立體農業栽培技術類型及改善建議

粟澤榮

（南充市高坪區老君街道辦事處農業服務中心，四川 南充 637100）

1 立體農業栽培概述

立體農業，又稱層狀農業，就是利用光、熱、水、肥和氣等資源，同時利用各種農作物在生育過程中的時間差和空間差，在地面地下、水面水下、空中以及前方后方同時或交互進行生產，通過合理組裝、粗細配套，組成各種類型的多功能、多層次、多途徑的高產優質生產系統，以獲得最大經濟效益。立體農業栽培在發達國家最先發展起來，且發達國家研發了不同形式的立體栽培模式。20世紀90年代，我國對立體栽培技術進行深入研究，從起初的平面多層逐漸向復雜的多面體轉變，形成了多種栽培模式，如多面體、圓柱體、垂掛式、管道式等［1］。采用立體農業種植方式能提高土地的利用率和產出率，提高單位面積土地的產量和經濟效益，發展前景良好。立體農業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業種植面積未能得到擴大。目前，立體栽培技術在休閑農業園區、科技示范園區等投資規模相對較大的種植區域應用較多［2］。

2 立體農業栽培技術類型

2.1 平面多層立體栽培

平面多層立體栽培技術的應用最為常見，即采用水培方式，一般將營養液池置于栽培架下方，通過壓力泵和供液管傳送營養液［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。對于那些種植面積較大的生產地，其種植設施和相關設備具備自動化、智能化優勢，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是將硬質塑料管作為容器，將管的四周挖一些孔，植株在定植孔內生長，根部在栽培柱的內部顯露出來，并通過霧培技術給予植物營養液，使植株在生長期間可獲得充足的養分。在專用的無土栽培柱周圍安裝突出的環狀物來種植植物，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在平面栽培技術的基礎上研究形成的新型栽培技術，其更具實用性和觀賞性等［4］。利用多面體進行栽培，如三角形、多邊形等，通過霧培技術給予植物所需要的養分，無須投入較高的成本，便能實現利益最大化。

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行栽培的一種技術手段，利用人工設計的幕墻式栽培床或相關的栽培設備，通過霧培和滴灌2種方式使植物獲取養分［5］。幕墻式立體栽培可以根據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，且在種植過程中操作更加便利，能節省勞動力。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。

2.5 管道式立體栽培

管道式立體栽培技術使用的栽培容器是聚氯乙烯（Polyvinylchlorid，PVC）管或硬質管道。將足夠多的管道進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，通過上水管和回水管連通管道和營養池［6］。管道式立體栽培模式可以設置成各種各樣的形狀，使用最多的是A字架形、拱門長廊形等。

2.6 深液流水水培技術

深液流水水培技術最早運用于商業種植和農業種植。首先，使用該技術時要將植物的根部放置于裝有營養液的水槽中，使植物的根部獲得充足的養分。其次，在栽培槽中安裝水循環系統，使營養液可以間斷性循環。最后，在植物栽培期間，需按照一定的時間檢測營養液的酸堿度、可溶性鹽濃度等，以確保植物生長可獲得充足的養分。

2.7 錯層槽式立體栽培

錯層槽式立體栽培技術是按照一定的間距分層錯位放置栽培槽的栽培方式，通常采用基質栽培，用滴灌的方式給予植物營養液，且底部的透氣漏水管可以進行透氣排水。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 立體農業栽培技術的應用優勢

3.1 擴大種植密度，提高作物產量

采用立體農業栽培技術能充分利用土地資源，提升太陽能和溫室空間的利用率，將單位面積產量提高兩三倍。例如，草莓傳統平面栽培667m2栽植8000～10000株，使用立體栽培技術后，667m2栽培密度為10000～12000株，種植株數增加了20%，產量也得到了大大提升。

3.2 方便生產操作，降低勞動強度

在傳統的栽培過程中，人們通常需要彎腰才能完成各種勞動，易使勞動人員產生強烈的疲憊感，這種情況下易導致勞動效率低下。而采用立體栽培技術可以解決這方面的難題，勞動人員勞作時稍微彎腰或者站立便可進行各種操作，不僅節省了勞動力，而且提高了勞動效率。

3.3 防止土壤連作，減輕土壤病害

在立體農業栽培中，無論使用基質栽培還是利用營養液栽培，均可大量節省肥料和水資源。另外，在基質栽培過程中進行消毒和殺菌也較為方便，可以解決土地連作難題［7］。

4 立體農業栽培技術存在的不足、改善措施及推廣建議

4.1 存在的不足

第一，資金投入較高。與傳統栽培技術相比，采用立體栽培技術需要使用的設備較多，如栽培架、栽培槽、基質等，因此，需要投入的資金較多。第二，基質不可再生。通常將草炭作為立體栽培中使用的基質，而草炭是不可再生資源，如果使用過量，會造成資源浪費。對此，使用價格較低且優質的栽培基質是解決問題的重點，如可以使用經過生物處理的食用菌廢渣等作為草炭、泥炭的替代基質。第三，保溫效果不佳。采用立體栽培技術時，作物通常離開地面生長，與傳統的土壤栽培相比，其保溫效果不佳，易對作物生長產生不良影響。

4.2 改善措施

第一，需抓住當地的產業特色，對溫室中設備的類型進行分析，研究出適宜的栽培方式，使生產成本更低、操作更簡單。第二，擴大栽培基質來源，相關科研人員需致力于研究價格相對較低、優質的栽培基質，充分利用秸稈、食用菌廢渣、酒渣等，加快作物生長，使作物獲得足夠的營養物質。第三，加快新技術研究，不斷研發和引進優質、高產且適用于多種立體栽培技術的作物新品種。第四，利用先進的信息技術創新管理方式，形成集栽培、觀光、采摘、深加工于一體的生產經營模式，實現立體栽培經濟效益和生態效益最大化。

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的相關內容，掌握各種栽培技術的優缺點，才能有效地對其進行宣傳和推廣，使更多人了解并認可立體農業栽培技術。相關推廣人員應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，或利用網絡進行推廣。

4.3.2 基層推廣。為確保立體栽培技術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行近距離溝通，向人們詳細地講解一些問題，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施，使其更加深入地了解和學習蔬菜無土栽培技術，做到“學完即用、用完即懂”。此外，可以建立立體栽培技術示范點，使人們更加直觀地了解立體栽培技術的優勢，并充分掌握種植的各個環節，從而使立體栽培技術得到廣泛應用。

5 結語

隨著科學技術的進步，農業開始向時間與空間多元化方向不斷發展，使農業生產更加高效。采用立體栽培技術不僅可以提高農業產量，而且能節省勞動力、提高生產質量。因此，需對立體栽培技術進行宣傳和推廣，使更多群眾了解該項技術，使其得到廣泛應用。