張 莉

（江蘇省徐州市銅山區(qū)新區(qū)街道綜合服務(wù)中心，江蘇 徐州 221116）

1 蔬菜優(yōu)質(zhì)高效立體栽培概述

蔬菜優(yōu)質(zhì)高效立體栽培技術(shù)是指以蔬菜種植學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、病理學(xué)、昆蟲學(xué)、植物保護(hù)學(xué)等學(xué)科知識為基礎(chǔ)，通過合理搭建立體栽培架、科學(xué)搭配蔬菜栽培液、合理布局不同蔬菜的混搭和種植密度，從而實(shí)現(xiàn)光照、空間、營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用，為高品質(zhì)蔬菜的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)階段，應(yīng)用相對廣泛的蔬菜優(yōu)質(zhì)高效立體栽培模式主要包括以栽培架為基礎(chǔ)的多層立體栽培模式，以及以蔬菜間套種為主的平地栽培模式。與平地立體栽培模式相比較，多層立體栽培模式具有陽光、水資源、土壤資源利用率更高、單位面積蔬菜產(chǎn)量更大、蔬菜品質(zhì)更優(yōu)等方面的優(yōu)勢，但是其基礎(chǔ)建設(shè)的成本較高，且需要較高的農(nóng)藝技術(shù)作為支撐。

2 多層蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)立體栽培的主要技術(shù)分析

2.1 栽培架的搭建

構(gòu)造合理的栽培架，可以實(shí)現(xiàn)對光能、熱能、氧氣、二氧化碳、肥料等自然資源的有效利用，從而構(gòu)建相對平衡的蔬菜生態(tài)系統(tǒng)，提升土地的有效利用率（相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，立體栽培模式對土地有效利用率是普通種植模式的5倍以上），提高管理效率，為自動(dòng)播種、自動(dòng)水肥管理、病蟲害精準(zhǔn)防控等措施的落實(shí)提供一定的基礎(chǔ)。伴隨著現(xiàn)代化技術(shù)在蔬菜栽培過程中應(yīng)用率越來越高，我國的蔬菜栽培架已經(jīng)由單一性多面體、圓柱體向囊括垂掛式、錯(cuò)層凹槽式、管道式等多形式的多層平面、平面圓柱混合搭配、多角體方向發(fā)展。

平面多層立體栽培框架一般包括以下基本結(jié)構(gòu)：（1）主管道的位于栽培架的底層，主要負(fù)責(zé)營養(yǎng)液的運(yùn)輸以及向平面槽的供應(yīng)。（2）平面層標(biāo)配有承載營養(yǎng)液的栽培池（或栽培板）。由于平面多層的種植模式，導(dǎo)致陽光自上而下衰減，再加上栽培溫室高度以及作業(yè)管理方面的制約，一般而言自然型平面立體栽培框架的栽培層在3～5層，而具備栽培棚高度達(dá)標(biāo)、LED補(bǔ)光、施藥、施肥、采摘等作業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械化程度較高的智能化平面立體栽培框架的栽培層已經(jīng)達(dá)10～15層。受基本結(jié)構(gòu)的限制，平面多層立體栽培框架只適用于蔬菜的水培模式。

圓柱式立體栽培框架的基本結(jié)構(gòu)：（1）主干圓柱，構(gòu)成栽培架的主體，負(fù)責(zé)營養(yǎng)物質(zhì)的整體運(yùn)輸和精準(zhǔn)供應(yīng)。（2）栽培孔，以圓圈或者螺旋狀分布于栽培柱周圍，其主要功能是將根系固定在栽培柱內(nèi)部。圓柱式立體栽培架主要是通過安裝在栽培柱內(nèi)部的霧化設(shè)備，將營養(yǎng)液分散成細(xì)小的霧滴供應(yīng)給農(nóng)作物的根系，滿足其對于營養(yǎng)物質(zhì)以及水分的需求。

多面體立體栽培框架是在平面多層立體栽培框架的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良。其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：（1）可以依據(jù)該地區(qū)的光照強(qiáng)度、日照時(shí)長、不同方位的溫濕度等特征，進(jìn)行多面體的形狀和栽培層的科學(xué)規(guī)劃，提高立體框架與基本設(shè)施、周圍環(huán)境之間的匹配性，進(jìn)一步提高對自然資源的有效利用率。（2）在營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)方面，以霧化栽培技術(shù)取代傳統(tǒng)的水培，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)和水分更加精準(zhǔn)的供應(yīng)。

幕墻式立體栽培框架的主要是通過在設(shè)施溫室內(nèi)規(guī)劃栽培墻體（依據(jù)蔬菜栽培種類，規(guī)劃為單面墻、雙面墻）為基礎(chǔ)，進(jìn)行農(nóng)作物栽培結(jié)構(gòu)的合理布局，其營養(yǎng)液的供應(yīng)模式是潮汐灌溉，主要補(bǔ)光方式是自然照射+LED補(bǔ)光。幕墻式立體栽培具有設(shè)計(jì)簡單、作業(yè)方面、布局科學(xué)等方面的優(yōu)勢。

垂掛式立體栽培框架的主要設(shè)計(jì)和構(gòu)造包括以下幾方面：（1）通過搭配固定支架的方式，在設(shè)施溫室上部，合理布局栽培管道、栽培凹槽。（2）在栽培管道或栽培槽內(nèi)填充配置好的營養(yǎng)基質(zhì)，并合理布局滴灌管道。垂掛式立體栽培模式具有以下優(yōu)勢：（1）蔬菜的播種、灌溉、施肥、病蟲害防治等作業(yè)，均位于設(shè)施上部，離開地表土后，可以有效抑制根莖腐病、根結(jié)線蟲病、根腐病、蠐螬、螻蛄等病原微生物以及靶標(biāo)害蟲的傳播，從而降低土傳病蟲害的發(fā)生概率。（2）可以根據(jù)黃瓜、冬瓜、苦瓜等蔬菜的垂蔓高度，合理規(guī)劃栽培管道的高度，即可保證蔬菜的正常垂蔓，又省略了嫩枝蔓向上生長所需的搭架作業(yè)。（3）其自上而下的垂蔓結(jié)構(gòu)，可以有效提高蔬菜葉片對于光照資源的利用率。（4）與傳統(tǒng)的蔬菜栽培模式相比較，垂掛式立體栽培可以顯著提高蔬菜的種植密度，提高作業(yè)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 不同蔬菜立體栽培模式的合理混搭

蔬菜立體栽培的合理混搭是指依據(jù)栽培模式的基本框架，結(jié)合區(qū)域生態(tài)環(huán)境（有效光照量、晝夜溫差、空氣溫濕度等指標(biāo)）以及農(nóng)藝技術(shù)，合理規(guī)劃蔬菜的栽培品種。

蔬菜多層立體栽培模式，可以在上層種植芹菜、生菜、菠菜等喜光作物，而在下層則種植耐陰性良好的食用菌、蒜黃、韭黃等作物。在栽培層的兩側(cè)則可以種植黃瓜、番茄、茄子等植株相對較大的蔬菜品種。

豎向圓柱式立體栽培模式與幕墻式立體栽培，主要以栽培小白菜、娃娃菜、生菜、香菜、莧菜等占用空間較小的小型葉菜為主，而橫向圓柱式立體栽培模式，則以種植番茄、茄子、辣椒等體型較大的茄果類蔬菜為主。

垂掛式立體栽培模式以種植黃瓜、苦瓜、甜瓜等需要搭架枝蔓的蔬菜為主。

2.3 營養(yǎng)液的復(fù)配與循環(huán)

與普通的蔬菜栽培模式不同，多層蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)立體栽培模式一般以營養(yǎng)液的供應(yīng)或者營養(yǎng)基質(zhì)種植為主，其中營養(yǎng)基質(zhì)中一般所包含的營養(yǎng)成分相對有限，主要以種植菠菜、芹菜、萵苣等體型較小的葉菜為主。而營養(yǎng)液的合理復(fù)配，則是保證蔬菜在不同生長周期對于不同營養(yǎng)物質(zhì)需求的關(guān)鍵。

首先按照蔬菜在不同生長周期對于各類營養(yǎng)成分的實(shí)際需求，將營養(yǎng)物質(zhì)按照一定的比例在儲液池內(nèi)復(fù)配完成，然后在壓力泵提供動(dòng)力的基礎(chǔ)上，由循環(huán)泵進(jìn)入主管道，然后再通過支干道，經(jīng)過毛細(xì)管的滴管孔或者霧化器供應(yīng)給蔬菜的根系周圍，隨后在經(jīng)過回水槽循環(huán)至儲液池，一般而言，要定期對營養(yǎng)液循環(huán)體系的霧化頭、滴管孔進(jìn)行清理，避免堵塞導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)量不足。

依據(jù)所種植蔬菜的種類以及生長周期，進(jìn)行營養(yǎng)液的合理搭配，一般而言，葉菜類的營養(yǎng)液的配備（按照1t水計(jì)算）可以按照硝酸鈣180～250g、硝酸鉀300～430g、磷酸二氫鉀50～60g、硫酸鎂110～130g、螯合鐵12～18g、硼酸1.0～1.3g、氯化錳0.5～0.8g、硫酸鋅0.07～0.10g、硫酸銅0.03～0.05g、鉬酸鈉0.010～0.015g的比例進(jìn)行復(fù)配，而茄果類的蔬菜，可以參照以下比例進(jìn)行復(fù)配（以1t水計(jì)計(jì)算），硝酸鉀500～700g、硝酸鈣900～1100g、硫酸鎂350～450g、硫酸鉀180～220g、乙二胺四乙酸二鈉18～22g、硫酸亞鐵13～16g、硼酸5～6g、硫酸錳3～5g、硫酸鋅0.8～1.0g、硫酸銅0.1～0.15g、鉬酸銨0.15～0.20g。

3 平面蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)立體栽培的主要技術(shù)分析

平面蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)立體栽培是指依據(jù)不同蔬菜的生長習(xí)性，采用“蔬菜間套種”、合理種植的方式，在蔬菜栽培田形成復(fù)合立體栽培的基本框架，有效提高溫室設(shè)施內(nèi)蔬菜種植對于陽光、土壤、水分、空間等資源的利用率。

3.1 同種類蔬菜立體栽培模式

同種類蔬菜的立體栽培模式是指利用不同蔬菜的收獲周期、植株大小、葉面積大小之間的差異，進(jìn)行栽培時(shí)間、栽培模式、種植密度的合理調(diào)整。主要包括以下幾種：（1）在保證黃瓜正常生長的基礎(chǔ)上，在黃瓜栽培行之間添加矮化植株，可以使黃瓜的總產(chǎn)量增加1/3左右。（2）以番茄早熟品種為主栽培行，其栽培行距一般控制在0.9～1.0m，株距控制在28～30cm之間，在主栽培行一側(cè)40～43cm處，按照26～28cm的株距栽培番茄晚熟品種，早熟品種留2～3穗果后，進(jìn)行封頂作業(yè)，晚熟番茄留6穗果左右，進(jìn)行封頂，從而有效保證番茄營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，提升其品質(zhì)。

3.2 不同蔬菜之間的立體栽培技術(shù)

不同蔬菜之間的立體栽培技術(shù)，主要是利用蔬菜植株大小的不同，通過合理規(guī)劃栽培密度和栽培模式，進(jìn)行蔬菜的錯(cuò)位栽培。（1）黃瓜、苦瓜套種技術(shù)，在9月下旬～10月上旬，先進(jìn)性黃瓜的栽培（優(yōu)先選擇抗逆性強(qiáng)、耐低溫、光照需求量低的黃瓜品種），其栽培行距一般為70～75cm，株距為29～31cm，然后進(jìn)行苦瓜的栽培，其種植行距一般控制在160～165cm，株距一般控制在200～210cm，前期以培養(yǎng)黃瓜生長為主，在進(jìn)入三月中旬～四月上旬的時(shí)候，對黃瓜進(jìn)行拔除作業(yè)，進(jìn)行苦瓜枝蔓的培養(yǎng)、采摘，一直到6月份左右，進(jìn)行苦瓜枝蔓的清理。（2）春季辣椒與萵苣的套種技術(shù)，首先按照壟寬80～85cm，畦寬95～100cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行起壟作業(yè)，然后以壟上雙行的栽培模式，進(jìn)行甜椒的種植（推薦農(nóng)大40、牟農(nóng)1號等晚熟品種），在平畦內(nèi)，按照株距、株距均為30～32cm的標(biāo)準(zhǔn)種植萵苣，萵苣一般于3月中下旬～4月上旬進(jìn)行采收，采收完成后，可以在田間搭建“人”字形枝蔓架，然后進(jìn)行豆角的栽培，在盛夏季，豆角枝蔓具有為甜椒遮陰降溫的效果。

4 推進(jìn)蔬菜優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)進(jìn)程的必要性

4.1 節(jié)約資源、提高單位面積蔬菜的產(chǎn)量

進(jìn)行蔬菜的立體化栽培，可以推進(jìn)蔬菜集約化、規(guī)?；N植的進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)相同生產(chǎn)資源（肥料、農(nóng)藥、土地、陽關(guān)、水等）的前提下，生產(chǎn)出更多的蔬菜，有效緩解我國農(nóng)耕地不足、灌溉用水緊缺的現(xiàn)狀。

4.2 提高效率、節(jié)約成本

傳統(tǒng)的蔬菜種植，其種植、水肥管理、采摘等環(huán)節(jié)，需要較大的勞動(dòng)力輸出，而立體栽培模式可以實(shí)現(xiàn)蔬菜種植的機(jī)械化、水肥管理的智能化、蔬菜采摘的簡約化，從而全面提高作業(yè)效率，節(jié)省人工成本，使得農(nóng)民可以種植更大面積的蔬菜，提高農(nóng)民收益、助力鄉(xiāng)村振興。

4.3 推進(jìn)蔬菜種植向綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展

蔬菜品質(zhì)較低一直是影響我國人民“舌尖上”的安全，制約蔬菜進(jìn)出口貿(mào)易的重要因素。而蔬菜優(yōu)質(zhì)高效立體模式的推廣，可以從以下幾方面有效提高蔬菜的品質(zhì)。（1）依據(jù)蔬菜的實(shí)際生長需求，進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)和水分的補(bǔ)充，從而加速精準(zhǔn)灌溉技術(shù)、科學(xué)施肥技術(shù)的普及，有效提升蔬菜品質(zhì)、產(chǎn)量的同時(shí)，降低蔬菜的肥殘。（2）立體式栽培模式的推廣，可以創(chuàng)造利于蔬菜生長、而不利于病原微生物以及靶標(biāo)害蟲擴(kuò)散的基礎(chǔ)環(huán)境，有效降低病蟲害的發(fā)生概率，降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量，降低農(nóng)殘，為培育高品質(zhì)、綠色、有機(jī)蔬菜奠定基礎(chǔ)。