小白菜潮汐式灌溉的基质实验开题报告

1、 本科生毕业论文（设计）开题报告题 目: 小白菜潮汐式灌溉的基质实验 姓 名: 王东瑞 学 院: 园艺学院 专 业: 设施农业 班 级: 设施131 学 号: 14813101 指导教师: 王健 职称: 副教授 2016 年 9月18 日南京农业大学教务处制一、课题来源及选题依据无土栽培技术是指不用土壤而用营养液或用营养液加固体基质栽培作物的方法1。其主要的特点就是可以根据作物的生长发育要求，合理地调节根际环境条件，再结合地上部的设施环境调控，可以完全摆脱自然环境对作物的影响，进而可以获得优质高产的园艺产品，实现作物的工厂化生产。不仅如此，无土栽培在防治土传病虫害、防治土壤盐渍化、预防连作障碍

2、、解决非可耕地区农作物种植问题等方面都体现出了突出的优势。正是由于无土栽培的诸多优点，促使人们研发了一系列的无土栽培相关的设备装置及其配套栽培技术。虽然无土栽培被公认为20世纪世界农业科学技术的一项革命性的成就与突破；但我国自建国以来真正起动研发与应用的是在1980年代改革开放后，随着开放城市港口涉外宾馆对西餐用的洁净无污染生食蔬菜需求缴增，促使国家农业部和各省市立项研究，主要参与研发单位有南京农业大学、中国农科院、农业部农业工程研究院、浙江农科院、北京农业大学、浙江农业大学、江苏农科院以及山东农大、上海农科院、华南农大等，终于引进与研发并推广了诸如营养液膜技术、浮板毛管水培法、有机生态型基质

3、培、深液流水培技术、鲁SC无土栽培法、岩棉培技术等无土栽培系统。有效缓解了当年开放城市港口涉外宾馆对洁净无污染生鲜蔬菜的特需。迄今，有机生态基质培在戈壁沙漠、南海礁岛等非可耕地区军工石油基地大面积应用于生鲜蔬果的生产，而水培技术则多应用于花卉栽培观光农业和经济作物育苗等领域，都取得了显著的社会经济生态效益。固体有机基质培一般与滴灌系统配套使用，但我国大部分地区的灌溉用水含有较多的盐类等杂质，长期使用易导致滴灌的毛管堵塞。水培技术生产的园艺产品比较洁净方便，但成本也比较高，且突发性的长时间停电会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，运行时灌溉水或营养液经进水口流入栽培

4、池或栽植床，液面高度达到4-6 cm后，维持5-10分钟（具体液面高度和维持时间，视栽培基质、植物种类及其生长发育阶段而定），基质持水量饱和后，灌溉液由出水口经过滤、消毒回到储液罐，整个过程历经涨潮（灌溉）、落潮（回水）两个阶段，形似潮水涨落，故名潮汐式灌溉3。潮汐式灌溉水分是在毛细管作用力拉动下克服地心引力自下而上浸润基质，区别于依赖重力作用增加基质含水量的顶部灌溉。与其它的灌溉方式相比，潮汐式灌溉方式有供水均匀迅速、节水节肥、能克服水培中因突发性停电而造成作物缺水的问题。更加适合大规模的工厂化作物生产。目前，潮汐式灌溉在农业上的应用比较广泛，从花卉的生产，比如八仙花4、红掌5，到蔬菜的生产

5、，如小白菜6、生菜7、西葫芦8、辣椒9、番茄10等，都有涉及。但这些潮汐式灌溉中所使用的设施多为地面栽培池和栽植床两种应用形式11，地面栽培池处于地面，工人操作或其他管理很容易将土壤病原微生物带入而造成灌溉液污染，并且栽培池位置、大小相对固定，不利于植物病害控制和植物生长调节。栽植床虽然能克服地面栽培池的不足，但其造价较高，不适宜于大面积推广，并且这两种栽培形式与传统的露地栽培相比也没有提高土地的利用率。面对21世纪当今已一跃成为世界第二大经济体的某些中国新兴现代农业企业，随着我国农业人口的下降与老龄化而导致农业劳力成本的大幅攀升，针对国内现行的蔬菜无土栽培系统，存在设施资源的生产效率和利用效

6、率低下，不能适应工厂化高效农业发展趋势的需求，要求我们能对现有栽培系统加以技术升级与创新，提供适于工厂化、智能化生产，高效实用的蔬菜无土栽培设施及其配套栽培技术，以期符合设施化、无土化、智能化、工厂化高效集约现代农业的发展趋势，故试立项本课题。二、研究内容研究的目的和研究内容 无土栽培的设施栽培形式是进行栽培的主要硬件设施，它与栽培投入和产出有直接关系。如果栽培设置的产出虽然高，但投入也高，那么在当前生产使用上会受到很大限制。条件不同，投入和产出的实际意义，也存在很大出入。有许多先进的无土栽培设施形式，就是由于需要前期投入较高，且管理比较繁琐，当前在我国大部分地区还不能推广应用。因此，开展高效

7、、实用、管理便捷的无土栽培设施的研究工作，是发展我国无土栽培的前提条件，这也是本课题进行研发新型无土栽培设施的主要目的。国内由于尚未有像国外那样拥有低成本、性能稳定、易于大规模商品化生产(用玄武岩熔融纤维化制成)易于普及推广的农用岩棉作为无土栽培基质，乃是限制我国高端无土栽培技术在设施园艺中难以大面积普及推广的主要原因。我们目前暂采取就地取材，发掘利用江苏省及我学科自身科技资源优势，选用蛭石、珍珠岩、校企合作栽培基质产品进行优化复配，与栽培试验，以期选出一种高效实用而又低成本的栽培基质供农业企业大面积应用。测量不同基质的孔隙度、EC、PH等理化性质，确定其是否适合潮汐式栽培（基质中空隙的直径小

8、于0.06mm 毛细管作用才明显；EC在1-2mS/cm；pH在6.5-7之间）。并针对不同种类的作物筛选出最适合作物生长的基质种类或配方三、试验设计（研究材料、方法和手段）3.1研究材料 栽培用的试验品种有南农侯喜林教授白菜科研团队的4倍体矮脚黄和南农白1号。育苗基质为镇江培蕾有机肥有限公司出产的醋糟基质。栽培用基质为镇江培蕾有机肥有限公司出产的醋糟基质，蛭石、珍珠岩均为本省地产品。有机肥为南京宁粮生物肥料有限公司所出产。 试验地点：南京农业大学牌楼实验基地、南京江宁土桥生产基地。3.2 研究方法在选出适宜于潮汐式槽中栽培的小白菜品种的基础上，做混配基质蛭石：珍珠岩=2：1（V/V）和栽培用

9、醋糟基质的栽培对照实验，实验之前测定基质的孔隙度、EC和pH。共两种基质处理，每处理一个大盆，每个处理5个重复，共计10个大盆，每个盆中放两行小白菜，每行放10个营养钵，一个钵里定植一株。营养液供给方法如上。 除了测株高、开展度、叶片数、鲜重、干重、叶绿素含量之外，还要用TTC法测量不同处理下根系的活力有何差异。筛选出适合潮汐式灌溉的基质。四、研究计划及预期进展时间进度2015年9月-2016年1月查阅相关参考文献，确定研究课题，学习相关实验方法，做一些基质方面的预备实验。2016年2月-2016年6月在生产基地做春季和夏季的生产实验，完善春夏两季的供液相关技术，包括供液量、供液时间、供液频率

10、。确定相应的施肥方法与施肥量。2016年7月-2017年1月做秋季和冬季的生产实验，完善秋冬两季的供液相关技术，包括供液量、供液时间、供液频率。确定相应的施肥方法与施肥量。2017年2月-2017年6月整理所得的实验数据，查漏补缺。试验数据补充，论文撰写。五、预期结果与可能存在的问题6.1预期结果通过对该新型潮汐式无土栽培设施的生产实测研究，可以突出表现出该系统所具备的优良性能，为实际生产应用提供技术与理论支持。6.2可能存在的问题 试验过程中，由于人为与天气等因素，可能对相关栽培试验及其相关测量指标的准确性产生影响。此外，因加工工艺不合格，系统中可能会存在供液不均匀的问题。而且各筛选的工作量

11、比较大，可能会存在人员不足的问题。参考文献1 李式军，郭世荣. 设施园艺学. 北京：中国农业出版社，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，刘 青，赵 亮，杨铁顺. 潮汐式灌溉技术发展及特点. 中国花卉园艺，2014，18：52-55.4 张 黎，王 勇. 盆栽八

12、仙花潮汐灌溉栽培试验初探. 北方园艺，2011，20：77-79.5 马福生，刘洪禄，杨胜利. 无土盆栽红掌潮汐灌溉技术. 农业工程学报，2012，28(24)：115-120.6 周晓平，刘静波，刘庆叶，杨 巍，徐明喜，王 蓓，甘小虎，章 鸥，王东升. 小白菜潮汐式栽培专用 基质的筛选. 长江蔬菜， 2015，56-56.7 胡 静，杨惠玲，甘小虎，阎庆久. 意大利生菜潮汐式栽培生产试验. 蔬菜，2015，13-15.8 刘宏久，郑佳琦，高艳明，李建设. 西葫芦穴盘育苗潮汐灌溉技术研究. 湖北农业科学， 2015，54（14）：3414-3418. 9 陈传翔，甘小虎，何从亮，胡静，阎庆九.

13、 不同配方基质在辣椒潮汐式育苗及常规育苗中的试验效果. 上海蔬菜，2014，(3)：79-80.10 刘宏久，高艳明，沈 富，徐苏萌，李建设. 番茄穴盘育苗潮汐灌溉技术研究. 安徽农业大学学报，2015，42(4)：549-554. 11 刘宏久，高艳明，李建设. 潮汐灌溉技术的研究进展. 北方园艺，2014，10：174-176.12 邢禹贤，王秀峰，王学军，张同贵. “鲁SC-型”无土栽培设置系统及效益研究. 中国蔬菜，1992,24-29.13 卜崇兴. NAU-G1型南方网纹甜瓜无土栽培新系统及其技术基础的研究博士论文. 2001，南京. 南京农业大学.14 郭世荣. 无土栽培学. 北京：中国农业出版社，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