蔬菜氣霧栽培技術應用推廣

李漢銑

氣霧栽培技術是當前世界上所有栽培模式中最為先進的無土栽培技術，它的根系懸吊生長于高濕度的營養霧環境中，能從環境中獲取最充足的氧氣，同時，通過彌霧技術又可以以最直接的方式獲取水分及營養，是一種水肥氣三因子最適宜、最充足與最直接供應的方法，所以它表現出任何一種栽培模式都所不具備的生長速度與發育進度，在農業生產上表現出神奇的生長效果與超常規的產量表達。其主要具有根系活力強、生長快速（蔬菜收獲期比常規栽培提早10天左右）、提高單位面積種植效率（葉菜類種植密度比常規栽培高3-5倍，瓜果類采摘時間提早1-2倍）、節水（節水90%）、病蟲害發生少，便于工廠化栽培的特點。2014年1月，五華縣春日高新農業發展有限公司引進一套氣霧栽培設備在華陽鎮坪南村公司基地進行試運行，種植的品種為蔬菜，面積5畝，種植的品種主要有菜心、羅馬生菜、西紅柿、苦瓜等。通過精心管理，所種產品產量高、質量好，畝平增收13萬元，取得了增產增收。2014-2016年，全縣累計推廣應用蔬菜氣霧栽培技術50畝（種植羅馬生菜20畝，菜心20畝，西紅柿10畝），畝產蔬菜65000公斤，共采收蔬菜3250噸，銷售價6元/公斤，畝產值達390000元，總產值1950萬元，畝純收入達288000元，總純收入達1440萬元。對比常規栽培蔬菜銷售價4元/公斤，畝產值48000元，總產值240萬元，畝純收入40000元，總純收入200萬元，畝產、銷售價、畝產值、畝純收入和總純收入，分別增長53000公斤、2元/公斤、342000元、248000元和1240萬元，增長率分別達到442%、50%、713%、620%和620%，經濟效益達極顯著水平。

一、立項背景

1.氣霧栽培技術的優勢

氣霧栽培可以大幅度提高生產的質量與數量，大大減少人力、水及農藥的投入，特別是溫室氣霧栽培具有更低的電能消耗量，是未來溫室栽培的一個主要發展項目與高效農業技術。其主要有如下幾個優勢：一是生長快速的特點外，更重要的是，它便于立體化垂直化三維耕作，這樣可以讓單位面積的種植效率得以數倍地提高，二是一種最為節水的栽培模式，特適合在水資源缺乏的環境下發展氣霧栽培生產山區發展農業。三是無需土壤只需空間的耕作方法，打破了傳統生產過程的所有局限與減少了繁瑣的耕作流程種植植物，只需簡單的播種與收獲環節。四是病蟲害的控制發生可減少75%以上。五是離開土壤進入空氣當中，是根系生長環境的一次全新變革，這樣就可以在沒有任何土壤及水流的環境下生長，大大拓展了農業生產的耕作空間與運用場所。六是在空氣當中生長，脫離了易污染的土壤環境，可以實現生產場所與過程的潔凈化，利于組織工業化工廠化栽培。七是保持根系活力。

2.我縣發展氣霧栽培技術的必要性

2015年全縣耕地面積62.39萬畝，其中水田47.84萬畝，旱地14.29萬畝，水澆地0.26萬畝，大部分農田進行“水稻—水稻”一年二熟耕作制。溫室氣霧栽培在我縣山區缺水田塊推廣應用，可大幅度提高種植經濟作物效益，是既可減少經濟作物與糧食作物爭地，又可提高山區農業效益的必由之路。

二、 項目基本情況

1.引種情況

2014年1月，五華縣春日高新農業發展有限公司引進一套氣霧栽培設備在華陽鎮坪南村公司基地進行試運行，種植的品種為蔬菜，面積5畝，通過育苗箱育苗、合理密植、科學配備營養液及自動控制光、溫、水、氣技術，所種產品產量高、質量好，畝平增收13萬元，取得了增產增收。

2.推廣應用情況

根據前期的經驗，我們對蔬菜氣霧栽培技術進行了改進，并在全縣范圍內推廣應用，2015年，種植氣霧栽培蔬菜15畝，2016年，種植氣霧栽培蔬菜30畝，2014-2016年合計種植氣霧栽培蔬菜50畝。

三、氣霧栽培技術方案

1.氣霧栽培蔬菜工廠建設

（1）氣霧栽培地面隔離。工廠化生產與傳統耕作最大的不同，就是工廠化環境的清潔性與衛生的可控性，而土壤耕作條件下，雜草與泥土成為滋生病蟲的主要場所，環境衛生難以做到潔凈化與可控化。 本項目的霧培工廠建設，采用人工過道鋪設水泥地面，操作臺底部土工布隔離，阻斷土壤病蟲的傳播途徑與滋生場所。

（2） 搭建大棚。采用鐵架搭建支撐大棚，高6米，頂棚覆蓋特殊透光膜，設計使用年限10年。

（3）霧培設施安裝。

①根域環境智能控制安裝。智能溫室控制主要由自動控制器、電場發生器、電功能水設備、PH控制系統、光溫控制系統等組成，可根據外界環境的溫度、濕度、CO2含量、光照以及風速、風向、雨量等氣候因素，來控制溫室內的溫度、濕度、通風、光照，創造出適合作物生長的最佳環境，同時還需對影響作物生長的各種營養元素進行動態的配方管理。

②反滲透水處理設備安裝。氣霧栽培是營養液栽培的一種新型模式，為了有效而徹底地解決水質處于動態變化狀態問題，栽培養液用水，本項目采用反滲透處理設備進行去離子，達到純水要求，使用時只需按照即定的配方配制即可。而且在工廠化生產上，可以徹底解決水質問題帶來的污染困惑及缺素障礙，同時也讓水變得無菌而潔凈，更能體現蔬菜工廠化生產的效果，是無土養液栽培的重要保障。

③塔型種植臺安裝。本項目采用空間利用率高塔形種植臺，塔形氣霧培系統由泡沫扣板、金字塔形的支架、霧化系統、控制器、貯液池等組成，具有可栽培的表面積大，空間利用率高的特點，另外制作簡單，便于人們的直接操作與田間的走動管理，又具有良好的通風透光性，是蔬菜的最佳模式。如下圖所示：種植臺高3米，底部寬1米，頂部寬0.3米，過道寬0.8米。

2.蔬菜氣霧栽培技術

（1） 葉菜類作物栽培。

①無土育苗。本項目主要種植菜心、羅馬生菜為主，把種子植入定植棉中，并放置在以珍珠巖為基質的育苗箱中，播后做好基質濕度管理，做到濕度大而不積水，這樣有利于幼苗水生根系的發育，發牙后2～3片真葉時即可移栽。endprint

②移栽定植。本項目采用塔形氣霧栽培蔬菜種植密度可以提高3～5倍，再加上生長速度加快，輪轉茬數增加，栽培產量可以比土壤平面耕作至少提高至8倍以上。蔬菜植物的氣霧栽培通常在時間上可以縮短1/3，在生長速度上可以加快，在株型的發育上與相同播期的土壤栽培相比生物量積累更多更快，可以邊收獲邊播種，而且可以天天播種天天收獲，為計劃應市提供了方便，使設施與基地的利用率、周轉率大大提高，也就是每個定植孔可以發揮最大利用率，沒有閑置的時間。除了周轉率及復種指數提高所帶來總體產量的提高外，種植于空間的蔬菜，具有更好的通風透氣性，比土壤栽培可以有更大表面積與更高的栽植密度。移栽時只需把幼苗植入栽培池上的定植孔內即可，如種植菜心，定植孔為20*20厘米，畝植約9萬株，（常規地面土壤種植畝植約3萬株）然后開啟循環系統進行營養液循環。

③ 營養管理。在營養液的配方上選擇蔬菜專用配方，它具有較高的氮元素含量，可以對莖葉的生長起到比常規配方更大的促進。蔬菜采用氣霧栽培，許多品種都可以實現足月生產，也就是它的周期可以控制在一個月以內，是效率極高周轉次數與復種指數較高的品種。利用養液控制智能模塊實現營養液EC值的自動調控，主要由在線的EC傳感器及自動控制裝置來完成管理工作。常規栽培必須根據土壤肥力情況制定施肥配方，并由于作物吸收能力有限，部分肥料殘留土壤，造成污染。

④ 環境控制。本項目采用自動控制技術，運用智能模塊及各類傳感器和執行部件，進行科學的參數設定與植物專家模式的建立運用，實現溫光氣熱等環境因子的自動調節，對空氣溫度、空氣濕度、光照強度、二氧化碳濃度、人工光照等進行自動調整。常規地面土壤種植蔬菜受氣候影響較大，各種蔬菜耐寒、耐熱性能各有不同，不能實現全年栽培，氣霧栽培則可以不氣候影響，實現全年種植。

⑤病蟲害防治。蔬菜氣霧栽培，采用人工過道鋪設水泥地面，操作臺底部土工布隔離，阻斷土壤病蟲的傳播途徑與滋生場所，利用智能化系統實現各項因子的全面可控化生產，可以完全實現減農藥或者免農藥生產，為市民提供健康綠色無污染殘留的安全型蔬菜，病蟲害的控制發生可減少75%以上。

⑥科學采收。蔬菜的氣霧栽培通常在時間上可以縮短1/3，在生長速度上可以加快，在株型的發育上與相同播期的土壤栽培相比生物量積累更多更快，可以邊收獲邊播種，而且可以天天播種天天收獲。1畝氣霧栽培蔬菜至少可以達到6畝常規土壤栽培產量，年產可達65噸。

（2）瓜果類蔬菜栽培。

本項目主要種植西紅柿和苦瓜。瓜果類的氣霧栽培與其它蔬菜栽培基本類似，但不同之處是瓜果類的根系特別發達，需要對根系進行特殊管理，定植時最好把瓜果類的凈根苗先定植于一個塑料籮筐中，根莖部同樣用海綿固定，再把籮筐套植于定植板上，根系通過籮筐后，就會呈自然的疏散延伸生長，這樣，后期隨著根量的增加不會疊擠成團而影響到霧化供液效果，否則內部的根常因噴不到水而壞死。如果一些根量更大的品種，最好還要于桶內分層地布設篩網，讓根系更加舒展，對防止植株后期老化與保持根系的活力來說是極為重要的。總之，不管采用什么方法，后期讓根系展開，少積壓重疊是非常重要的。除了根系的舒展管理外，對一些根量特別大或栽培時間已久，部份根系開始老化的植株，還可以對根系進行修剪更新，讓它發揮強大的根系修復能力，形成更具活力的新根，對后期生長促進具有明顯的效果，但是修剪時，一次修剪的根量最好不要超過總根量的1/3，這對生長的影響不會很大，而且又能讓根系更新促壯。

瓜果類栽培與葉菜類栽培管理不同之處還有枝葉的管理，矮小的葉菜無需枝葉管理，它通過立體化的栽培設計就可以占領空間，而瓜果類的大植株管理，還得進行專門的修剪整枝或綁蔓。蔬菜樹狀的栽培通常都有較大的樹冠與樹型，它與普通的木本植物不同的地方就是枝葉通常柔軟少木質，不能靠自己的支撐力而占據空間形成樹冠，必須靠外界的支撐來占領空間形成樹型。目前，瓜果類的氣霧栽培大多采用棚架式的鐵絲網架作為支撐，所以一般整成棚架形的樹冠，如枝蔓狀的葡萄棚架。不管西瓜、苦瓜、甜瓜還是番茄等，都需配建棚架設施，當植株長到上架的高度時，就進行人為的引蔓與調整方向，讓枝蔓向四方均勻布蔓與發散式生長，而且每隔40～50cm距離就用薄膜繩進行綁蔓引枝，為盡快占領空間與棚架形成豐產樹冠打下基礎。另外，通過實踐證明這種平棚式的樹冠，具有光照最充足，枝蔓固著少損傷，利于高糖度的栽培，是栽培高質量瓜果的一種重要方法。日本利用平棚整枝栽培的番茄，其糖度可達普通種植的一倍以上，是生產水果型番茄或高質量瓜果的主要方法。另外，氣霧栽培瓜果大多以種植巨型植株為培育目標，所以盡量少剪枝與抹芽，讓枝葉生長最大化，如番茄可以不打杈，西瓜可以不除子蔓或孫蔓，采用放任式栽培，才能獲取更高的單株產量。

四、技術關鍵點

1.育苗箱育苗

把種子植入定植棉中，并放置在以珍珠巖為基質的育苗箱中，播后只需做好基質濕度管理，培育的苗齊、壯，苗期短。

2.合理密植

采用塔形氣霧栽培蔬菜種植密度可以提高3～5倍，如菜心畝植約9萬株（常規栽培畝植約3萬株）。

3.營養液配備

在營養液的配方上選擇蔬菜專用配方，它具有較高的氮元素含量，可以對莖葉的生長起到比常規配方更大的促進，利用養液控制智能模塊實現營養液EC值的自動調控，主要由在線的EC傳感器及自動控制裝置來完成管理工作。

4.控制生長環境

采用自動控制技術，運用智能模塊及各類傳感器和執行部件，進行科學的參數設定與植物專家模式的建立運用，實現溫光氣熱等環境因子的自動調節，對空氣溫度、空氣濕度、光照強度、二氧化碳濃度、人工光照等進行自動調整。

五、創新點

1.因為本項目采用自動控制技術，實現溫光氣熱等環境因子的自動調節，對空氣溫度、空氣濕度、光照強度、二氧化碳濃度、人工光照等進行自動調整，可不受外界環境影響，實現全年播種收獲。endprint

2.本項目除了蔬菜生長快速的特點外，更重要的是，它便于立體化垂直化三維耕作，這樣可以讓單位面積的種植效率得以數倍地提高，可以在最小的土地上生產出最大化的農產品，達到數倍于常規的耕作效果。

3.本項目是一種最為節水的栽培模式，特適合在水資源缺乏的山區發展氣霧栽培生產，它的節水效率可達90%。

4.本項目蔬菜種植完全離開土壤進入空氣當中，是根系生長環境的一次全新變革，這樣就可以在沒有任何土壤及水流的環境下生長，大大拓展了農業生產的耕作空間與運用場所，也就是只要有空間、有光照、有電、有水的地方就可以進行農業生產。根部完全懸掛于空中栽培，不需傳統土壤為媒介的耕作，沒有任何水土流失之擔憂。解決當前農耕土壤流失影響生態的嚴重問題。

5.本項目的霧培工廠建設，采用人工過道鋪設水泥地面，操作臺底部土工布隔離，阻斷土壤病蟲的傳播途徑與滋生場所，利用智能化系統實現各項因子的全面可控化生產，可以完全實現減農藥或者免農藥生產，為市民提供健康綠色無污染殘留的安全型蔬菜，病蟲害的控制發生可減少75%以上。

六、 效益分析

1.經濟效益分析

從表1-表6可看出，2014-2016年全縣累計推廣應用蔬菜氣霧栽培技術50畝（其中，種植羅馬生菜20畝，菜心20畝，西紅柿10畝），畝產蔬菜65000公斤，共采收蔬菜3250噸，銷售價6元/公斤，畝產值達390000元，總產值1950萬元，畝純收入達288000元，總純收入達1440萬元。對比常規栽培蔬菜銷售價4元/公斤，畝產值48000元，總產值240萬元，畝純收入40000元，總純收入200萬元，畝產、銷售價、畝產值、畝純收入和總純收入，分別增長53000公斤、2元/公斤、342000元、248000元和1240萬元，增長率分別達到442%、50%、713%、620%和620%，經濟效益達極顯著水平。

2.社會效益分析

（1）節約地方。氣霧栽培蔬菜生長快速，可以立體化垂直化三維耕作，這樣可以讓單位面積的種植效率得以數倍地提高，非常適合在我縣地少人多的地區推廣。

（2）節約用水。氣霧栽培蔬菜節水效率可達90%，也就是說只需土壤栽培的1/10用水量，就可完成相同生物量的增長，特別適合在我縣水資源缺乏的山區推廣。

（3）推進我縣農業工廠化生產進程。氣霧栽培蔬菜離開土壤進入空氣當中，是根系生長環境的一次全新變革，這樣就可以在沒有任何土壤及水流的環境下生長，大大拓展了農業生產的耕作空間與運用場所，同時脫離了易污染的土壤環境，可以實現生產場所與過程的潔凈化，利于組織工業化工廠化栽培。

3.生態效益分析

本項目阻斷土壤病蟲的傳播途徑與滋生場所，利用智能化系統實現各項因子的全面可控化生產，可以完全實現減農藥或者免農藥生產，為市民提供健康綠色無污染殘留的安全型蔬菜，病蟲害的控制發生可減少75%以上，對比傳統農業生產，肥料、農藥殘留大幅減少，改善了環境。

七、 推廣前景

蔬菜氣霧培技術結合的垂直農業模式，不受外環境條件的局限，只需要有空間、有水、有電的基本條件就行，是當前我國最為實用的垂直農業設計模式采用塔型霧培，可以輕松實現年單產65噸的產出額，而與平面耕作相比，不管采用什么技術措施或品種改良，在目前生產力與科技水平下是難以實現的，而霧培的垂直設計可以實現。蔬菜氣霧培技術還可應用于其他根莖類作物及園藝作物生產中，可大幅縮短生產周期，提高產量和質量，具有廣闊的空間與市場前景。endprint