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物理农业

物理农业与无毒农业

 
 
 

日志

 
 

他山石:设施农业带电栽培技术引进试验实施方案  

2015-11-14 18:40:53|  分类: 温室设备与技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、日光温室农机化技术集成应用及展示基地建设实施方案

他山石:设施农业带电栽培技术引进试验实施方案 - 物理农业先生 - 物理农业

 设施农业带电栽培技术引进试验实施方案

一、目的意义

通过建立日光温室农机化技术集成应用及展示示范基地,为我市设施农业机械化技术集成应用提供先进范例和技术组合应用标准,同时,通过技术试验示范,在完成验证各项技术应用的适应性和可靠性的基础上,做好技术设备的对比和选型工作,为以后各项设施农业农机化新技术的示范推广提供参考依据。推动我市设施农业装备向集成化、标准化方向发展。

二、项目建设目标

通过设施农业农机化新技术集成示范应用,在保证作业效率和效果的同时,制定出成本投入最低、同时能够满足经济效益最大化农机化技术设备组合方案。在技术集成应用的基础上,完成相关设施农业农机化技术集成示范应用标准的制定,同时做好培训和宣传工作,提高项目的示范带动作用。

三、项目建设内容

本项目在xx市农机化技术试验服务中心建成日光温室农机化技术集成应用及展示示范基地,集中示范:病虫害防治机械化技术、环境控制机械化技术和新型耕整地机械化技术,发挥示范基地在设施农业日光温室机械化技术展示、试验示范、宣传培训方面的作用,推动日光温室集成机械化技术在我市的大面积推广应用,全面提升我市日光温室的机械化综合作业水平。该项目实施拟开展以下技术示范:

项目拟示范的主要技术内容:

一是病虫害防治机械化技术示范

病虫害防治机械化技术示范主要包括土壤连作障碍电处理技术示范、电子杀虫技术和静电喷雾机械化技术示范。 

通过土壤连作障碍电处理技术示范,有效克服温室内部土壤的土传病害、线虫、韭蛆等微小害虫病、根系有害分泌物、土壤物理性缺素症等连作障碍,实现无毒优质蔬菜生产模式,构建环境安全型温室的土传病虫害的防治示范应用模式,解决日光温室土壤连作极易出现的病虫害。

通过电子杀虫技术示范,可以大大降低农药的使用量,减少蔬菜中的农药残留,减轻温室内部小环境的污染,使蔬果优质率提高20%左右。

静电喷雾机械化技术示范,通过在喷头与喷洒作物局部区域建立起静电场,药液经喷头雾化后形成群体荷电雾滴,然后在静电场力作用下,微细雾滴被强力吸附到作物叶片正面、反面和隐蔽部位,达到药液雾滴在目标上沉积效率高、散布较理想以及飘移散失少的效果,通过高效微量喷雾植保技术的应用,可降低化学药剂的使用量和蔬菜的农药残留,并可提高植保作业效率,保障人身安全和蔬菜安全生产。

二是环境控制机械化技术示范

环境控制机械化技术示范主要包括智能型热风炉、电加热冬季增温机械化技术示范、秸秆生物堆反应技术示范、补光技术、空间电场防病促生技术、温室臭氧灭害技术及设备的试验示范。

通过智能型热风炉、电加热技术冬季增温机械化技术示范示范,改善日光温室内冬季的生产环境,提高温度,增加二氧化碳和光照强度,解决冬季低温和连阴天等恶劣环境抑制棚室内作物生长的问题。将为我市设施农业冬季种植提供技术保障,满足日光温室种植冬季生产需求。

秸秆生物堆反应技术示范,以秸秆替代化肥,以植物疫苗替代农药,密切结合实际生产,促进资源循环增值利用和多种生产要素有效转化,使生态改良、环境保护与农作物高产、优质、无公害生产相结合,为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展,提供了科学技术支撑,开辟了新的途径。

LED植物补光技术示范,通过人工光源代替或补充自然光源的不足,改善棚内作物因缺光、光照不足所造成的发育不良等问题,达到保障作物高产稳产、节本增效的目的。

空间电场防病促生长技术示范,有效抑制了雾汽的升腾和粉尘、孢子的飞扬,隔绝了气传病害的气流传播渠道,持续提高植物的光合作用强度并获得显著的增产效果,同时对静化粉尘、空气微生物、有害气体,具有较好的作用。

温室臭氧灭害技术可以迅速杀灭使温室果蔬致病的各种病菌、病毒及微生物,同时对有机毒物还有很强的降解作用。

物联网温室环境测控技术示范,开展物联网等新技术的试验示范工作,力争实现对温室卷帘和通风设备的远程控制。

三是便携式耕整地和微孔渗灌机械化技术示范

便携式耕整地机械化技术,可在棚室内部进行耕整地操作,该机体积小,操作灵活,尤其适合小型田块、家庭休闲农业温室等种植过程中的松土、除草作业,与人工作业相比工作效率提高3倍,亩作业消耗燃油0.5L

微孔渗灌机械化技术,此项技术与传统灌溉相比,节水效果明显。通过技术应用可节水50-70%,微灌按作物需水规律均匀灌溉,灌溉水量小,既满足了作物需要,又可将对地温的影响降低到最小,从而利于作物生长发育,提早成熟与上市,微灌可随水施肥用药于作物根际附近,提高肥料与农药利用效果,节省生长投入,可有效地降低温棚内的湿度,减少病害的发生危害,省工、省力,降低灌溉时的劳动强度。

四是新型立体栽培架的搭建。

开展藤蔓型作物种植配套机械化技术试验,以及各种适宜立体栽培的花卉或果蔬种植,探索试验立体栽培技术模式。

五是做好项目实施效果总体评价

做好项目实施效果监测和日常技术指导培训工作,在完成已运行设备的技术应用效果监测的基础上,继续探索适宜我市设施农业生产应用的新技术,建立内部环境全方位可测可控的环境安全型设施温室。

四、采取的主要措施

1、加强组织领导,建立责任机制。

成立由主管业务领导任组长的示范基地建设领导小组。领导小组具体负责制订项目总体实施方案,明确目标任务和工作进度,完善工作措施及实施步骤,并进行监督检查、技术指导。

2、加强项目管理,保证建设进度。

根据现有温室现状和特点,根据气候季节和农艺要求,选择好技术实施的时间节点,做好每一项技术实施的同时加强协同实施,保证项目实施的进度和效果。

3、加强项目培训宣传,提高项目影响力。

在进行技术示范的同时,通过组织现场演示活动、现场宣传培训等形式,发挥示范基地的示范带动效应,形成我市设施农业机械化技术应用集展示、培训、宣传多功能的学习基地。

4、加强技术效果评价,总结技术示范经验。

做好项目实施效果监测和日常技术指导培训工作,在完成已运行设备的技术应用效果监测的基础上,完成项目技术示范的成本分析和经济效益测算,完成每一项技术的经济、生态效益分析评价,完成项目实施经验的总结。

五、实施计划进度

20131-20136月,成立项目工作组,制定项目实施方案,制定技术设备配置方案,并对技术方案进行论证,初步确定需要示范的技术类别。确定项目示范点,完成示范点的基础设施改造,为新技术示范应用做好准备。

20137-201312月,开展新技术引进前期调研并完成设备引进,做好设备安装,开展技术试验示范,重点验证各项技术的可靠性和适用性;

20141-20146月,全面开展各项技术试验,通过试验从中发现问题并及时改进,优化机械化技术装备试验展示方案,做好后期试验工作;

20147-201412月,按照计划进行技术设备的生产性试验,不断从中发现问题,同时做好现场演示、基地展示和项目验收工作。

六、设备购置及经费使用明细

七、预期效益

    本项目在日光温室试验应用,新技术自动化程度高,可大幅度提升工作效率,降低劳动成本,缓解病虫害,改善温室环境,提高作物产量和品质,展示当前设施农业的前沿技术装备,提高农业技术的贡献率,增加设施经营者的收入。

通过本项目实施亩均可节约水肥药投入10%,节省人工作业费60%,产量提高10%,果蔬品质明显提高。

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二、项目简介:

    (1)防病虫害原理

     带电栽培植物技术就是通过电隔离装置将带静电的植物与大地隔离开同时带电的植物还会电离空气产生微量的强氧化剂臭氧和二氧化氮,这样一来空气病原微生物和会飞的微小害虫如白粉虱、蓟马就会受到植物所带静电产生的电斥力以及氧化剂的刺激而失活并不得靠近,外来的病虫害也就避而远之,植物全生育期也就不再需要使用任何农药进行病虫害防治了

    (2)光合作用与呼吸作用的调控原理

    带电植物会与大气之间产生电位差形成空间电场,这个空间电场的极性可以对植物的光合作用和呼吸作用产生显著影响。带负电的植物光合作用强度增加,呼吸作用强度会显著降低;带正电植物会减弱光合作用强度并促进呼吸作用强度。

    (3)电离分解原理

    带电植物通过电离空气产生强氧化剂,这些强氧化剂与植物组织分泌的凝胶态物质如树脂、液态物质如黄酮类化合物和阿魏酸等、气态物质如乙烯、豆甾醇等有机物质发生反应,其反应产物多种多样,但以碳氢化合物和二氧化碳、氧气为主。这些反应后的产物不但会对植物生理活动产生影响,如会导致果实膨大晚熟等,还会对环境中其他生物产生影响,如可对动物和人的心肺微循环产生调节作用。

    (4)空气净化原理

    带电植物与周围空间的物体之间会建立起空间电场(静电场),因植物叶片、植株枝条的尖端以及周围环境的尖锐物体的尖端会有很强的能产生电晕的静电场,其间的粉尘(微生物气溶胶)会荷电并受静电场电场力的驱动做定向脱除空气运动,最终会吸附到大地或与大地相连接的物体上。而环境中的有机有毒气体如甲醛会被电离产生强氧化剂分解为无害的小分子。

三、立项依据

    在我国,由于农药安全和环境污染问题日益凸出,如何实现少用药、不用药,成为设施农业发展的重要方向。近年来,我国物理农业发展的趋势由化学防病转为物理防治,并不断推出高效、安全的新型物理农业技术,尤其是设施农业带电栽培技术的出现,使设施种植中害虫和空气中的病菌都被排斥于栽培槽之外,避免了农药的使用,使人们一直渴求的农产品安全问题得到了彻底解决。该系统设计与制造技术已列入我国未来农业重大科技任务和核心关键技术农业前沿技术领域先进装备制造技术预测工作推进方案,并在北京、新疆等地进行了小范围试验示范,积累了丰富经验,为该技术在我市实施提供了有力技术设备支撑。

四、实施计划

    本项目计划实施2年,自20161月~201712月。20161-3月:成立项目工作组,制定详细的项目实施方案,确定示范点,做好项目实施前各项实施准备工作。在xx建立设施农业韭菜种植示范点1个,引进设施农业带电栽培系统1台套,开展该技术试验示范。20164-6月:按照项目实施要求,积极开展试验示范。20167-9月:拟定技术规范,进行项目阶段总结。根据多次试验应用情况拟定技术规范初稿,组织召开项目阶段总结会,开展课题技术成果示范宣传培训。201610-12月:对实施效果进行反复多次试验总结分析,并与技术专家进行技术沟通,进一步改进和修正技术报告,确定今后主要技术工艺路线。20171-3月:调整优化技术实施方案,形成适于XX地区技术模式。根据上一年度的试验结果调整技术工艺,优化技术方案,为下一个阶段的示范工作做好全面准备。20174-6月:对改进过的技术工艺和技术设备进行示范,进一步开展对比示范,加强核心区辐射带动作用。20177-9月:大力进行示范和宣传,加强基础示范的同时,搞好示范基地和示范点功能建设,并继续做好监测和跟踪,总结该技术特点和优势,修正并确定形成适宜在我市应用的技术系统及作业规范,同时开展技术指导和培训。201710-12月:继续加大该技术在我市的示范应用进行技术总结,加强技术培训,做好后期全市范围的示范宣传,完成项目总结验收。

五、具体情况说明

    申请经费主要用于以下几个方面: 一是设施农业带电栽培系统购置费25万元,引进1台套;二是设备改进维护费8万元,用于优化试验和系统改进;三是试验费10万元用于开展不同作业环境和作业品种的可靠性、适应性试验,以及试验过程中发生的人工、能源费用以及对比试验费用。每个示范点根据不同的试验品种和不同的试验季节分别进行5次试验,累计20次;四是示范点补助费10万元,用于补助可能发生设施农业种植产量下降,或果品质降低造成的损失,雇工劳务支出、运输费用以及存放保管等费用;五是培训费3万元,用于开展技术培训,对示范区技术推广人员、示范点用户以及机手进行培训,项目实施第一年进行总体培训1次,30人次,选择典型示范点一个开展培训共2次,累计60人次,项目实施第二年选典型示范点一个累计培训2次,共60人次,标准200/人次;六是材料制作1万元,包括技术材料和技术规范;七是技术咨询1万元,共咨询20人次,500/人次,咨询内容包括;八是结题验收费2万元,用于项目验收。

2015年项目支出预算申报表(略)

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