向屋頂空間要地

■浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所 李伯鈞

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來我國耕地呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。城鎮(zhèn)住宅區(qū)、工業(yè)園區(qū)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、市場(chǎng)、新農(nóng)村建設(shè)等任何項(xiàng)目都必須占用大量土地。至2008年年末我國城鄉(xiāng)建設(shè)占用土地2200多萬hm2，相當(dāng)于總耕地面積的17.83%。浙江省杭州市蕭山區(qū)，2001年農(nóng)村居民點(diǎn)及建制鎮(zhèn)、工礦、企業(yè)用地面積1.889742萬hm2，相當(dāng)于該區(qū)總耕地5.710699萬hm2的33.09%，就現(xiàn)有的建筑模式而言，新增建筑就意味著這片土地?zé)o法再做耕地用途。

為保證國人生存的食物需求，國家提出要保護(hù)18億畝耕地紅線——這是國人賴以生存的生命線。占用耕地必須通過其他途徑如開墾荒地，圍海、圍湖造田，開山造地等方式得到補(bǔ)充，謂之“占補(bǔ)平衡”。而以上任何一種補(bǔ)充耕地開墾的方式，都或多或少隱含著風(fēng)險(xiǎn)與潛在危機(jī)。如壓縮野生動(dòng)植物生存空間，導(dǎo)致野生動(dòng)物消亡；降低水庫容量與雨水調(diào)節(jié)功能，產(chǎn)生洪澇災(zāi)害或灌溉能力下降風(fēng)險(xiǎn)；致水土流失，江河淤塞引起環(huán)境問題等等。開墾造地資源有限，與巨大的建設(shè)需求占地只是杯水車薪。

民以食為天，如何緩解人口增長(zhǎng)與耕地面積日益減少的矛盾是橫亙?cè)趪嗣媲暗氖滓獑栴}。一方面，既不能任經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化等方式無節(jié)制的占用耕地。另一方面也不能凡耕地就絕對(duì)保護(hù)從而影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

因此，屋頂農(nóng)業(yè)利用是耕地保護(hù)一個(gè)值得探討的課題。屋頂造地可使建筑占地與造地同步，邊占邊補(bǔ)，達(dá)到占補(bǔ)動(dòng)態(tài)平衡，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和耕地保護(hù)的需求。

屋頂蔬菜生產(chǎn)有望成為城市新菜籃子工程

屋頂造地面積相對(duì)較小，似乎不適合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)大型機(jī)械操作的要求，但事實(shí)上目前除水稻、麥子、玉米、大豆、馬鈴薯等大宗糧食生產(chǎn)，從栽培、管理、到收獲可高度機(jī)械化之外，絕大部分蔬菜、水果生產(chǎn)，除土地耕翻與防病治蟲，機(jī)械化程度非常低。如葉菜類、茄果類、菜豆類的栽培等等，在農(nóng)村無論地塊面積多大，從種到收目前還完全依靠手工勞作，因此屋頂作為蔬菜生產(chǎn)基地是合適的。

我國的城鎮(zhèn)化正處在快速發(fā)展期，1978年，我國城鎮(zhèn)化率只有17.9%，到2011年，城鎮(zhèn)化率為51.3%，預(yù)計(jì)到2030年城鎮(zhèn)化率將達(dá)到75%～80%，人口越來越多地向大中城市聚集。

中國城鄉(xiāng)居民蔬菜人均消費(fèi)量為122.3～130kg/年，對(duì)于大中城市而言，蔬菜供應(yīng)數(shù)量龐大。近郊菜地被住宅區(qū)或工業(yè)區(qū)所占領(lǐng)，城市蔬菜供應(yīng)地離城市越來越遠(yuǎn)。遠(yuǎn)距離無特定目標(biāo)的市場(chǎng)供求關(guān)系，使蔬菜生產(chǎn)的盲目性增加，導(dǎo)致與城市穩(wěn)定的消費(fèi)脫節(jié)。因此給蔬菜供應(yīng)帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)，菜賤傷農(nóng)（農(nóng)民）、菜貴傷民（城市居民）周而復(fù)始的發(fā)生不可避免。

蔬菜生產(chǎn)地的外移，不但造成蔬菜供應(yīng)上的風(fēng)險(xiǎn)，而且也帶來鮮菜不“鮮”與高損耗的事實(shí)。蔬菜從收獲到上居民的餐桌，必須經(jīng)過生產(chǎn)地經(jīng)紀(jì)人收購歸類、裝箱、裝車，經(jīng)車、船的長(zhǎng)途運(yùn)輸進(jìn)城到蔬菜批發(fā)市場(chǎng)，再經(jīng)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)而入居民菜籃子，從蔬菜的采摘到居民食用，少則2天多則10天半月。蔬菜是含水量極高的農(nóng)產(chǎn)品，有的葉菜類水分高達(dá)95%，采收后極易失水萎蔫或腐爛，氨基酸、維生素類物質(zhì)因呼吸代謝而降低，粗纖維類物質(zhì)增加，口感變差。我國蔬菜每年的損耗率高達(dá)30%，這與生產(chǎn)、消費(fèi)脫節(jié)，長(zhǎng)距離運(yùn)銷不無關(guān)系。

為保障城市居民對(duì)蔬菜的巨大需求，使蔬菜生產(chǎn)與消費(fèi)無縫對(duì)接，將蔬菜生產(chǎn)從農(nóng)村引入城市，保證蔬菜的鮮嫩，減少損耗，屋頂蔬菜生產(chǎn)有望成為城市新菜籃子工程。

筆者進(jìn)行了為期4年的屋頂蔬菜栽培試驗(yàn)，一年4熟的2個(gè)組合青菜—黃瓜—豇豆—青菜，青菜—西紅柿—青菜—青菜產(chǎn)量分別為21.57～21.59kg/m2；一年3熟的2個(gè)組合青菜—茄子—茄子，青菜—黃豆—蘿卜分別為12.39～13.89kg/m2；一年2熟3個(gè)組合青菜—青菜、黃豆—青菜、葫蘆—葫蘆產(chǎn)量在8.14～9.35kg/m2之間；一年1熟的絲瓜與冬瓜產(chǎn)量在5.99～8.57kg/m2。四種耕作制，平均年生產(chǎn)蔬菜12.69kg/m2。如果按現(xiàn)有的生產(chǎn)水平和消費(fèi)量，城鎮(zhèn)居民人均有10m2屋頂菜地，基本能滿足全年蔬菜的供給。我國目前城鎮(zhèn)居民人均建設(shè)占地在100m2左右，農(nóng)村居民人均建設(shè)占地在180m2左右，只要規(guī)劃時(shí)有所考慮，人均開辟10m2屋頂菜地并非難事。在試驗(yàn)中，屋頂農(nóng)業(yè)利用面積占屋頂面積的64.1%～99.2%之間，平均為84.7%。建筑如果開辟成屋頂種植與地下室養(yǎng)殖模式，農(nóng)業(yè)利用面積可超過建筑占地面積，實(shí)現(xiàn)建筑只占空間不占地是可行的。

屋頂農(nóng)業(yè)利用具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益

經(jīng)濟(jì)效益

屋頂造地成本：土層在15cm時(shí)的荷載與目前現(xiàn)澆屋頂普遍采用的薄板架空隔熱層的荷載相當(dāng)，但可降低建筑成本10%左右；經(jīng)調(diào)查，三層樓農(nóng)居中的歐式尖頂房，僅尖頂成本就占整幢房子造價(jià)的一半或1/3強(qiáng)，若“平改綠”替代“平改坡”至少可節(jié)約資金一半以上。

土地效益：浙江每年如果屋頂造地占新建筑的50%，至少可節(jié)地10萬畝以上；以每畝20萬元的購地指標(biāo)價(jià)計(jì)算，每年可節(jié)約開支200億元以上，如果浙江省全部建設(shè)用地的1/4以建筑造地，可達(dá)120萬畝，同樣按每畝20萬元計(jì)算，高達(dá)2400億元。浙江省城鎮(zhèn)工業(yè)與住宅用地出讓價(jià)若以每畝50萬～500萬元計(jì)算，將產(chǎn)生0.6萬～6萬億的產(chǎn)值；如果增加120萬畝土地招商引資，引入的企業(yè)與產(chǎn)生的稅收難以估量。

栽培作物效益：屋頂種蔬菜，采用一年三季或四季栽培，可收獲蔬菜0.5萬～1萬公斤/畝.年左右，以每公斤1.5萬～2元計(jì)算，每畝、每年可增產(chǎn)值1萬～2萬元。

降低屋頂維修成本：屋頂造地后可減輕屋面遭受太陽爆曬與冰凍及溫差劇烈波動(dòng)造成的風(fēng)化；消除太陽紫外線對(duì)屋面的破壞。從2004年至今，覆土屋頂下面的混凝土還保存澆筑時(shí)的光潔，而非覆土下的混凝土表層已嚴(yán)重風(fēng)化，露出粗糙的沙子。據(jù)建筑專家推算，覆土并保持濕潤(rùn)的屋頂至少比裸屋頂壽命長(zhǎng)3～5倍。

社會(huì)、生態(tài)效益

保障供給。民以食為天，屋頂生產(chǎn)蔬菜以12.69kg/m2年，按城鎮(zhèn)人均蔬菜消費(fèi)125公斤折算，一人種菜可供200人食用。屋頂菜園是離人們生活最近的菜園，是城鄉(xiāng)完全融合，集休閑、觀光與農(nóng)作一體的菜籃子工程。

增強(qiáng)防災(zāi)、抗災(zāi)能力。屋頂造地栽培作物，可緩解居民對(duì)外地蔬菜、糧食的依賴，一旦出現(xiàn)大的自然災(zāi)害造成糧食危機(jī)，屋頂可隨時(shí)種速生蔬菜自救。屋頂菜園完全具備旱澇保收的潛力。

緩解甚至消除土地對(duì)建筑的制約。建房“只占空間不占地”，建房占地與耕地保護(hù)二者矛盾基本解決，有希望為實(shí)現(xiàn)“安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏”。

增加就業(yè)機(jī)會(huì)解放農(nóng)村勞動(dòng)力促進(jìn)城市化進(jìn)程。目前大部分蔬菜生產(chǎn)完全依靠人工栽培與管理，因此可消除因城市擴(kuò)大導(dǎo)致郊區(qū)農(nóng)民失地、失業(yè)現(xiàn)狀。城市通過屋頂利用蔬菜自給，基本農(nóng)田讓給可以大型機(jī)械操作的糧食生產(chǎn)，才能真正解放農(nóng)村勞動(dòng)力，吸納農(nóng)村中、老年農(nóng)民從事菜園管理，也可為青年農(nóng)民進(jìn)城，創(chuàng)造與父母團(tuán)聚在城市落地生根的條件，加快城市化過程與完全的城鄉(xiāng)一體。

提高市區(qū)中老年居民生活質(zhì)量。生命在于運(yùn)動(dòng)，離退休后中老年人生活比較清閑，若能給予適量的土地種菜、種花，每天用上菜場(chǎng)的時(shí)間勞動(dòng)，既賺得蔬菜又鍛煉了身體。

改善社會(huì)風(fēng)氣。城市擴(kuò)張導(dǎo)致郊區(qū)農(nóng)民失地，使部分農(nóng)民成為有閑階層，無所事事，整天沉湎于麻將或牌桌上，個(gè)別連房舍、土地補(bǔ)償款也輸光，導(dǎo)致家庭不和、社會(huì)不安。更有甚者，“三缺一”時(shí)還會(huì)把家中小孩也拉上，不但禍害當(dāng)代，還影響下一代。俗話說“閑人快活有禍”，屋頂種菜可壓縮有閑階層人群。

“城鄉(xiāng)一體化”的推進(jìn)媒介。城市農(nóng)業(yè)是一、二、三產(chǎn)業(yè)相互滲透、相互融合的產(chǎn)業(yè)，能完全打破原來城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)格局。使農(nóng)業(yè)從自然露地栽培、靠天吃飯，繁重單一，枯燥乏味的生產(chǎn)勞動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)檩p松、休閑、向往鍛煉的愉快勞動(dòng)。

農(nóng)業(yè)引入城市?？勺尦抢锖⒆恿私馐澄锷a(chǎn)過程，培養(yǎng)勞動(dòng)意識(shí)。因?yàn)槌抢锖⒆記]有食物從何而來的概念，也包括部分成年人，認(rèn)為只要有錢就能買到，因此對(duì)食物普遍不夠愛措?！颁z禾日當(dāng)午，汗滴禾下土，誰知盤中餐，粒粒皆辛苦?！蓖ㄟ^切身體會(huì)，培養(yǎng)節(jié)約食物的意識(shí)。

修復(fù)建筑對(duì)地球表面的破壞。建筑使地球表面水泥化、硬殼化，雨水瞬間流走不能滲入地下，不能正常參與水汽循環(huán)導(dǎo)致建筑物上部空氣干燥，呈沙漠化、小動(dòng)物死寂化；建筑表面晝夜溫差大于地表，大的城市建筑群可引起周邊小氣候異常。屋頂造地種作物，能大量吸納雨水，利用生活廢水參與水汽循環(huán)，保持建筑物上部空氣濕潤(rùn)，使小氣候平穩(wěn)；屋頂作物不僅為人類提供食物，也能為鳥類提供食物與棲息場(chǎng)所，使建筑單一的生活功能，擴(kuò)大為生產(chǎn)、生活、生態(tài)三者的結(jié)合，讓建筑最大限度接近自然，恢復(fù)生產(chǎn)與生態(tài)功能。

緩解城市綜合癥。屋頂覆土種植作物可吸收大量氮氧化合物、硫化物、二氧化碳等溫室氣體，有效降低PM2.5值。同時(shí)降低屋面的熱輻射，水分蒸發(fā)及作物蒸騰帶走大量的熱能，減輕熱島效應(yīng)；城市住宅與住宅間用架空層造地，架空層下全部辟為停車庫與走道，不但能破解城市停車難題。當(dāng)大面積屋頂造地，建筑物表面都覆土種菜、種果，城市將消失在綠色之中，植物森林將重新替代“水泥森林”。

節(jié)能環(huán)保。屋頂作物能有效利用太陽能并轉(zhuǎn)化成生物能而積累，每畝累積的生物干物質(zhì)量在1.5～3噸左右。屋頂農(nóng)業(yè)在利用生活廢水的同時(shí)，水中氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素反復(fù)被作物吸收利用，避免了開放式循環(huán)中營養(yǎng)元素的損失，減少化肥生產(chǎn)過程中能源的消耗。城市蔬菜自給，減輕蔬菜長(zhǎng)途運(yùn)輸過程中能源消耗。農(nóng)村蔬菜基地讓位于可大型機(jī)械操作的糧食生產(chǎn)，節(jié)約單位面積的能耗。屋頂造地，土壤與植物阻隔太陽熱輻射從屋頂導(dǎo)入，盛夏高溫季節(jié)室內(nèi)溫度降低5～6℃，冬天提高5～6℃，可少用空調(diào)而節(jié)電。

同時(shí)，生活廢水、有機(jī)廢物就近處理，用于作物栽培，在產(chǎn)生地源頭消化，消除對(duì)土壤、水系、空氣的二次污染。

結(jié)語

房屋是人類擋風(fēng)避雨的棲息場(chǎng)所，屋頂農(nóng)業(yè)利用的普及有賴于建材業(yè)的發(fā)展，與2500多年前的巴比倫“空中花園”比，屋頂種植的建筑質(zhì)量、技術(shù)已完全過關(guān)，屋頂農(nóng)業(yè)利用的建筑安全已不再是制約性問題，且建筑成本增加有限甚至節(jié)約，空中花園已不再是富人的奢侈品，建筑屋頂農(nóng)業(yè)利用的時(shí)機(jī)已成熟。但由于人們自身知識(shí)的局限性，信仰、觀念的差異性，對(duì)屋頂種植的了解不深產(chǎn)生恐懼等原因，短期內(nèi)難以被廣泛接納；我國建筑相關(guān)的各項(xiàng)政策、法規(guī)對(duì)屋頂種植還處于制約狀態(tài)；目前農(nóng)耕地食物生產(chǎn)還能維持人們生存的需求；城市綜合癥人們還能忍耐。因此空中菜園要從天上落到人間還需時(shí)日。

相信在不遠(yuǎn)的將來，50年或是100年后，屋頂農(nóng)業(yè)且產(chǎn)業(yè)化可能成為城鎮(zhèn)蔬、果供給的重要來源。以屋頂農(nóng)業(yè)為切入點(diǎn)的城市資源綜合利用，也可能成為消除城市綜合癥的良方和城市建設(shè)持續(xù)發(fā)展的先導(dǎo)。