据实际调查发现,在当前所有类型的基质无土栽培系统中,只要使用滴箭等类似灌溉设施设备进行滴灌,就会产生因营养液盐分的析出或杂质而造成滴箭堵塞的现象。同时,滴灌方式也会造成基质的盐分积累现象,导致植株生长状况不良。目前,为了解决这一问题,目前通常需要将滴箭、滴头、毛管等拆下,在酸液中浸泡、刷洗,然后再重新安装使用;且短时间内又会堵塞,一个生长季内需要反复多次清洗,才能保证营养液的正常供应,非常费时费力。
而设施内进行潮汐式无土栽技术能有效规避当前现代设施农业中存在的大水大肥、水肥供应不均衡、供氧不足、病虫害严重等现象,促进现代设施农业的绿色生产、可持续发展,从而生产出高产、优质的农作物。用进行探讨,指出当前潮汐式无土栽培领研究域存在的问题,并提出相关的解决意见。

传统农业“面朝黄土、背朝天”的耕作模式受天气、环境、气候影响较大,设施农业依托先进的农业技术和装备,已成功解决了我国一些地区因气候、地理环境等因素导致作物栽培困难和供应不均衡的问题。随着我国设施农业的不断发展,农业生产保护设施体系逐渐完善,基于对设施蔬果生产高产量、高品质、高效益的要求,对设施农业生产过程中配套高水平的栽培技术和栽培装备的需求日益增大。
1潮汐式无土栽培的发展
1.1潮汐式灌溉
潮汐式灌溉是一项新型的、成熟的农业灌溉技术,工作原理类似于潮水的涨落[3]。它是一种从作物底部循环给水的灌溉方式,通过水泵、自动控制系统等设备将储水罐的灌溉用水进入放置作物的栽培床、栽培槽等设施内至一定高度,维持一定时间,利用基质或介质毛细管的作用将水提升到栽培容器内,由植物的根部直接吸收水分和养料,具有节水、节肥、省工和植物长势好等特点[4],在国外农业发达国家已经得到广泛应用,目前在我国的应用仍处于起步阶段。

1.2潮汐式无土栽培
在设施农业中,无土栽培可为作物生长提供良好的生长环境,提高设施作物的生产效率和生产过程的安全性,提高产量,减少病虫害的发生[5]。但无土栽培生产成本较高,难以进行大规模推广应用[6]。通过引入潮汐式灌溉技术,结合基质无土栽培和潮汐式灌溉技术两者优点,在创造适宜作物生长环境的同时,有效解决设施农业生产中喷灌、滴灌等灌溉方式存在的大水大肥、水肥供应不均衡、供氧不足、病虫害严重等问题,减少农药使用、降低水肥生产成本和劳动力成本,实现设施作物安全、绿色、高效生产。
2潮汐式无土栽培系统
上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司通过多年研发探索,掌握潮汐槽式无土栽培核心技术,并拥有一种潮汐式无土栽培装置及系统(专利号:CN201721299138),不仅成功解决了滴管堵塞这一难题,也成功解决了无土栽培中根际供液、供氧的矛盾和根系恒温等一些列问题,为植株生长提供了理想的根系环境,确保无土栽培高产、高效。潮汐式无土栽培系统通常由作物的栽培容器、栽培基质以及潮汐式灌溉系统组成。潮汐式灌溉系统包括潮汐式栽培设备、智能灌溉系统、首部枢纽系统、灌溉管网系统组成。

2.1潮汐式栽培设备和栽培容器
潮汐灌溉的栽培设备形式分为栽培床式和栽培槽式。常用的栽培床有固定式栽培床和移动式栽培床,固定式栽培床通常采用金属框架,以及塑料或铝制底板,底板上设有排水孔槽和溢水孔槽。移动式栽培床除与前者结构相同外,还要求其灌溉系统中的管道连接件具有一定的灵活性,使栽培床能够左右移动。除此之外,栽培床式潮汐式无土栽培系统还包括承载植物和栽培基质的栽培容器。
栽培槽潮汐灌溉与栽培床潮汐灌溉系统相似,只是其底部不再是平板,而是有点斜度的沟槽[7]。灌溉用水从沟槽的底部缓慢上升至一定高度,维持一定时间,然后经排水孔槽流出。栽培槽式潮汐式无土栽培系统无需配备承载植物和栽培基质的栽培容器。