設(shè)施農(nóng)業(yè)新型栽培模式探析

王妮　游紅章　韓倩　任柳柳　張?zhí)熘?/p>

摘要? ? 設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)發(fā)展迅速。本文調(diào)研了華北地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)常見的新型栽培模式，并介紹了根系生境和營養(yǎng)調(diào)控新技術(shù)，以期為設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 設(shè)施農(nóng)業(yè);立體栽培;栽培模式;新技術(shù)

中圖分類號(hào)? ? S625? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）03-0166-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，在北京、上海等大城市周邊設(shè)施農(nóng)業(yè)面積已經(jīng)占到總種植面積的1/4左右[1]，在山東、河北、河南等省設(shè)施農(nóng)業(yè)收入已經(jīng)成為農(nóng)民的主要收入[1]。近些年來，設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)和新模式層出不窮。尤其是在北京等大城市周邊，都市型農(nóng)業(yè)除了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)要求更高外，還特別注重設(shè)施農(nóng)業(yè)景觀美學(xué)和觀賞旅游開發(fā)價(jià)值。各農(nóng)業(yè)科研院所以及科技型農(nóng)業(yè)企業(yè)順應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求積極開發(fā)了多種新型栽培技術(shù)模式及設(shè)備[2-4]。對(duì)新型技術(shù)和模式進(jìn)行系統(tǒng)分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的新動(dòng)向，可以為設(shè)施農(nóng)業(yè)研究和生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1? ? 多樣式立體栽培新模式

現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)成本高，因而積極追求單位面積和單位空間利用效率成為基本追求目標(biāo)。水肥一體化控制技術(shù)、水培、基質(zhì)栽培、管道化種植等設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)日益成熟和普及，為離地立體栽培模式提供了可靠技術(shù)支撐，涌現(xiàn)了大量新型立體栽培模式[5-7]。

1.1? ? 多層立體垂直栽培

多層立體垂直栽培模式將作物種植在多層支架上，最大限度地增加種植密度、提高空間利用效率，充分利用光能。該模式較傳統(tǒng)平面種植模式可以提高單位地表面積種植密度4～6倍，且能保證群體通風(fēng)透氣，光照、濕度、溫度等生境因素適宜，具有較高的觀賞價(jià)值。該模式可以為固定模式，也可以為保證受光均勻設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)模式[5-7]。

1.2? ? 旋動(dòng)式栽培

旋動(dòng)式栽培模式將作物栽培在可以上下旋轉(zhuǎn)的設(shè)備上。這種栽培模式較平面種植的種植面積擴(kuò)大2～4倍，提高產(chǎn)量2～3倍。通過旋轉(zhuǎn)可以使作物受光均勻，不僅能提高光能利用效率，還能改善作物外觀和品質(zhì)。與垂直立體種植模式相比，該模式更方便進(jìn)行種植、管理、采收等作業(yè)，更適宜植物工廠化應(yīng)用和機(jī)器人管理。

1.3? ? 景觀美化栽培

設(shè)施農(nóng)業(yè)具有人工可控的優(yōu)勢(shì)，是高科技密集產(chǎn)業(yè)，可以集成當(dāng)前甚至超前的農(nóng)業(yè)技術(shù)，具有很大的觀光旅游價(jià)值。因此，新、奇、特的景觀美化栽培技術(shù)也在近幾年得到大力發(fā)展和應(yīng)用。以下3種是具有代表性的栽培模式。

1.3.1? ? 單株栽培。把具有無限生長(zhǎng)特性的直立和蔓生草本蔬菜進(jìn)行單株“樹型化”或“巨型化”栽培，以主攻植株冠幅面積、單株高產(chǎn)和延長(zhǎng)生長(zhǎng)結(jié)果周期。單株栽培模式一般都具有較強(qiáng)烈的視覺效應(yīng)，是一種觀光、科普型的栽培模式。例如，目前較為成功的有番茄樹、巨型南瓜、空中番薯等。

1.3.2? ? 一樹多果栽培。一樹多果栽培成功案例可以以茄子多果栽培為代表。充分利用茄子的生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、木質(zhì)化程度相對(duì)較高等特性，采取高位嫁接的方法，在1個(gè)茄子品種上嫁接各種茄子類型，或者在1株茄子上嫁接不同類的蔬菜品種，如辣椒、番茄等。經(jīng)過特殊的養(yǎng)護(hù)，讓同一株茄子上結(jié)出多種不同的蔬菜果實(shí)，具有良好的觀賞和科普效果。

1.3.3? ? 七彩蔬塔。七彩蔬塔栽培模式外觀美麗、新奇，是觀賞性立體栽培的典型代表。七彩蔬塔將多種色彩和形態(tài)的蔬菜、瓜果、花卉等經(jīng)過美觀設(shè)計(jì)組合，放置在多層立體框架上，科學(xué)地實(shí)現(xiàn)多層立體化種植，高效利用栽培空間。七彩蔬塔整體性強(qiáng)，景觀效果好。

2? ? 根系生境和營養(yǎng)調(diào)控新技術(shù)

水肥一體化控制技術(shù)、無土栽培技術(shù)、管道化種植技術(shù)是實(shí)現(xiàn)作物離地種植和立體種植的基礎(chǔ)，其核心是作物營養(yǎng)高效供給和根系生境優(yōu)化調(diào)控。近幾年，應(yīng)用較多的新技術(shù)主要包括以下3種。

2.1? ? 儲(chǔ)液儲(chǔ)氣栽培技術(shù)

儲(chǔ)液儲(chǔ)氣栽培技術(shù)的目的是調(diào)節(jié)作物根系周邊固體、氣體、液體三相平衡，解決根際供液和供氧矛盾，改善根際生境，提高作物營養(yǎng)供給，保證作物生長(zhǎng)發(fā)育健康。近幾年，儲(chǔ)液儲(chǔ)氣栽培技術(shù)除了在基質(zhì)材料、裝置和設(shè)備系統(tǒng)上改進(jìn)外，還特別重視根際生境監(jiān)測(cè)智能化、營養(yǎng)液回流利用等技術(shù)。

2.2? ? 深液流水培技術(shù)

深液流水培模式即將作物栽培在定植板或定植網(wǎng)筐上，根系從定植板或定植網(wǎng)筐深入較為深厚并且流動(dòng)的營養(yǎng)液層中，同時(shí)采用水泵間歇開啟供液使得營養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)，以補(bǔ)充營養(yǎng)液中氧氣并使?fàn)I養(yǎng)液中養(yǎng)分更加均勻。

2.3? ? 氣霧栽培技術(shù)

氣霧栽培是近幾年新興的一種無土栽培方式，其利用噴霧裝置將營養(yǎng)液霧化為小霧滴狀，噴射到植物根系，以提供植物生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分。該方式可有效解決傳統(tǒng)土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分供應(yīng)矛盾，使作物根系處于最適宜的環(huán)境條件，有利于作物發(fā)揮增長(zhǎng)潛力，使作物生長(zhǎng)量、生物量得到大幅度提高。該技術(shù)非常適宜立體栽培模式，與傳統(tǒng)立體栽培技術(shù)相比，氣霧栽培無需基質(zhì)，能充分利用空間，其產(chǎn)量可以達(dá)到傳統(tǒng)立體栽培的2～3倍。

3? ? 新型栽培模式的特點(diǎn)

經(jīng)分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)新型栽培模式發(fā)展有以下4個(gè)特點(diǎn)：一是多樣立體栽培、提高空間利用效率為主要發(fā)展方向;二是水培、基質(zhì)栽培等清潔可控栽培技術(shù)為基本條件;三是景觀美學(xué)栽培技術(shù)越來越受到重視;四是現(xiàn)代生物技術(shù)和信息技術(shù)集成應(yīng)用，工廠化發(fā)展。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 國家統(tǒng)計(jì)局農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查司.中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2018[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2019.

[2] 張?zhí)熘?現(xiàn)代無土栽培模式圖集[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2019.

[3] 王甜甜.中國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[D].荊州：長(zhǎng)江大學(xué)，2017.

[4] 韓玉倩.設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜栽培技術(shù)[J].鄉(xiāng)村科技，2016（26）：4.

[5] 何桂榮.可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)及灌溉的立體栽培設(shè)備：中國，ZL20173011259-6.9[P].2017-09-27.

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[7] 郭玲娟.一種水培番茄樹栽培系統(tǒng)：中國，ZL201721044119.4[P].2017-11-07.