生的观察能力,动手操作能力,社会实践能力和创新能力。 (四) 知识目标:通过本次活动,使学生获得科学知识,环保知识和写作知识。 (五) 效果目标:通过本次活动,使学生获得芽苗菜无土栽培技术。 (一) 指导教师及组员 1、指导老师:XX 2、成员名单: (二) 需求分析: 1、试验设备分析:这次活动的设备大致需要:塑料育苗盘2个,废旧报纸数张,废旧矿泉水瓶2个,高锰酸钾5

克,萝卜种子250克,温度计1个。 2、实验基地的选择与确定分析:芽苗菜无土栽培无需特定的场所,选用学校暂时闲置的教室作为催芽室及育苗室,以确保活动的顺利进行。 3、芽苗菜无土栽培优势分析: 占地面积小,不占用农田可采用立体栽培。 生产周期短,单位面积产量高,一般播种后8-15天即可采收。 无需特定的场所。 不用农药无病虫污染,已达到绿色蔬菜的标准。 栽培方式新颖,生产效率高,设备简单,见效快. 我们的学校是农村中学,我们的学生大都来自农村,芽苗菜特殊的栽培方式促使我们把学校作为推广这一清洁鲜嫩,高营养,无公害无污染的绿色食品实践基地,带领学生本着废品利用节约资源的原则进行这一实践活动,希望通过这一活动能够丰富本地区蔬菜品种,提高农民的经济利益。 (一) 活动内容: 关于芽苗菜无土栽培的流程及学生观察、获取数据、分析、得出可行性实验报告 (二) 重点、难点 重点:培养学生参与意识和栽培技术及掌握活动的整个过程。难点:实践工作中各方面关系的协调和各种突发问

人工湿地 存在的问题及发展趋势

人工湿地研究面临的问题和发展前景 问题: (1)人工湿地曾经被作为对湿地因各种原因退化的一种补偿手段而提出来的,但人工湿地的 研究现状是植物的单一性及对自然调控机制方面的缺乏与保护湿地的生物多样性初衷相去甚远。因此,人工湿地的研究方向之一是在努力提高去污能力的同时要尽可能地模仿自然湿地。 (2)以去除百分率的形式来表示人工湿地的处理效率时容易引起误导,因为在处理低含量污 水时,虽然处理效率较低,但出水水质很好。而且现已有数据表明随进水浓度升高处理效率也升高;同时由于蒸发作用,使得测得处理效率比实际结果偏低。因而,人工湿地处理效率模型的研究逐渐成为一个热点。 (3)现在还没有学者对湿地系统去除水源性病源体进行优化及深入研究。尽管研究发现人工 湿地对大肠杆菌及粪大肠杆菌类的处理效果“非常好”(有时甚至达到99%),但是应当注意到出水大肠杆菌类的平均数量还是超标的。因此仅仅利用人工湿地现有水平作为污水唯一处理系统时,特别是对高负荷生活污水,可能是不够。 (4)人工湿地中的堵塞问题近年来也引起了很多人的注意。 因为总悬浮颗粒物负荷过高时会造成基质淤积,管道堵塞,使得水流通不畅,(对潜流而言则会形成表面流致使水停留时间缩短;相反,对复合垂直流来讲,堵塞后由于填料渗透系数减少,水渗透速度下降,会延长水停留时间,造成在下行流池表面形成积水层阻碍了空气中的氧气进入基质层,使得复合垂直流中的好氧微生物活性下降,并且由于积水层的存在,使得蚊蝇更容易滋生,卫生条件恶化,功能下降。 (1)湿地基质堵塞的问题。随着人工湿地的运行有机质会逐渐积累于基质中而造成基质阻塞。根据美国多个人工湿地的调查有将近一半的湿地在投入运行后年内形成了堵塞造成了表面水流降低了处理效率。 (2)湿地植物的退化。如在欧洲国家应用广泛的芦苇床技术目前普遍存在着衰退现象。 (3)氮去除效果差。如美国多个湿地处理系统大多不能处理达到一定的氮标准原因可能是由于在湿地中缺少硝化所需的氧。 (4)水力负荷小,占地面积大。人工湿地是在自然湿地的基础上发展起来的,其净化机理的实质主要还是基于土壤对污染物的自然净化功能。由于土壤自身对污染物的降解能力差,水力负荷低,使得人工湿地需要较多的土地面积,这就制约了它的发展,尤其是在土地资源紧缺的地区。所以能否提高人工湿地的水力负荷是影响人工湿地未来发展的至关重要的问题。 (5)冬季运行问题。气温的降低会影响人工湿地的正常运行,使污染物的去除率降低,因此,在冬季湿地需要覆盖隔离这样的保温措施;或增加人工湿地的构筑深度来达到保温的效果。这是人工湿地在北方地区运行所必需要解决的问题。 发展趋势: 国外人工湿地发展趋势: 目前世界上都投入了大量精力来改进人工湿地技术。通过间歇进水、选择合适的填料和引入一些传统污水处理技术来提高潜流湿地的工作效率。如北美湿地工程公司N(AWE)借鉴污泥回流技术和鼓风曝气开发了循环湿地流湿地工艺和通风强化床工艺。这些工艺目前已被成

园艺作物无土栽培简介

第七章园艺作物无土栽培简介 [目的要求]:了解无土栽培的历史、现状与前景,理解无土栽培相关原理,掌握无土栽培的概念、几种常见主要栽培方式以及园艺作物的无土栽培技术要点。 [基本内容]: 第一节无土栽培概念、特点、历史与现状 1.无土栽培的概念 2.无土栽培的特点 3.无土栽培的历史与现状 第二节无土栽培的方式与技术要点 1.非固体基质无土栽培 2.固体基质无土栽培 [教学重点]:无土栽培概念、优点、方式、技术。 [教学难点]:营养液、基质的性质。 [教学过程]:4 第一节无土栽培概念、特点、历史与现状 一、无土栽培的概念: 是指不用天然土壤栽培作物,而将作物栽培在营养液中,这种营养液可以代替天然土壤向作物提供水分、养分、氧气、温度,使作物能够正常生长并完成整个生命周期。 无土栽培的类型和方法很多,目前尚无统一的分类法,如按照是否使用基质,可分为固体基质栽培和非固体基质栽培;若按消耗能源多少和对环境的影响,可分为有机生态型和无机耗能型无土栽培。

1、固体基质培类型 该法是指植物通过基质根系,并通过基质吸收营养液和氧的方法,其又可分为有机基质和无机基质两大类。 2、非固体基质培类型 该法一般除了育苖时采用基质外,定植后不用基质。其又可分为: (1)水培:该法是植株定植后营养液直接和根系接触,其种类很多,如:营养液膜(NFT→根在栽培槽内直接与营养液接触,液深<1cm、可循环利用、深液流技术(DFT→根浸在液体里)、浮板毛管技术等(FCH→在深液流基础上,在槽内增加一块厚2cm宽2cm 的泡浮板,根在板以下的生长方式)。 (2)喷雾培:简称雾培和气培,它是将营养液用喷雾的方法直接喷到植物根系上。 3、有机生态型 该法指全部使用有机肥代替营养液,灌溉时只浇清水,排出液时环境污染几乎为零能生产合格的绿色食品。 4、无机耗能型 指全部用化肥配制营养液,营养液循环中耗能较多,灌溉排出污染环境和地下水,生产出的产品,硝酸盐含量超标的类型。 总之,无土栽培的核心是营养液代替了土壤只有把握住这个核心方容易理解、明白无土栽培的各级分类名称。 三、无土栽培的历史与现状 采用无土的方法进行作物的栽培和研究,至今已有相当长的历史了,早在几个世纪以前,无论国内或国外都有用水来培养和研究植物的记载,但这种用水来培养植物的方法,主要靠植物体自身所储存的营养来维持生长,因此这是一种原始的、不完全的无土栽培形式。

无土栽培的研究现状及发张趋势

花卉无土栽培结课论文 学院:海洋科学与工程学院 专业班级:水养1102班 姓名:徐哲 学号:20110850 1 / 4

无土栽培技术的现状及发展趋势 摘要:无土栽培是一种用营养液代替天然土壤作基质的栽培新技术,这种营养液可满足作物整个生命周期对水分、养分、氧气及温度的需求。简述了国外无土栽培的简况,介绍了中国无土栽培的发展现状,并对发展趋势进行了分析,为推进中国无土栽培技术发展提供理论依据。 关键词:无土栽培现状发展趋势 无土栽培技术 无土栽培以人工制造的作物根系环境取代了土壤环境,可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分的供应矛盾,使作物根系处于最适宜的环境条件,从而充分发挥作物的增产潜力。目前,世界上应用无土栽培技术的[1],由于其栽培技术的逐渐成熟和发展,应用范围和100多个国家和地区已达栽培面积也不断扩大,经营与技术管理水平空前提高,实现了集约化、工厂化生产,达到了优质、高产、高效和低耗的目的。 现在无土栽培的发展简况 在设施农业中,无土栽培正在改变着传统种植方式,成为飞速发展的新兴学科。实践证明,无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减少环境污染、防止连作障碍、产品无污染及高产高效等一系列特点。早在第二次世界大战期间,西方国家就应用无土栽培技术生产蔬菜供应部队。到20世纪60年代无土栽培技术在发达国家得到广泛应用。70年代后,出现了营养液膜技术(NFT ) ,生产成本有所下降,后来又出现多种人工基质,其中岩棉的应用较广,发展迅速。美国是世界上最早进行无土栽培商业化生产的国家,主要集中在干旱、沙漠地区,主要栽培作物有黄瓜、番茄等蔬菜,无土栽培面积超过2[2]264%,有2000hm。荷兰是无土栽培最发达的国家,其无土栽培面积达4000hm的温室都采用无土栽培技术。日本也是无土栽培较发达的国家,其无土栽培以2。现在世界上商业性无土栽培是为主,无土栽培面积约300hm岩棉培和N FT ,81%以上,法国占以基质栽培为主。荷兰的基质栽培占无土栽培总面积的90%左以上,比利时基质栽培面积占50%80%80%加拿大占,日本各种循环水栽培占[3]右。2 / 4 世界各国采用无土栽培主要生产蔬菜、花卉和水果。在欧盟国家温室蔬菜、水果和花卉生产中,已有80%采用无土栽培方式。欧盟规定,2010 年之前该组织所有成员国的温室必须采用无土栽培。产量高是无土栽培的最大特点,世界上先进的无土栽培技术其番茄产量可以达到45~55kg/ m,黄瓜产量达到2 [4]。为此,发达国家已经实现了采用计算机实施自动测量和自动控70kg/ m50~制,先进的无土栽培技术可以较好的保护环境,生产出绿色食品。近年,发达国家又采用了专家系统的最新技术,应用知识工程总结专家的知识和经验,使其规范化、系统化,形成专家系统软件,它可以完成与专家水平相当的咨询工作,并可为用户提供建议和决策。 目前,世界上的无土栽培技术发展有两种趋势:一种是高投资、高技术、高效益类型,如荷兰、日本、美国、英国、法国、以色列及丹麦等发达国家,无土栽培生产实现了高度机械化,其温室环境、营养液调配、生产程序控制完全由计算机调控,实现一条龙的工厂化生产,实现了产品周年供应,产值高经济效益显著。

人工湿地处理农药废水:现状和展望

人工湿地处理农药废水:现状和展望 发表时间:2017-09-29T11:00:54.437Z 来源:《基层建设》2017年第14期作者:范闯 [导读] 摘要:自从20世纪70年代人们尝试用湿地植物处理速灭磷开始,到近十年湿地处理农药技术迅速发展。总结出农药进入水体的形式分为两种情况:点源和面源两种形式,其中以面源为主。 长安大学陕西省西安市 710064 摘要:自从20世纪70年代人们尝试用湿地植物处理速灭磷开始,到近十年湿地处理农药技术迅速发展。总结出农药进入水体的形式分为两种情况:点源和面源两种形式,其中以面源为主。去除机理有:填料和沉积物的吸附、水解作用、光解作用、微生物分解、植物吸收等。在影响湿地去除农药的因素:植物的有无、水力停留时间、农药的理化性质、温度、pH等。 关键词:人工湿地;农药; 0前言 农药在人类历史中已经有几千年的使用历史,主要用来控制或者去除杂草,害虫,真菌等。农药在防治农业杂草害虫发挥着积极地作用,但是当农药脱离农业系统,特别是进入水环境中,将会给其带来巨大的威胁0。美国环境保护局(EPA)调查结果显示美国的污染水体中有将近1300个是由于农药超标造成的。命名除草剂莠去津(ATZ)为潜质致癌物质和环境内分泌干扰物0-0。见于这种结果,一方面有些人提倡完全禁止杀虫剂的使用;另外大量的研究指出这种办法是不可取的。 1.人工湿地处理农药废水的研究现状 人工湿地处理各种有机废水已经有将近70年,但是用人工湿地去除农药废水的时间就很少了,在20世纪70年代早期,开展的微观实验的证明了植物对水体中速灭磷去除是有影响的,从此开始了人工湿地对水中农药去除的研究0。相比国内,国外的研究就成熟十分活跃,在20世纪90年代,Kadlec和Alvord等人建立了四块湿地研究莠去津(ATZ)的去除机理0。20世纪末,英国的McKinlay等人也研究一个垂直流湿地对莠去津的去除0。不同种农药由于不同的理化性质而在不同介质(比如水、土壤、植物等)中的分布规律是不同的, 2 人工湿地去除农药的影响因素 水生植物和藻类对某些农药也有一定的吸收作用,植物在生长过程中不断通过根系吸收,光合作用和呼吸作用等代谢过程为其提供物质和能量,植物对污染物的吸收也正是伴随这些过程的发生而发生的0。在一个早期的人工湿地研究中,Wolverton发现在光照以及微型植物藻类存在的情况下,两个星期后速灭磷被完全去除,在没有植物和土颗粒的情况下去除率只有26%,在只存在土颗粒的情况下去除率在94%0。人工湿地的水力停留时间与处理效果有着密切的关系,停留时间短的话水流速度快容易将吸附在基质表面的截留物质冲掉,进而导致SS和COD去除率的下降,当停留时间太大的时候会导致环境中厌氧部分变大,微生物进入内源呼吸,还会影响硝化作用的进行。大量结果显示得非常清楚有一部分农药去除率远高于另一部分。这些农药大部分都有很低的水溶性但是有很高的土壤水分配系数(Koc)和辛醇水分配系数(Kow)。另一方面,三嗪酮类(苯甲嗪、草克净)去除率仅有24%。Wu等人指出如果农药的土壤水分配系数(Koc)比较高大于1000mg/L时,他们会被吸附在土壤表面,进而在人工湿地中的去除效果会比较好0。污水的pH影响农药的稳定性,并且决定其水解反应的速率大小。在实验室条件下(25℃和pH为5~9),土壤中阿特拉津(除草剂)可以稳定30d,而pH为4时阿特拉津(除草剂)半衰期为244d0。Bailey等也发现,在酸性条件下二嗪磷(杀虫剂)的水解速率将急剧下降0。温度通过调节微生物的活性来影响农药的微生物降解速率,通常温度较高时,适于微生物生长,农药降解速率快。水温在20~25℃左右时生物去除污染物的效果最好,在低于10℃时,处理效率会明显下降,所以一般夏天的处理效果要好过冬天0。温度升高还能加快农药的水解速率,在水溶液中,当温度从10℃升高到21℃时,其降解速度加快2到4倍0。植物能够直接从水体中吸收农药,当土壤作为填料的时候,将会给这个过程提够便利条件。表面流人工湿地往往采用沉积岩破碎后的清洁的卵石作为填料,这些填料并没有含有有机质所以对有机质的吸附是极其有限的,即使发生吸附也是一些运行时间比较久的系统,在填料表面形成了一层生物膜,这层生物膜会对有机物产生吸附作用0。 3 结语 人工湿地在处理农药废水时是可行的,并且具有很好的使用价值,人工湿地操作简单,在应对农药污染时展现出很好的效果。 参考文献 [1]Oliver D P, Kookana R S, Anderson J S, et al. Off-site transport of pesticides in dissolved and particulate forms from two land uses in the Mt. Lofty Ranges, South Australia[J]. Agricultural Water Management, 2012, 106(2):78-85. [2]Denton D L, Wheelock C E, Murray S A, et al. Joint acute toxicity of esfenvalerate and diazinon to larval fathead minnows (Pimephales promelas).[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2003, 22(2):336-341. [3]Rusiecki J A, Roos A D, Lee W J, et al. Cancer incidence among pesticide applicators exposed to Atrazine in the agricultural health study [J]. Journal of the National Cancer Institute, 2004(18):1375-1382. [4]Wolverton B C, Harrison D D. Aquatic plants for removal of mevinphos from the aquatic environment[J]. Journal of the Mississippi Academy of Sciences, 1975. [5]Kadlec R H, Hey D L. Constructed wetlands for river water quality improvement[J]. Water Science & Technology, 1994, 29(4):159-168. [6]Mckinlay R G, Kasperek K. Observations on decontamination of herbicide-polluted water by marsh plant systems[J]. Water Research, 1999, 33(2):505-511. [7]Rose M T, Sanchez-Bayo F, Crossan A N, et al. Pesticide removal from cotton farm tailwater by a pilot-scale ponded wetland.[J]. Chemosphere, 2006, 63(11):1849-1858. [8]Wolverton B C, Harrison D D. Aquatic plants for removal of mevinphos from the aquatic environment[J]. Journal of the Mississippi Academy of Sciences, 1975. [9]Wu Q, Riise G, Lundekvam H, et al. Influences of Suspended Particles on the Runoff of Pesticides from an Agricultural Field at Askim, SE-Norway[J]. Environmental Geochemistry and Health, 2004, 26(2):295-302. [10]Ciba-Geige Corporation. Environmental fate reference data source book for https://www.360docs.net/doc/f87425708.html,A : Greensboro N C , 1994 [11]Bailey H C, Digiorgio C, Kroll K, et al. Development of procedures for identifying pesticide toxicity in ambient waters: Carbofuran, diazinon, chlorpyrifos[J].Environmental Toxicology and Chemistry, 1996, 15(6):837-845. [12]林涛, 蒋玲燕, 谭学军,等. 人工湿地处理农业径流中的阿特拉津研究[J]. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版), 2008, 24(3):324-327.

无土栽培技术介绍及其好处

无土栽培技术介绍及其好处 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展,是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 (一)产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力,与土壤栽培相比,产量可以成倍或几十倍地提高,如表1所示。 表1 无土栽培与土栽培产量比较 从上表看出无土栽培的增产潜力是很高的。意大利栽培茄子,土培为每公顷33625公斤,无土栽培则达8600公斤.公顷-1 ,增加1.5倍,奥地利的维也纳,有一座蔬菜工厂,每平方米的面积可生产1吨蔬菜。日本筑波科学城有一株水培番茄,自1980年播种后一直生长不衰,成了一棵番茄树,结了上万个果实。一株厚皮甜瓜(无土栽培)结果近百个,而土栽培每株仅能结瓜1-2个。我国的试验也不例外,山东农业大学邢禹贤等的试验,无土栽培西瓜单产量达4.75公斤,而土培只有2.6公斤。北京农业大学园艺系1986年黄瓜无土栽培,结瓜1个月统计,108株的平均单株产量就达1.9公斤左右,一般土培是达不到的。 无土栽培不仅产量高而且品质好。例如番茄的外观、形状和颜色好,维生素C的含量可增加30%,矿物质含量增加近一倍。 花卉无土栽培也有成效。香石竹的香味变得浓郁、花期长,开花数多。单株开花数为9朵,土培只有5朵。无土栽培时香石竹裂萼率仅8%,而土培高达90%,明显提高了商品品质。 (二)节约水分和养分 土壤种植时灌溉的水分、养分大量流失、渗漏、浪费很多;无土栽培可以避免养分水分的流失和渗漏,充分被作物吸收和利用。意大利的试验结果,说明了此问题(表2)。 表2 无土栽培与土栽培的耗水比较 上表说明土壤栽培不仅产量低,而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验,自7月30日播种至9月14日,共计46天,浇水(营养液)共21.7立方米。若进行土培,46天中至少浇水5-6次,需用50-60立方米的水,统计结果,节水率为50-66.7%。节水效果非常明显,是

无土栽培重点

无土栽培(soilless culture)重点(根据老师给的内容自己汇总的,仅供参考) 一. 无土栽培定义:不用天然土壤,而用营养液或固体基质加营养液等栽培作物的方法。(Soilless culture is defined as the science of growing plants without the use of soil,but by use of an inert medium,such as gravel,sand,peat,vermiculite,perlite or sawdust,to which is added a nutrient solution containing all the essential elements needed by the plant for its normal growth and development.) 无土栽培的分类:固体基质非固体基质 固体基质:有机基质培无机基质培(岩棉培沙培砾培等) 非固体基质:水培(NFT营养液膜技术DFT深液流技术FCH浮板毛管技术)雾培 无土栽培的发展史: 1840年,德国科学家李比西提出的矿质营养学说为无土栽培奠定了理论基础; 1842年,德国科学家Wiegmann和Postolof证实了矿质营养学说; 1859-1865年,德国科学家Sachs和Knop首先提出栽培营养液配方,提出10元素学说(C,H,O,N,P,K,Ca,Mg,S,Fe); 标准营养液配方的提出:美国科学家Hogland和Aron于1938-1940年证明微量元素的必要性,发表了经典的营养液配方。 1929年,美国科学家Gerike第一个将无土栽培用于商业化生产。1935年建起了面积达8000平米的无土栽培设施。 二. 根系类型及其适用的栽培方式:直根系(多为双子叶植物)---DFT;须根系(多为单子叶植物)---NFT 根与地上部分关系: 植物根系生长数量与根系活力直接影响到地上部分的生长状况。 植物根系的发育状况是影响产量的主要因素,同种作物的产量随着根 量的增加而增加。 根系矿质营养吸收量和细胞分裂素产生量与产量密切相关。 根系的生长状况直接影响叶片的功能和寿命。 根系的优劣不仅在于根量有关,还与根系活力有关。

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