美国设施农业

美国设施农业发展概况Byteclee1.设施农业的类型及温室建筑材料2.温空技术进展3.不同地域的发展现状4.生物圈2号与航天植物栽培目录USA1.设施农业的类型及温室建筑材料1.设施农业的类型及温室建筑材料美国设施农业的类型美国的设施农业不包括地膜覆盖，主要有3种类型。(1)小拱棚用支撑物托住塑料薄膜，高度在1m左右，两侧薄膜埋入土中，方法简单，比不覆盖的露地栽培早熟10－20d左右。

(2)塑料大棚外型与温室类似，以塑料薄膜为覆盖物。没有机械通风和烘暖设施，在北部和中部，冬季寒冷的地区，一年有4个月的寒冷季节不能使用。

(3)温室用透明材料覆盖，以最人限度透入自然光，有供暖、通风、灌溉和增施二氧化碱等比较完善的设备，作物可以周年生产。因此也叫做“控制环境的农业设施”。发展阶段第一阶段（1950～1969）第二次世界大战后，美国农业迅速发展，形成了以芝加哥为中心的温室群。温室内种菜和种花并重。当时建筑的温室以木结构为主，覆盖材料几乎全部用玻璃。温室的数量不少，但面积很少有超过1.5hm[2]的温室。有加温设备和自然通风，室内以土壤栽培为主。自动化设备得少应用。第二阶段（1970～1989）金属骨架温室逐步增加，80年代以后建的温室，几乎全部用镀锌钢、镀锌管和铝合金的屋顶。覆盖材料除了玻璃以外，出现厂玻璃钢(FRP板)和双层充气薄膜温室，这样可以减轻屋架的重量，降低建筑成本，80年代中期，二氧化碳技术、应用计算机控制温室环境及滴灌技术、无土栽培技术己普遍应用，温室降温采用电扇强力通风，以及用冷水墙加强力通风的技术也比较普及。第三阶段（1990年到现在）进入9O年代，美国温室又有较大的发展，首先是建筑材料上，聚碳酸酯板（PoIycarbonatePanel，PC〕已进入实用阶段，该板透光与保温性能好，耐用，个易破损，防火性能强，可制成三层的中空板，保温性能更佳，现在每平方米售价为140－180元人民币。由于价格偏高，现在多用作温室侧墙。随着技术的进步，价格会逐步降低，将来可以整个温室都用这种PC板。其保温性能好，耗能较低。温室建筑与工业材料的发展密切相关。由于建筑材料的迅速发展，温室建筑的技术也不断提高，50年来，美国温室建筑大体上可以分为3个阶段温室屋脊与自然风利用在美国西南部业利桑那州沙漠地带，建立了大片温室，从地面到屋脊的高度为7m，到天沟的高度为5.5～6.0m，跨度为6.4m的荷兰文罗式温室，屋顶在天沟处安装一条自来水管，每隔3m设一个喷头，3min自动喷水30s，这样就能降低室内温度，必要时在屋顶喷白灰，室内加上遮阴网，通风全部在屋顶，只有一半的屋顶天窗可以启闭。室内可比室外低5℃左右，种植作物效果很好。番茄年产量可达54kg／m[2]，平均为50kg/m[2]大大降低厂生产成本。将温室的屋脊提高，利用自然通风可大大地降低成本。光谱选择薄膜光谱选择薄膜从1995年研究到现在进展很快。这种红外线薄膜可以降低温室内的温度，可使植株矮化，这种新型薄膜的光谱选择能促使作物生长与发育良好，多年来的研究发现在双层玻璃中加入流动的4％硫酸铜液体，就可以降低温室内温度。现在已研究出将一种类似硫酸铜的染料，加入到塑料薄膜中，这种薄膜就能降低远红外光的透射率，使温室内温度降低，西欧和日本也已研究出这种光谱选择薄膜的产品，并在生产上逐步推广。2.温空技术进展2.温空技术进展USA2.温空技术进展

1.无土栽培美国50年代就已经用无土栽培的方法生产蔬菜。70年代中期，无土栽培已有相当规模，新建的温室均已采用无土栽培，80年代以来，温室栽培几乎郡被无土栽培代替，其主要原因是土壤消毒成本高，而无土栽培技术不断改进，成本不断降低，淡季还能卖个好价钱。2.营养液供给系统营养液供给系统是按照每一种化合物单独装在一个营养液罐内，用计算机统一指挥，按照不同比例溶在水中，再输送到作物种植床上。营养液的调整是根据一天中几次抽取回流的营养液，自动分析。然后根据分析结果，由计算机下达新的营养液修正的配方指令，混合成新的营养液，供给植物根系吸收，其主要根据是依太阳辐射强度而改变，夜间没有太阳辐射，营养配方就不改变了。2.温空技术进展3．二氧化碳的应用近20年来美国温室内已普及增施二氧化碳的技术，增施的浓度达到空气二氧化碳的三倍量，主要是采用燃烧碳氢化合物的方法。4.熊蜂授粉从1991年开始，把振荡授粉改为熊蜂授粉。熊蜂比普通蜜蜂个头大，身体强壮，而已不伤人。一般采用这种方法能使作物产量提高20％左右。人工授粉不如熊蜂均匀，熊蜂的工作时间是日出授粉，日落休息。熊蜂由专业户饲养，可以租用，每个蜂箱80只蜂。能授1500m[2]的面积，平均每头蜂授粉面积为20m[2]，租金很便宜，蜂箱每月更换一次。2.温空技术进展6.基质消毒现在正在研究太阳能消毒法。因为这样可以节约能源，而且消毒效果也是可以接受的，虽然不能百分之百地把病虫害全部杀死，但可以大大减轻病虫的传播。因为蒸气消毒太贵，化学消毒法污染环境，太阳能消毒法是比较理想的发展途径。5.机器人移苗现在蔬菜、花卉和苗木生产数量不断增加。美国南北各地，都有许多专门生产蔬菜、花卉和观赏植物的苗木农场，穴盘育苗全国各地普遍应用。播种时先播在小苗孔的穴盘上，过一段时间冉移栽到大苗孔的穴盘上。由于育苗中移苗工作需要很多人工。因此应用机器人移苗技术就应运而生。所谓机器人，实际上是一个机器手，前面有两个类似大头钉的触角传感器，将育苗盘上小苗孔的幼苗，移到大苗孔的苗盘上，平均L2s移一株，移栽几十万株幼苗的繁重劳动，对机器来说是很容易的事，机器人能辨别苗的好坏，把木好的苗抛到一边，只移栽好苗。3.不同地域的发展现状3.不同地域的发展现状USA3.不同地域的发展现状据不完全的统计，美国全国有4520hm[2]温室，它的分布主要在南方的加州、亚利桑那州和东南部的佛罗里达州。从发展的过程来看，70年代中期石油危机之前，是以芝加哥为中心的大片温室为主，石油危机以后，美国中部、北部只发展冬季下加温的塑料大棚，蔬菜则主要靠南方的加州、佛罗里达州、得克萨斯州和亚利桑那州生产。然后运到北方各州，此外，冬季也从墨两哥进口大量蔬菜。把温室企业发展中心转移到南方，可以节省大量能源，70年代中期到现在，这种发展趋势没有改变。3.不同地域的发展现状美国温室以种花为主，蔬菜大约400hm[2]左右，盆花和切花为销售量最大的部分，大体上分为两大季，春季和秋冬季。春季生产盆花和部分切花供客户需要，秋冬季为在圣诞节前供应大量的盆花，圣诞节后到开春没什么重要节日，花的需要量不多，因此中部和北部的塑料大棚也相应地停产，南方的温室则可周年生产。冬季即使在美同南部各州，喜温蔬菜如黄瓜、番茄等也不能露地生产，大量从墨西哥热带地区进口蔬菜运到美国北方各州，而墨西哥的蔬菜质量不大好。因此就想在美国南部建立温室，生产优质蔬菜，供应北方各州的需要。3.不同地域的发展现状在南方选择建立温室的条件是：冬季日照充足，气温较高，耗能少，同时土地价格要便宜的地方，正好美国亚利桑那州沙漠地带，全年阳光充足，气温较高，地价便宜，地下水也足以供给农业生产的需要。因此他们和荷兰人合作，90年代初，先建立一些1－2hm[2]一栋的温室试生产蔬菜成功，1994年建立8hm[2]一栋的温室运转良好，现在已多处建成20hm[2]－栋的温室，一般一个农场只有2栋温室，共40hm[2]。应用现代技术管理，每平方米年产番前54kg，每平方米产黄爪70kg，用高投入、高产出的办法来降低生产成本，与墨西哥的露地低成本的生产方式相抗衡，已取得良好的效益。因此亚利桑那州的大型现代温室仍在不断发展中。4.生物圈2号与航天植物栽培4.生物圈2号与航天植物栽培USA建立在美国亚利桑那州图森市郊的“生物圈2号”，是个建筑面积为1.2hm[2]的特殊建筑物。里面模仿地球上的海洋、热带雨林、热带草原地带、沙漠地带、灌木丛地带、温带草原和作物集约耕作区，生产食物，自给自足。现在7年时间已经过去了，虽然不算十分成功。但生物圈内的食物生产比地球上高16倍，我们居住的地球被称为生物圈1号，生物圈3号和4号要建在南北极，生物圈5号准备发射到月球上，时间预定