美国设施农业发展状况
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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。
发展阶段
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
第一阶段(1950~1969) 第二次世界大战后,美国农业迅速发展,形 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, 第二阶段(1970~1989) 金属骨架温室逐步增加,80年代以后建的温 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 首先是建筑材料上,聚碳酸酯板(PoIycarbonate Panel,PC〕已进入 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, 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 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 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, 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。 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 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 自动化设备得少应用。 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 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 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。 及用冷水墙加强力通风的技术也比较普及。
2.温空技术进展
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。 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。
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。
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。
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
4.生物圈2号与航天植物栽培
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,时间预定为2020年。
3.不同地域的发展现状
3.不同地域的发展现状
3.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。
航天上应用的植物生产技术,已进行了20多年的研究。美国宇航中心已经采用最 先进的无土栽培技术,生产人类在太空中生活必需的食物,已获得成功。为了使 人类能在太空中生存,美国肯尼迪航天中心,与许多大学订立研究合同,主要的 目的是在失重的条件下,以最小的面积,生产出充足的食物,支持人类在太空中 长期生存。
By teclee
目录
ห้องสมุดไป่ตู้
1.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
1.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”。
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。
2.温空技术进展
2.温空技术进展
2.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。