云南城乡楼顶绿色微农场构建初探

刘文安，刘彦坤，马继琼

（1.永平县第一中学，云南 永平 672600；2.永平县综合检测院，云南 永平 672600；3.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所，云南 昆明 650205）

随着人民生活水平的提高，云南城郊和广大农村自建平顶房呈现增长趋势，除太阳能热水器得到广泛推广应用外，多数楼顶空间闲置，日照、降水和植物资源未能得到充分利用，且平顶房顶层夏热冬冷，居住舒适度欠佳。屋顶空间的利用早已引起国内外的关注。“空中农园”在欧洲、北美、日本等地区（国家）相继得到了尝试，在屋顶有限空间内种植瓜果、蔬菜，实现了城市中安享田园生活的情怀。国内王艳[1]、李伯钧[2]、王沂[3]、桑士达[4]、张序昊[5]、郭辉[6]、吴学谦[7]对空中农园已进行了大量的探讨和实践。车正权[8]、国建强[9]将种植业，王广成[10]、谢小平[11]将养殖业引入屋顶利用中，李小丽[12]将传感自动检测技术和物联网通信技术应用到这一领域。然而，全国各地农耕习俗存在较大的差异，这些范例对云南平顶房楼顶利用的借鉴作用有限，有必要探索云南特有的利用模式。

1 楼顶绿色生态微农场构建方案

1．1 设施与构建方法

构建的绿色生态微农场位于云南省永平县博南镇县城城郊结合部的自建房顶，小区周边为农田和覆绿山丘。微农场设施包括菜地、鱼池、蜂箱、鸡舍、化粪池、太阳能热水器等，布局见示意图（见图1）。

图1 楼顶绿色低碳生态微农场布置示意图

（1）菜园。大小为4.25 m×1.2 m×0.45 m，四周用红砖砌边，底部留有泄水小孔，土壤为山基土∶黄土 = 4∶6，土层厚0.4～0.43 m，可通过滴灌管从太阳能水箱中补充水分。菜园设计在楼顶有承重横梁部位。

（2）鸡舍。用角铁焊制，为1.2 m×0.45 m×0.98 cm，计2个，叠放，垫高离地68 cm，每个鸡舍设引流槽，便于冲洗鸡粪引流至化粪池。

（3）化粪池。市场上购买的带盖塑料桶，大小为1 m×0.55 m×0.65 m。

（4）鱼池。用角铁制作4.25 m×2.25 m×0.8 m的无底框架，置于楼顶有横梁和承重墙的部位，在框架内铺设厚帆布，四周固定在框架上，鱼池内放少量泥土供种植水生植物，水深保持0.5～0.6 m。

（5）蜂箱。用木板制作，大小为0.55 m×0.4 m×0.38 m，计2个。

（6）太阳能热水器。由太阳能板和水箱组成，水箱与自来水管相连，除作为太阳能热水器储水用外，可作为补充菜地和鱼池的水源及冲洗鸡舍用，水箱可容水1 000 kg，置于房顶受力墙正上方，底离地面1.5 m；太阳能板单板1.7 m×1.6 m，计2板。

1．2 微型农场的运行

家庭剩菜剩饭和所产生的蔬菜废弃菜叶作为鸡、鱼饲料主要来源。鸡舍一般同时圈养土鸡6只，饲养5～6个月，全年可循环饲养2次，周年可养12只；鸡粪通过引流槽冲入化粪池，鸡粪发酵后作为蔬菜种植的主要肥料；鱼池水源来源于降水（夏秋季）和太阳能水箱（冬春季），春天放10～20尾长5～10 cm大小的草鱼、白鲢鱼、鲫鱼于池中，池内种植少量水稻、睡莲等水生植物，随着鱼苗的生长，中途捕捞合适大小的鱼，保留6～7尾年终捕捞。菜地采用地膜覆盖，日常需要的佐料姜、韭菜、葱、芫荽、薄荷、蒜苗、小米辣等周年种植，根据不同季节轮流种植番茄、红薯（食叶）、白菜、苦菜、生菜、大叶茼蒿、牛皮菜、青菜、空心菜、茄子、苋菜等，每种蔬菜种植量以3口之家计划，菜地水源来源于降水和太阳能水箱。蜜蜂采集周边农田或山丘蜜源植物花粉，每年收蜜2～3次。

1．3 顶楼居住舒适度比较

选择当地最热（7月）和最冷（1月）月份，于每天15:00（当地室温达最高时）记录楼房顶层房间温度，以同小区楼层相同而无楼顶农场房屋顶层房间作对照，当日最高气温资料来源当地气象部门。

2 屋顶微农场运行效果分析

2．1 经济效益分析

微农场自2020年建成试运行以来，不仅解决了家庭餐桌上的剩饭剩菜，节约了粮食，补充了家庭肉、鱼肉、蔬菜、蜂蜜等食品来源，降低了生活成本，方便了生活，增收节支经济效益显著。微农场由于物种多样，蔬菜不施用任何农药和化肥，产出的鸡肉、鱼肉和蔬菜绿色有机无公害。

以正常运行的2021年为例，增收节支分析如下：3口之家平均每天剩菜剩饭800 g，作为鸡和鱼的主要饲料来源，相当于少买玉米91.5 kg，节支311.1元（当地玉米单价3.4元/kg）；全年养鸡12只，合计17.25 kg，按当地市场价50元/kg，节支742.5元；全年收获各种鱼10.35 kg，按当地价20元/kg，节支207元；全年生产蔬菜和佐料101 kg，按8元/kg计价，节支808元；收获蜂蜜15 kg，按200元/kg计，增收3 000元。全年增收节支5 068.6元（见表1），其中养蜂充分利用了周边蜜源植物资源，经济效益最为显著。

表1 家庭楼顶微农场增收节支统计（2021年）

2．2 环境效益分析

一般认为屋顶有覆盖物对顶层室温具有调节作用。通过当地最热（2021年7月）和最冷（2022年1月）月份顶层房间温度分析比较（见表2），具有楼顶微农场的顶楼房间夏天比室外温度平均低0.4℃，而没有的则比室外温度高0.5 ℃，表明楼顶微农场对顶楼房间具有降温作用，具有楼顶微农场的顶楼房间比普通楼房温度低0.9 ℃；冬天有楼顶微农场的顶楼房间比室外温度高0.5 ℃，无楼顶微农场的房间则比室外温度高0.3 ℃，表明有楼顶微农场的房间更具保温作用。可见，楼顶微农场对顶层室温具有明显的调节作用，改善了顶楼房间居住舒适度。

表2 最热最冷月顶楼室温比较分析（云南永平）

楼顶微农场利用雨水添加鱼池水和浇灌蔬菜，减少了淡水资源的浪费和地表径流。根据永平县气象资料，年平均降雨量600 mm，即每平方米集水6 m3，每年菜园（5.1 m2）和鱼池（9.6 m2）合计可集水88.2 m3。

值得一提的是楼顶微农场不仅具有增收节支、改善居住体验、节约用水减少地表径流的作用，且为工作之余提供了一个农耕文化体验的场所。

3 讨 论

随着人类对资源循环所取得的经济、环境效益的逐步了解，废弃物循环的利用得到人们的重视。该微农场实现了物质和能量的循环利用：剩饭剩菜→鸡鱼→粪便或塘泥→土壤→蔬菜→鸡鱼，符合国家《关于加快发展农业循环经济的指导意见》废弃物处理资源化的要求，值得推广应用。

该微农场方案基于永平县的自然和生产条件，充分利用当地丰富的日照、降雨、热量和蜜源植物资源，不仅引入了当地广泛推广的太阳能热水器，还引入蔬菜种植、养鱼、养蜂、养鸡等当地传统的农耕习作内容，构建具有地方特色的楼顶绿色生态微农场，实现了蔬菜、鸡、鱼、蜂蜜等绿色食品的部分自给，改善顶楼居室的居住体验，同时美化了住宅，陶冶了情操，节约了耕地，经济效益和生态效益显著，适于在云南省乡镇和广大农村推广。