周長吉

前，中國大多數(shù)連棟溫室種植蔬菜主要以展示和示范新品種、新模式等高科技為主，往往自身經(jīng)濟(jì)效益較差，溫室的建設(shè)投入多為政府資金，運營管理還需政府補貼。如何在現(xiàn)代化的連棟溫室中種植蔬菜，使這種集約化用地、高科技展示的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和技術(shù)成為真正可普及、能推廣、有效益的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是長期以來一直困擾中國設(shè)施園藝科研和生產(chǎn)的難題。

從2015年開始，陸續(xù)有國外企業(yè)在北京、河南、甘肅等地建設(shè)大面積連棟玻璃溫室（5 hm2以上），用于種植黃瓜、番茄等喜溫果菜，試圖通過規(guī)?；a(chǎn)，以周年均衡的產(chǎn)品供應(yīng)來獲得全年穩(wěn)定的產(chǎn)品價格，并通過提高單位面積產(chǎn)量來降低單位產(chǎn)品分?jǐn)偟脑O(shè)備折舊和管理運行成本，進(jìn)而破解連棟溫室種植蔬菜不能盈利的難題。但這些項目還處在建設(shè)或運營初期，能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)還有待驗證。

在北方地區(qū)還在苦苦尋找破冰途徑的時候，以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)劉士哲教授團(tuán)隊為技術(shù)支持的連棟溫室水培蔬菜生產(chǎn)模式已經(jīng)成功運營了多年。業(yè)界“朋友圈”內(nèi)經(jīng)常看到有人曬現(xiàn)場參觀的靚照和倩影。每當(dāng)看到這些信息的時候，總希望有機會能親眼目睹。2016年6月30日，借中國農(nóng)業(yè)機械化協(xié)會設(shè)施農(nóng)業(yè)分會在廣州舉辦“溫室工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)班”的機會，覓得短暫的時間，終于了卻這一愿望，在劉士哲教授親自陪同講解下參觀了園區(qū)。

讓我們隨著劉教授的指引，一同領(lǐng)略這個能盈利、可復(fù)制，并在廣東乃至全國已經(jīng)形成廣泛影響力的蔬菜生產(chǎn)基地。

溫室及其配套設(shè)施

基地位于廣州市增城區(qū)的丘陵地帶，占地面積400多畝（26.67 hm2），在彎彎曲曲而又起起伏伏的丘陵山地里，依地勢變化或分散或連片地建設(shè)了200多畝（13.33 hm2）的連棟塑料薄膜溫室。溫室中有圓拱屋面連棟塑料薄膜溫室、鋸齒屋面連棟塑料薄膜溫室（圖1）。據(jù)劉教授介紹，基地是從一個企業(yè)老板那里接手，圓拱屋面連棟塑料薄膜溫室是原來企業(yè)老板使用過的溫室。這種溫室由于沒有屋面開窗通風(fēng)，僅靠四周側(cè)墻和山墻自然通風(fēng)，降溫效果較差，室內(nèi)溫度較高，蔬菜生產(chǎn)的效果不理想，所以后來新建的溫室全部改建為全鋸齒屋面溫室（圖1b）。

為了節(jié)約建設(shè)成本，不論是圓拱屋面溫室還是鋸齒屋面溫室，均沒有設(shè)置室外遮陽系統(tǒng)，溫室的遮陽降溫完全依靠室內(nèi)遮陽系統(tǒng)。由于溫室內(nèi)主要種植葉菜或進(jìn)行育苗，設(shè)置內(nèi)遮陽系統(tǒng)對溫室生產(chǎn)空間幾乎沒有影響。但圓拱屋面溫室由于沒有設(shè)置屋面通風(fēng)窗，室內(nèi)屋頂部位的熱空氣難以快速排除，直接影響了溫室內(nèi)的溫度。采用鋸齒屋面溫室后，由于鋸齒口和溫室四周墻體進(jìn)風(fēng)口形成流暢的自然對流，只要在遮陽網(wǎng)間留出一定空隙，室內(nèi)熱空氣將會很快排出室外，降低室內(nèi)的溫度。對完全依賴自然通風(fēng)的溫室來說，鋸齒屋面溫室的通風(fēng)降溫效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于圓拱屋面溫室，所以對于周年室外溫度比較高的地區(qū)，溫室設(shè)計又不配套機械通風(fēng)系統(tǒng)時，鋸齒屋面溫室是比較理想的溫室結(jié)構(gòu)選型。

對于完全依靠自然通風(fēng)降溫的溫室，最大限度開啟溫室四周的通風(fēng)口是設(shè)計和運行管理的要點。但為了避免害蟲進(jìn)入溫室，在所有溫室的通風(fēng)口和入口均應(yīng)設(shè)置嚴(yán)密的防蟲網(wǎng)（圖2），尤其在入口處，一是要求2幅可開啟的防蟲網(wǎng)有足夠的重疊（至少應(yīng)達(dá)到門洞寬度的2/3，圖2b），二是要求在防蟲網(wǎng)的下部吊掛重物，避免防蟲網(wǎng)被風(fēng)吹起。

基地內(nèi)所有溫室四周均采用了手動卷膜器卷膜開窗。由于廣州周年溫度較高，大部分時間里通風(fēng)窗處于打開狀態(tài)，只有在冬季遇到冷空氣時才需要白天打開通風(fēng)窗，晚上關(guān)閉通風(fēng)窗。因此，卷膜器的人工操作作業(yè)時間較少，選擇手動卷膜開窗也是一種經(jīng)濟(jì)實用的方法。

為了充分利用丘陵山區(qū)的地形條件，最大限度提高溫室建設(shè)面積，基地溫室在平面布局上沒有局限在平整土地和規(guī)則用地的傳統(tǒng)布局模式中，而是充分利用地勢和地形，分散、錯落布局，將溫室建筑完全融入到山地環(huán)境中，既減少了溫室建設(shè)的土方平衡量，又最大限度利用了土地面積。這種溫室建設(shè)思路在丘陵山區(qū)值得推廣。

蔬菜種植模式

葉菜種植模式

基地內(nèi)主要以葉菜種植為主，完全采用水培模式，在管道上開設(shè)定植孔，每穴定植1株蔬菜。為了適應(yīng)葉菜生產(chǎn)對營養(yǎng)液的需要，定植管道采用了特制方管，該管在栽培架上安裝方便，管內(nèi)營養(yǎng)液分布均勻，是一種經(jīng)濟(jì)實用的栽培模式。

為了最大限度利用溫室空間，提高溫室地面利用率，在栽培床單層平面栽培的基礎(chǔ)上，劉教授的團(tuán)隊還開發(fā)了在栽培床下栽培耐弱光蔬菜和食用菌的種植模式。在交流中，劉教授還透露了開發(fā)3層栽培模式的想法，在上層栽培強光性蔬菜，中層栽培中光或弱光性蔬菜，下層種植弱光性蔬菜或暗光?微光的食用菌。多層栽培可大大降低單位產(chǎn)品設(shè)備的折舊攤銷和運行管理費用，可有效提高溫室生產(chǎn)效益。

葉菜生產(chǎn)的灌溉系統(tǒng)采用一端供水、另一端回水的模式。從營養(yǎng)液供液池引出的1根主管，沿全部栽培床的一端將營養(yǎng)液送到每個栽培床的端頭，通過支管將營養(yǎng)液從主管分流到栽培床床面，沿栽培床橫斷面設(shè)置1根配水管，在配水管上打孔或安裝毛管，將營養(yǎng)液流分送到每個栽培管中。管道在床面上設(shè)置一定的坡度，營養(yǎng)液在管道中流動直到管道的末端，可實現(xiàn)對整個栽培管道上每個植株的灌溉。在栽培管的末端，設(shè)置半圓管集液槽，將每個栽培管流出的營養(yǎng)液收集后，再集中回流到供液池。營養(yǎng)液供液池按一定區(qū)域面積設(shè)置，每棟溫室中按照種植面積大小設(shè)多個供液池。為了避免在集液槽中滋生藻類，在栽培管的末端和集液槽的上方覆蓋雙面黑白兩色地布，白面朝外反光，黑面朝內(nèi)遮光。

果菜種植模式

為了增加基地蔬菜種植的品種，劉教授還在探索果菜水培的種植模式。①用大直徑的圓管，在管道上直接開設(shè)定植孔，每孔定植一株作物，用吊線將植株通過縱向鋼絲吊掛在溫室結(jié)構(gòu)的下弦桿上。由于溫室空間高度受限，栽培管的位置在滿足操作要求和排水坡度的前提下應(yīng)盡可能貼近地面。這種栽培模式實際上和栽培架上的巖棉栽培模式基本相同，所不同的是這種栽培模式完全采用了水培方式，省去了巖棉或椰殼等栽培基質(zhì)，也大大減少了栽培設(shè)施的建設(shè)投資。②直接沿用栽培葉菜的小截面方管種植西瓜。由于栽培葉菜的床架與床面離地較高，床面與溫室下弦桿之間的空間小，采用吊蔓栽培高度不夠，此外，種植葉菜的栽培管道在一個栽培床面區(qū)域內(nèi)間距太小，綁蔓、放蔓作業(yè)沒有操作空間，所以采用了直接在床面上爬蔓的栽培模式。這種因地制宜的種植模式值得每一個種植者借鑒和學(xué)習(xí)。

蔬菜育苗模式

基地蔬菜生產(chǎn)用苗采用自給自足的模式。蔬菜育苗全部采用穴盤基質(zhì)育苗。育苗基質(zhì)采用草炭和珍珠巖的混合物。使用時，按照2種材料的混合比例，人工攪拌混合均勻后，供給蔬菜播種機組使用。蔬菜播種機組由基質(zhì)提升、基質(zhì)裝穴、穴盤壓穴、精量播種和穴盤傳送等設(shè)備組成。穴盤播種前后的傳送全部采用人工運送方式，播種機組的長度得到大大壓縮，也節(jié)約了播種設(shè)備在溫室中占用的空間。

育苗時采用2種材質(zhì)的穴盤。一種是傳統(tǒng)的黑色聚乙烯材質(zhì)軟質(zhì)穴盤；另一種是發(fā)泡硬質(zhì)板穴盤。前者采用架空床架支撐穴盤育苗，而后者則采用了地面水培育苗的方式。與苗床架栽培相比，地面水培育苗直接在地面上用塑料薄膜搭設(shè)水池，穴盤漂浮在水池中，不僅節(jié)約了苗床架的建設(shè)成本，還節(jié)約了栽培架之間的走道空間，進(jìn)一步提高了溫室的地面利用率，是一種經(jīng)濟(jì)有效的育苗模式。這種模式在煙草育苗中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但在蔬菜育苗中較少應(yīng)用。劉教授的成功探索，為蔬菜工廠化育苗又開辟了一條新的途徑。

廢棄物處理

基地生產(chǎn)的廢棄物包括老葉、莖稈、菜根、育苗栽培基質(zhì)、食用菌菌棒以及水培栽培一段后需要更換掉的廢棄營養(yǎng)液。

為了有效處理這些廢棄物，基地利用低洼區(qū)域修建了魚塘，魚塘塘基還可以養(yǎng)雞、鴨、鵝，基地廢棄的菜葉、菜根等部分投入水池喂魚或雞鴨鵝；或在田間林下散養(yǎng)柴雞，也可部分消化菜葉和菜根。喂養(yǎng)的雞鴨魚鵝可直接用于基地游客體驗餐廳的食材。

廢棄基質(zhì)、老葉、黃葉、蔬菜根系和種植食用菌的菌棒則經(jīng)過發(fā)酵處理后用作蔬菜水培種植架下耐弱光蔬菜的生長基質(zhì)，也可用于基地周圍農(nóng)田的土壤改良劑或肥料，可有效改良當(dāng)?shù)剞r(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)。剩余的基質(zhì)還可以通過添加適當(dāng)?shù)囊泛头柿?，生產(chǎn)出良好的生長基質(zhì)，打包之后可以銷售給花木公司作為栽培基質(zhì)或者直接銷售給城市居民種花種菜。

使用一段時間后廢棄的營養(yǎng)液由于含有部分養(yǎng)分，可作為生產(chǎn)基地周邊綠化或者露地栽培生產(chǎn)的肥源，可用于周圍農(nóng)田或林地灌溉，也可噴灑入廢棄植物殘體和育苗基質(zhì)的堆體中，以保持堆體的適當(dāng)濕潤，為此，基地建設(shè)有營養(yǎng)液循環(huán)水暫存池，將每茬生產(chǎn)結(jié)束后的廢棄營養(yǎng)液集中存放，并根據(jù)需要來使用。

基地內(nèi)完全實現(xiàn)了廢棄物的零排放，是一種完全的生態(tài)循環(huán)生產(chǎn)模式。

經(jīng)營模式

因葉菜易被損傷，而中國機械化包裝技術(shù)還不成熟。為此，基地基本采用人工包裝（圖9a）。這種包裝方式建設(shè)投資低，人工成本高。包裝的產(chǎn)品主打無公害品牌（圖9b），每個包裝袋上都有二維碼標(biāo)簽，可追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程（包括品種、播種、定植日期、采收和包裝時間、生產(chǎn)產(chǎn)品所在溫室等）和包裝工人的工號。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可直接追溯到產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)。為確保綠色產(chǎn)品認(rèn)證，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督部門定期或不定期對產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，每次抽檢都需要基地管理者對抽檢樣品進(jìn)行確認(rèn)并簽字（圖9c）。

由于葉菜生產(chǎn)時間短，生產(chǎn)過程在全程水培條件下進(jìn)行，葉菜從根到葉都沒有沾染土壤，所以，產(chǎn)品清潔、干凈、鮮嫩、纖維素低，但風(fēng)味不減，深受廣大消費者的喜愛。在銷售模式上，基地采用農(nóng)超對接模式，每天定量向指定的超市按時供應(yīng)包裝蔬菜?；貎?nèi)建設(shè)有一座冷庫，當(dāng)天采收的蔬菜先經(jīng)過預(yù)冷后再包裝，包裝后當(dāng)天直供超市。

除了穩(wěn)定的農(nóng)超對接銷售外，基地還通過電商模式進(jìn)行定量銷售。此外，基地內(nèi)還會組織游客觀光，一方面通過游客的品嘗體驗來直接消費產(chǎn)品；另一方面，消費者還會采買并外帶一部分產(chǎn)品。為了滿足游客品嘗體驗的要求，基地內(nèi)專門建設(shè)了一座“綠色蔬菜體驗餐廳”（圖10a），蔬菜采用大鍋蒸、煮、燙的烹飪模式（圖10b），大大減輕了后廚加工制作的壓力。后廚只要將蔬菜清洗干凈，提供到消費者的餐桌前，剩下的事情完全由消費者自己完成。這種餐飲模式一方面節(jié)約了餐食加工工序，節(jié)約了后廚面積和勞動成本，另一方面也符合廣東人的消費習(xí)慣，是一種非常經(jīng)濟(jì)健康的餐飲模式。消費者除了消費綠色蔬菜外，還可以消費基地養(yǎng)殖的魚、鴨、柴雞、雞蛋等肉蛋產(chǎn)品，還從附近農(nóng)戶買來了各種豆腐等土特產(chǎn)品，不僅豐富了餐桌食材品種，且?guī)恿酥車r(nóng)村的農(nóng)產(chǎn)品銷售，達(dá)到了共贏的效果。消費者的口碑成為了基地的宣傳廣告，每天來基地參觀消費的游客不斷，餐飲也很紅火。

為了進(jìn)一步滿足游客的需要，劉教授還開發(fā)了適合家庭葉菜種植的蔬菜栽培盒。這些蔬菜栽培盒完全采用營養(yǎng)液栽培，一組栽培盒由2個敞口塑料盒組成，下部為存放營養(yǎng)液的供液盒，上部為定植蔬菜的種植盒，種植盒支托或漂浮在供液盒中（圖11a、圖11b）。栽培盒除單個獨立種植蔬菜外，還可以通過造型疊落的方式種植蔬菜（圖11c），布置在室內(nèi)不僅是蔬菜的生產(chǎn)場所，也是室內(nèi)裝飾的重要組成部分，深受游客的青睞。這種一主多副的開發(fā)和經(jīng)營模式是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效措施，值得大力提倡和推廣。

幾點啟示

（1）以經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的蔬菜生產(chǎn)模式應(yīng)從溫室結(jié)構(gòu)選型、溫室環(huán)境控制設(shè)備配套、蔬菜栽培設(shè)施和栽培模式等各個環(huán)節(jié)上節(jié)約建設(shè)投資。該基地因地制宜地選擇鋸齒屋面連棟塑料溫室，采用室內(nèi)遮陽系統(tǒng)和完全自然通風(fēng)系統(tǒng)，大大節(jié)省了溫室的建設(shè)投資；采用管道水培模式，節(jié)省了運行和管理成本。

（2）高效利用溫室空間，提高溫室的地面利用率是提高溫室生產(chǎn)效益的可靠保證。該基地葉菜栽培從1層平面栽培提高到2層或3層立體栽培，育苗方式從苗床架育苗模式改變?yōu)槿孛嫠嘤缒Ｊ蕉即蟠筇岣吡藴厥业牡孛胬寐剩驕厥铱臻g要效益是提高溫室生產(chǎn)效益的一種有效途徑。

（3）一主多副，多種經(jīng)營。該基地以生產(chǎn)葉菜為主，但為了滿足游客的需求，配套了游客體驗餐廳、家庭蔬菜種植組件，有效增加了企業(yè)的產(chǎn)品種類，多渠道增收，充分挖掘生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈中的價值產(chǎn)品，是另一種提質(zhì)增效的有效措施。

（4）綠色生產(chǎn)、生態(tài)循環(huán)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障?；匾跃G色無公害蔬菜生產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，保證了產(chǎn)品的市場信譽和消費者的認(rèn)可，為產(chǎn)品的銷售奠定了基礎(chǔ)?；夭捎梅N養(yǎng)循環(huán)模式，有效處理了產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的固體和液體廢棄物，并將這些廢棄物二次開發(fā)利用，變廢為寶，不僅保護(hù)了生態(tài)，還創(chuàng)造了效益，一舉多得，值得推廣。

（5）開拓多通道銷售渠道，穩(wěn)定產(chǎn)品價格，提高產(chǎn)品附加價值是保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。農(nóng)超對接、電商經(jīng)營有效保障了產(chǎn)品的穩(wěn)定銷售價格和銷售渠道，游客服務(wù)是提升產(chǎn)品價值和形象的有效手段，尤其對城郊都市型生產(chǎn)企業(yè)，這一點尤為重要。

（6）科研成果只有通過轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，在實踐中得到檢驗，取得效益才是最好的科研成果。劉士哲教授通過多年的潛心研究，開發(fā)的各種水培蔬菜栽培模式，現(xiàn)已投放到生產(chǎn)實踐中，并親自參股經(jīng)營，一則說明了成果的實用性，二則也說明了作為科技工作者對自己成果的自信心，這才是真正寫在大地上的一篇好論文。

致謝

本文在成稿過程中，劉士哲教授親自進(jìn)行了審閱、補充和修改，作者深表謝意！