蔬菜气雾栽培技术应用推广

李汉铣

气雾栽培技术是当前世界上所有栽培模式中最为先进的无土栽培技术，它的根系悬吊生长于高湿度的营养雾环境中，能从环境中获取最充足的氧气，同时，通过弥雾技术又可以以最直接的方式获取水分及营养，是一种水肥气三因子最适宜、最充足与最直接供应的方法，所以它表现出任何一种栽培模式都所不具备的生长速度与发育进度，在农业生产上表现出神奇的生长效果与超常规的产量表达。其主要具有根系活力强、生长快速（蔬菜收获期比常规栽培提早10天左右）、提高单位面积种植效率（叶菜类种植密度比常规栽培高3-5倍，瓜果类采摘时间提早1-2倍）、节水（节水90%）、病虫害发生少，便于工厂化栽培的特点。2014年1月，五华县春日高新农业发展有限公司引进一套气雾栽培设备在华阳镇坪南村公司基地进行试运行，种植的品种为蔬菜，面积5亩，种植的品种主要有菜心、罗马生菜、西红柿、苦瓜等。通过精心管理，所种产品产量高、质量好，亩平增收13万元，取得了增产增收。2014-2016年，全县累计推广应用蔬菜气雾栽培技术50亩（种植罗马生菜20亩，菜心20亩，西红柿10亩），亩产蔬菜65000公斤，共采收蔬菜3250吨，销售价6元/公斤，亩产值达390000元，总产值1950万元，亩纯收入达288000元，总纯收入达1440万元。对比常规栽培蔬菜销售价4元/公斤，亩产值48000元，总产值240万元，亩纯收入40000元，总纯收入200万元，亩产、销售價、亩产值、亩纯收入和总纯收入，分别增长53000公斤、2元/公斤、342000元、248000元和1240万元，增长率分别达到442%、50%、713%、620%和620%，经济效益达极显著水平。

一、立项背景

1.气雾栽培技术的优势

气雾栽培可以大幅度提高生产的质量与数量，大大减少人力、水及农药的投入，特别是温室气雾栽培具有更低的电能消耗量，是未来温室栽培的一个主要发展项目与高效农业技术。其主要有如下几个优势：一是生长快速的特点外，更重要的是，它便于立体化垂直化三维耕作，这样可以让单位面积的种植效率得以数倍地提高，二是一种最为节水的栽培模式，特适合在水资源缺乏的环境下发展气雾栽培生产山区发展农业。三是无需土壤只需空间的耕作方法，打破了传统生产过程的所有局限与减少了繁琐的耕作流程种植植物，只需简单的播种与收获环节。四是病虫害的控制发生可减少75%以上。五是离开土壤进入空气当中，是根系生长环境的一次全新变革，这样就可以在没有任何土壤及水流的环境下生长，大大拓展了农业生产的耕作空间与运用场所。六是在空气当中生长，脱离了易污染的土壤环境，可以实现生产场所与过程的洁净化，利于组织工业化工厂化栽培。七是保持根系活力。

2.我县发展气雾栽培技术的必要性

2015年全县耕地面积62.39万亩，其中水田47.84万亩，旱地14.29万亩，水浇地0.26万亩，大部分农田进行“水稻—水稻”一年二熟耕作制。温室气雾栽培在我县山区缺水田块推广应用，可大幅度提高种植经济作物效益，是既可减少经济作物与粮食作物争地，又可提高山区农业效益的必由之路。

二、 项目基本情况

1.引种情况

2014年1月，五华县春日高新农业发展有限公司引进一套气雾栽培设备在华阳镇坪南村公司基地进行试运行，种植的品种为蔬菜，面积5亩，通过育苗箱育苗、合理密植、科学配备营养液及自动控制光、温、水、气技术，所种产品产量高、质量好，亩平增收13万元，取得了增产增收。

2.推广应用情况

根据前期的经验，我们对蔬菜气雾栽培技术进行了改进，并在全县范围内推广应用，2015年，种植气雾栽培蔬菜15亩，2016年，种植气雾栽培蔬菜30亩，2014-2016年合计种植气雾栽培蔬菜50亩。

三、气雾栽培技术方案

1.气雾栽培蔬菜工厂建设

（1）气雾栽培地面隔离。工厂化生产与传统耕作最大的不同，就是工厂化环境的清洁性与卫生的可控性，而土壤耕作条件下，杂草与泥土成为滋生病虫的主要场所，环境卫生难以做到洁净化与可控化。 本项目的雾培工厂建设，采用人工过道铺设水泥地面，操作台底部土工布隔离，阻断土壤病虫的传播途径与滋生场所。

（2） 搭建大棚。采用铁架搭建支撑大棚，高6米，顶棚覆盖特殊透光膜，设计使用年限10年。

（3）雾培设施安装。

①根域环境智能控制安装。智能温室控制主要由自动控制器、电场发生器、电功能水设备、PH控制系统、光温控制系统等组成，可根据外界环境的温度、湿度、CO2含量、光照以及风速、风向、雨量等气候因素，来控制温室内的温度、湿度、通风、光照，创造出适合作物生长的最佳环境，同时还需对影响作物生长的各种营养元素进行动态的配方管理。

②反渗透水处理设备安装。气雾栽培是营养液栽培的一种新型模式，为了有效而彻底地解决水质处于动态变化状态问题，栽培养液用水，本项目采用反渗透处理设备进行去离子，达到纯水要求，使用时只需按照即定的配方配制即可。而且在工厂化生产上，可以彻底解决水质问题带来的污染困惑及缺素障碍，同时也让水变得无菌而洁净，更能体现蔬菜工厂化生产的效果，是无土养液栽培的重要保障。

③塔型种植台安装。本项目采用空间利用率高塔形种植台，塔形气雾培系统由泡沫扣板、金字塔形的支架、雾化系统、控制器、贮液池等组成，具有可栽培的表面积大，空间利用率高的特点，另外制作简单，便于人们的直接操作与田间的走动管理，又具有良好的通风透光性，是蔬菜的最佳模式。如下图所示：种植台高3米，底部宽1米，顶部宽0.3米，过道宽0.8米。

2.蔬菜气雾栽培技术

（1） 叶菜类作物栽培。

①无土育苗。本项目主要种植菜心、罗马生菜为主，把种子植入定植棉中，并放置在以珍珠岩为基质的育苗箱中，播后做好基质湿度管理，做到湿度大而不积水，这样有利于幼苗水生根系的发育，发牙后2～3片真叶时即可移栽。endprint

②移栽定植。本项目采用塔形气雾栽培蔬菜种植密度可以提高3～5倍，再加上生长速度加快，轮转茬数增加，栽培产量可以比土壤平面耕作至少提高至8倍以上。蔬菜植物的气雾栽培通常在时间上可以缩短1/3，在生长速度上可以加快，在株型的发育上与相同播期的土壤栽培相比生物量积累更多更快，可以边收获边播种，而且可以天天播种天天收获，为计划应市提供了方便，使设施与基地的利用率、周转率大大提高，也就是每個定植孔可以发挥最大利用率，没有闲置的时间。除了周转率及复种指数提高所带来总体产量的提高外，种植于空间的蔬菜，具有更好的通风透气性，比土壤栽培可以有更大表面积与更高的栽植密度。移栽时只需把幼苗植入栽培池上的定植孔内即可，如种植菜心，定植孔为20*20厘米，亩植约9万株，（常规地面土壤种植亩植约3万株）然后开启循环系统进行营养液循环。

③ 营养管理。在营养液的配方上选择蔬菜专用配方，它具有较高的氮元素含量，可以对茎叶的生长起到比常规配方更大的促进。蔬菜采用气雾栽培，许多品种都可以实现足月生产，也就是它的周期可以控制在一个月以内，是效率极高周转次数与复种指数较高的品种。利用养液控制智能模块实现营养液EC值的自动调控，主要由在线的EC传感器及自动控制装置来完成管理工作。常规栽培必须根据土壤肥力情况制定施肥配方，并由于作物吸收能力有限，部分肥料残留土壤，造成污染。

④ 环境控制。本项目采用自动控制技术，运用智能模块及各类传感器和执行部件，进行科学的参数设定与植物专家模式的建立运用，实现温光气热等环境因子的自动调节，对空气温度、空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度、人工光照等进行自动调整。常规地面土壤种植蔬菜受气候影响较大，各种蔬菜耐寒、耐热性能各有不同，不能实现全年栽培，气雾栽培则可以不气候影响，实现全年种植。

⑤病虫害防治。蔬菜气雾栽培，采用人工过道铺设水泥地面，操作台底部土工布隔离，阻断土壤病虫的传播途径与滋生场所，利用智能化系统实现各项因子的全面可控化生产，可以完全实现减农药或者免农药生产，为市民提供健康绿色无污染残留的安全型蔬菜，病虫害的控制发生可减少75%以上。

⑥科学采收。蔬菜的气雾栽培通常在时间上可以缩短1/3，在生长速度上可以加快，在株型的发育上与相同播期的土壤栽培相比生物量积累更多更快，可以边收获边播种，而且可以天天播种天天收获。1亩气雾栽培蔬菜至少可以达到6亩常规土壤栽培产量，年产可达65吨。

（2）瓜果类蔬菜栽培。

本项目主要种植西红柿和苦瓜。瓜果类的气雾栽培与其它蔬菜栽培基本类似，但不同之处是瓜果类的根系特别发达，需要对根系进行特殊管理，定植时最好把瓜果类的净根苗先定植于一个塑料箩筐中，根茎部同样用海绵固定，再把箩筐套植于定植板上，根系通过箩筐后，就会呈自然的疏散延伸生长，这样，后期随着根量的增加不会叠挤成团而影响到雾化供液效果，否则内部的根常因喷不到水而坏死。如果一些根量更大的品种，最好还要于桶内分层地布设筛网，让根系更加舒展，对防止植株后期老化与保持根系的活力来说是极为重要的。总之，不管采用什么方法，后期让根系展开，少积压重叠是非常重要的。除了根系的舒展管理外，对一些根量特别大或栽培时间已久，部份根系开始老化的植株，还可以对根系进行修剪更新，让它发挥强大的根系修复能力，形成更具活力的新根，对后期生长促进具有明显的效果，但是修剪时，一次修剪的根量最好不要超过总根量的1/3，这对生长的影响不会很大，而且又能让根系更新促壮。

瓜果类栽培与叶菜类栽培管理不同之处还有枝叶的管理，矮小的叶菜无需枝叶管理，它通过立体化的栽培设计就可以占领空间，而瓜果类的大植株管理，还得进行专门的修剪整枝或绑蔓。蔬菜树状的栽培通常都有较大的树冠与树型，它与普通的木本植物不同的地方就是枝叶通常柔软少木质，不能靠自己的支撑力而占据空间形成树冠，必须靠外界的支撑来占领空间形成树型。目前，瓜果类的气雾栽培大多采用棚架式的铁丝网架作为支撑，所以一般整成棚架形的树冠，如枝蔓状的葡萄棚架。不管西瓜、苦瓜、甜瓜还是番茄等，都需配建棚架设施，当植株长到上架的高度时，就进行人为的引蔓与调整方向，让枝蔓向四方均匀布蔓与发散式生长，而且每隔40～50cm距离就用薄膜绳进行绑蔓引枝，为尽快占领空间与棚架形成丰产树冠打下基础。另外，通过实践证明这种平棚式的树冠，具有光照最充足，枝蔓固着少损伤，利于高糖度的栽培，是栽培高质量瓜果的一种重要方法。日本利用平棚整枝栽培的番茄，其糖度可达普通种植的一倍以上，是生产水果型番茄或高质量瓜果的主要方法。另外，气雾栽培瓜果大多以种植巨型植株为培育目标，所以尽量少剪枝与抹芽，让枝叶生长最大化，如番茄可以不打杈，西瓜可以不除子蔓或孙蔓，采用放任式栽培，才能获取更高的单株产量。

四、技术关键点

1.育苗箱育苗

把种子植入定植棉中，并放置在以珍珠岩为基质的育苗箱中，播后只需做好基质湿度管理，培育的苗齐、壮，苗期短。

2.合理密植

采用塔形气雾栽培蔬菜种植密度可以提高3～5倍，如菜心亩植约9万株（常规栽培亩植约3万株）。

3.营养液配备

在营养液的配方上选择蔬菜专用配方，它具有较高的氮元素含量，可以对茎叶的生长起到比常规配方更大的促进，利用养液控制智能模块实现营养液EC值的自动调控，主要由在线的EC传感器及自动控制装置来完成管理工作。

4.控制生长环境

采用自动控制技术，运用智能模块及各类传感器和执行部件，进行科学的参数设定与植物专家模式的建立运用，实现温光气热等环境因子的自动调节，对空气温度、空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度、人工光照等进行自动调整。

五、创新点

1.因为本项目采用自动控制技术，实现温光气热等环境因子的自动调节，对空气温度、空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度、人工光照等进行自动调整，可不受外界环境影响，实现全年播种收获。endprint

2.本项目除了蔬菜生长快速的特点外，更重要的是，它便于立体化垂直化三维耕作，这样可以让单位面积的种植效率得以数倍地提高，可以在最小的土地上生产出最大化的农产品，达到数倍于常规的耕作效果。

3.本项目是一種最为节水的栽培模式，特适合在水资源缺乏的山区发展气雾栽培生产，它的节水效率可达90%。

4.本项目蔬菜种植完全离开土壤进入空气当中，是根系生长环境的一次全新变革，这样就可以在没有任何土壤及水流的环境下生长，大大拓展了农业生产的耕作空间与运用场所，也就是只要有空间、有光照、有电、有水的地方就可以进行农业生产。根部完全悬挂于空中栽培，不需传统土壤为媒介的耕作，没有任何水土流失之担忧。解决当前农耕土壤流失影响生态的严重问题。

5.本项目的雾培工厂建设，采用人工过道铺设水泥地面，操作台底部土工布隔离，阻断土壤病虫的传播途径与滋生场所，利用智能化系统实现各项因子的全面可控化生产，可以完全实现减农药或者免农药生产，为市民提供健康绿色无污染残留的安全型蔬菜，病虫害的控制发生可减少75%以上。

六、 效益分析

1.经济效益分析

从表1-表6可看出，2014-2016年全县累计推广应用蔬菜气雾栽培技术50亩（其中，种植罗马生菜20亩，菜心20亩，西红柿10亩），亩产蔬菜65000公斤，共采收蔬菜3250吨，销售价6元/公斤，亩产值达390000元，总产值1950万元，亩纯收入达288000元，总纯收入达1440万元。对比常规栽培蔬菜销售价4元/公斤，亩产值48000元，总产值240万元，亩纯收入40000元，总纯收入200万元，亩产、销售价、亩产值、亩纯收入和总纯收入，分别增长53000公斤、2元/公斤、342000元、248000元和1240万元，增长率分别达到442%、50%、713%、620%和620%，经济效益达极显著水平。

2.社会效益分析

（1）节约地方。气雾栽培蔬菜生长快速，可以立体化垂直化三维耕作，这样可以让单位面积的种植效率得以数倍地提高，非常适合在我县地少人多的地区推广。

（2）节约用水。气雾栽培蔬菜节水效率可达90%，也就是说只需土壤栽培的1/10用水量，就可完成相同生物量的增长，特别适合在我县水资源缺乏的山区推广。

（3）推进我县农业工厂化生产进程。气雾栽培蔬菜离开土壤进入空气当中，是根系生长环境的一次全新变革，这样就可以在没有任何土壤及水流的环境下生长，大大拓展了农业生产的耕作空间与运用场所，同时脱离了易污染的土壤环境，可以实现生产场所与过程的洁净化，利于组织工业化工厂化栽培。

3.生态效益分析

本项目阻断土壤病虫的传播途径与滋生场所，利用智能化系统实现各项因子的全面可控化生产，可以完全实现减农药或者免农药生产，为市民提供健康绿色无污染残留的安全型蔬菜，病虫害的控制发生可减少75%以上，对比传统农业生产，肥料、农药残留大幅减少，改善了环境。

七、 推广前景

蔬菜气雾培技术结合的垂直农业模式，不受外环境条件的局限，只需要有空间、有水、有电的基本条件就行，是当前我国最为实用的垂直农业设计模式采用塔型雾培，可以轻松实现年单产65吨的产出额，而与平面耕作相比，不管采用什么技术措施或品种改良，在目前生产力与科技水平下是难以实现的，而雾培的垂直设计可以实现。蔬菜气雾培技术还可应用于其他根茎类作物及园艺作物生产中，可大幅缩短生产周期，提高产量和质量，具有广阔的空间与市场前景。endprint