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一种用于蔬菜无土化快速栽培技术的设施设计 土地资源是人类最基本的生产手段，也是人类社会发展的基础和重要因素。就一个国家而言，土地资源的质与量直接关系着该国资源配制方式和国家的经济发展模式。随着人口的不断增长，城市化进程进一步加快，经济结构进入了快速转型期，各省经济要保持平稳较快发展，必然会对土地等资源产生更大需求，对生态环境造成更大压力。据统计数据显示：中国人均耕地面积仅为920 m2，约为世界平均水平的40%。另外，使用化肥、农药、农家肥等土地利用行为对农业土地造成面源污染。1997～2009年，中国耕地减少和补充增减相抵，净减少0.082亿h m2。随着人口的急剧增长与耕地严重匮乏矛盾的不断突现，开发现有闲置空间势在必行。研究设计出一种用于农村闲置平房顶的无土栽培装置，该装置的推广应用，对于缓解土地资源利用及污染的压力、节约集约用地，具有现实和深远的意义。 1 种子苗菜栽培床架 拱型钢架大棚骨架(顶柱高3 m，侧柱高2 m，横梁柱长17 m，拱型棚顶弧长8 m、间隔1 m，以实际情况为准)；竹木拱棚(高2.8 m，横梁长16.8 m，弧长11 m，以实际情况为宜)；拱棚顶柱(高2.8 m)，太阳能双层充气塑料培植薄膜，芽苗菜植物种子(考虑到用种量大)；多层立体式芽苗菜栽培床架(木制且床架四脚安有万向轮，架长1.5 m，宽0.6 m，高2 m)；栽培培养基质(蛭石、泥炭草)；底部有孔的硬质栽培塑料育苗盘(0.6 m×0.25 m×0.05 m)；还有人工喷壶、卷帘或草帘、黑色遮阳网、小型家用太阳能电池组件和节能灯。 2 种子基地的绿化设计 该设计是通过对农村及城市周边一些闲置平房顶使用状况进行调查分析，结合园艺专业的特点，基于对设施园艺的理解，创新性的提出了“一种用于平房顶上的无土栽培装置”，可适用于蔬菜、药用植物及花卉等在平房顶上进行无土栽培。与现有技术相比，采取如上技术方案的无土栽培装置，将整个无土栽培装置安装在平房顶上，采光较好，还采用小型家用太阳能组件和节能灯的照明系统，能够充分利用太阳能，达到节能减排，环保等效果。芽苗菜、药用植物及花卉等栽培作物生长在育苗盘里，既节省耕地，节约集约用地，缓解土地的压力，还提高了复种指数，同时缩短芽菜、药用植物和花卉等的生长周期。由于培养基质采用蛭石和泥炭草等，具有成本低，保水、透气性好，搬运方便，环境污染小等特点，所以该装置生产出来的芽苗菜、药用植物和花卉具有丰富的营养价值。采用此装置，生态和经济效益也十分可观。 据我们调查，农村所建平房，房顶一般长18～30 m，宽3.6 m，总房顶面积为64.8～108 m2，平房顶上建菜棚实用面积约60～100 m2(除去入棚平台4～6 m2)。以100 m2顶面为例，可利用最大面积90 m2(除去过道面积10 m2)，每棚可安装90个菜盘架。每盘0.25 m×0.6 m=0.15 m2，每架放5层盘，每层放置6个苗盘，种植面积4.5m2,90个盘架可种植405 m2芽苗菜。按每7 d为1个采摘周期计算，2 700盘可采摘约405 kg芽苗菜，每月可采收1620 kg，每年按10个月采摘，总采摘量为16 200 kg，按市价销售5元/kg计算，每棚年毛收入8.1万元(第1年菜棚、菜架、菜盘固定投资6万元，种子、种子营养液及塑料薄膜成本约1.1万元，纯收入为1万元左右)，以后每年净收入在7万元左右，具有较高的经济效益和生态效益。 3 工艺介绍 3.1 双层钢架结构保护土壤温度 装置包括双层结构，外围有钢架结构的棚体，棚体内设置有竹木拱棚，拱形棚外壁包被有双层充气塑料薄膜，达到充分利用太阳能的特点。外层钢架结构保护内层竹木拱棚，解决了北方地区风沙大，竹木拱棚长期裸露容易损坏等问题，延长了拱形棚的寿命。在平房顶上实施立体无土栽培作业，采光性能较好，充分利用自然能源，解决了平房顶闲置的问题。 3.2 技术的关键 将无土栽培装置设计安置在平房顶上，构建配置优化的环保体系。 3.3 苗菜立体式栽培装置的组装 装置采用双层立体结构设计，首先在外层沿平房顶四周直立架设棚壁(12)、棚顶，棚顶包括多个钢结构支架(16)，支架沿相对的两个棚壁均匀间隔设置。其次在内层设置竹木拱棚(14)，竹木拱棚的外壁包被塑料薄膜，棚体(10)内可摆放多个育苗床架(18)，床架上放置育苗盘(20)，进行芽苗菜的立体式栽培。 下面结合设计示意图和具体实施方案进行详细说明。该装置如图所示，各部件具体组装方案为：四个棚壁支架两两相对设置，拱形钢架沿相对的两个棚壁均匀间隔设置，在拱形钢架内侧设置有竹木拱棚，在竹木拱棚的外壁包被有双层充气塑料薄膜，在棚体内设置有多个床架，每个床架有多层，并且每层之间的间隔相等，该床架上摆放有育苗盘，育苗盘内有培养基质，该栽培培养基质一般采用蛭石和泥炭草，