陽(yáng)臺(tái)管道栽培技術(shù)發(fā)展研究

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摘要：隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展，城市耕地的不斷減少，以及人們生活水平的不斷提高，各種現(xiàn)代化小型無土栽培技術(shù)及設(shè)施設(shè)備正在迅速發(fā)展，并將成為家庭園藝的必然趨勢(shì)。這其中包括陽(yáng)臺(tái)管道栽培，該種栽培方式能夠有效節(jié)約和利用室內(nèi)空間，兼具觀賞與實(shí)用性能，部分解決農(nóng)殘等問題，物美價(jià)廉，可謂一舉兩得。通過對(duì)陽(yáng)臺(tái)管道栽培的研究現(xiàn)狀、存在問題、市場(chǎng)發(fā)展前景等方面的分析、闡述與探討，指出陽(yáng)臺(tái)管道栽培的發(fā)展方向，以期為管道栽培研究提供更多的理論性參考。

關(guān)鍵詞：管道栽培；研究現(xiàn)狀；發(fā)展優(yōu)勢(shì)；制約因素；解決辦法；發(fā)展趨勢(shì)

陽(yáng)臺(tái)管道栽培是利用家庭室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)空間進(jìn)行無土栽培的一種新型栽培模式，陽(yáng)臺(tái)管道栽培不僅可以美化室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)環(huán)境，還能在工作學(xué)習(xí)之余緩解疲勞，放松心情，同時(shí)能夠作為科普教育方式增強(qiáng)兒童探索自然的興趣等，對(duì)緩解城市種植綠地緊張也起到一定的作用。加之我國(guó)城市種植土地減少及肥力差等的制約，采用管道栽培模式，不僅能夠充分利用空間和時(shí)間，提高資源利用效率、產(chǎn)量與品質(zhì)，同時(shí)可以解決種植地短缺與連作障礙，降低勞動(dòng)強(qiáng)度以及實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)等，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用較多的一種果蔬生產(chǎn)方式，也成為一種新型栽培模式，發(fā)展前景廣闊[1-3]。

1陽(yáng)臺(tái)管道栽培技術(shù)研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代開始無土栽培在發(fā)達(dá)國(guó)家迅速發(fā)展。其中美國(guó)、日本、西班牙、意大利、荷蘭等國(guó)研究開發(fā)了多種形式的立體栽培。而我國(guó)從20世紀(jì)70年代才開始研究無土栽培，90年代以后才開始研究并推廣立體栽培技術(shù)。陽(yáng)臺(tái)管道栽培是無土立體栽培模式的一種，栽培形式多變，實(shí)用性強(qiáng)。管道類型豐富，包括架式、拱門、墻體式等，能夠滿足多數(shù)果蔬、花卉的栽培需求[4-5]。管道式無土栽培裝置是由定植杯、栽培管道、支撐固定系統(tǒng)、營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。該種栽培模式可以根據(jù)不同的栽培空間做成不同造型。具有建設(shè)容易、管理方便、環(huán)境潔凈、病蟲害易控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于小型果蔬及花卉的生產(chǎn)。適合管道栽培的果蔬有生菜、芹菜、草莓、空心菜、葉甜菜、木耳菜、香蔥、韭菜、香菜、黃瓜、西紅柿、觀賞椒、羅勒、紫蘇以及部分矮生花卉等。代安國(guó)等[6]設(shè)計(jì)了管式立體蔬菜無土栽培裝置，包括立體支架、栽培管、阻隔板、定植杯、供液系統(tǒng)等，裝置微型可拆卸，可使用基質(zhì)及水培，可以應(yīng)用于陽(yáng)臺(tái)、庭院等處，利用裝置進(jìn)行了茼蒿、櫻桃番茄等的栽培試驗(yàn)，其中由于茼蒿為密植型葉菜，效果沒有其他蔬菜效果好。彭世勇等[7]通過介紹幾種立體管道水培設(shè)施的組成、設(shè)計(jì)方法以及制作技術(shù)，為管道水培設(shè)施在休閑觀光農(nóng)業(yè)中的示范、應(yīng)用、推廣與普及提供新的發(fā)展模式。羅子航等[8]在傳統(tǒng)管道無土栽培的基礎(chǔ)上，加入自動(dòng)循環(huán)、單層可控、光譜補(bǔ)償、營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警以及添加霧培系統(tǒng)等新技術(shù)，將無土栽培變得更加智能化。王偉麗[9]通過介紹無圖栽培立體栽培架的形式，分析了立體栽培架的優(yōu)勢(shì)與不足。

2陽(yáng)臺(tái)管道栽培技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢(shì)

2.1擺脫了傳統(tǒng)栽培的土壤依賴性，減少病蟲害發(fā)生

以及化肥農(nóng)藥用量當(dāng)前市場(chǎng)銷售的管道栽培裝置多以水培為主，相比于傳統(tǒng)土培裝置，管道栽培不僅擺脫了傳統(tǒng)栽培對(duì)土壤的依賴性，消除了土壤重金屬污染、作物連作障礙等限制因素。通過營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)能夠有效地解決作物根部養(yǎng)分及供氧條件，使得作物生長(zhǎng)更方便管理以及降低勞動(dòng)強(qiáng)度等。

2.2合理利用各種資源，提高作物生長(zhǎng)速率

多數(shù)的管道栽培采用水培技術(shù)進(jìn)行層架立體栽培，在空間方向發(fā)展，占地面積小，充分利用栽培空間以及各種光線，使得栽培面積成倍增加，統(tǒng)籌安排各種果蔬、花卉所需的光溫水氣肥等資源條件，在縮短生長(zhǎng)周期的同時(shí)提高果蔬與花卉的生長(zhǎng)速率、產(chǎn)量與品質(zhì)，使其能夠跨季度實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)。

2.3不受自然環(huán)境制約，實(shí)現(xiàn)陽(yáng)臺(tái)多元立體栽培

相比于傳統(tǒng)土培而言，當(dāng)經(jīng)歷季節(jié)變換或者自然災(zāi)害等，陽(yáng)臺(tái)管道栽培作物適應(yīng)性與抵抗力更強(qiáng)，同時(shí)通過制定行之有效的應(yīng)對(duì)措施保證管道栽培連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，通過管道搭建進(jìn)行多層種植，根據(jù)作物生長(zhǎng)習(xí)性、生育周期等合理分配種植位置，例如頂層栽培花卉及藤本作物中間層栽培葉菜，底層栽培耐陰作物等，充分利用各種自然條件，實(shí)現(xiàn)多元立體栽培[10]。

3陽(yáng)臺(tái)管道栽培技術(shù)發(fā)展制約因素及解決辦法

3.1制約因素

盡管陽(yáng)臺(tái)管道栽培有諸多優(yōu)勢(shì)，但也有其缺點(diǎn)：首先，多數(shù)種植愛好者缺乏對(duì)管道栽培的正確認(rèn)識(shí)，專業(yè)性薄弱，了解較少，沒有過于深入的研究，只局限于現(xiàn)有的利益，沒有計(jì)劃長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。其次，對(duì)作物生長(zhǎng)習(xí)性等缺乏深入了解，沒有考慮栽培時(shí)間和品種以及空間的合理分配利用，如草莓等部分作物品種根系不發(fā)達(dá)，對(duì)所處環(huán)境緩沖能力較小，受外界條件影響更易發(fā)生生理障礙；營(yíng)養(yǎng)液化學(xué)性狀變化以及夏季高溫天氣也易造成作物根系缺氧腐爛等現(xiàn)象[11-12]。最后，陽(yáng)臺(tái)管道栽培建設(shè)之初沒有結(jié)合陽(yáng)臺(tái)空間大小，直接影響到管道使用規(guī)格以及后續(xù)的栽培管理，不能物盡其用造成資源浪費(fèi)。由于目前市場(chǎng)銷售的栽培管道價(jià)格在100~500元不等，加之營(yíng)養(yǎng)液每月也花費(fèi)不菲，導(dǎo)致陽(yáng)臺(tái)管道栽培前期投入過大，同時(shí)在陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行作物種植還要保持整潔美觀，需要花費(fèi)更多的物力、財(cái)力，使得后期維護(hù)成本提升。

3.2解決辦法

越來越多的陽(yáng)臺(tái)種植愛好者陸續(xù)在自家陽(yáng)臺(tái)開辟了“陽(yáng)臺(tái)菜園”，但其種植模式多數(shù)還局限于借鑒大田栽培經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)種植模式。因此,可以定期在社區(qū)內(nèi)請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行知識(shí)講座，使其逐步加深對(duì)管道栽培的認(rèn)識(shí)以及加強(qiáng)陽(yáng)臺(tái)管道栽培專業(yè)知識(shí)的推廣與宣傳，認(rèn)識(shí)到管道栽培優(yōu)勢(shì)與效益。深入學(xué)習(xí)了解作物生長(zhǎng)習(xí)性以及發(fā)育規(guī)律，擺脫傳統(tǒng)大田栽培經(jīng)驗(yàn)，研究配套栽培技術(shù)，掌握“適時(shí)、適量、適當(dāng)”的原則，即為不同品種的作物根據(jù)其生長(zhǎng)習(xí)性合理安排在管道上的種植位置以及種植時(shí)間。在因地制宜及因時(shí)制宜的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液等的消毒殺菌以及病蟲害的控制，盡可能地避免外界帶入的病蟲害難題。由于陽(yáng)臺(tái)管道栽培量小，建設(shè)之初一定要結(jié)合陽(yáng)臺(tái)空間大小，考慮實(shí)際情況才能降低前期投入成本，引入營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)與管道控制系統(tǒng)能夠不斷降低勞動(dòng)強(qiáng)度、人力成本及后續(xù)管理成本，同時(shí)水肥一體化以及非南陽(yáng)臺(tái)的人工補(bǔ)光技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)管道栽培系統(tǒng)的精準(zhǔn)補(bǔ)水、補(bǔ)肥及補(bǔ)光等要求。

4陽(yáng)臺(tái)管道栽培裝置造價(jià)及使用效果評(píng)價(jià)

代安國(guó)[6]等設(shè)計(jì)的管式立體栽培裝置具有質(zhì)量輕便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐性好等優(yōu)點(diǎn)，可以在庭院、陽(yáng)臺(tái)、樓頂及高海拔地區(qū)進(jìn)行栽培。裝置含有管材、支架及制作等費(fèi)用，因制作數(shù)量的限制，合計(jì)每套成本在300元左右，成本偏高。劉全國(guó)[13]研發(fā)的DIY陽(yáng)臺(tái)立體管道水培裝置采用PVC管材等，基本生產(chǎn)成本在150元以上，不僅能夠種植普通小型葉菜、部分果菜和矮生花卉以外，還可以栽培花菜，改進(jìn)支架以后除了可放置陽(yáng)臺(tái)，還能夠懸掛于陽(yáng)面臥室窗臺(tái)等處。另外，在提高陽(yáng)臺(tái)管道栽培裝置生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，如果配備人工光還能夠在室內(nèi)任何空間進(jìn)行植物栽培，增加互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)還能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度以及隨時(shí)監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)等。

5陽(yáng)臺(tái)管道栽培技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與方向

陽(yáng)臺(tái)管道栽培是目前立體栽培中較為先進(jìn)的栽培模式。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的多數(shù)管道水培裝置雖然觀賞價(jià)值較高，但部分結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，如果能夠在重視整潔美觀與生產(chǎn)實(shí)用的基礎(chǔ)上適當(dāng)簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)與操作程序，不僅會(huì)大幅度降低制作成本，還會(huì)對(duì)陽(yáng)臺(tái)管道栽培的示范、普及起到推動(dòng)作用。利用陽(yáng)臺(tái)管道進(jìn)行果蔬種植看似容易，但若想連續(xù)高效生產(chǎn)，仍有需要研究和探索諸多技術(shù)問題，如營(yíng)養(yǎng)液濃度配比等。其中營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)是立體栽培中至關(guān)重要的影響因子，營(yíng)養(yǎng)液配比影響作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)、生產(chǎn)成本甚至經(jīng)濟(jì)效益。若能研究出一種綠色環(huán)保配比均衡、適合大多數(shù)作物的營(yíng)養(yǎng)液，將會(huì)是管道栽培領(lǐng)域的重大突破。基于以上考慮，需要我國(guó)研發(fā)人員進(jìn)一步研究、探索與開發(fā)適合我國(guó)陽(yáng)臺(tái)的管道栽培技術(shù)與裝置。

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作者：楊揚(yáng) 單位：北京中農(nóng)富通園藝有限公司