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LED植物生長燈的應用研究與商業(yè)化推廣模式
北京亞盛增光物理農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司董事長 常玉堂
河北農(nóng)業(yè)大學教授 張彥萍
物理農(nóng)業(yè)的概念及現(xiàn)狀
物理農(nóng)業(yè)就是運用聲、光、電、熱、磁等物理要素,為作物生長營造一個無公害的生產(chǎn)環(huán)境,從而縮短作物生長周期,提高產(chǎn)量,改善品質。物理農(nóng)業(yè)具體包含:LED植物生長燈、植物補碳(二氧化碳捕捉劑)、農(nóng)業(yè)光伏LED誘蟲殺蟲燈、空間電場生物效應、土壤連作處理、物理農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等。
目前,國內外大多把物理農(nóng)業(yè)技術應用在植物工廠中,但是基于中國國情,依托成熟的技術,將物理農(nóng)業(yè)落地溫室大棚,達到良好的投入產(chǎn)出比,增加溫室大棚的收益尤為重要。其中,LED植物生長燈等技術的應用,已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認可,但該技術主要停留在實驗室和植物工廠階段。北京亞盛增光物理農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司的目標是結合各大科研院所、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,把此項技術投入到實際的生產(chǎn)中。
LED植物生長燈的優(yōu)勢及前景
光對植物的生長發(fā)育至關重要,光照強度、光質和光周期都對植物的生理生態(tài)有著重要的影響。而弱光是日光溫室冬春栽培的主要逆境條件,尤其近幾年北方連續(xù)霧霾天氣,光照不足成為日光溫室冬季生產(chǎn)的瓶頸問題。傳統(tǒng)的補光光源,如熒光燈、高壓鈉燈、日光燈等的缺點在于光輻射能量的利用率低,且光譜較寬、發(fā)熱量大、能耗大、運行費用和能耗費用高。而LED補光不僅具有體積小、壽命長、耗能低、波長固定與低發(fā)熱等優(yōu)點,而且還能根據(jù)植物生長所需進行光譜的精準配置。
試驗數(shù)據(jù)顯示,LED補光顯著提高了番茄的單果重、結果率和產(chǎn)量,也改善了番茄的果實品質。和對照組相比,經(jīng)過LED補光的番茄的番茄紅素和VC含量分別提高了37.2%和5.31%。因此,LED植物生長燈在設施農(nóng)業(yè)中的應用具有良好的發(fā)展前景,配合合理的商業(yè)化經(jīng)營模式,一定會在全國得到大力推廣。
熊蜂授粉在設施農(nóng)業(yè)領域的應用
比利時碧奧特Biobest公司中國分公司銷售總監(jiān) 董良
作為一種新興的授粉技術,熊蜂授粉不但提高了蔬菜果實的產(chǎn)量,改善果菜品質,還可以降低畸形果菜的比率,解決應用化學激素授粉所帶來的污染等問題。目前,熊蜂授粉可以用于番茄、獼猴桃、甜瓜、藍莓、草莓等園藝作物的生產(chǎn)和育種,應用范圍十分廣泛。
熊蜂基本介紹
熊蜂屬于膜翅目蜜蜂總科熊蜂屬,是一種多食性的半社會性昆蟲,每巢有一只蜂后、多只雄蜂和工蜂。工蜂的生命周期為1~2個月,雄峰的生命周期為3~4周,蜂后的生命周期為1年。
熊蜂如何授粉(以番茄為例)
熊蜂采集花粉時,會用腿和顎抓住花朵并振動,從而來收集胸部附近的花粉,并把花粉放在花粉籃里,通常熊蜂會在花朵上留下咬痕。
如何保證授粉率
檢查熊峰在花朵上留下的咬痕情況,黑色咬痕則說明雌蕊受損,棕色咬痕則說明授粉效果很好??傮w來說,咬痕的顏色越淺,授粉效果越好,無咬痕就是沒有授粉。
剛剛盛開的花朵花色較淡,對熊蜂的吸引力較差。
影響授粉效果的因素
熊蜂授粉效果受季節(jié)、花期和品種的影響較大。例如,作物在夏季對熊蜂的需要會多于冬季,大番茄對熊蜂的需求量會少于櫻桃番茄。為保證授粉率,種植者應時刻注意溫室內的開花情況,并在花朵開放數(shù)量較多的時候(一般為氣溫升高時),額外多投放1箱熊峰。但是如果花朵、花粉的質量差,熊蜂的數(shù)量再多也無法達到較好的授粉效果。
另外,蜂箱在厥夷詘詵盼恢貌壞保蜂箱存放時間過長(多于7天),熊蜂缺少食物來源,熊蜂活動過度等情況都會影響授粉效果。
授粉的理想氣候條件為:溫度17~25℃,相對濕度60%~80%,花朵顏色鮮艷,花瓣長度是萼片的1.5倍,花柱長度短于雄蕊,花藥產(chǎn)生大量花粉。
當植物由于缺乏光照和同化作用,形成大量畸形花(即花朵的花瓣和萼片一般長),小花且不易開花或者由于營養(yǎng)過盛,花瓣長度大于萼片的1.5倍,都會影響授粉效果,導致植物不坐果。
投放蜂箱前的準備工作及注意事項
溫室內應盡量使用對熊蜂無害的農(nóng)藥,在噴施農(nóng)藥時及時將蜂箱移走。若使用對熊蜂有害的農(nóng)藥,要在噴藥幾周后再將蜂箱重新放入溫室。
花朵開放到達一定數(shù)量后,盡快投入蜂箱。并將蜂箱均勻放置于溫室內。玻璃溫室或者日光溫室內蜂箱放置點約為1個/1000m2;拱棚內,蜂箱放置點約為2個/1000m2。
每個放置點最多擺放6~8箱熊蜂,要按箱體互相交錯、箱口朝向相反的方式擺放蜂箱。
要水平放置蜂箱,不能將蜂箱放置于地面或者作物的正上方,也不能靠近CO2管道附近。要避免陽光直射蜂箱,并在蜂箱底部設置遮擋物,防止螞蟻等昆蟲進入。
最好在清晨安裝蜂箱,避免在中午氣溫高時候安置蜂箱。安置蜂箱后不能立即打開蜂鎖,要等30~60 min后再開。
在熊蜂確定路線期間要關閉天窗、門和風口,大約1 h左右。
為避免蜂蜇,工作人員不要碰撞蜂箱或驚擾熊蜂,不要噴香水或穿亮黃色、藍色衣物。
熊蜂與蜜蜂的區(qū)別
和蜜蜂相比,熊蜂更為溫和,在溫室內更為活躍,有風或寒冷、多云天氣,仍可活躍授粉。并且熊蜂體型大,授粉效率更高。此外,蜜蜂不為番茄授粉,而熊蜂卻可以。
目前,利用熊蜂授粉已經(jīng)成為世界公認的綠色食品生產(chǎn)的一項重要措施,隨著設施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不斷升溫,無公害的熊蜂授粉技術正在逐步走進大眾視野,得到大力推廣。
工廠化設施園藝裝備技術與應用
北京華農(nóng)農(nóng)業(yè)工程技術有限公司園藝裝備事業(yè)部總經(jīng)理 王海
設施園藝工廠化
一座能盈利的園藝工廠,一個輕松愉悅的勞作環(huán)境,一份幸福感與自豪感并存的工作,吸引著年輕農(nóng)業(yè)工作者的加入,這就是設施園藝產(chǎn)業(yè)的未來。以工業(yè)理念發(fā)展設施園藝,就是讓溫室變成“廠房車間”,智能裝備與生產(chǎn)物流系統(tǒng)變成“生產(chǎn)作業(yè)流水線”,在集約化的生產(chǎn)模式下,溫室不再是只具有單一生產(chǎn)功能的“作坊”,而是具有全面集成、調度統(tǒng)一、高產(chǎn)高效、全產(chǎn)業(yè)鏈融合的生產(chǎn)性工廠。在我國現(xiàn)有的設施環(huán)境與條件下,無論是大棚,還是日光溫室、連棟溫室,都可以實現(xiàn)不同程度的工廠化,但是由于各類設施目標不同、路徑不同,需要因地制宜,按需而定,以效益為中心,以工業(yè)生產(chǎn)思維為導向,實現(xiàn)效益最大化。
目前,我國部分設施園藝呈集群式規(guī)?;l(fā)展,但這和工廠化是有本質性的區(qū)e。例如一個生產(chǎn)基地擁有成片的日光溫室,但僅僅是溫室單體數(shù)量的復制,形成了數(shù)量規(guī)?;?,沒有實現(xiàn)生產(chǎn)集約化,其生產(chǎn)模式仍然是分散的個體經(jīng)營。只有形成產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的全方位管理和全產(chǎn)業(yè)鏈融合,才能實現(xiàn)工廠化的價值。工廠化的魅力在于利用智能裝備與生產(chǎn)物流系統(tǒng)形成生產(chǎn)作業(yè)流水線,從而減少人員的活動,增加單一環(huán)節(jié)的熟練性,實現(xiàn)操作智能化、產(chǎn)品標準化、環(huán)境可調控的集約化生產(chǎn)。
傳統(tǒng)生產(chǎn)模式發(fā)展瓶頸
在傳統(tǒng)的設施園藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,生產(chǎn)瓶頸日益凸顯,例如一個盆栽花卉的生產(chǎn)過程,通常會涉及種苗定植、種植生產(chǎn)、收貨運輸、分級包裝、出貨五個階段,而人工管理、水資源利用、環(huán)境調控是當前盆花生產(chǎn)中遇到的主要瓶頸。從原料到商品,全程自動化不一定都能全面適用整個流程,但全程化的適宜解決方案卻不可少,例如,應用潮汐式灌溉的新模式,可以解決人工澆水不均、植物葉病蔓延等問題;應用全新的苗床式物流栽培系統(tǒng),可以解決出入貨運輸繁瑣、生產(chǎn)調度困難等問題;應用局部節(jié)點設備,如播種、扦插等設備可極大程度提高勞動生產(chǎn)效率,可見種植生產(chǎn)中每一個環(huán)節(jié)的效率提升,都具有效益倍增的效應。
隨著勞動力成本的增加,以及人們對花卉、蔬菜品質提升的需求增加,設施園藝產(chǎn)業(yè)面臨全面轉型升級,需要更多的先進生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)技術、種植工藝融合發(fā)展,讓植物從育苗到商品,形成一整套的規(guī)范化高效生產(chǎn)模式,進而逐步實現(xiàn)全面自動化。目前,北京華農(nóng)農(nóng)業(yè)工程技術有限公司針對種苗生產(chǎn)、盆花生產(chǎn)、水培葉菜類生產(chǎn)的全程自動化流水線體系已經(jīng)形成,這不僅給公司帶來利益,更推動了我國溫室園藝生產(chǎn)自動化、智能化的發(fā)展。
投資風險