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摘要：氣霧栽培是一種新型植物栽培方式，它采用營養液霧化的形式提供植物生長所需養分，克服植物生長過程中供氧、供肥的矛盾，易于塑造各種栽培景觀。主要闡述了氣霧栽培的特點以及在農業嘉年華中應用形式，分析氣霧栽培的不足和展望該技術未來發展前景。

關鍵詞：氣霧栽培；農業嘉年華；種植技術

農業嘉年華是我國都市農業的一種新業態，它集科技、觀光、科研等于一體，向人展示出現代農業的魅力。氣霧栽培技術是農業嘉年華中的亮點科技，相較于傳統土培及普通的水培，它最大的特點是可以讓植物根系徹底擺脫介質的束縛，直接暴露在空氣中生長，通過營養液霧化的形式提供植物生長所需養分，克服植物生長過程中供氧、供肥的矛盾[1]，易于塑造各種栽培景觀，未來發展前景廣闊。

1氣霧栽培與農業嘉年華的定義

1.1氣霧栽培

氣霧栽培是無土栽培的一種新型栽培方式，它根據植物生長過程中的水肥需求，利用自動化控制系統將霧化的營養養分間歇性供應于植物根系，保證植物正常生長[2]。

1.2農業嘉年華定義

農業嘉年華是都市農業演變而來的一種新模式，它以農業產業作為基礎，融入高新農業科技、當地民俗文化以及互動體驗等多種元素，打造的集農業、科技、觀光、培訓、推廣、生產等多功能的農業綜合體。

2氣霧栽培系統簡介

氣霧栽培設施由栽培系統和營養液循環系統兩部分構成。

2.1栽培系統栽培系統

一般由：定植板、定植杯、支撐骨架三部分組成，根據種植品種、氣候環境或者設施功能定位的不同，選擇適合的材質進行栽培主體的外形設計[3]。常用氣霧栽培模式有梯形、A字形、圓柱形、六邊形、懸掛式氣霧培等幾種。A字形及圓柱形（如圖1所示），是氣霧栽培模式中種植葉菜類常見的栽培模式，兼具產量與觀賞性，可用于工廠化生產。一般以聚苯板（或鐵網外覆黑白膜）為定植板，鋼結構為骨架，焊接成A字（或圓形）的龍骨。將植物根據適合的株行距定植在聚苯板外側，常種植葉菜類如紫油菜、烏塌菜、紫生菜等，株距一般為10~15cm，行距15~20cm。根系裸露在設施內部，通過預設營養液霧化供給系統進行水肥供應。梯形（如圖2所示）、六邊形為A字形氣霧培的進化版，該類種植方式的設施頂部設計成一個平面，種植植物時除了可以在兩側種植葉菜之外，還可以在頂部種植番茄、黃瓜、土豆等植株較高的植物種類。懸掛式氣霧培（如圖3所示）主要以觀賞為主，造型奇特觀賞性強，空間利用率高。該種栽培方式骨架結構復雜，一般為圓形，根據空間大小可調整高度及層數，溫室內一般為3層、高4.5m。定植部分也與一般的氣霧栽培設施不同，它由多個定植單體組合而成，每個定植單體由吊掛鎖鏈、PVC定植管、亞克力管箍構成，種上各色植物宛如一根根懸掛在半空中的彩色植物風鈴管。

2.2營養液循環系統

營養液循環系統主要包括水泵、過濾器、給回水管道、儲液池、霧化噴頭和自動控制器。營養液存儲于儲液池中，水泵啟動后，營養液經過濾器濾除雜質，通過霧化噴頭形成水霧供給植物根系，剩余的營養液則通過回液管道回流到儲液池中，實現營養液的循環使用。水泵的啟停、水位控制及供液間隔時間通過控制器及液位控制器進行全程自動化控制，杜絕了因人員疏忽未注意儲液池水位過低、沒及時斷電導致水泵空轉電機燒毀的問題，自動化程度高，且降低勞動力成本。

3氣霧栽培在農業嘉年華中的應用

3.1生產展示、技術推廣

3.1.1節水、提高肥料利用率、縮短植物生長周期[3]

節水灌溉一直是農業生產上的重點工作，滴管、微噴、膜下灌溉等技術也逐步替代了大水漫灌，大大提高了水資源的利用率。但無論是哪種灌溉方式，只要是土壤栽培，都必不可少地會造成水資源的浪費。水流過土壤，除了被植物吸收，還會因蒸騰作用向空中蒸發，被植物吸收的部分十分有限，而氣霧栽培水分通過霧化噴頭直供植物根系，未被吸收的水分匯集到設施底部，通過回液管道回流到儲液池中，設施內部及儲液池全部作防水處理，整個給水系統幾乎處于完全密閉的環境之中，最大程度地減少水分的無效蒸發及滲透，只有被植物吸收的水分通過植物生理代謝及葉片的蒸騰作用才能返回到大自然之中。植物對肥料的吸收是以離子交換的方式進行的，因此植物吸收養分的效率與根系周邊離子濃度、含氧量等很多因素有直接關系。常規土壤栽培肥料不僅會隨水分流失，而且肥料濃度也會因土壤含水量的不穩定而導致無法保證根域環境的最佳離子濃度。水培雖然可以保證根域的離子濃度，但水中含氧量有限，對植物的呼吸作用有較大影響，從而在一定程度上影響植物對養分的吸收效率。氣霧栽培通過霧化噴頭把營養液通過水霧方式直供植物根系，既可保持最佳離子濃度，也可提供植物生長需要的氧氣環境，極大地提高了肥料利用率，進而縮短了植物的生長周期。

3.1.2立體栽培，空間利用率高景觀效果好

氣霧栽培可以開發豎向空間，極大提高單位產量，而且充分利用光能，便于自動化管理，能減少人工成本。氣霧栽培在增產的同時，且不受水肥供應約束的特點，易于景觀造型，可充分發揮設計師的藝術創造能力，創作出形態各異的作品，展現植物的美。

3.1.3避免植物連作障礙，減輕因使用化肥農藥造成的環境污染[4]

氣霧栽培的水肥供應系統具有可循環重復利用的特點，整個水肥供應-回收-再利用是一條閉合的線路。因此，只需定期在水肥供應系統中的儲液池進行臭氧或紫外線消毒，即可保證植物根系的病蟲害防治，完全不會出現土壤中常見的連作障礙及各種土傳病蟲害。所以氣霧栽培可以預防根系病蟲害，降低農藥用量，有效解決農藥殘留等安全問題。

3.1.4可解決植物根系因缺氧問題引發的各類病癥，提高喜氧植物的成活率及增加產量

氣霧栽培種植的植物根系裸露在空氣中，氧氣供應充足，對一些需氧量比較高的植物種植有很大優勢，利于該類植物品種生長。

3.2科研以及研學教育

氣霧栽培最大的特點是可以使植物的根系直接暴露在空氣中生長，便于科研工作者觀察植株地上與地下部分的生長關系，收集根系分泌物，推動植物根系科學研究的發展。在校學生可直觀地觀察課堂所學根系部分的知識，同時開展實踐課程，提高學生們的實際操作能力，對幫助學生科普現代農業技術有很大的益處。

3.3藝術造景，提升植物觀賞價值

農業嘉年華是集農業生產、觀光、研學等為一體的綜合型園區，而眾多的農業科技之中最能展現植物美感的技術便是氣霧栽培。因其水肥供應的特點，可以讓景觀設計師最大程度地展示藝術造詣，創造出各種形狀的植物景觀。同時氣霧栽培的土豆等根莖類品種[5]打開了人們對植物生長認知的新天地，感嘆植物世界的奇妙。

4氣霧栽培技術存在的問題

4.1一次性投入高，維護成本較大

氣霧栽培生產設施雖然并不復雜，但構成系統的原材料價格較高，設施安裝費貴，相較于傳統土培的近乎“零”投入來說，種植設施投入太高，且氣霧栽培需要比較穩定的生長環境。因此一般在設施內進行生產或展示，除栽培設施投入之外，還要負擔農業設施的投入，綜合成本高。投入生產后，為保證植物的健康成長，需要不停地進行調節室內溫度、濕度、光照、水肥等環境。所以，無論是農業設施還是栽培系統，都需要定期維護修理甚至替換，運營成本相對較高。

4.2對管理技術要求較高，具有生產技術能力的人員少

氣霧栽培技術是比較專業的農業生產技術，需要從業者具備相應的理論及實踐經驗，方可參與管理種植。雖然我國是農業大國，但對氣霧栽培的研究尚淺，市場未普及、從業人員少，只有少數涉農高新企業及政府科研單位對此有深入研究，加之許多人對農業有很強的排斥心理，導致專業技術人員極度匱乏。

4.3系統對電力依賴嚴重，規模化生產需配備備用電源增加成本投入

無論是環境控制系統還是水肥供應系統，都需要通過電力發動，一旦出現電力供應不足，通風系統、降溫系統、遮陽系統、水肥供應系統等將全部癱瘓，光、肥、水、氣等哪一項調節不到位，都會造成輕則減產、重則死亡的后果，更不用說所有調節系統全部失靈。因此，采用氣霧栽培進行蔬菜規模化生產時，通常都需要配備發電機，以備不時之需。

4.4市場生產經驗欠缺，適合生產品種數量少還需摸索

目前市場通過氣霧栽培技術供應的品種以生菜、油菜等速生型葉菜為主，天葵、馬蘭頭、養心菜等少養生菜為輔，何首烏、太子參、桔梗等中藥材仍處于實驗生產階段，尚未大面積普及。

5結語

我國農業生產力水平尚處于高速發展階段，與發達國家相去甚遠，故應大力進行先進科技示范推廣。氣霧栽培雖然在生產上未能大面積應用，但在觀光、科技、休閑等各類農業園區中已經被廣泛應用，并得到了人們的高度認可。相信隨著人口老齡化的加劇，農業科技的不斷提升，產量高、品質好、空間利用大、自動化程度水平高的氣霧栽培會有一個美好的未來。

作者：郭顯亮 傅長智 盧曉斌 單位：北京中農富通園藝有限公司