纳米反渗透膜栽培技术在蔬菜生产上的运用

顾雪梅 刘秀秀

（上海市浦东新区书院镇集体资产管理事务中心，上海 浦东新区201305）

纳米反渗透膜一般用于纯净水的生产，上海辛江农业专业技术合作社从日本引进纳米反渗透膜栽培技术并将其应用在蔬菜生产上。应用纳米反渗透膜栽培技术的大棚设施，如温控系统、水肥一体化等与普通大棚相同，不同之处表现为蔬菜作物根系的栽培层，栽培层从下往上分别为土壤（水泥地也可）、隔水薄膜、下部营养基（营养液）滴管、无纺布、纳米反渗透膜、上部培养基（营养液）滴管（见图1）。除纳米反渗透膜和培养基需每年更换外，其他材料可连续使用。蔬菜作物根系吸收的营养成分经纳米反渗透膜的过滤，除去了杂菌、病毒、重金属等对作物生长有害的物质，促进农作物健康生长。

图1 纳米反渗透膜栽培技术栽培层构造

1 纳米反渗透膜栽培技术的应用成效

上海辛江农业专业技术合作社坐落于上海市浦东新区书院镇塘北村，自2017年成立起就应用纳米反渗透膜栽培技术生产小番茄、彩虹小西瓜、水果黄瓜和彩椒等蔬菜作物（栽培实景见图2）。合作社生产的农产品平均667 m2产量达6 000 kg，由于采用品牌销售的模式，每kg销售价达100元，667 m2效益可达60万元，创造了高投入、高品质、高效益的经济模式。目前合作社正与有关科研院所合作，深入研发有关纳米反渗透膜应用在蔬菜生产上的一系列技术，如生产技术标准化、纳米反渗透膜生产国产化、栽培品种多样化等，希望能进一步推广该生产技术、生产模式，促进蔬菜生产现代化发展。

2 应用纳米反渗透膜栽培技术生产的蔬菜的优势

纳米反渗透膜对作物根系吸收养分的过滤作用，使种植的蔬菜具有多方面的优势。

2.1 营养成分

经测定，应用纳米反渗透膜栽培技术生产的番茄与普通水培番茄相比，营养成分显著提高（见表1）。

表1 各栽培方法每100 g番茄中营养成分的含量

2.2 蔬菜产品品质

经测定，应用纳米反渗透膜栽培技术、滴灌法和水培法生产的蔬菜品质不同，具体见表2。

表2 各栽培方法蔬菜产品的品质

2.3 工业化程度（番茄种植）

应用纳米反渗透膜栽培技术、滴灌法和水培法栽培蔬菜的工业化程度各不相同，具体见表3。

表3 各栽培方法的工业化程度

2.4 环境影响比较

应用纳米反渗透膜栽培技术、滴灌法和水培法栽培蔬菜的工业化程度各不相同，具体见表4。

表4 各栽培方法对环境产生的影响

3 纳米反渗透膜栽培技术的优势

3.1 作物长势强，产量高，品质好

与土壤栽培相比，应用纳米反渗透膜栽培的蔬菜生长周期短、长势强、产量高，而且产品品质好、洁净鲜嫩、无公害，可以用于生产绿色农产品。应用纳米反渗透膜栽培的瓜果蔬菜生长速度快，产品粗纤维含量低，外观整齐，着色均匀，口感好，营养价值高（应用纳米反渗透膜栽培的番茄VC 含量为154.9 mg/kg，比土壤栽培的提高25%，VA和各种矿物质含量也有所增加）。

3.2 省水省肥，省力省工

应用纳米反渗透膜栽培蔬菜可以减少水分、养分的流失，提高水分、养分的利用效率。据实验研究，应用纳米反渗透膜栽培蔬菜，耗水量只有土壤栽培的约1/10，而肥料利用率高达100%。纳米反渗透膜栽培技术对于干旱缺水地区发展蔬菜作物栽培有着重要的意义，是发展节水型农业的有效措施，同时应用纳米反渗透膜栽培技术生产蔬菜既不污染环境，也不受环境污染。应用纳米反渗透膜栽培技术还省去了繁重的翻地、中耕、整畦、除草等体力劳动，随着生产管理设施中计算机和智能系统的应用，机械化和自动化操作逐步完善，进一步提高劳动生产率，实现工业化生产，劳动强度会大大降低。

3.3 病虫害少，可避免土壤连作障碍

将纳米反渗透膜和园艺设施相结合，在相对封闭的环境条件下进行蔬菜生产，在一定程度上避免了外界有害因素和大棚土壤病原菌及害虫对作物的侵袭，免受土壤栽培施用有机肥带来的寄生虫卵和重金属、化学有害物等公害污染，加之作物生长健壮，因此病虫害发生轻微，且较易控制。

设施土壤栽培，作物连作常导致土壤中土传病虫害大量发生，土壤盐分积聚、养分失衡以及根系分泌物产生自毒作用等，土壤消毒处理不仅困难、成本高，而且缺乏高效药品，许多设施土壤种植蔬菜数年后，经济效益急速下滑[1]。纳米反渗透膜栽培技术可以从根本上避免和解决土壤连作障碍的问题，每收获一茬作物之后，只要对栽培系统材料进行更换、设施大棚进行消毒就可以马上种植下一茬作物。

3.4 大大扩展了农业生产空间

纳米反渗透膜栽培技术使蔬菜作物生产摆脱了土壤的约束，极大扩展了农业生产的可利用空间。运用纳米反渗透膜栽培技术可在空闲的荒山、荒地、河滩、海岛，甚至沙漠、弋壁滩进行蔬菜作物生产，在温室等园艺设施内可发展多层立体栽培，在城市还可利用楼顶、阳台等空间栽培蔬菜[2]。

3.5 纳米反渗透膜对环境友好

纳米反渗透膜是特殊材料做的，与普通农业生产使用的塑料膜不同。普通塑料膜废弃以后由于无法降解形成了白色污染，对环境、生态产生了负面影响。纳米反渗透膜在90 ℃的温度下即可降解成普通物质，对环境没有污染，对生态没有影响。

4 纳米反渗透膜栽培技术对现代农业的贡献

农业生产的特殊性和传统农业的小生产性，使中国农业的现代化发展之路缓慢。纳米反渗透膜栽培技术接近工业标准化生产，生产工人的培训可以不需要像传统农业技术一样学习完整的生产技术体系，短期内即可培训出符合生产要求的操作人员，解决了农业生产后继无人的难题。上海辛江农业专业技术合作社采用的纳米反渗透膜栽培技术，实现了农业生产方式的变革，使农业生产工业化，“先进的生产技术+成功的品牌创建+高投入高效益”的经营模式，成为工商资本投入农业获得成功的典范。