立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)類型及改善建議

粟澤榮

（南充市高坪區(qū)老君街道辦事處農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，四川 南充 637100）

1 立體農(nóng)業(yè)栽培概述

立體農(nóng)業(yè)，又稱層狀農(nóng)業(yè)，就是利用光、熱、水、肥和氣等資源，同時(shí)利用各種農(nóng)作物在生育過程中的時(shí)間差和空間差，在地面地下、水面水下、空中以及前方后方同時(shí)或交互進(jìn)行生產(chǎn)，通過合理組裝、粗細(xì)配套，組成各種類型的多功能、多層次、多途徑的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)，以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。立體農(nóng)業(yè)栽培在發(fā)達(dá)國(guó)家最先發(fā)展起來，且發(fā)達(dá)國(guó)家研發(fā)了不同形式的立體栽培模式。20世紀(jì)90年代，我國(guó)對(duì)立體栽培技術(shù)進(jìn)行深入研究，從起初的平面多層逐漸向復(fù)雜的多面體轉(zhuǎn)變，形成了多種栽培模式，如多面體、圓柱體、垂掛式、管道式等［1］。采用立體農(nóng)業(yè)種植方式能提高土地的利用率和產(chǎn)出率，提高單位面積土地的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展前景良好。立體農(nóng)業(yè)種植方式的不足是資金投入較多、保溫效果不佳等。這些不良因素的存在使得立體農(nóng)業(yè)種植面積未能得到擴(kuò)大。目前，立體栽培技術(shù)在休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)、科技示范園區(qū)等投資規(guī)模相對(duì)較大的種植區(qū)域應(yīng)用較多［2］。

2 立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)類型

2.1 平面多層立體栽培

平面多層立體栽培技術(shù)的應(yīng)用最為常見，即采用水培方式，一般將營(yíng)養(yǎng)液池置于栽培架下方，通過壓力泵和供液管傳送營(yíng)養(yǎng)液［3］。受高度和空間的制約以及日常操作和管理方面的限制，栽培架通常在4層以內(nèi)。對(duì)于那些種植面積較大的生產(chǎn)地，其種植設(shè)施和相關(guān)設(shè)備具備自動(dòng)化、智能化優(yōu)勢(shì)，其栽培架為10層左右。

2.2 圓柱體立體栽培

圓柱體立體栽培技術(shù)是將硬質(zhì)塑料管作為容器，將管的四周挖一些孔，植株在定植孔內(nèi)生長(zhǎng)，根部在栽培柱的內(nèi)部顯露出來，并通過霧培技術(shù)給予植物營(yíng)養(yǎng)液，使植株在生長(zhǎng)期間可獲得充足的養(yǎng)分。在專用的無土栽培柱周圍安裝突出的環(huán)狀物來種植植物，需確保作物能均勻受光。

2.3 多面體立體栽培

多面體立體栽培是我國(guó)在平面栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上研究形成的新型栽培技術(shù)，其更具實(shí)用性和觀賞性等［4］。利用多面體進(jìn)行栽培，如三角形、多邊形等，通過霧培技術(shù)給予植物所需要的養(yǎng)分，無須投入較高的成本，便能實(shí)現(xiàn)利益最大化。

2.4 幕墻式立體栽培

幕墻式立體栽培是在溫室等的墻體表面進(jìn)行栽培的一種技術(shù)手段，利用人工設(shè)計(jì)的幕墻式栽培床或相關(guān)的栽培設(shè)備，通過霧培和滴灌2種方式使植物獲取養(yǎng)分［5］。幕墻式立體栽培可以根據(jù)自身的需求和意愿選擇單面種植或雙面種植，其采光性更優(yōu)，且在種植過程中操作更加便利，能節(jié)省勞動(dòng)力。生菜、空心菜、油菜、草莓和韭菜等比較適合采用幕墻式栽培技術(shù)。

2.5 管道式立體栽培

管道式立體栽培技術(shù)使用的栽培容器是聚氯乙烯（Polyvinylchlorid，PVC）管或硬質(zhì)管道。將足夠多的管道進(jìn)行排列制作成栽培床，需要在管道上開定植孔，再放置定植杯，將植株定植在定植杯內(nèi)，通過上水管和回水管連通管道和營(yíng)養(yǎng)池［6］。管道式立體栽培模式可以設(shè)置成各種各樣的形狀，使用最多的是A字架形、拱門長(zhǎng)廊形等。

2.6 深液流水水培技術(shù)

深液流水水培技術(shù)最早運(yùn)用于商業(yè)種植和農(nóng)業(yè)種植。首先，使用該技術(shù)時(shí)要將植物的根部放置于裝有營(yíng)養(yǎng)液的水槽中，使植物的根部獲得充足的養(yǎng)分。其次，在栽培槽中安裝水循環(huán)系統(tǒng)，使?fàn)I養(yǎng)液可以間斷性循環(huán)。最后，在植物栽培期間，需按照一定的時(shí)間檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)液的酸堿度、可溶性鹽濃度等，以確保植物生長(zhǎng)可獲得充足的養(yǎng)分。

2.7 錯(cuò)層槽式立體栽培

錯(cuò)層槽式立體栽培技術(shù)是按照一定的間距分層錯(cuò)位放置栽培槽的栽培方式，通常采用基質(zhì)栽培，用滴灌的方式給予植物營(yíng)養(yǎng)液，且底部的透氣漏水管可以進(jìn)行透氣排水。利用這種栽培方式不僅可以提高光照利用率，而且可以提高空間利用率。

3 立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 擴(kuò)大種植密度，提高作物產(chǎn)量

采用立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)能充分利用土地資源，提升太陽(yáng)能和溫室空間的利用率，將單位面積產(chǎn)量提高兩三倍。例如，草莓傳統(tǒng)平面栽培667m2栽植8000～10000株，使用立體栽培技術(shù)后，667m2栽培密度為10000～12000株，種植株數(shù)增加了20%，產(chǎn)量也得到了大大提升。

3.2 方便生產(chǎn)操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度

在傳統(tǒng)的栽培過程中，人們通常需要彎腰才能完成各種勞動(dòng)，易使勞動(dòng)人員產(chǎn)生強(qiáng)烈的疲憊感，這種情況下易導(dǎo)致勞動(dòng)效率低下。而采用立體栽培技術(shù)可以解決這方面的難題，勞動(dòng)人員勞作時(shí)稍微彎腰或者站立便可進(jìn)行各種操作，不僅節(jié)省了勞動(dòng)力，而且提高了勞動(dòng)效率。

3.3 防止土壤連作，減輕土壤病害

在立體農(nóng)業(yè)栽培中，無論使用基質(zhì)栽培還是利用營(yíng)養(yǎng)液栽培，均可大量節(jié)省肥料和水資源。另外，在基質(zhì)栽培過程中進(jìn)行消毒和殺菌也較為方便，可以解決土地連作難題［7］。

4 立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)存在的不足、改善措施及推廣建議

4.1 存在的不足

第一，資金投入較高。與傳統(tǒng)栽培技術(shù)相比，采用立體栽培技術(shù)需要使用的設(shè)備較多，如栽培架、栽培槽、基質(zhì)等，因此，需要投入的資金較多。第二，基質(zhì)不可再生。通常將草炭作為立體栽培中使用的基質(zhì)，而草炭是不可再生資源，如果使用過量，會(huì)造成資源浪費(fèi)。對(duì)此，使用價(jià)格較低且優(yōu)質(zhì)的栽培基質(zhì)是解決問題的重點(diǎn)，如可以使用經(jīng)過生物處理的食用菌廢渣等作為草炭、泥炭的替代基質(zhì)。第三，保溫效果不佳。采用立體栽培技術(shù)時(shí)，作物通常離開地面生長(zhǎng)，與傳統(tǒng)的土壤栽培相比，其保溫效果不佳，易對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不良影響。

4.2 改善措施

第一，需抓住當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)特色，對(duì)溫室中設(shè)備的類型進(jìn)行分析，研究出適宜的栽培方式，使生產(chǎn)成本更低、操作更簡(jiǎn)單。第二，擴(kuò)大栽培基質(zhì)來源，相關(guān)科研人員需致力于研究?jī)r(jià)格相對(duì)較低、優(yōu)質(zhì)的栽培基質(zhì)，充分利用秸稈、食用菌廢渣、酒渣等，加快作物生長(zhǎng)，使作物獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。第三，加快新技術(shù)研究，不斷研發(fā)和引進(jìn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)且適用于多種立體栽培技術(shù)的作物新品種。第四，利用先進(jìn)的信息技術(shù)創(chuàng)新管理方式，形成集栽培、觀光、采摘、深加工于一體的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)立體栽培經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大化。

4.3 推廣建議

4.3.1 媒體宣傳。推廣人員只有充分了解立體栽培技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，掌握各種栽培技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，才能有效地對(duì)其進(jìn)行宣傳和推廣，使更多人了解并認(rèn)可立體農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)。相關(guān)推廣人員應(yīng)尋找可行的宣傳路徑，如利用公交媒體、電視媒體等較為常見的宣傳媒介，或利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行推廣。

4.3.2 基層推廣。為確保立體栽培技術(shù)推廣工作的有效開展，基層推廣不容忽視。推廣人員通過與人民群眾進(jìn)行近距離溝通，向人們?cè)敿?xì)地講解一些問題，解答人民群眾的疑惑，還可以親自為人民群眾搭建蔬菜無土立體種植設(shè)施，使其更加深入地了解和學(xué)習(xí)蔬菜無土栽培技術(shù)，做到“學(xué)完即用、用完即懂”。此外，可以建立立體栽培技術(shù)示范點(diǎn)，使人們更加直觀地了解立體栽培技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并充分掌握種植的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而使立體栽培技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)開始向時(shí)間與空間多元化方向不斷發(fā)展，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高效。采用立體栽培技術(shù)不僅可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，而且能節(jié)省勞動(dòng)力、提高生產(chǎn)質(zhì)量。因此，需對(duì)立體栽培技術(shù)進(jìn)行宣傳和推廣，使更多群眾了解該項(xiàng)技術(shù)，使其得到廣泛應(yīng)用。