雷雨 李樹(shù)和 楊建忠 王廣 張海龍 吳博慧 楊天歌

摘 要：根據(jù)對(duì)陽(yáng)臺(tái)菜園的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，討論了陽(yáng)臺(tái)菜園在宣傳、配套服務(wù)體系、日后管理成本以及家庭無(wú)土栽培技術(shù)、設(shè)備存在的重要問(wèn)題，指出陽(yáng)臺(tái)菜園創(chuàng)業(yè)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：陽(yáng)臺(tái)菜園；發(fā)展趨勢(shì)；制約因素；解決方法

中圖分類號(hào)：S62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.09.036

Abstract： According to analysing the present situation of the balcony gardens domestic development ， discussed the balcony garden on the propaganda， supporting service system， management cost in the future and family important problems of soilless cultivation technology and equipment，point out the development direction of the balcony garden business in the future.

Key words： balcony garden； development trend；constraint；solution

在忙碌的21世紀(jì)，被鋼筋水泥包圍的我們幾乎與綠色絕緣，對(duì)于長(zhǎng)期生活在節(jié)奏緊張、空氣污濁的大城市中的居民無(wú)比渴望回歸自然，感受悠閑平淡的田園生活。同時(shí)農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留、濫用激素等問(wèn)題的出現(xiàn)，更是引發(fā)人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題的擔(dān)憂。家庭立體菜園的出現(xiàn)可謂一舉兩得，它能夠充分利用都市樓房的有限空間，如陽(yáng)臺(tái)、天臺(tái)、院子空地等來(lái)種植蔬菜，既讓家中增加綠意，讓人們?cè)诰o張工作之余，放松心情，緩解壓力，又可以自己動(dòng)手種出安全綠色的蔬菜，緩解農(nóng)產(chǎn)品安全帶來(lái)的困擾，對(duì)城市的“熱島效應(yīng)”也有一定的改善。

1 未來(lái)家庭立體菜園的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 經(jīng)濟(jì)性

陽(yáng)臺(tái)菜園的目標(biāo)是走向普通家庭，雖然降低設(shè)施投入成本非常必要，但絕不能追求栽培設(shè)備的低廉而忽視生產(chǎn)實(shí)用性，未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)是要通過(guò)設(shè)施工程手段降低無(wú)土栽培的勞動(dòng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)化種植管理的操作程序，通過(guò)無(wú)土栽培技術(shù)手段，使作物生長(zhǎng)更健壯，產(chǎn)量、品質(zhì)和商品性顯著提高，達(dá)到觀賞和食用的雙重目的，從而體現(xiàn)出隱藏的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.2 多功能性

在家中種植蔬菜不能像溫室大田那樣，因?yàn)殛?yáng)臺(tái)是家的重要組成部分，我們既要保持它的整潔還要保證它的美觀，且大多數(shù)一線城市的居民住宅面積并不大，陽(yáng)臺(tái)也是儲(chǔ)物的重要空間，把陽(yáng)臺(tái)蔬菜的栽培設(shè)施和居民的儲(chǔ)物空間完美結(jié)合，并保證整潔美觀，是陽(yáng)臺(tái)菜園理念推向大眾居民的關(guān)鍵。

1.3 大眾居民可操作性

經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，人們大多忙于自己的事業(yè)與生活，陽(yáng)臺(tái)菜園要向大眾推廣，必然要考慮到它的可操作性。許多蔬菜不同于花卉，管理難度較大，在一些關(guān)鍵生長(zhǎng)期一旦出現(xiàn)管理不善就會(huì)影響果蔬品質(zhì)和產(chǎn)量，因此，采用無(wú)土栽培設(shè)施和無(wú)土栽培技術(shù)等手段可到達(dá)管理方便、植物生長(zhǎng)良好，品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量高的目的，是陽(yáng)臺(tái)菜園發(fā)展的首選。

1.4 可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)性

研發(fā)新型的無(wú)土栽培設(shè)備是降低陽(yáng)臺(tái)菜園前期投入與日后管理成本的根本解決方法，這需要我們?nèi)パ邪l(fā)經(jīng)濟(jì)有效的材料來(lái)制作無(wú)土栽培設(shè)備，同時(shí)找到合適的無(wú)土栽培基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)液，這也是滿足其規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化高效生產(chǎn)的前提。

2 目前陽(yáng)臺(tái)菜園發(fā)展的制約因素

陽(yáng)臺(tái)菜園雖在利用閑置資源、創(chuàng)造低碳環(huán)境、提供有機(jī)蔬果等方面有著很好的實(shí)際作用，但目前陽(yáng)臺(tái)菜園在發(fā)展過(guò)程中還存在不少制約因素。

2.1 宣傳不到位，大眾了解甚少

人們對(duì)陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)尚處于轉(zhuǎn)型期。由于市民獲得信息的渠道單一，不能及時(shí)了解陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)新產(chǎn)品、新栽培模式較為陌生[1]，對(duì)種植出來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量品質(zhì)大多持懷疑態(tài)度，甚至在食用安全性方面也存在一定顧慮。

2.2 沒(méi)有完整產(chǎn)業(yè)鏈，相關(guān)配套服務(wù)體系不健全

目前陽(yáng)臺(tái)菜園還沒(méi)有完整的產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)調(diào)查，全國(guó)只有幾十家企業(yè)從事該領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)，且規(guī)模都較小，因此，陽(yáng)臺(tái)菜園在無(wú)土栽培設(shè)施配套、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、管理技術(shù)等方面還相對(duì)落后。其次，陽(yáng)臺(tái)菜園相關(guān)的配套服務(wù)體系尚未建立健全，在針對(duì)陽(yáng)臺(tái)種植農(nóng)作物過(guò)程中發(fā)生病蟲害以及在栽培技術(shù)、管理方式等方面的問(wèn)題沒(méi)有任何機(jī)構(gòu)、組織對(duì)居民進(jìn)行培訓(xùn)或指導(dǎo)，使得居民在陽(yáng)臺(tái)種植農(nóng)作物的過(guò)程中大多靠自身經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致很難達(dá)到預(yù)期效果。

2.3 前期投入和日后管理成本高

陽(yáng)臺(tái)上進(jìn)行農(nóng)作物種植的成本較高。目前市場(chǎng)上銷售的家庭無(wú)土栽培設(shè)施中，梯形管道和圓形管道的價(jià)格達(dá)100～500元，用一個(gè)可種50株左右的水培架進(jìn)行無(wú)土栽培，所用的營(yíng)養(yǎng)液每月也需幾十元，如在陽(yáng)臺(tái)上做到儲(chǔ)物種植，美觀整潔一體，則需花費(fèi)更多的人力、物力、財(cái)力，同時(shí)，對(duì)于開(kāi)放式和半開(kāi)放式陽(yáng)臺(tái)來(lái)講，花卉、果蔬受氣候影響較大，不易管理，維護(hù)費(fèi)用更高。

2.4 無(wú)土栽培設(shè)施問(wèn)題

現(xiàn)有水培設(shè)施存在的主要問(wèn)題是：（1）營(yíng)養(yǎng)液的儲(chǔ)液池設(shè)計(jì)、布局、安裝不夠合理，封閉性差，甚至一些水培設(shè)施直接在地表安裝使用，不采取地表隔離與凈化措施，造成栽培系統(tǒng)污染并且水培槽、定植板的連接性、封閉性較差，昆蟲、病菌、塵土易進(jìn)入根際環(huán)境，污染營(yíng)養(yǎng)液，而管道式水培存在清洗、消毒難度大、操作不方便的問(wèn)題，導(dǎo)致根系受害卻不能及時(shí)清理作物根際，病蟲害一旦發(fā)生，存在毀滅的風(fēng)險(xiǎn)；（2）營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)泵、供回液管路及配件選材不合理，易腐蝕，影響營(yíng)養(yǎng)液的化學(xué)性狀，對(duì)作物根系造成毒害，影響產(chǎn)量和品質(zhì)，設(shè)施的壽命短；（3）家庭陽(yáng)臺(tái)種植大多采取深液流水培、漂浮深水培，但在夏季高溫季節(jié)，根系容易發(fā)生缺氧腐爛的現(xiàn)象。

2.5 種植光照等環(huán)境問(wèn)題

陽(yáng)臺(tái)種植時(shí)光照是影響植物生長(zhǎng)的最大問(wèn)題。植物的生長(zhǎng)靠有機(jī)物的積累，即使是弱光的蔬菜，其光補(bǔ)償點(diǎn)也在15 000 lx左右，光飽和點(diǎn)為30 000～50 000 lx。在逆境光照條件下，蔬菜的生理生化特性會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，如過(guò)氧化物酶（POD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性，膜脂過(guò)氧化物（MDA）和葉綠素的含量都會(huì)發(fā)生變化[2-6]。而且蔬菜葉綠體的超微結(jié)構(gòu)遭到較大的破壞，其類囊體膜上附著的光合碳循環(huán)中的關(guān)鍵酶Rubisco含量下降[7]。因此，在弱光下蔬菜的各項(xiàng)生理生化反應(yīng)均遭到嚴(yán)重的破壞，其生長(zhǎng)受到抑制，主要表現(xiàn)為植株矮小，根冠比擴(kuò)大，無(wú)側(cè)根，且根尖缺乏根毛，有的甚至直接死亡，在弱光條件下蔬菜的產(chǎn)量無(wú)法滿足家庭正常食用的需要。

3 對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題的解決與設(shè)想

現(xiàn)有的眾多問(wèn)題不能一一完美解決，筆者對(duì)部分問(wèn)題得出了解決方案，對(duì)其他問(wèn)題提出解決設(shè)想。

3.1 加深民眾對(duì)陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)

據(jù)調(diào)查資料顯示，2012年上海市約有500多戶家庭陸續(xù)在陽(yáng)臺(tái)上開(kāi)辟了自家的“陽(yáng)臺(tái)菜園”[1]，顯然城市中目前開(kāi)辟自家陽(yáng)臺(tái)的人還很少。通過(guò)對(duì)天津40多戶已開(kāi)始在陽(yáng)臺(tái)種植的居民的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分居民利用陽(yáng)臺(tái)種植依然局限于傳統(tǒng)單一的有土種植模式，在栽培管理上大多借鑒大田栽培經(jīng)驗(yàn)，而經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)試與統(tǒng)計(jì)，營(yíng)養(yǎng)液無(wú)土栽培因其自身方便潔凈，植株成活率高，產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)更適合家庭菜園的種植。因此，要加大現(xiàn)代無(wú)土栽培技術(shù)及產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的推廣和宣傳力度，比如可以先選擇試點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行鼓勵(lì)性支持與推廣，再以試點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行輻射式推廣。同時(shí)，逐步加深人們對(duì)現(xiàn)代陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)，并理解相應(yīng)的技術(shù)原理，讓人們意識(shí)到陽(yáng)臺(tái)菜園營(yíng)養(yǎng)液栽培的優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)利益，直至主動(dòng)接受并愿意主動(dòng)改進(jìn)相應(yīng)的種植技巧。基于上述問(wèn)題，2015年8月，我們請(qǐng)?zhí)旖蜣r(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院李樹(shù)和教授和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王廣，在天津市五一陽(yáng)光社區(qū)居委會(huì)，向廣大居民宣講了園藝療法和無(wú)土栽培知識(shí)及室內(nèi)家居植物擺放知識(shí)，并現(xiàn)場(chǎng)解答了住戶在種植中遇到的問(wèn)題?；顒?dòng)的圓滿完成讓我們看到了居民對(duì)陽(yáng)臺(tái)菜園的興趣和目前困擾他們的問(wèn)題，因此，為推行陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)讓更多人接受就要展開(kāi)各類宣傳活動(dòng)從根本上增強(qiáng)民眾對(duì)陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。

3.2 無(wú)土栽培系統(tǒng)的消毒改良

目前大部分立體栽培系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使?fàn)I養(yǎng)液在有了病蟲害后很難得到防治，并會(huì)使病害傳播。目前營(yíng)養(yǎng)液消毒方法主要包括高溫消毒、氧化劑消毒、紫外線消毒及過(guò)濾消毒。在對(duì)比研究后發(fā)現(xiàn)，紫外線消毒是很適合用來(lái)配合陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的，在儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)液的裝置里加裝紫外線燈進(jìn)行消毒就可以很好地控制和消除由外界進(jìn)入的植物病害，解決病害難題。

3.3 補(bǔ)光

經(jīng)調(diào)查，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)一層玻璃的阻隔作用，光強(qiáng)一般會(huì)減少1/3，越往里光強(qiáng)減少越多，在離窗2 m處其光照強(qiáng)度減至室外的20%左右，若其光照強(qiáng)度為室外的20%以上，則適合種植蔬菜，其生長(zhǎng)情況與室外沒(méi)有顯著性差異。而在弱光條件下蔬菜的產(chǎn)量無(wú)法滿足家庭正常食用的需要，這時(shí)我們就要通過(guò)人工補(bǔ)光來(lái)維持植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育了。對(duì)于生長(zhǎng)階段，光照是蔬菜生長(zhǎng)的必要條件[8-9]，即使是對(duì)光照條件要求低的蔬菜在光照弱的條件下也無(wú)法正常生長(zhǎng)，而且即使是弱光的蔬菜，其光飽和點(diǎn)也在15 000 lx左右，光飽和點(diǎn)為30 000～50 000 lx左右。對(duì)于這種情況，我們一方面應(yīng)該考慮采用弱光性蔬菜品種，另一方面應(yīng)該用藍(lán)、紫光燈進(jìn)行光照的補(bǔ)充，來(lái)保證植物生長(zhǎng)與產(chǎn)量[10]。

3.4 立體栽培自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的使用

植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中要不斷從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使用營(yíng)養(yǎng)液栽培，可以為植物提供其所需的營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，并提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)。而且運(yùn)用營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)可以減少人力的消耗，降低因居民工作繁忙無(wú)暇顧及而使所栽植物死亡的概率。為解決陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)立體栽培系統(tǒng)的自動(dòng)補(bǔ)水、補(bǔ)光問(wèn)題，研究人員已設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于STM32 F 103微控制器的立體栽培架自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了硬件和軟件結(jié)合的自動(dòng)補(bǔ)水與補(bǔ)光控制。測(cè)試結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)可以較好地實(shí)現(xiàn)通過(guò)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)人工定時(shí)的準(zhǔn)確精量補(bǔ)水、補(bǔ)光控制，其精確度可達(dá)到毫秒級(jí)，達(dá)到栽培架中營(yíng)養(yǎng)液水分的補(bǔ)充及植物需光有效補(bǔ)給的目的。通過(guò)多次運(yùn)行，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠，可滿足陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)立體栽培系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水、補(bǔ)光的要求。

4 小 結(jié)

在人們?cè)絹?lái)越重視生活質(zhì)量的今天，更多的人迫切想在自己的居所增添一份綠意，可以在每天的繁忙過(guò)后享受一會(huì)兒閑適的田園生活，同時(shí)還以吃到自己種出的真正無(wú)污染的綠色蔬菜，這也是越來(lái)越多的人愿意參加到陽(yáng)臺(tái)菜園的原因，因此，做好推廣，加大對(duì)陽(yáng)臺(tái)菜園的種植與栽培設(shè)備的研究，就可以讓陽(yáng)臺(tái)菜園成為新型產(chǎn)業(yè)與商機(jī)。

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