Documento sobre el cultivo de flores sin suelo en columnas

El cultivo sin suelo es una ciencia y tecnología emergente desarrollada a partir de la investigación sobre la nutrición mineral de las plantas. No utiliza suelo natural y utiliza soluciones químicas (soluciones nutritivas) para cultivar las plantas.

1. Una breve historia del desarrollo de la cultura sin suelo

La exploración humana de la nutrición mineral de las plantas se remonta a la era de Aristóteles en el año 600 a.C., pero actualmente es relativamente reconocida. , el informe científico más antiguo sobre el estudio de la nutrición mineral de las plantas es el famoso experimento del sauce publicado por el belga Jan Van Helmant en 1600. A mediados del siglo XIX (1842), Wiegmen y Polsloff cultivaron con éxito plantas por primera vez utilizando agua bidestilada y sales, y demostraron que las sales disueltas en agua son sustancias esenciales para el crecimiento de las plantas. Pero el representante más destacado de este período es Van Liebig (1803-1873). Demostró que el carbono de las plantas proviene del CO2 del aire, el H y el O del NH3, el NO3- y algunos otros elementos minerales. el ambiente del suelo. Su trabajo negó por completo la teoría de la nutrición con humus que era popular en ese momento y estableció el prototipo de la teoría de la nutrición mineral. Su teoría fue también la precursora de la teoría moderna de la "agricultura nutricional".

En 1838, el científico alemán Slurangel identificó 15 elementos nutricionales necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas. En 1859, los famosos científicos alemanes Sachs y Knop establecieron un método de utilizar el cultivo en solución para obtener nutrientes minerales para plantas que todavía se utiliza en la actualidad. Sobre esta base, evolucionó y se desarrolló gradualmente hasta convertirse en la ciencia y tecnología prácticas actuales del cultivo sin suelo.

La preparación de soluciones nutritivas se estandarizó en 1920, pero se trataba de experimentos realizados en laboratorios y aún no se han utilizado en la producción. En 1929, el profesor W.F. Gericke de la Universidad de California, EE.UU., cultivó con éxito una planta de tomate de 7,5 metros de altura utilizando una solución nutritiva y cosechó 14 kilogramos de fruta, lo que atrajo gran atención. Se considera el comienzo de la transición de la experimentación a la aplicación práctica de la tecnología de cultivo sin suelo.

En 1935, algunos productores de hortalizas y flores, bajo la dirección de Gericke, llevaron a cabo prácticas de producción a gran escala. Por primera vez, el cultivo sin suelo se ha desarrollado a escala comercial, siendo la mayor superficie de 0,8 hectáreas. Al mismo tiempo, se desarrollaron algunas tecnologías de cultivo de arena y grava en el Medio Oeste de los Estados Unidos, y la tecnología hidropónica pronto se extendió a Europa, India, Japón y otros lugares. El profesor Gericke también definió el cultivo sin suelo como "hidropónico" (hydor significa "agua" y ponics significa "colocación").

Durante la Segunda Guerra Mundial, la hidroponía jugó un papel considerable en la producción. Bajo la dirección del profesor Gericke, Pan American Airways cultivó hortalizas en la desolada isla Wake en medio del Pacífico. Utilizando tecnología de cultivo sin suelo, resolvió el problema de las hortalizas frescas para los pasajeros de los vuelos y el personal del servicio militar. Posteriormente, el Ministerio de Agricultura británico también se interesó por la hidroponía. En 1945, la Fuerza Aérea Británica en Londres inició el cultivo sin suelo en Habaniya, Irak y las islas de Bahréin en el Golfo Pérsico, resolviendo el problema del transporte aéreo de alimentos desde Palestina. . Más tarde, en las áridas tierras arenosas de Guyana, las Indias Occidentales y Asia Central, Kuwait Petroleum Company y otras unidades utilizaron cultivos sin suelo para producir hortalizas frescas para sus empleados.

Debido al continuo desarrollo del cultivo sin suelo en todo el mundo, en septiembre de 1955 se estableció en los Países Bajos la Sociedad Internacional para el Cultivo sin Suelo. En aquel momento sólo había un grupo de trabajo con 12 miembros. Cuando se celebró la Quinta Conferencia Internacional sobre Cultivos sin Suelo en 1980, el número de miembros había aumentado a 300 personas de 45 países. Según estadísticas incompletas, actualmente existen en el mundo más de 130 instituciones de investigación sobre cultivos sin suelo. La superficie de cultivo también está aumentando en Nueva Zelanda, el 50% de los tomates se producen mediante cultivo sin suelo. En Italia, el cultivo sin suelo representa el 20% de la producción hortícola. En Japón, las fresas producidas mediante cultivos sin suelo representan el 66% de la producción total, los pimientos verdes el 52%, los pepinos el 37%, los tomates el 27% y la superficie total ha alcanzado las 500 hectáreas. Los Países Bajos son el país con la mayor superficie de cultivo sin suelo, con 2.500 hectáreas contabilizadas en 1986. En la actualidad, la tecnología de cultivo sin suelo se ha aplicado y desarrollado en más de 100 países de todo el mundo.

La investigación y aplicación de la tecnología de cultivo sin suelo en mi país comenzó relativamente tarde, pero la tecnología de cultivo sin suelo más primitiva tiene una larga historia. El crecimiento de brotes de frijol y narcisos se ha registrado durante mucho tiempo (hasta la dinastía Song), pero solo en los últimos diez años se llevaron a cabo investigaciones científicas más formales y experimentos de producción.

La Universidad Agrícola de Shandong comenzó a utilizar vermiculita para cultivar sandías, pepinos, tomates, etc. en 1975, y todo logró el éxito. En 1987, el área en el campo petrolífero de Shengli se promovió a 6.000 metros cuadrados. La tecnología de plántulas sin suelo se ha utilizado ampliamente en mi país. En 1987, el número de plántulas sin suelo en el distrito de Chaoyang, Beijing, representaba el 33,5% del número total de plántulas. En 1985, se celebró una conferencia nacional en el Instituto de Investigación de Vegetales de la Academia de Ciencias Agrícolas de Hebei para establecer el grupo de cultivo sin suelo de China. En 1986 y 1987, se celebraron simposios académicos nacionales a los que asistieron hasta cien personas. En mayo de 1988, China asistió por primera vez a la séptima reunión anual de la Sociedad Internacional para Cultivos sin Suelo en los Países Bajos y publicó artículos en la reunión que atrajeron la atención de muchos países.

2. Ventajas del cultivo sin suelo

La razón por la que el cultivo sin suelo se puede desarrollar rápidamente en todo el mundo es porque esta nueva tecnología de cultivo tiene muchas ventajas en comparación con el suelo convencional.

(1) Alto rendimiento y buena calidad

El cultivo sin suelo puede aprovechar al máximo el potencial de producción de los cultivos. En comparación con el cultivo en suelo, el rendimiento puede aumentar exponencialmente o decenas de veces. Como se muestra en 4-4-1.

La tabla anterior muestra que el cultivo en tierra no sólo tiene un bajo rendimiento, sino que también consume mucha agua.

El Departamento de Horticultura de la Universidad Agrícola de Beijing llevó a cabo un experimento de cultivo sin suelo de pepinos en invernaderos en el otoño de Beijing, del 30 de julio al 14 de septiembre, durante un total de 46 días, regando (solución nutritiva)* **. 21,7 metros cúbicos. Si se realiza el cultivo del suelo, se debe regar al menos 5 o 6 veces en 46 días y se necesitarán entre 50 y 60 metros cúbicos de agua. Según los resultados estadísticos, la tasa de ahorro de agua es del 50 al 66,7%. El efecto de ahorro de agua es muy obvio y es una de las medidas efectivas para desarrollar una agricultura que ahorre agua.

El cultivo sin suelo no solo ahorra agua, sino también fertilizantes. Según las estadísticas generales, la tasa de pérdida de nutrientes del cultivo en suelo es de aproximadamente el 50% debido al bajo contenido de agua de la tecnología de fertilización científica en las zonas rurales de mi país. la tasa de utilización de fertilizantes es aún menor, sólo del 30 al 40 %, más de la mitad de los nutrientes se pierden. El proceso de disolución y absorción de fertilizantes por parte de las plantas en el suelo es muy complicado. pero las pérdidas de diversos nutrientes son diferentes, lo que dificulta mantener el equilibrio entre los elementos de la solución del suelo. En el cultivo sin suelo, varios nutrientes necesarios para los cultivos se formulan artificialmente en soluciones nutritivas para su aplicación. No sólo no se perderán, sino que también se equilibrarán. Los nutrientes se suministran científicamente según el tipo de cultivo y las diferentes etapas de crecimiento del mismo. Por lo tanto, los cultivos crecen vigorosamente y tienen un fuerte potencial de crecimiento, y su potencial para aumentar los rendimientos se puede aprovechar al máximo.

(3) Limpieza

El cultivo sin suelo utiliza fertilizantes inorgánicos, que no tienen olor y no requieren un sitio de compostaje. Cuando se aplica fertilizante orgánico en el cultivo del suelo, el fertilizante se descompone y fermenta, produciendo un olor que contamina el medio ambiente. También provoca que se reproduzcan huevos de muchas plagas, lo que daña los cultivos. Sin embargo, el cultivo sin suelo no presenta estos problemas. En particular, cultivar flores en interiores requiere más limpieza e higiene. En el pasado, algunos hoteles o casas de huéspedes de alto nivel utilizaban fertilizantes orgánicos para flores, lo que contaminaba el medio ambiente. Cultivar flores sin tierra resolvería el problema.

(4) Ahorro de mano de obra y fácil de gestionar

El cultivo sin suelo no requiere cultivo, arado, deshierbe ni otras operaciones, lo que ahorra mano de obra y mano de obra. El riego y el abono se resuelven al mismo tiempo, y el sistema de suministro de líquido proporciona un suministro regular y cuantitativo, lo que hace que la gestión sea muy conveniente. Al regar en cultivo en suelo, hay que abrir y bloquear los bordes uno por uno, lo cual es una tarea que requiere mucha mano de obra. En cultivo sin suelo, solo es necesario abrir y cerrar la válvula del sistema de suministro de líquido, lo que reduce en gran medida el. intensidad laboral. Algunos países desarrollados han entrado en la era del control por microcomputadoras. El control del suministro de líquidos y los componentes de las soluciones nutritivas está completamente controlado por computadoras, lo que es casi similar a la forma de producción industrial.

(5) Evite los obstáculos del suelo para el cultivo continuo.

En el cultivo en instalaciones, el agua de lluvia natural rara vez lixivia el suelo y la dirección del movimiento del agua y los nutrientes es de abajo hacia arriba. La evaporación del agua del suelo y la transpiración de los cultivos hacen que los elementos minerales del suelo se desplacen desde la capa inferior del suelo a la superficie. Mes tras mes, año tras año, se acumula mucha sal en la superficie del suelo, lo que es perjudicial para la salud. cultivos. En particular, el cultivo en invernaderos en instalaciones es difícil de trasladar una vez construido. La acumulación de sales en el suelo y el cultivo de los mismos cultivos durante muchos años han dado lugar al equilibrio de nutrientes del suelo y a obstáculos continuos para los cultivos, lo que siempre ha sido un problema difícil de resolver. . Como último recurso, la solución sólo puede resolverse mediante el laborioso método del "cliente". La aplicación de cultivos sin suelo, especialmente hidropónicos, resuelve fundamentalmente este problema. Las enfermedades transmitidas por el suelo también suponen una dificultad en el cultivo en instalaciones. La desinfección del suelo no sólo es difícil, sino que también consume mucha energía, cuesta considerable y es difícil de desinfectar a fondo. Si se utilizan productos farmacéuticos para la desinfección, faltarán medicamentos eficaces. Al mismo tiempo, los residuos de ingredientes nocivos en los productos farmacéuticos pondrán en peligro la salud y contaminarán el medio ambiente.

El cultivo sin suelo es un método eficaz para evitar o eliminar fundamentalmente las enfermedades transmitidas por el suelo.

(6) No sujeto a restricciones regionales, aprovechando al máximo el espacio.

El cultivo sin suelo separa completamente los cultivos del entorno del suelo, eliminando así las limitaciones de la tierra. La tierra cultivada se considera un recurso natural limitado, muy preciado y no renovable, especialmente para algunas regiones y países que carecen de tierra cultivada, el cultivo sin suelo tiene una importancia especial. Una vez que el cultivo sin suelo ingresa al campo biológico, muchos desiertos, tierras baldías o áreas difíciles de cultivar en la tierra se pueden utilizar utilizando métodos de cultivo sin suelo. Por ejemplo, en Medio Oriente y México, la gente ha construido muchos invernaderos de plástico en las playas costeras. Estos se combinan con sistemas de desalinización y utilizan tecnología de cultivo sin suelo para producir vegetales frescos y convertirse en oasis en el desierto. Muchas zonas áridas de la tierra. Las dificultades de la vida traen el evangelio.

Además, el cultivo sin suelo no está limitado por el espacio. Se pueden utilizar los tejados planos de los edificios urbanos para cultivar hortalizas y flores, lo que prácticamente amplía la superficie de cultivo. Según mediciones satelitales de 1986, hay más de 16.000 acres de techos planos en Beijing, si se utilizan en su totalidad, pueden producir grandes beneficios económicos y sociales.

(7) Favorece la realización de la modernización agrícola

El cultivo sin suelo libera la producción agrícola de las limitaciones del entorno natural y puede producir según la voluntad humana, por lo que es un tipo de método de producción agrícola controlada. La agricultura basada en indicadores cuantitativos favorece en mayor medida la realización de la mecanización y la automatización, avanzando así gradualmente hacia métodos de producción industrializados. Actualmente existen "fábricas" de hidroponía en Austria, Países Bajos, Unión Soviética, Estados Unidos, Japón, etc., lo que es un símbolo de la agricultura moderna. La Corporación de Importación y Exportación de la Industria de la Aviación de mi país introdujo equipos de cultivo sin suelo procedentes de Japón en 1986 y estableció una pequeña planta para mejorar el agua. Hubo un flujo interminable de visitas y estudios, lo que refleja el interés de la gente en esta nueva tecnología.

3. Tipos y métodos de cultivo sin suelo

Existen varios métodos de cultivo sin suelo. Diferentes países y regiones tienen diferentes niveles de desarrollo científico y tecnológico y diferentes entornos naturales. También varían ampliamente, por lo que los tipos y métodos de cultivo sin suelo utilizados varían.

El método de clasificación más común actualmente se basa en el método de fijación de los sistemas radiculares de los cultivos. En términos generales, se puede dividir en dos categorías: cultivo sin sustrato (también llamado medio) y cultivo basado en sustrato (Tabla 4-4-3).

(1) Hidroponía

La hidroponía se refiere a un método de cultivo en el que las raíces de las plantas están en contacto directo con una solución nutritiva sin utilizar un sustrato. La primera hidroponía consistía en sumergir las raíces de las plantas en una solución nutritiva para su crecimiento. Este método provocaría una deficiencia de O2, lo que afectaría la respiración de las raíces y provocaría su muerte en casos graves. Para resolver el problema del suministro de O2, British Cooper propuso en 1973 el método hidropónico de película de solución nutritiva, denominado "NFT" (Técnica de película nutritiva). Su principio es hacer que una capa muy delgada de solución nutritiva (0,5-1 cm) circule continuamente a través del sistema radicular del cultivo, lo que no solo garantiza el suministro continuo de agua y nutrientes al cultivo, sino que también suministra continuamente O2 fresco al sistema radicular. Cuando se cultivan con el método NFT, la tecnología de riego se simplifica enormemente. No es necesario calcular las necesidades de agua de los cultivos todos los días y los nutrientes se suministran de manera equilibrada. El sistema de raíces está aislado del suelo, lo que evita diversas enfermedades transmitidas por el suelo y elimina la necesidad de desinfectar el suelo.

(2) Cultivo de niebla (qi)

También se le llama aumento de Qi o cultivo de niebla. Comprime la solución nutritiva en un aerosol y la rocía directamente sobre el sistema de raíces del cultivo, y el sistema de raíces queda suspendido dentro del espacio del contenedor. Por lo general, se utilizan tableros de espuma de polipropileno, con agujeros perforados a determinadas distancias, y en los agujeros se cultivan cultivos. Se colocan dos tablas de espuma en diagonal formando un triángulo para formar un espacio. La tubería de suministro de líquido pasa a través del espacio triangular y rocía sobre las raíces colgantes. Generalmente, rocíe durante unos segundos cada 2-3 minutos para reciclar la solución nutritiva y asegurar suficiente oxígeno para las raíces del cultivo. Sin embargo, el costo del equipo de este método es demasiado alto, requiere una gran cantidad de energía eléctrica, no se puede apagar y no tiene espacio para almacenamiento en búfer. Actualmente se limita a aplicaciones de investigación científica y no se ha utilizado a gran escala. producción.

(3) Cultivo en sustrato

El cultivo en sustrato es el método con mayor área de promoción entre el cultivo sin suelo. Fija las raíces de los cultivos en una matriz orgánica o inorgánica y suministra solución nutritiva a los cultivos mediante riego por goteo o riego por goteo. El medio de cultivo se puede introducir en bolsas de plástico o en zanjas o cubetas de cultivo. La solución nutritiva en el cultivo en sustrato no circula y se denomina sistema de circuito abierto, que puede evitar la propagación de enfermedades a través de la circulación de la solución nutritiva.

El cultivo en sustrato tiene una gran capacidad amortiguadora y no hay contradicción entre el suministro de agua, nutrientes y O2. El equipo es más simple que el cultivo con aumento de agua y aerosol, y ni siquiera requiere energía, por lo que requiere. Menos inversión y bajo costo, y es fácil de producir. Adoptado universalmente. Teniendo en cuenta la situación actual de nuestro país, el cultivo en sustrato es el método más práctico.

El sustrato más utilizado en muchos países europeos es la lana de roca, que está compuesta por un 60% de diabasa, un 20% de caliza y un 20% de coque, y se calienta a una temperatura elevada de 1600°C y se calcina. y se funde, luego se pulveriza en fibras con un diámetro de 0,005 mm, y luego se enfría y se prensa en placas o formas diversas. La ventaja de la lana de roca es que se puede formar en una serie de productos (tapones, bloques, tablas, etc.) de lana de roca, es fácil de usar y transportar y se puede utilizar varias veces después de la desinfección. Sin embargo, no se puede reutilizar después de algunos años de uso y la eliminación de los desechos de lana de roca es difícil. En los Países Bajos, que tienen la mayor superficie de cultivo donde se utiliza lana de roca, se ha convertido en un peligro público. Por lo tanto, algunas personas en Japón ahora abogan por el desarrollo y utilización de sustratos orgánicos, que pueden convertirse en fertilizantes para el suelo sin contaminar el medio ambiente.

IV.Puntos técnicos clave del cultivo sin suelo

No importa qué tipo de cultivo sin suelo se utilice, se deben dominar varios vínculos básicos durante el cultivo sin suelo, la solución nutritiva debe disolverse en. agua y luego suministrar a las raíces de las plantas. Durante el cultivo en sustrato, se vierte una solución nutritiva en el sustrato y luego las raíces del cultivo la absorben. Por tanto, es necesario comprender las propiedades físicas y químicas de la calidad del agua, la solución nutritiva y el sustrato utilizado.

(1) Calidad del agua

La calidad del agua está estrechamente relacionada con la preparación de la solución nutritiva. Los principales indicadores de los estándares de calidad del agua son la conductividad eléctrica (CE), el valor del pH y si el contenido de sustancias nocivas excede el estándar.

La conductividad eléctrica (CE) es un indicador de la concentración de sal de una solución, normalmente expresada en milisiemens (mS). Varios cultivos tienen diferentes tolerancias a la sal. Aquellos con una fuerte tolerancia a la sal (CE = 10 mS), como la remolacha, las espinacas y el repollo. Tolerancia media a la sal (EC=4mS), como pepinos, frijoles, pimientos morrones, etc. El cultivo sin suelo tiene requisitos estrictos sobre la calidad del agua, especialmente la hidroponía. Debido a que no tiene la capacidad de amortiguación como el cultivo en suelo, el contenido de muchos elementos es inferior a los estándares de concentración permitidos para el cultivo en suelo. No es adecuado para el cultivo sin suelo. El cultivo en suelo, recolectar agua de lluvia para el cultivo sin suelo, es un buen método. El valor del pH del agua para cultivos sin suelo no debe ser demasiado alto ni demasiado bajo, porque generalmente los cultivos requieren un valor de pH neutro para las soluciones nutritivas. Si el valor del pH del agua en sí es bajo, se debe usar ácido o álcali para ajustarlo. lo cual es un desperdicio de productos químicos y también requiere mucho tiempo y mano de obra.

(2) Solución nutritiva

La solución nutritiva es la clave para el cultivo sin suelo. Diferentes cultivos requieren diferentes fórmulas de solución nutritiva. Hay muchas fórmulas publicadas en el mundo, pero en su mayoría son las mismas, porque la fórmula original se derivó del análisis de la composición química del lixiviado del suelo. La mayor diferencia en las fórmulas de soluciones nutritivas es la proporción de nitrógeno y potasio. La Tabla 4-4-4 presenta las fórmulas utilizadas por diferentes científicos entre los años 1950 y 1980 como referencia.

Al preparar soluciones nutritivas, se debe tener en cuenta la pureza y el coste de los reactivos químicos. Se pueden utilizar fertilizantes químicos en la producción para reducir costes. El método de preparación consiste en preparar primero el licor madre (fuente original) y luego diluirlo, lo que puede ahorrar contenedores y facilitar el almacenamiento. Las sustancias que contienen calcio deben almacenarse en un recipiente aparte. Cuando se utilice, diluya la solución madre y luego mézclela con el diluyente de sustancias que contienen calcio para evitar la formación de precipitaciones. Se debe medir el valor de pH de la solución nutritiva y ajustarlo a un rango de valores de pH adecuado para el crecimiento de los cultivos. Cuando se agrega agua, se debe prestar especial atención al ajuste del valor de pH para evitar intoxicaciones.

(3) Propiedades físicas y químicas del sustrato

Existen muchos tipos de sustratos utilizados para el cultivo sin suelo, que se enumeran en la Tabla 4-4-3 como referencia. Se puede seleccionar de acuerdo con las fuentes de sustrato locales y las condiciones locales, y tratar de utilizar materiales con materias primas ricas y fácilmente disponibles, precios bajos y buenas propiedades físicas y químicas como sustrato para el cultivo sin suelo. Los requisitos de sustrato en cultivo sin suelo son:

1. Sustancia sólida de cierto tamaño. Esto afecta si la matriz tiene buenas propiedades físicas. El tamaño de las partículas de la matriz afecta la capacidad. Porosidad, contenido de aire y agua. Según el tamaño de las partículas, se puede dividir en cinco niveles, a saber: 1 mm; 1-5 mm; 5-10 mm; Se puede seleccionar según el tipo de cultivos cultivados, las características de crecimiento de las raíces y las condiciones de los recursos locales.

2． Tiene buenas propiedades físicas. El sustrato debe estar suelto, retener agua y abono y ser transpirable.

La investigación realizada por Wu Zhixing de la Universidad Agrícola de Nanjing y otros cree que un sustrato ideal para cultivos de hortalizas debe tener un tamaño de partícula de 0,5 a 10 mm, una porosidad total >55%, una densidad aparente de 0,1 a 0,8 g·cm-3 y un volumen de aire del 25-30%, la relación agua-aire de la matriz es 1:4.

3. Tiene propiedades químicas estables, no contiene ingredientes nocivos y no provoca cambios en la solución nutritiva. Las propiedades químicas del sustrato se refieren principalmente a los siguientes aspectos:

Valor de PH: El valor de pH del sustrato de reacción es muy importante. Afectará el valor del pH y los cambios de composición de la solución nutritiva. PH=6-7 se considera un sustrato ideal.

Conductividad eléctrica (CE): refleja la concentración de solución salina ionizada, lo que incide directamente en la composición de la solución nutritiva y en la absorción de diversos elementos por las raíces del cultivo.

Capacidad amortiguadora: refleja la capacidad amortiguadora de la base para cambiar rápidamente el valor de pH del fertilizante. Cuanto más fuerte sea la capacidad amortiguadora, mejor.

Cantidad de sustitución de base básica: se refiere al contenido de cationes reemplazables medido a pH=7. Generalmente la materia orgánica como corteza, aserrín, turba, etc. tiene muchas sustancias reemplazables, entre los sustratos inorgánicos, la vermiculita tiene más sustancias reemplazables, mientras que otros sustratos inertes tienen muy pocas sustancias reemplazables;

4. Se requiere que el sustrato se obtenga fácilmente, de una amplia gama de fuentes y a bajo precio. El Instituto de Investigación de Horticultura de la Academia de Ciencias Agrícolas de Zhejiang utilizó ceniza de paja (un combustible residual utilizado para cocinar en los hogares rurales) que está ampliamente disponible en las zonas rurales del sur como sustrato sin suelo para cultivar tomates. Los resultados son buenos y el costo es alto. muy reducido.

En el cultivo sin suelo, la función de la matriz es fijar y sostener los cultivos; absorber soluciones nutritivas y potenciar la transpirabilidad de las raíces; El sustrato es un material muy importante y está directamente relacionado con el éxito o fracaso del cultivo. A la hora de cultivar sustratos, debes seleccionar estrictamente según los aspectos anteriores. A través de investigaciones experimentales realizadas entre 1986 y 1987, el Departamento de Horticultura de la Universidad Agrícola de Beijing descubrió que durante el cultivo del sustrato de pepino, existe una interacción significativa entre la solución nutritiva y el sustrato, influyéndose y complementándose entre sí. Por lo tanto, la fórmula de la solución nutritiva utilizada en hidroponía se verá afectada por factores como el contenido de componentes elementales de la propia matriz, el grado de sustituibilidad, etc. durante el cultivo del sustrato, especialmente cuando se utilizan sustratos orgánicos, lo que cambiará el efecto de cultivo de La fórmula no debe aplicarse mecánicamente.

(4) Sistema de suministro de líquido

Hay muchas formas de suministrar líquido en cultivos sin suelo, incluido el método de riego con película de nutrientes (NFT), el método de riego por inundación y el sistema de riego con tubos de doble pared. , y sistema de riego por goteo, método de sifón, método de aspersión y riego artificial, etc. En resumen, se puede dividir en dos categorías: agua circulante (sistema de circuito cerrado) y agua no circulante (sistema de circuito abierto). En la actualidad, el método de película de solución nutritiva y el método de riego por goteo se utilizan ampliamente en la producción.

1． Método de membrana de solución nutritiva (NET)

(1) Preparar tres tanques de almacenamiento de solución madre (tanques). Uno contiene el licor madre de nitrato de calcio, otro contiene el licor madre de otros nutrientes y el otro contiene ácido fosfórico o ácido nítrico para ajustar el pH de la solución nutritiva.

(2) Tanque de almacenamiento de líquidos. Almacene la solución nutritiva diluida, utilice una bomba para enviar la solución desde el extremo superior del lecho de cultivo y devuélvala por el extremo inferior. El tamaño del tanque de líquido está relacionado con el área de cultivo. Generalmente, 1000 metros cuadrados requieren una capacidad del tanque de almacenamiento de líquido de 4 a 5 toneladas. Otra función del tanque de almacenamiento de líquido es recuperar la solución nutritiva que regresa de la línea de retorno.

(3) Dispositivo de filtrado. Es necesario instalar filtros en la entrada y salida de agua de la solución nutritiva para garantizar que la solución nutritiva esté limpia y no bloquee el sistema de suministro de líquido.

2． Método de riego con sistema de riego por goteo

(1) Prepare dos tanques de solución nutritiva concentrada para almacenar el licor madre. Un tanque de líquido contiene calcio y el otro contiene otros elementos sin calcio.

(2) Depósito de ácido concentrado. Úselo para ajustar el pH de la solución nutritiva.

(3) Tanque de almacenamiento de líquidos. Se utiliza para contener la solución nutritiva diluida según sea necesario. Generalmente, el área es de 300 a 400 metros cuadrados y el volumen del tanque de almacenamiento de líquido es de 1 a 1,5 toneladas. La altura del tanque de almacenamiento de líquido está relacionada con la distancia de suministro de líquido. Siempre que sea superior a 1 metro, puede proporcionar una distancia de 30 a 40 metros. Si se bombea, no hay restricción en la altura del depósito. Incluso se puede instalar bajo tierra.

(4) Sistema de tuberías. Utilice tubos de plástico negro de distintos diámetros, no blancos, para evitar la cría de algas.

(5) Gotero. Un dispositivo de suministro de líquido fijado cerca de la rizosfera de los cultivos. Los más utilizados incluyen goteros con orificio y tubos capilares lineales. El caudal del gotero con orificio en el sistema de suministro de líquido a baja presión no es uniforme y el tubo capilar es relativamente uniforme. Pero el mismo problema es que se obstruye fácilmente, por lo que también se debe instalar un filtro en la entrada y salida del tanque de almacenamiento de líquido para filtrar las impurezas.

5. Perspectivas de la cultura sin suelo

Históricamente, el símbolo de la civilización agrícola es el grado de intervención humana y control sobre el crecimiento y desarrollo de los cultivos. La práctica ha demostrado que es relativamente fácil controlar las condiciones ambientales de las partes aéreas de los cultivos, pero el control de las partes subterráneas (control del sistema radicular) es muy difícil en condiciones convencionales de cultivo en suelo. El surgimiento de la tecnología de cultivo sin suelo ha permitido a los humanos adquirir la capacidad de controlar con precisión todas las condiciones ambientales para el crecimiento de los cultivos, incluidas las condiciones nutricionales inorgánicas, lo que hace posible que la producción agrícola se deshaga por completo de las limitaciones de las condiciones naturales y cumpla plenamente con los deseos humanos. . Evolucionar hacia la automatización, la mecanización y los métodos de producción basados ​​en fábricas. Esto aumentará el rendimiento de los cultivos varias veces, decenas de veces o incluso cientos de veces.

Desde la perspectiva de los recursos, la tierra cultivada es un recurso extremadamente valioso y no renovable. Dado que el cultivo sin suelo puede desarrollar y utilizar una gran cantidad de tierra no cultivable, expande y repone los recursos de tierras cultivables no renovables, lo que tiene una importancia de gran alcance para aliviar y resolver el problema cada vez más grave de las tierras cultivables en la Tierra. El cultivo sin suelo no sólo puede convertir muchos desiertos de la Tierra en oasis, sino que en un futuro próximo los océanos y el espacio también se convertirán en nuevas áreas de desarrollo y utilización. Estados Unidos ha incluido el cultivo sin suelo como uno de los diez principales intercambios de alta tecnología que el país desarrollará este siglo. Es un informe de investigación sobre el cultivo de plantas espaciales. Por lo tanto, muchos científicos han utilizado la tecnología de cultivo sin suelo en Japón como un medio poderoso para estudiar las "granjas espaciales". La agricultura, que se llama era espacial, ya no es un problema inimaginable.

El problema de los recursos hídricos es también un problema importante en el mundo que amenaza cada vez más la supervivencia y el desarrollo de la humanidad. No sólo en las zonas áridas, sino también en las grandes ciudades desarrolladas y densamente pobladas, la escasez de agua es cada vez más evidente. A medida que la población sigue creciendo, varios recursos hídricos han sido sobreexplotados y están casi agotados en algunas zonas. Por lo tanto, controlar el uso agrícola del agua es una de las medidas de ahorro de agua, y el cultivo sin suelo evita grandes cantidades de fugas y pérdidas de agua, lo que permite compensar los recursos hídricos que son difíciles de regenerar. Definitivamente se convertirá en la única forma de ahorrar agua en la agricultura y en las zonas secas.

Es cierto que existen muchos problemas en el proceso de aplicación práctica de la tecnología de cultivo sin suelo. Los problemas pendientes son el alto costo y la gran inversión única; al mismo tiempo, también requiere un alto nivel de gestión y los administradores deben tener ciertos conocimientos científicos, que no se pueden lograr en todas partes.

En teoría, también es necesario resolver más investigaciones sobre los indicadores fisiológicos del estado nutricional mineral y la reducción de la ceguera en el manejo. Además, la prevención y el control de enfermedades y plagas en cultivos sin suelo, la desinfección de sustratos y soluciones nutritivas, el tratamiento de sustratos de desecho, etc. también necesitan más investigación y soluciones.

El cultivo sin suelo acaba de comenzar en nuestro país y aún no se ha utilizado ampliamente en la producción. En particular, las condiciones de las instalaciones y la propia ingeniería del sistema de suministro de líquido aún no han formado una industria de producción especializada. Debido a diversos factores, la tecnología de cultivo y la tecnología de ingeniería agrícola no pueden coordinarse y sincronizarse. Como resultado, la velocidad de desarrollo de la tecnología de cultivo sin suelo en nuestro país no es tan rápida como la de los países desarrollados. Sin embargo, con el desarrollo y la mejora de la ciencia y la tecnología y, lo que es más importante, las ventajas inherentes de esta nueva tecnología, ha mostrado a la gente perspectivas de desarrollo infinitamente amplias.