蔬菜优质高效立体栽培模式技术研究

张 莉

（江苏省徐州市铜山区新区街道综合服务中心，江苏 徐州 221116）

1 蔬菜优质高效立体栽培概述

蔬菜优质高效立体栽培技术是指以蔬菜种植学、营养学、生态学、病理学、昆虫学、植物保护学等学科知识为基础，通过合理搭建立体栽培架、科学搭配蔬菜栽培液、合理布局不同蔬菜的混搭和种植密度，从而实现光照、空间、营养物质的有效利用，为高品质蔬菜的生产奠定基础。

现阶段，应用相对广泛的蔬菜优质高效立体栽培模式主要包括以栽培架为基础的多层立体栽培模式，以及以蔬菜间套种为主的平地栽培模式。与平地立体栽培模式相比较，多层立体栽培模式具有阳光、水资源、土壤资源利用率更高、单位面积蔬菜产量更大、蔬菜品质更优等方面的优势，但是其基础建设的成本较高，且需要较高的农艺技术作为支撑。

2 多层蔬菜优质高产立体栽培的主要技术分析

2.1 栽培架的搭建

构造合理的栽培架，可以实现对光能、热能、氧气、二氧化碳、肥料等自然资源的有效利用，从而构建相对平衡的蔬菜生态系统，提升土地的有效利用率（相关数据显示，立体栽培模式对土地有效利用率是普通种植模式的5倍以上），提高管理效率，为自动播种、自动水肥管理、病虫害精准防控等措施的落实提供一定的基础。伴随着现代化技术在蔬菜栽培过程中应用率越来越高，我国的蔬菜栽培架已经由单一性多面体、圆柱体向囊括垂挂式、错层凹槽式、管道式等多形式的多层平面、平面圆柱混合搭配、多角体方向发展。

平面多层立体栽培框架一般包括以下基本结构：（1）主管道的位于栽培架的底层，主要负责营养液的运输以及向平面槽的供应。（2）平面层标配有承载营养液的栽培池（或栽培板）。由于平面多层的种植模式，导致阳光自上而下衰减，再加上栽培温室高度以及作业管理方面的制约，一般而言自然型平面立体栽培框架的栽培层在3～5层，而具备栽培棚高度达标、LED补光、施药、施肥、采摘等作业自动化、机械化程度较高的智能化平面立体栽培框架的栽培层已经达10～15层。受基本结构的限制，平面多层立体栽培框架只适用于蔬菜的水培模式。

圆柱式立体栽培框架的基本结构：（1）主干圆柱，构成栽培架的主体，负责营养物质的整体运输和精准供应。（2）栽培孔，以圆圈或者螺旋状分布于栽培柱周围，其主要功能是将根系固定在栽培柱内部。圆柱式立体栽培架主要是通过安装在栽培柱内部的雾化设备，将营养液分散成细小的雾滴供应给农作物的根系，满足其对于营养物质以及水分的需求。

多面体立体栽培框架是在平面多层立体栽培框架的基础上进行的改良。其主要优势体现在以下几方面：（1）可以依据该地区的光照强度、日照时长、不同方位的温湿度等特征，进行多面体的形状和栽培层的科学规划，提高立体框架与基本设施、周围环境之间的匹配性，进一步提高对自然资源的有效利用率。（2）在营养物质供应方面，以雾化栽培技术取代传统的水培，实现营养物质和水分更加精准的供应。

幕墙式立体栽培框架的主要是通过在设施温室内规划栽培墙体（依据蔬菜栽培种类，规划为单面墙、双面墙）为基础，进行农作物栽培结构的合理布局，其营养液的供应模式是潮汐灌溉，主要补光方式是自然照射+LED补光。幕墙式立体栽培具有设计简单、作业方面、布局科学等方面的优势。

垂挂式立体栽培框架的主要设计和构造包括以下几方面：（1）通过搭配固定支架的方式，在设施温室上部，合理布局栽培管道、栽培凹槽。（2）在栽培管道或栽培槽内填充配置好的营养基质，并合理布局滴灌管道。垂挂式立体栽培模式具有以下优势：（1）蔬菜的播种、灌溉、施肥、病虫害防治等作业，均位于设施上部，离开地表土后，可以有效抑制根茎腐病、根结线虫病、根腐病、蛴螬、蝼蛄等病原微生物以及靶标害虫的传播，从而降低土传病虫害的发生概率。（2）可以根据黄瓜、冬瓜、苦瓜等蔬菜的垂蔓高度，合理规划栽培管道的高度，即可保证蔬菜的正常垂蔓，又省略了嫩枝蔓向上生长所需的搭架作业。（3）其自上而下的垂蔓结构，可以有效提高蔬菜叶片对于光照资源的利用率。（4）与传统的蔬菜栽培模式相比较，垂挂式立体栽培可以显著提高蔬菜的种植密度，提高作业效率、降低劳动强度、增加经济效益。

2.2 不同蔬菜立体栽培模式的合理混搭

蔬菜立体栽培的合理混搭是指依据栽培模式的基本框架，结合区域生态环境（有效光照量、昼夜温差、空气温湿度等指标）以及农艺技术，合理规划蔬菜的栽培品种。

蔬菜多层立体栽培模式，可以在上层种植芹菜、生菜、菠菜等喜光作物，而在下层则种植耐阴性良好的食用菌、蒜黄、韭黄等作物。在栽培层的两侧则可以种植黄瓜、番茄、茄子等植株相对较大的蔬菜品种。

竖向圆柱式立体栽培模式与幕墙式立体栽培，主要以栽培小白菜、娃娃菜、生菜、香菜、苋菜等占用空间较小的小型叶菜为主，而横向圆柱式立体栽培模式，则以种植番茄、茄子、辣椒等体型较大的茄果类蔬菜为主。

垂挂式立体栽培模式以种植黄瓜、苦瓜、甜瓜等需要搭架枝蔓的蔬菜为主。

2.3 营养液的复配与循环

与普通的蔬菜栽培模式不同，多层蔬菜优质高产立体栽培模式一般以营养液的供应或者营养基质种植为主，其中营养基质中一般所包含的营养成分相对有限，主要以种植菠菜、芹菜、莴苣等体型较小的叶菜为主。而营养液的合理复配，则是保证蔬菜在不同生长周期对于不同营养物质需求的关键。

首先按照蔬菜在不同生长周期对于各类营养成分的实际需求，将营养物质按照一定的比例在储液池内复配完成，然后在压力泵提供动力的基础上，由循环泵进入主管道，然后再通过支干道，经过毛细管的滴管孔或者雾化器供应给蔬菜的根系周围，随后在经过回水槽循环至储液池，一般而言，要定期对营养液循环体系的雾化头、滴管孔进行清理，避免堵塞导致营养物质的供应量不足。

依据所种植蔬菜的种类以及生长周期，进行营养液的合理搭配，一般而言，叶菜类的营养液的配备（按照1t水计算）可以按照硝酸钙180～250g、硝酸钾300～430g、磷酸二氢钾50～60g、硫酸镁110～130g、螯合铁12～18g、硼酸1.0～1.3g、氯化锰0.5～0.8g、硫酸锌0.07～0.10g、硫酸铜0.03～0.05g、钼酸钠0.010～0.015g的比例进行复配，而茄果类的蔬菜，可以参照以下比例进行复配（以1t水计计算），硝酸钾500～700g、硝酸钙900～1100g、硫酸镁350～450g、硫酸钾180～220g、乙二胺四乙酸二钠18～22g、硫酸亚铁13～16g、硼酸5～6g、硫酸锰3～5g、硫酸锌0.8～1.0g、硫酸铜0.1～0.15g、钼酸铵0.15～0.20g。

3 平面蔬菜优质高产立体栽培的主要技术分析

平面蔬菜优质高产立体栽培是指依据不同蔬菜的生长习性，采用“蔬菜间套种”、合理种植的方式，在蔬菜栽培田形成复合立体栽培的基本框架，有效提高温室设施内蔬菜种植对于阳光、土壤、水分、空间等资源的利用率。

3.1 同种类蔬菜立体栽培模式

同种类蔬菜的立体栽培模式是指利用不同蔬菜的收获周期、植株大小、叶面积大小之间的差异，进行栽培时间、栽培模式、种植密度的合理调整。主要包括以下几种：（1）在保证黄瓜正常生长的基础上，在黄瓜栽培行之间添加矮化植株，可以使黄瓜的总产量增加1/3左右。（2）以番茄早熟品种为主栽培行，其栽培行距一般控制在0.9～1.0m，株距控制在28～30cm之间，在主栽培行一侧40～43cm处，按照26～28cm的株距栽培番茄晚熟品种，早熟品种留2～3穗果后，进行封顶作业，晚熟番茄留6穗果左右，进行封顶，从而有效保证番茄营养物质的供应，提升其品质。

3.2 不同蔬菜之间的立体栽培技术

不同蔬菜之间的立体栽培技术，主要是利用蔬菜植株大小的不同，通过合理规划栽培密度和栽培模式，进行蔬菜的错位栽培。（1）黄瓜、苦瓜套种技术，在9月下旬～10月上旬，先进性黄瓜的栽培（优先选择抗逆性强、耐低温、光照需求量低的黄瓜品种），其栽培行距一般为70～75cm，株距为29～31cm，然后进行苦瓜的栽培，其种植行距一般控制在160～165cm，株距一般控制在200～210cm，前期以培养黄瓜生长为主，在进入三月中旬～四月上旬的时候，对黄瓜进行拔除作业，进行苦瓜枝蔓的培养、采摘，一直到6月份左右，进行苦瓜枝蔓的清理。（2）春季辣椒与莴苣的套种技术，首先按照垄宽80～85cm，畦宽95～100cm的标准进行起垄作业，然后以垄上双行的栽培模式，进行甜椒的种植（推荐农大40、牟农1号等晚熟品种），在平畦内，按照株距、株距均为30～32cm的标准种植莴苣，莴苣一般于3月中下旬～4月上旬进行采收，采收完成后，可以在田间搭建“人”字形枝蔓架，然后进行豆角的栽培，在盛夏季，豆角枝蔓具有为甜椒遮阴降温的效果。

4 推进蔬菜优质高效栽培技术进程的必要性

4.1 节约资源、提高单位面积蔬菜的产量

进行蔬菜的立体化栽培，可以推进蔬菜集约化、规模化种植的进程，从而实现相同生产资源（肥料、农药、土地、阳关、水等）的前提下，生产出更多的蔬菜，有效缓解我国农耕地不足、灌溉用水紧缺的现状。

4.2 提高效率、节约成本

传统的蔬菜种植，其种植、水肥管理、采摘等环节，需要较大的劳动力输出，而立体栽培模式可以实现蔬菜种植的机械化、水肥管理的智能化、蔬菜采摘的简约化，从而全面提高作业效率，节省人工成本，使得农民可以种植更大面积的蔬菜，提高农民收益、助力乡村振兴。

4.3 推进蔬菜种植向绿色、可持续的方向发展

蔬菜品质较低一直是影响我国人民“舌尖上”的安全，制约蔬菜进出口贸易的重要因素。而蔬菜优质高效立体模式的推广，可以从以下几方面有效提高蔬菜的品质。（1）依据蔬菜的实际生长需求，进行营养物质和水分的补充，从而加速精准灌溉技术、科学施肥技术的普及，有效提升蔬菜品质、产量的同时，降低蔬菜的肥残。（2）立体式栽培模式的推广，可以创造利于蔬菜生长、而不利于病原微生物以及靶标害虫扩散的基础环境，有效降低病虫害的发生概率，降低化学农药的使用量，降低农残，为培育高品质、绿色、有机蔬菜奠定基础。