園藝作物在保護地農業中出現較早，也稱設施園藝，促進了保護地農業的形成和發展，現已成為現代農業的重要組成部分。根據設施結構和設備精度的不同，環境控制性能的不同，農業保護設施多種多樣，包括主要在塑料大棚、連棟溫室和日光溫室中的日光利用保護設施，以及主要在人造光植物工廠、食用菌工廠和植物組培苗工廠中的人造光利用保護設施。

“面朝黃土背朝天”的傳統農耕模式，受天氣、環境、氣候影響較大。設施農業依靠先進的農業技術和裝備，成功解決了我國部分地區由于氣候、地理環境等因素造成的農作物種植困難、供應不均等問題。隨著我國設施農業的不斷發展，農業生產保護設施體系逐步完善?；谠O施果蔬生產高產、優質、高效的要求，設施農業生產對配套高水平栽培技術和裝備的需求日益增加。

根據實際調查發現，在各種類型的基質無土栽培系統中，只要使用滴箭等滴灌設施和設備，就會出現因鹽分沉淀或營養液中有雜質而堵塞滴箭的現象。同時，滴灌還會造成基質中鹽分積累，導致植物生長不良。目前，為了解決這一問題，通常需要拆除滴箭、滴頭、毛細管等。，用酸溶液浸泡，刷洗，然后重新安裝使用；而且短時間內就會堵塞，一個生長季節需要反復清洗才能保證營養液的正常供應，非常費時費力。

設施潮汐無土栽培技術可以有效避免現代設施農業中出現的水肥量大、水肥供應不平衡、供氧不足、病蟲害嚴重等現象，促進現代設施農業的綠色生產和可持續發展，從而生產出高產優質的農作物。

1潮汐無土栽培的發展

1.1潮汐灌溉

潮汐灌溉是一種新的成熟的農業灌溉技術，其工作原理類似于潮汐的波動。是一種從作物底部循環水的灌溉方式。儲水箱中的灌溉水被泵入栽培床、栽培箱和其他設施中，在這些設施中，作物被放置到一定高度并保持一定時間。水分通過基質或介質毛細管的作用被提升到栽培容器中，植物的根部直接吸收水分和養分。具有節水、節肥、省工、植物生長好的特點。在國外農業發達國家已經廣泛使用，目前在我國也有應用。

1.2潮汐無土栽培

在保護地農業中，無土栽培可以為作物生長提供良好的生長環境，提高保護地作物的生產效率和安全性，增加產量，減少病蟲害的發生。但無土栽培生產成本高，難以大規模推廣應用。通過引入潮汐灌溉技術，結合基質無土栽培和潮汐灌溉技術的優勢，在創造適宜作物生長環境的同時，有效解決設施農業生產中噴灌、滴灌等灌溉方式存在的水肥量大、水肥供應不平衡、供氧不足、病蟲害嚴重等問題，減少農藥使用，降低水肥生產成本和人工成本，實現設施作物安全、綠色、高效生產。

2潮汐無土栽培系統

掌握了潮汐槽無土栽培的核心技術，擁有了潮汐無土栽培裝置和系統，不僅成功解決了灌水器堵塞問題，還成功解決了無土栽培中根際供液供氧矛盾、根系恒溫等問題，為植物生長提供了理想的根系環境，保證了無土栽培的高產高效。潮汐無土栽培系統通常由作物栽培容器、栽培基質和潮汐灌溉系統組成。潮汐灌溉系統包括潮汐養殖設備、智能灌溉系統、首部樞紐系統和灌溉管網系統。

2.1潮汐養殖設備和容器

潮汐灌溉的栽培設備形式分為栽培床式和栽培槽式。常用的栽培床包括固定栽培床和移動栽培床。固定栽培床通常采用金屬框架和帶有排水孔和溢流孔的塑料或鋁制底板。除了與前者相同的結構外，可移動栽培床還要求其灌溉系統中的管道連接器具有靈活性，以便栽培床可以左右移動。此外，該栽培床潮汐無土栽培系統還包括用于承載植物和栽培基質的栽培容器。

潮汐苗床

潮汐苗床花卉栽培

栽培槽潮汐灌溉與栽培床類似，只是底部不再是平板，而是一個微微傾斜的凹槽[7]。灌溉水從溝底慢慢上升到一定高度，維持一定時間，再通過排水孔流出。本發明的培養池潮汐無土栽培系統不需要配備用于裝載植物和栽培基質的栽培容器。

潮汐灌溉養殖設備系統齊全，組裝簡單，操作方便。

2.2潮汐培養基質的選擇

基質無土栽培是溫室無土栽培的一種重要生產方式，它將植物根系固定在基質中，通過營養液滴灌或滴灌的方式供應作物生長所需的養分[8]。有機基質和無機基質的混合基質在生產應用上優于單一基質，可以克服有機基質的不穩定性和無機基質本身不含養分的事實，為作物生長提供適宜水量和風量的平衡環境[9]。此外，粗砂因其良好的透氣性、排水性和可用性而被證明是有效的耕作方法。因此，為農作物選擇合適的專用栽培基質不僅能直接影響農作物的生長速度和質量，還會影響農作物的產量和產值。目前， 潮汐灌溉與特殊栽培基質相結合的研究報道較少，仍需進一步的試驗研究。

2.3智能灌溉系統

潮汐智能灌溉系統在首部配備一套水肥一體化智能灌溉單元，自動對栽培區域實施水肥一體化灌溉和管理。施肥機配有EC和pH傳感器，可獨立控制多個電磁閥區域和三個施肥通道。計量泵是用來精確取肥的，精度3%。施肥機可以連接多組電磁閥，自動控制每輪灌區的施肥和供水。

灌溉頭選用管道離心泵。水泵采用變頻恒壓控制系統，頭樞紐系統具有種植區按需啟閉閥門的便利性，實現按需供水，最大限度降低系統運行能耗，保護灌溉管網系統不受破壞。灌溉系統需要高質量的水。為保證系統長期運行，避免堵塞，灌溉頭配有一套砂石過濾器和一套疊片式過濾器進行過濾。

灌溉管網分為兩級，即外部主管和末端支管。管道材質為1.0Mpa供水用硬聚氯乙烯，配有相應規格的疊加閥、球閥、電磁閥、自動吸排水閥等閥門控制系統。

3潮汐無土栽培在設施農業中的作用

3.1推動設施農業安全、綠色、可持續生產發展。

設施農業是現代農業發展的重要方向和必然趨勢。數據顯示，近30年來，我國設施園藝發展迅速，設施園藝面積已達379多萬hm2，居世界第一。設施農業發展迅速，以加班和反季節設施園藝作物生產為主。設施結構也由簡單向復雜轉變，設施功能由簡單向綜合轉變，設施管理由粗放向集約轉變?，F在已經形成了多種類型的無土栽培技術和方法，在設施農業中得到了廣泛的應用和推廣，提高了許多企業和農民的農業生產經營水平，提質、增產、增效。然而， 在設施農業的果蔬生產中，存在著栽培技術更新慢、栽培技術不能滿足生產要求等問題。例如，滴灌和漫灌造成的基質水肥供應不均、積鹽、水肥浪費和病蟲害發生等。，導致農藥使用量增加，從而影響果蔬的安全生產。

潮汐無土栽培系統全封閉，水肥利用率高，節水高效；同時采用底部供水的灌溉方式，有效避免了因葉片潮濕引起的病害，減少了農藥和殺蟲劑的使用[10-11]；那么，潮汐水“潮起潮落”的底循環灌溉原理，既能使水肥供應均勻，又能有效解決基質積鹽帶來的危害。因此，潮汐無土栽培在設施農業生產中的推廣應用，將有利于促進設施農業安全、綠色、可持續的生產發展。

3.2實現設施農業的規?；?、集約化和自動化生產。

我國設施農業的自動化水平和灌溉技術還比較落后?，F有的設施機械設備只能部分替代勞動力，大部分生產環節仍以人力為主，勞動強度大，生產效率低，一定程度上影響了農民的生產意愿和積極性。特別是近年來，農村勞動力價格不斷上漲，勞動力季節性短缺和結構性短缺的矛盾凸顯，直接影響了設施農業的發展和效益提高[12]，限制了農業發展的規?；?、自動化和經濟化，降低了農業生產的競爭力。因此，加快設施農業機械化，提升現有設施農業生產方式和技術，可以促進規?；?、 我國設施農業生產的自動化和集約化，提高了生產的效率和效益。潮汐灌溉已經發展成為一項成熟的農業灌溉技術。在實際生產中，潮汐無土栽培系統在各種栽培容器和床(槽)中具有良好的應用效果，可以實現對植物所需的水和營養液的智能管理，降低能耗和勞動力投入，方便作物管理，實現水和營養液的循環利用，提高水肥利用率[13]。利用潮汐無土栽培系統智能、省力、經濟的特點，結合自動化生產設備，可以充分利用溫室空間，有利于實現設施農業生產的規?；?、自動化和集約化。

3.3促進設施農業生產，以提高質量、效率和競爭力。

設施農業是指利用現代工程技術和生產方法，人工創造可控適宜的生長環境，有計劃地進行動植物生產活動，以獲得高產、優質農產品和高經濟效益的農業綜合技術體系[14]。因此，發展設施農業生產既要滿足生產效率高、生產過程安全的要求，又要滿足農產品質量標準高、農業生產成本低、效率高的要求，從而更好地提高我國設施農業和農產品的綜合競爭力。與普通無土栽培相比，潮汐無土栽培可以使植物生長得更快更健壯[3，4，13]。它在栽培容器的選擇和放置方面具有很大的靈活性， 其既能充分利用溫室空間，又能利用毛細管吸水，所以在同一灌區使用時，容器的規格可以不同，有利于實現農產品的多樣化生產，滿足市場需求量大、農產品需求多樣化的特點，提高綜合生產效益和市場競爭力。

4摘要

潮汐灌溉用于潮汐栽培是一種從作物底部釋放水分供作物根系吸收的方式。與其他灌溉方式相比，潮汐灌溉方式具有均勻快速供水、節水節肥、管理水平低等特點，在設施農業生產中具有巨大的應用價值和廣闊的市場前景。然而，目前我國潮汐栽培的發展仍處于發展階段，對農作物潮汐栽培的研究是一個備受關注的研究領域，但大部分研究主要集中在供水標準、給排水自動控制和潮汐灌溉設施等方面，對與潮汐栽培相關的蔬菜和花卉研究較少。適合蔬菜品種栽培與潮汐栽培配套的基質相關性研究較少； 關于潮汐養殖對蔬菜、花卉等植物生長和品質影響的研究較少。

因此，我國政府應加大對設施農業的支持力度，大力支持企業、科研機構、高校等單位研究推廣設施農業潮汐無土栽培新技術，促進設施農業栽培技術更新升級，推動我國現代農業轉型升級，促進農業經濟穩定持續發展。