我國現(xiàn)代溫室種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展探究

吳小彬，丘武昌

（鑫晟欣（廈門）農(nóng)業(yè)工場技術(shù)有限公司，福建 廈門 361000）

環(huán)境可控的溫室種植業(yè)在我國獲得了快速的發(fā)展，尤其是進(jìn)入到20 世紀(jì)90 年代中期，我國大規(guī)模引進(jìn)了溫室成套設(shè)備，對國外各類先進(jìn)的技術(shù)以及種植經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了借鑒與吸收，促進(jìn)了我國現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。溫室種植業(yè)或養(yǎng)殖業(yè)作為一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程在先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備支持下，能夠高效地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和環(huán)境控制，可以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)收益。但是對于我國農(nóng)業(yè)科技人員以及農(nóng)業(yè)種植人員而言，溫室種植業(yè)是一項(xiàng)全新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代溫室種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展，是目前必須深入研究的課題，將直接關(guān)系到我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

1 現(xiàn)代溫室種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展的意義

現(xiàn)代溫室種植業(yè)是指在較為良好的調(diào)控設(shè)施環(huán)境下，通過建設(shè)大中型溫室，進(jìn)行園藝作物或其他經(jīng)濟(jì)作物的栽培和育苗工作。目前溫室種植業(yè)是我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中較為高檔的生產(chǎn)類型，在20 世紀(jì)90 年代初，我國現(xiàn)代溫室種植業(yè)采取的技術(shù)都是來自于國外引進(jìn)，而且種植面積較少，進(jìn)入到90 年代中期后，隨著種植面積的增加及種植經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，種植設(shè)備在快速發(fā)展，各類現(xiàn)代化的技術(shù)手段在不斷研發(fā)，國內(nèi)業(yè)界人士也在積極地討論現(xiàn)代溫室種植業(yè)在我國的未來發(fā)展前景以及可持續(xù)發(fā)展的途徑。對現(xiàn)代溫室可持續(xù)發(fā)展機(jī)制概念分析一般認(rèn)為，其包含2 方面的內(nèi)容，分別是：一是目前溫室種植業(yè)通過增加單位種植面積，增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，加強(qiáng)資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；二是現(xiàn)代溫室可持續(xù)發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)外延性的可持續(xù)。基質(zhì)栽培技術(shù)是目前最常使用的無土栽培技術(shù)之一，利用固體基質(zhì)替代土壤進(jìn)行農(nóng)作物種植，投資較低、污染量較低，農(nóng)作物產(chǎn)量較高，品質(zhì)更有保障。利用消毒后的培肥基質(zhì)，農(nóng)作物整個(gè)生長過程中需要添加各類營養(yǎng)成分，能夠避免無土栽培技術(shù)中出現(xiàn)營養(yǎng)液過度依賴、農(nóng)作物營養(yǎng)素缺乏等問題[1-2]。

圖1 現(xiàn)代化溫室種植系統(tǒng)Fig.1 The modern greenhouse planting system

2 現(xiàn)代溫室種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展途徑

2.1 土壤富營養(yǎng)化解決對策

利用溫室栽培的方式進(jìn)行農(nóng)作物的種植，會(huì)導(dǎo)致土壤表層出現(xiàn)鹽類營養(yǎng)物質(zhì)積累，造成土壤富營養(yǎng)化。對該現(xiàn)象進(jìn)行研究分析認(rèn)為，該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是用肥過量或者是由于長期農(nóng)作物覆蓋，導(dǎo)致營養(yǎng)元素得不到淋溶，土壤內(nèi)的營養(yǎng)成分會(huì)隨著土壤水分蒸發(fā)不斷向上運(yùn)動(dòng)，最終聚集到地表上。據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明，在栽培10 年以上的溫室大棚內(nèi)，如果每年都是大量給水、大量給肥，就會(huì)導(dǎo)致土壤中以鹽量為代表的營養(yǎng)成分遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地的營養(yǎng)成分。土壤富營養(yǎng)化會(huì)逐漸導(dǎo)致溫室內(nèi)種植業(yè)受到嚴(yán)重的影響，農(nóng)作物的生理機(jī)能和產(chǎn)量都會(huì)下降[3]。

防止土壤富營養(yǎng)化建議采用以下4 個(gè)步驟：第1 步采取測土配方施肥的方式。根據(jù)土壤中已有的土壤肥力，結(jié)合農(nóng)作物實(shí)際需肥量，科學(xué)制定適宜的肥料配方，及時(shí)做好土壤和農(nóng)作物產(chǎn)量的跟蹤檢測工作，對配方進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn)；第2 步利用營養(yǎng)液滴灌的方式進(jìn)行施肥。這種方式可以做到定時(shí)定量，極大地降低營養(yǎng)的損失，也能夠避免土壤富營養(yǎng)化；第3 步根據(jù)不同的農(nóng)作物實(shí)行輪作。該方法重點(diǎn)針對的是已經(jīng)呈現(xiàn)出營養(yǎng)化的土壤，將肥力消耗較多的作物進(jìn)行輪作，比如，反季種植玉米，這樣既可以消耗肥力，也能夠獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益；第4 步可以利用機(jī)生態(tài)型肥料進(jìn)行耕作，保障產(chǎn)量的同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。

2.2 溫室連作病害解決策略

在溫室內(nèi)種植番茄、茄子、辣椒、黃瓜、甜瓜、西瓜等作物時(shí)，由于農(nóng)作物種類會(huì)比較單一，連作現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致病蟲害加重，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致毀滅性的產(chǎn)量降低。另外，溫室種植也會(huì)存在因環(huán)境濕度過高而導(dǎo)致病害問題，針對這些問題可以采取的解決策略有以下幾點(diǎn)：首先，實(shí)行輪作，需要盡可能地輪作生態(tài)適應(yīng)性差異較大的作物，降低某些病害的生存率，從源頭上切斷病害的蔓延。其次，可以采取合理的栽培技術(shù)，通過灌溉和施肥等方式，培養(yǎng)出健康的農(nóng)作物，切忌過度供給肥料和水分，從而降低由于濕度增加而導(dǎo)致的植物土壤病害問題。最后，可以通過適當(dāng)降低溫室內(nèi)濕度來抑制病發(fā)[4]。采用冷凝水收集方式，同時(shí)推廣性能優(yōu)良的無滴膜，促進(jìn)室內(nèi)外空氣流通。

2.3 無土栽培營養(yǎng)液導(dǎo)致的環(huán)境污染解決途徑

在土壤栽培時(shí)，大多數(shù)使用的是營養(yǎng)液，配方主要以氮肥為主，導(dǎo)致大量硝態(tài)氮排入到土壤中，對自然環(huán)境中的水體或土壤環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。國外許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)制定出相應(yīng)法律法規(guī)，嚴(yán)禁營養(yǎng)液的肆意排放，但是我國由于無土栽培技術(shù)仍然處于發(fā)展階段，對于營養(yǎng)液的排放規(guī)定目前仍不健全，需要逐步健全相關(guān)法律法規(guī)[5]。

杜絕營養(yǎng)液肆意排放的策略有以下幾點(diǎn)：首先，應(yīng)該對無土栽培系統(tǒng)進(jìn)行改善，應(yīng)該盡量循環(huán)使用營養(yǎng)液，這樣既可以提高營養(yǎng)液的利用率，也能夠降低由于營養(yǎng)液排放導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。其次，應(yīng)該對剩余的營養(yǎng)液進(jìn)行回收使用。進(jìn)行基質(zhì)槽栽培時(shí)，鑒于營養(yǎng)液很難循環(huán)使用，可以設(shè)置回收槽在營養(yǎng)液排出口處對剩余的營養(yǎng)液進(jìn)行回收，將回收來的營養(yǎng)液經(jīng)過過濾、檢測等，繼續(xù)用于下一次的栽培。最后，可以采用有機(jī)生態(tài)型栽培，降低對于營養(yǎng)液的依賴性。該技術(shù)方法主要是把植物殘?jiān)?、爐渣或經(jīng)過發(fā)酵的動(dòng)物糞便等作為有機(jī)肥，通過定期施加有機(jī)肥，灌溉清水。這樣的栽培方式是最環(huán)保的灌肥方式，不僅能夠使所生產(chǎn)出的農(nóng)作物符合綠色食品標(biāo)準(zhǔn)，也能夠有效地降低硝酸鹽排放量。

2.4 能耗過高問題的解決策略

在溫室內(nèi)進(jìn)行農(nóng)作物的種植，往往需要保持溫度的恒定，這樣就會(huì)需要消耗大量的能源，導(dǎo)致能耗過高。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，溫室中的能耗水平可以達(dá)到一般農(nóng)田的8倍以上，但是產(chǎn)量僅有一般農(nóng)田的2 倍左右，所以單位投能的產(chǎn)值比例并不高，這需要引起人們高度重視。

針對這一問題，盡可能降低對于化石能源的依賴性，選擇使用新能源，比如太陽能、風(fēng)能、生物能等。目前，日本已經(jīng)研發(fā)出利用太陽能進(jìn)行溫室種植，將日間的太陽能儲蓄到夜間后，用熱能轉(zhuǎn)換的方式將釋放太陽能，但是該技術(shù)手段最大的缺陷是投資較大，所以也可以從其他方向來進(jìn)行研究，比如利用地?zé)峄蛟缙诘钠渌偕Y源。

3 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代溫室種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展，面臨的問題仍然較多，為了更進(jìn)一步地提高溫室種植業(yè)的產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的農(nóng)作物供給，必須對這些問題進(jìn)行深入分析，積極探討科學(xué)合理的解決對策，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，提高環(huán)境可控能力，在保障產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代溫室種植業(yè)的生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。