設施農業新型栽培模式探析

王妮　游紅章　韓倩　任柳柳　張天柱

摘要? ? 設施農業栽培技術發展迅速。本文調研了華北地區設施農業常見的新型栽培模式，并介紹了根系生境和營養調控新技術，以期為設施農業的發展提供參考。

關鍵詞? ? 設施農業;立體栽培;栽培模式;新技術

中圖分類號? ? S625? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）03-0166-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

設施農業已經成為現代農業的重要組成部分，在北京、上海等大城市周邊設施農業面積已經占到總種植面積的1/4左右[1]，在山東、河北、河南等省設施農業收入已經成為農民的主要收入[1]。近些年來，設施農業栽培技術發展迅速，新技術和新模式層出不窮。尤其是在北京等大城市周邊，都市型農業除了對農產品品質要求更高外，還特別注重設施農業景觀美學和觀賞旅游開發價值。各農業科研院所以及科技型農業企業順應現代農業發展要求積極開發了多種新型栽培技術模式及設備[2-4]。對新型技術和模式進行系統分析和研究，可以發現現代設施農業發展的新動向，可以為設施農業研究和生產應用提供參考。

1? ? 多樣式立體栽培新模式

現代設施農業建設成本高，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。水肥一體化控制技術、水培、基質栽培、管道化種植等設施農業栽培技術日益成熟和普及，為離地立體栽培模式提供了可靠技術支撐，涌現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，且能保證群體通風透氣，光照、濕度、溫度等生境因素適宜，具有較高的觀賞價值。該模式可以為固定模式，也可以為保證受光均勻設計的轉動模式[5-7]。

1.2? ? 旋動式栽培

旋動式栽培模式將作物栽培在可以上下旋轉的設備上。這種栽培模式較平面種植的種植面積擴大2～4倍，提高產量2～3倍。通過旋轉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。與垂直立體種植模式相比，該模式更方便進行種植、管理、采收等作業，更適宜植物工廠化應用和機器人管理。

1.3? ? 景觀美化栽培

設施農業具有人工可控的優勢，是高科技密集產業，可以集成當前甚至超前的農業技術，具有很大的觀光旅游價值。因此，新、奇、特的景觀美化栽培技術也在近幾年得到大力發展和應用。以下3種是具有代表性的栽培模式。

1.3.1? ? 單株栽培。把具有無限生長特性的直立和蔓生草本蔬菜進行單株“樹型化”或“巨型化”栽培，以主攻植株冠幅面積、單株高產和延長生長結果周期。單株栽培模式一般都具有較強烈的視覺效應，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勢強、木質化程度相對較高等特性，采取高位嫁接的方法，在1個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。經過特殊的養護，讓同一株茄子上結出多種不同的蔬菜果實，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的蔬菜、瓜果、花卉等經過美觀設計組合，放置在多層立體框架上，科學地實現多層立體化種植，高效利用栽培空間。七彩蔬塔整體性強，景觀效果好。

2? ? 根系生境和營養調控新技術

水肥一體化控制技術、無土栽培技術、管道化種植技術是實現作物離地種植和立體種植的基礎，其核心是作物營養高效供給和根系生境優化調控。近幾年，應用較多的新技術主要包括以下3種。

2.1? ? 儲液儲氣栽培技術

儲液儲氣栽培技術的目的是調節作物根系周邊固體、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，提高作物營養供給，保證作物生長發育健康。近幾年，儲液儲氣栽培技術除了在基質材料、裝置和設備系統上改進外，還特別重視根際生境監測智能化、營養液回流利用等技術。

2.2? ? 深液流水培技術

深液流水培模式即將作物栽培在定植板或定植網筐上，根系從定植板或定植網筐深入較為深厚并且流動的營養液層中，同時采用水泵間歇開啟供液使得營養液循環流動，以補充營養液中氧氣并使營養液中養分更加均勻。

2.3? ? 氣霧栽培技術

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液霧化為小霧滴狀，噴射到植物根系，以提供植物生長所需的水分和養分。該方式可有效解決傳統土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養分供應矛盾，使作物根系處于最適宜的環境條件，有利于作物發揮增長潛力，使作物生長量、生物量得到大幅度提高。該技術非常適宜立體栽培模式，與傳統立體栽培技術相比，氣霧栽培無需基質，能充分利用空間，其產量可以達到傳統立體栽培的2～3倍。

3? ? 新型栽培模式的特點

經分析可以發現，當前設施農業新型栽培模式發展有以下4個特點：一是多樣立體栽培、提高空間利用效率為主要發展方向;二是水培、基質栽培等清潔可控栽培技術為基本條件;三是景觀美學栽培技術越來越受到重視;四是現代生物技術和信息技術集成應用，工廠化發展。

4? ? 參考文獻

[1] 國家統計局農村社會經濟調查司.中國農村統計年鑒2018[M].北京：中國統計出版社，2019.

[2] 張天柱.現代無土栽培模式圖集[M].北京：中國輕工業出版社，2019.

[3] 王甜甜.中國設施農業發展研究[D].荊州：長江大學，2017.

[4] 韓玉倩.設施農業蔬菜栽培技術[J].鄉村科技，2016（26）：4.

[5] 何桂榮.可自動旋轉及灌溉的立體栽培設備：中國，ZL20173011259-6.9[P].2017-09-27.

[6] 尚輝.儲氣儲液式立柱栽培設施：中國，ZL201620917865.9[P].2017-02-08.

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