周博士考察拾零（六十四）一種可復制能盈利的連棟溫室蔬菜生產(chǎn)技術(shù)模式

周長吉

前，中國大多數(shù)連棟溫室種植蔬菜主要以展示和示范新品種、新模式等高科技為主，往往自身經(jīng)濟效益較差，溫室的建設投入多為政府資金，運營管理還需政府補貼。如何在現(xiàn)代化的連棟溫室中種植蔬菜，使這種集約化用地、高科技展示的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設施和技術(shù)成為真正可普及、能推廣、有效益的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是長期以來一直困擾中國設施園藝科研和生產(chǎn)的難題。

從2015年開始，陸續(xù)有國外企業(yè)在北京、河南、甘肅等地建設大面積連棟玻璃溫室（5 hm2以上），用于種植黃瓜、番茄等喜溫果菜，試圖通過規(guī)?；a(chǎn)，以周年均衡的產(chǎn)品供應來獲得全年穩(wěn)定的產(chǎn)品價格，并通過提高單位面積產(chǎn)量來降低單位產(chǎn)品分攤的設備折舊和管理運行成本，進而破解連棟溫室種植蔬菜不能盈利的難題。但這些項目還處在建設或運營初期，能否達到預期目標還有待驗證。

在北方地區(qū)還在苦苦尋找破冰途徑的時候，以華南農(nóng)業(yè)大學劉士哲教授團隊為技術(shù)支持的連棟溫室水培蔬菜生產(chǎn)模式已經(jīng)成功運營了多年。業(yè)界“朋友圈”內(nèi)經(jīng)?？吹接腥藭瘳F(xiàn)場參觀的靚照和倩影。每當看到這些信息的時候，總希望有機會能親眼目睹。2016年6月30日，借中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會設施農(nóng)業(yè)分會在廣州舉辦“溫室工程建設國家標準宣貫培訓班”的機會，覓得短暫的時間，終于了卻這一愿望，在劉士哲教授親自陪同講解下參觀了園區(qū)。

讓我們隨著劉教授的指引，一同領(lǐng)略這個能盈利、可復制，并在廣東乃至全國已經(jīng)形成廣泛影響力的蔬菜生產(chǎn)基地。

溫室及其配套設施

基地位于廣州市增城區(qū)的丘陵地帶，占地面積400多畝（26.67 hm2），在彎彎曲曲而又起起伏伏的丘陵山地里，依地勢變化或分散或連片地建設了200多畝（13.33 hm2）的連棟塑料薄膜溫室。溫室中有圓拱屋面連棟塑料薄膜溫室、鋸齒屋面連棟塑料薄膜溫室（圖1）。據(jù)劉教授介紹，基地是從一個企業(yè)老板那里接手，圓拱屋面連棟塑料薄膜溫室是原來企業(yè)老板使用過的溫室。這種溫室由于沒有屋面開窗通風，僅靠四周側(cè)墻和山墻自然通風，降溫效果較差，室內(nèi)溫度較高，蔬菜生產(chǎn)的效果不理想，所以后來新建的溫室全部改建為全鋸齒屋面溫室（圖1b）。

為了節(jié)約建設成本，不論是圓拱屋面溫室還是鋸齒屋面溫室，均沒有設置室外遮陽系統(tǒng)，溫室的遮陽降溫完全依靠室內(nèi)遮陽系統(tǒng)。由于溫室內(nèi)主要種植葉菜或進行育苗，設置內(nèi)遮陽系統(tǒng)對溫室生產(chǎn)空間幾乎沒有影響。但圓拱屋面溫室由于沒有設置屋面通風窗，室內(nèi)屋頂部位的熱空氣難以快速排除，直接影響了溫室內(nèi)的溫度。采用鋸齒屋面溫室后，由于鋸齒口和溫室四周墻體進風口形成流暢的自然對流，只要在遮陽網(wǎng)間留出一定空隙，室內(nèi)熱空氣將會很快排出室外，降低室內(nèi)的溫度。對完全依賴自然通風的溫室來說，鋸齒屋面溫室的通風降溫效果要遠遠優(yōu)于圓拱屋面溫室，所以對于周年室外溫度比較高的地區(qū)，溫室設計又不配套機械通風系統(tǒng)時，鋸齒屋面溫室是比較理想的溫室結(jié)構(gòu)選型。

對于完全依靠自然通風降溫的溫室，最大限度開啟溫室四周的通風口是設計和運行管理的要點。但為了避免害蟲進入溫室，在所有溫室的通風口和入口均應設置嚴密的防蟲網(wǎng)（圖2），尤其在入口處，一是要求2幅可開啟的防蟲網(wǎng)有足夠的重疊（至少應達到門洞寬度的2/3，圖2b），二是要求在防蟲網(wǎng)的下部吊掛重物，避免防蟲網(wǎng)被風吹起。

基地內(nèi)所有溫室四周均采用了手動卷膜器卷膜開窗。由于廣州周年溫度較高，大部分時間里通風窗處于打開狀態(tài)，只有在冬季遇到冷空氣時才需要白天打開通風窗，晚上關(guān)閉通風窗。因此，卷膜器的人工操作作業(yè)時間較少，選擇手動卷膜開窗也是一種經(jīng)濟實用的方法。

為了充分利用丘陵山區(qū)的地形條件，最大限度提高溫室建設面積，基地溫室在平面布局上沒有局限在平整土地和規(guī)則用地的傳統(tǒng)布局模式中，而是充分利用地勢和地形，分散、錯落布局，將溫室建筑完全融入到山地環(huán)境中，既減少了溫室建設的土方平衡量，又最大限度利用了土地面積。這種溫室建設思路在丘陵山區(qū)值得推廣。

蔬菜種植模式

葉菜種植模式

基地內(nèi)主要以葉菜種植為主，完全采用水培模式，在管道上開設定植孔，每穴定植1株蔬菜。為了適應葉菜生產(chǎn)對營養(yǎng)液的需要，定植管道采用了特制方管，該管在栽培架上安裝方便，管內(nèi)營養(yǎng)液分布均勻，是一種經(jīng)濟實用的栽培模式。

為了最大限度利用溫室空間，提高溫室地面利用率，在栽培床單層平面栽培的基礎(chǔ)上，劉教授的團隊還開發(fā)了在栽培床下栽培耐弱光蔬菜和食用菌的種植模式。在交流中，劉教授還透露了開發(fā)3層栽培模式的想法，在上層栽培強光性蔬菜，中層栽培中光或弱光性蔬菜，下層種植弱光性蔬菜或暗光?微光的食用菌。多層栽培可大大降低單位產(chǎn)品設備的折舊攤銷和運行管理費用，可有效提高溫室生產(chǎn)效益。

葉菜生產(chǎn)的灌溉系統(tǒng)采用一端供水、另一端回水的模式。從營養(yǎng)液供液池引出的1根主管，沿全部栽培床的一端將營養(yǎng)液送到每個栽培床的端頭，通過支管將營養(yǎng)液從主管分流到栽培床床面，沿栽培床橫斷面設置1根配水管，在配水管上打孔或安裝毛管，將營養(yǎng)液流分送到每個栽培管中。管道在床面上設置一定的坡度，營養(yǎng)液在管道中流動直到管道的末端，可實現(xiàn)對整個栽培管道上每個植株的灌溉。在栽培管的末端，設置半圓管集液槽，將每個栽培管流出的營養(yǎng)液收集后，再集中回流到供液池。營養(yǎng)液供液池按一定區(qū)域面積設置，每棟溫室中按照種植面積大小設多個供液池。為了避免在集液槽中滋生藻類，在栽培管的末端和集液槽的上方覆蓋雙面黑白兩色地布，白面朝外反光，黑面朝內(nèi)遮光。

果菜種植模式

為了增加基地蔬菜種植的品種，劉教授還在探索果菜水培的種植模式。①用大直徑的圓管，在管道上直接開設定植孔，每孔定植一株作物，用吊線將植株通過縱向鋼絲吊掛在溫室結(jié)構(gòu)的下弦桿上。由于溫室空間高度受限，栽培管的位置在滿足操作要求和排水坡度的前提下應盡可能貼近地面。這種栽培模式實際上和栽培架上的巖棉栽培模式基本相同，所不同的是這種栽培模式完全采用了水培方式，省去了巖棉或椰殼等栽培基質(zhì)，也大大減少了栽培設施的建設投資。②直接沿用栽培葉菜的小截面方管種植西瓜。由于栽培葉菜的床架與床面離地較高，床面與溫室下弦桿之間的空間小，采用吊蔓栽培高度不夠，此外，種植葉菜的栽培管道在一個栽培床面區(qū)域內(nèi)間距太小，綁蔓、放蔓作業(yè)沒有操作空間，所以采用了直接在床面上爬蔓的栽培模式。這種因地制宜的種植模式值得每一個種植者借鑒和學習。

蔬菜育苗模式

基地蔬菜生產(chǎn)用苗采用自給自足的模式。蔬菜育苗全部采用穴盤基質(zhì)育苗。育苗基質(zhì)采用草炭和珍珠巖的混合物。使用時，按照2種材料的混合比例，人工攪拌混合均勻后，供給蔬菜播種機組使用。蔬菜播種機組由基質(zhì)提升、基質(zhì)裝穴、穴盤壓穴、精量播種和穴盤傳送等設備組成。穴盤播種前后的傳送全部采用人工運送方式，播種機組的長度得到大大壓縮，也節(jié)約了播種設備在溫室中占用的空間。

育苗時采用2種材質(zhì)的穴盤。一種是傳統(tǒng)的黑色聚乙烯材質(zhì)軟質(zhì)穴盤；另一種是發(fā)泡硬質(zhì)板穴盤。前者采用架空床架支撐穴盤育苗，而后者則采用了地面水培育苗的方式。與苗床架栽培相比，地面水培育苗直接在地面上用塑料薄膜搭設水池，穴盤漂浮在水池中，不僅節(jié)約了苗床架的建設成本，還節(jié)約了栽培架之間的走道空間，進一步提高了溫室的地面利用率，是一種經(jīng)濟有效的育苗模式。這種模式在煙草育苗中已經(jīng)得到廣泛應用，但在蔬菜育苗中較少應用。劉教授的成功探索，為蔬菜工廠化育苗又開辟了一條新的途徑。

廢棄物處理

基地生產(chǎn)的廢棄物包括老葉、莖稈、菜根、育苗栽培基質(zhì)、食用菌菌棒以及水培栽培一段后需要更換掉的廢棄營養(yǎng)液。

為了有效處理這些廢棄物，基地利用低洼區(qū)域修建了魚塘，魚塘塘基還可以養(yǎng)雞、鴨、鵝，基地廢棄的菜葉、菜根等部分投入水池喂魚或雞鴨鵝；或在田間林下散養(yǎng)柴雞，也可部分消化菜葉和菜根。喂養(yǎng)的雞鴨魚鵝可直接用于基地游客體驗餐廳的食材。

廢棄基質(zhì)、老葉、黃葉、蔬菜根系和種植食用菌的菌棒則經(jīng)過發(fā)酵處理后用作蔬菜水培種植架下耐弱光蔬菜的生長基質(zhì)，也可用于基地周圍農(nóng)田的土壤改良劑或肥料，可有效改良當?shù)剞r(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)。剩余的基質(zhì)還可以通過添加適當?shù)囊泛头柿?，生產(chǎn)出良好的生長基質(zhì)，打包之后可以銷售給花木公司作為栽培基質(zhì)或者直接銷售給城市居民種花種菜。

使用一段時間后廢棄的營養(yǎng)液由于含有部分養(yǎng)分，可作為生產(chǎn)基地周邊綠化或者露地栽培生產(chǎn)的肥源，可用于周圍農(nóng)田或林地灌溉，也可噴灑入廢棄植物殘體和育苗基質(zhì)的堆體中，以保持堆體的適當濕潤，為此，基地建設有營養(yǎng)液循環(huán)水暫存池，將每茬生產(chǎn)結(jié)束后的廢棄營養(yǎng)液集中存放，并根據(jù)需要來使用。

基地內(nèi)完全實現(xiàn)了廢棄物的零排放，是一種完全的生態(tài)循環(huán)生產(chǎn)模式。

經(jīng)營模式

因葉菜易被損傷，而中國機械化包裝技術(shù)還不成熟。為此，基地基本采用人工包裝（圖9a）。這種包裝方式建設投資低，人工成本高。包裝的產(chǎn)品主打無公害品牌（圖9b），每個包裝袋上都有二維碼標簽，可追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（包括品種、播種、定植日期、采收和包裝時間、生產(chǎn)產(chǎn)品所在溫室等）和包裝工人的工號。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可直接追溯到產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)。為確保綠色產(chǎn)品認證，當?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督部門定期或不定期對產(chǎn)品進行抽檢，每次抽檢都需要基地管理者對抽檢樣品進行確認并簽字（圖9c）。

由于葉菜生產(chǎn)時間短，生產(chǎn)過程在全程水培條件下進行，葉菜從根到葉都沒有沾染土壤，所以，產(chǎn)品清潔、干凈、鮮嫩、纖維素低，但風味不減，深受廣大消費者的喜愛。在銷售模式上，基地采用農(nóng)超對接模式，每天定量向指定的超市按時供應包裝蔬菜?；貎?nèi)建設有一座冷庫，當天采收的蔬菜先經(jīng)過預冷后再包裝，包裝后當天直供超市。

除了穩(wěn)定的農(nóng)超對接銷售外，基地還通過電商模式進行定量銷售。此外，基地內(nèi)還會組織游客觀光，一方面通過游客的品嘗體驗來直接消費產(chǎn)品；另一方面，消費者還會采買并外帶一部分產(chǎn)品。為了滿足游客品嘗體驗的要求，基地內(nèi)專門建設了一座“綠色蔬菜體驗餐廳”（圖10a），蔬菜采用大鍋蒸、煮、燙的烹飪模式（圖10b），大大減輕了后廚加工制作的壓力。后廚只要將蔬菜清洗干凈，提供到消費者的餐桌前，剩下的事情完全由消費者自己完成。這種餐飲模式一方面節(jié)約了餐食加工工序，節(jié)約了后廚面積和勞動成本，另一方面也符合廣東人的消費習慣，是一種非常經(jīng)濟健康的餐飲模式。消費者除了消費綠色蔬菜外，還可以消費基地養(yǎng)殖的魚、鴨、柴雞、雞蛋等肉蛋產(chǎn)品，還從附近農(nóng)戶買來了各種豆腐等土特產(chǎn)品，不僅豐富了餐桌食材品種，且?guī)恿酥車r(nóng)村的農(nóng)產(chǎn)品銷售，達到了共贏的效果。消費者的口碑成為了基地的宣傳廣告，每天來基地參觀消費的游客不斷，餐飲也很紅火。

為了進一步滿足游客的需要，劉教授還開發(fā)了適合家庭葉菜種植的蔬菜栽培盒。這些蔬菜栽培盒完全采用營養(yǎng)液栽培，一組栽培盒由2個敞口塑料盒組成，下部為存放營養(yǎng)液的供液盒，上部為定植蔬菜的種植盒，種植盒支托或漂浮在供液盒中（圖11a、圖11b）。栽培盒除單個獨立種植蔬菜外，還可以通過造型疊落的方式種植蔬菜（圖11c），布置在室內(nèi)不僅是蔬菜的生產(chǎn)場所，也是室內(nèi)裝飾的重要組成部分，深受游客的青睞。這種一主多副的開發(fā)和經(jīng)營模式是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效措施，值得大力提倡和推廣。

幾點啟示

（1）以經(jīng)濟效益為目標的蔬菜生產(chǎn)模式應從溫室結(jié)構(gòu)選型、溫室環(huán)境控制設備配套、蔬菜栽培設施和栽培模式等各個環(huán)節(jié)上節(jié)約建設投資。該基地因地制宜地選擇鋸齒屋面連棟塑料溫室，采用室內(nèi)遮陽系統(tǒng)和完全自然通風系統(tǒng)，大大節(jié)省了溫室的建設投資；采用管道水培模式，節(jié)省了運行和管理成本。

（2）高效利用溫室空間，提高溫室的地面利用率是提高溫室生產(chǎn)效益的可靠保證。該基地葉菜栽培從1層平面栽培提高到2層或3層立體栽培，育苗方式從苗床架育苗模式改變?yōu)槿孛嫠嘤缒Ｊ蕉即蟠筇岣吡藴厥业牡孛胬寐剩驕厥铱臻g要效益是提高溫室生產(chǎn)效益的一種有效途徑。

（3）一主多副，多種經(jīng)營。該基地以生產(chǎn)葉菜為主，但為了滿足游客的需求，配套了游客體驗餐廳、家庭蔬菜種植組件，有效增加了企業(yè)的產(chǎn)品種類，多渠道增收，充分挖掘生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈中的價值產(chǎn)品，是另一種提質(zhì)增效的有效措施。

（4）綠色生產(chǎn)、生態(tài)循環(huán)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障?；匾跃G色無公害蔬菜生產(chǎn)為標準，保證了產(chǎn)品的市場信譽和消費者的認可，為產(chǎn)品的銷售奠定了基礎(chǔ)?；夭捎梅N養(yǎng)循環(huán)模式，有效處理了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的固體和液體廢棄物，并將這些廢棄物二次開發(fā)利用，變廢為寶，不僅保護了生態(tài)，還創(chuàng)造了效益，一舉多得，值得推廣。

（5）開拓多通道銷售渠道，穩(wěn)定產(chǎn)品價格，提高產(chǎn)品附加價值是保障企業(yè)經(jīng)濟效益的重要手段。農(nóng)超對接、電商經(jīng)營有效保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定銷售價格和銷售渠道，游客服務是提升產(chǎn)品價值和形象的有效手段，尤其對城郊都市型生產(chǎn)企業(yè)，這一點尤為重要。

（6）科研成果只有通過轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，在實踐中得到檢驗，取得效益才是最好的科研成果。劉士哲教授通過多年的潛心研究，開發(fā)的各種水培蔬菜栽培模式，現(xiàn)已投放到生產(chǎn)實踐中，并親自參股經(jīng)營，一則說明了成果的實用性，二則也說明了作為科技工作者對自己成果的自信心，這才是真正寫在大地上的一篇好論文。

致謝

本文在成稿過程中，劉士哲教授親自進行了審閱、補充和修改，作者深表謝意！