一種樓頂種菜新模式探究

侯平軍，宋淑玲，崔永輝，苗奎嶺，楊志剛

（河南省延津縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，河南 延津 453200）

利用城市的陽(yáng)臺(tái)、樓頂種植蔬菜，既能為生活的城市增添綠色，減少城市熱島效應(yīng)，又能自給自足新鮮、安全的蔬菜，還可怡情養(yǎng)性，活動(dòng)筋骨，親近自然。樓頂種菜，傳統(tǒng)的種植模式存在三大難題。首先，搬運(yùn)土壤到樓頂太費(fèi)力。按照土層30 cm 厚度計(jì)算，想要開辟出20 m2的菜園大約需要搬運(yùn)6 m3種植土壤到樓頂，如果用普通菜園土，重量超過20 t。其次，屋面承重存在風(fēng)險(xiǎn)。如果是隔熱層或者磚混結(jié)構(gòu)的樓頂，按照我國(guó)樓宇屋面承重標(biāo)準(zhǔn)，一般民用建筑活荷載取2.0 kN/m2[1]，30 cm 厚土層會(huì)給樓宇增加很大負(fù)荷，致使建筑物安全系數(shù)降低。第三，夏季管護(hù)任務(wù)繁重。在夏季高溫季節(jié)，樓頂?shù)孛鏈囟冉?jīng)常達(dá)到50℃~60℃，采用傳統(tǒng)的種植模式，每天需要多次澆水，管護(hù)工作任務(wù)繁重。筆者經(jīng)過多年摸索、實(shí)踐，借鑒廣大菜友種植經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套切實(shí)可行的樓頂種菜新模式，不但完美規(guī)避了以上存在的難題，而且降低了投入成本，增加了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)設(shè)備組裝、鋪設(shè)簡(jiǎn)單方便，管護(hù)、運(yùn)行自動(dòng)，可以長(zhǎng)時(shí)間無人值守，省心省力。

1 做好樓頂防水

1.1 處理好樓頂基面

保證基面堅(jiān)固、平整、干凈，無灰塵、油膩等，有孔隙、裂縫等缺陷的，用水泥砂漿修補(bǔ)抹平，確?；娉浞譂駶?rùn)，無明水[2]。

1.2 選擇合格的防水材料

防水材料建議選擇柔韌型的聚合物水泥基防水漿料，這類產(chǎn)品是水性料，無毒無害無污染，具有施工簡(jiǎn)單快捷、能與水泥基礎(chǔ)緊密黏合、使用時(shí)間長(zhǎng)、防水效果好、價(jià)格適中等顯著特點(diǎn)[3]。

1.3 防水要施工到位

柔韌型的防水漿料分兩次施工，先后兩次呈“十”字形涂刷2 遍，總厚度不超過2 mm。工程完工后，必須做24 h 蓄水實(shí)驗(yàn)。

1.4 做好保護(hù)層

保護(hù)層水泥砂漿厚度、強(qiáng)度要符合規(guī)劃要求，操作時(shí)不能損壞防水層，做好地面坡度，排水要通暢，沒有積水倒坡現(xiàn)象[4]。樓頂防水工作建議由專業(yè)的施工隊(duì)完成，以確保施工質(zhì)量。

2 種植設(shè)備安裝

2.1 材料準(zhǔn)備

種植容器（泡沫箱、塑料桶等），隔土內(nèi)芯（淘菜筐、瀝水籃等），無紡布，吸水布條，儲(chǔ)液底盤（略大于種植容器），儲(chǔ)液桶（容量不低于10 L），營(yíng)養(yǎng)液，手電鉆，16 mm 開孔器，管鉗，硅膠管（外徑20 mm，內(nèi)徑16 mm），16 mm PVC線管，8 W 交流電抽水泵，定時(shí)器，液位開關(guān)，自來水，220 V市政交流電。

2.2 種植容器組裝

種植容器底部挖孔，孔徑略小于隔土內(nèi)芯直徑，隔土內(nèi)芯倒扣在種植容器底部孔洞上，隔土內(nèi)芯上鋪一塊無紡布，防止種植基質(zhì)下漏，然后把吸水布條穿過無紡布和隔土內(nèi)芯，使之上下連接基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液，潤(rùn)濕種植基質(zhì)。然后裝填基質(zhì)，基質(zhì)深度不少于15 cm。

2.3 儲(chǔ)液底盤組裝

儲(chǔ)液底盤選擇直徑略大于種植容器的硬壁塑料托盤，用安裝16 mm 開孔器的手電鉆在距儲(chǔ)液底盤底部3~4 cm 處對(duì)向兩側(cè)開孔，要求孔壁光滑，無毛刺。用管鉗將硅膠管裁剪成7~8 cm 長(zhǎng)，將硅膠管捏扁插入孔內(nèi)，長(zhǎng)度約為硅膠管的1/4，轉(zhuǎn)動(dòng)硅膠管，讓其恢復(fù)成與孔壁緊密貼合，然后根據(jù)種植距離裁剪一截16 mm PVC 線管，一端插入硅膠管，另一端連接到另一個(gè)儲(chǔ)液底盤，則兩個(gè)儲(chǔ)液底盤之間完成連接，以此類推，可以連接多個(gè)儲(chǔ)液底盤，最末一個(gè)儲(chǔ)液底盤的PVC 線管接入儲(chǔ)液桶，建議最多連接不超過10 個(gè)儲(chǔ)液底盤。

2.4 儲(chǔ)液桶安裝

儲(chǔ)液桶放置必須低于樓面，利于回流水順利回流到儲(chǔ)液桶。儲(chǔ)液桶內(nèi)用正規(guī)管件緊固液位開關(guān)，保證不晃動(dòng)、不伸縮，調(diào)整好浮子高度后，連接自來水管。水泵放置在儲(chǔ)液桶底部，用水管連接第一個(gè)儲(chǔ)液底盤，水泵的啟停通過定時(shí)器控制，定時(shí)器的開機(jī)時(shí)間就是水泵的工作時(shí)長(zhǎng)，定時(shí)器的關(guān)機(jī)時(shí)間是水泵停止的時(shí)長(zhǎng)，也就是2 次工作的間隔時(shí)間。水泵電源插頭插在定時(shí)器上，定時(shí)器插到220 V 交流電電源插板上。一般情況下，水泵工作時(shí)長(zhǎng)5 min，間隔時(shí)長(zhǎng)40 min。

3 種植設(shè)備調(diào)試

種植設(shè)備組裝完成后，要進(jìn)行一次加水試運(yùn)行，目的是檢驗(yàn)各管件連接口是否漏水、滲水，液位開關(guān)、定時(shí)器、水泵是否正常工作，并調(diào)整儲(chǔ)液底盤內(nèi)水位高低，檢驗(yàn)水流是否順暢。調(diào)試成功后，在種植容器內(nèi)裝填適量基質(zhì)于儲(chǔ)液底盤，就可以開始種植各類蔬菜了。

4 種植基質(zhì)選擇和消毒

建議選用輕質(zhì)、疏松、透氣的營(yíng)養(yǎng)土，基質(zhì)的肥力不重要，透氣性能最重要，不能選用透氣性能不好的黏土。為降低成本，種植基質(zhì)可以用干凈的河砂、爐渣等無機(jī)物與腐熟的秸稈、餅肥、廚余垃圾、椰糠等有機(jī)物摻合混用，也可以在基質(zhì)中適當(dāng)加入一些復(fù)合肥料作為底肥，為蔬菜提供營(yíng)養(yǎng)。調(diào)配好的基質(zhì)，要進(jìn)行殺菌消毒處理，可以通過曬土、噴灑消毒藥劑對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒。在夏季趁晴好高溫天氣，用黑色塑料袋密封基質(zhì)，短時(shí)間內(nèi)基質(zhì)中大多數(shù)病菌蟲卵會(huì)被殺滅；也可以在基質(zhì)內(nèi)拌入各類土壤消毒劑進(jìn)行處理，同樣能收到良好效果。

5 營(yíng)養(yǎng)液的選用和管理

5.1 選擇合適的營(yíng)養(yǎng)液

由于樓頂種菜基質(zhì)使用量少，基質(zhì)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)不能連續(xù)滿足蔬菜整個(gè)生育期的生長(zhǎng)需要。因此，需要通過添加營(yíng)養(yǎng)液給蔬菜補(bǔ)充養(yǎng)分。市面上有各種各樣的營(yíng)養(yǎng)液配制方法，如果動(dòng)手能力強(qiáng)，可以按照配方自行配制營(yíng)養(yǎng)液，也可以購(gòu)買配制好的營(yíng)養(yǎng)液使用。筆者通過多年實(shí)踐，使用日本園試通用配方配制出的營(yíng)養(yǎng)液具有較好的效果。

5.2 營(yíng)養(yǎng)液濃度管理

種植初期營(yíng)養(yǎng)液的使用濃度不好掌握，其實(shí)，植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的濃度有相當(dāng)大的適應(yīng)范圍，在電導(dǎo)率500~5 000 μS/cm 的濃度范圍內(nèi)植物都能正常生長(zhǎng)。只需將蔬菜苗期營(yíng)養(yǎng)液濃度控制在電導(dǎo)率500~2 000 μS/cm，結(jié)果期營(yíng)養(yǎng)液濃度控制在電導(dǎo)率2 000~3 000 μS/cm 范圍內(nèi)，蔬菜都能生長(zhǎng)良好。筆者做過高濃度營(yíng)養(yǎng)液水培試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液濃度在電導(dǎo)率5 500 μS/cm 下茄子生長(zhǎng)良好。

5.3 營(yíng)養(yǎng)液增氧管理

研究表明，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液溫度達(dá)到25℃，飽和溶氧量下降到0℃時(shí)的57%，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液溫度超過30℃時(shí)，飽和溶氧量下降到0℃時(shí)的50%，已經(jīng)接近植物正常需氧量，此時(shí)如果沒有補(bǔ)充氧氣，植物根系周圍很容易缺氧造成爛根[5]。另外，蔬菜在坐果期根系需氧量激增，必須增加氧氣量，否則根系受損，影響蔬菜生長(zhǎng)，甚至爛根死棵。因此，在夏季高溫天氣，蔬菜生長(zhǎng)旺盛，需要及時(shí)調(diào)整定時(shí)器設(shè)置，適當(dāng)增加定時(shí)器開關(guān)次數(shù)，增加抽水泵工作時(shí)長(zhǎng)，讓營(yíng)養(yǎng)液多次循環(huán)流動(dòng)，增加含氧量，保證蔬菜正常生長(zhǎng)。

5.4 營(yíng)養(yǎng)液溫度管理

蔬菜根系能否健康生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)液溫度是一個(gè)重要指標(biāo)，只有周圍溫度合適，根系才能正常生長(zhǎng)。夏季高溫情況下，做好儲(chǔ)液桶遮陽(yáng)、通風(fēng)等降溫措施，避免陽(yáng)光直射，加快營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)，將營(yíng)養(yǎng)液溫度保持在30℃以下。

6 結(jié)論

筆者通過多年實(shí)踐，采用該研究中的種植模式在樓頂種菜，好處很多。該模式上半部分為基質(zhì)培，下半部分為水培，中間部分利用隔土內(nèi)芯形成一個(gè)空間，蔬菜苗定植于基質(zhì)后，根系發(fā)育進(jìn)入中部空間，根系暴露在空氣中，根系繼續(xù)生長(zhǎng)進(jìn)入下半部營(yíng)養(yǎng)液中，這樣，植物根系就分別分布在基質(zhì)、空氣、營(yíng)養(yǎng)液3 個(gè)生長(zhǎng)環(huán)境中，通過基質(zhì)的自吸特性，潤(rùn)濕種植容器中全部基質(zhì)，即便在盛夏酷暑的高溫季節(jié)，基質(zhì)也不需要澆水，還能保持良好濕度。基質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)液間留有空間，根系部分暴露在空氣中，植物根系能得到充足的氧氣供給，很好地解決了根系供氧問題。下半部分的水培采用營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)流動(dòng)，植物所需養(yǎng)分得以加持，同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液是流動(dòng)的，即“活水”，除了增加氧氣外，還能帶走根系所產(chǎn)生的代謝物，蔬菜得以健康茁壯生長(zhǎng)。同時(shí)該種植模式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)十分方便，平時(shí)只需給儲(chǔ)液桶補(bǔ)充自來水或營(yíng)養(yǎng)液即可；投入少，收益高，每10 m2種植面積足夠一戶日常自用蔬菜；適應(yīng)性廣，無論葉菜還是瓜果類蔬菜均能種植。