無土栽培已不存在技術瓶頸，爲何傳統土壤栽培仍是農業生産主角？

發(fā)表時(shí)間：2024-01-10 15:58

普通市民與無土栽培技術的距離，沒(méi)有想象中遙遠。我國(guó)無土栽培技術經(jīng)過(guò)半個世紀發(fā)展，已能(néng)夠伴随著(zhe)植物盆栽、陽台蔬菜，陸續進(jìn)入城市生活，在居所裡(lǐ)占得一席之地。而在農業生産的前沿，無土栽培也正憑借環保、節水、高效的優勢，開(kāi)始以基質和營養液的形式滋養著(zhe)設施蔬菜的生命。

在未來設施農業中，人們腳下的大地，可能(néng)不再是孕育作物的永恒主角。但中國(guó)農科院蔬菜花卉研究所研究員餘宏軍告訴記者，無土栽培技術日趨成(chéng)熟的當下，技術從前沿到普及，還(hái)有許多門檻，這(zhè)些門檻不止來自農業本身，也有賴于數字技術與工業等領域的共同進(jìn)步。同時(shí)，質量與價格、成(chéng)本與收益，技術的突破與普及，在農業生産者那裡(lǐ)，首先面(miàn)對(duì)的總是一個計算題。

今年6月，在上海崇明島封閉的集裝箱裡(lǐ)，人工光照下，水培孕育的生菜成(chéng)熟了。新京報記者田傑雄攝

焦點1：無土栽培技術三大領域均已趨于成(chéng)熟

細說(shuō)起(qǐ)來我國(guó)的無土栽培曆史不可謂不悠久：自宋代起(qǐ)，就(jiù)有了水仙花、風信子的水培曆史，南方船戶們以水上木筏種(zhǒng)得的“浮田”，讓許多農作物得到了江河湖水的滋養。

我國(guó)現代科學(xué)意義上無土栽培技術的開(kāi)端，則可追溯到上世紀三十年代的上海。1937年，以煤渣爲基質、利用營養液循環供液，溫室内也栽培出了少量番茄，那是上海的四維農場，也是中國(guó)最早的無土栽培蔬菜農場。此後(hòu)，直到上世紀七十年代，山東農業大學(xué)開(kāi)始用蛭石栽培西瓜、黃瓜、番茄等作物，正式開(kāi)始無土栽培的研究，并在九十年代前後(hòu)逐步轉爲生産應用。

事(shì)實上，我國(guó)在無土栽培技術領域起(qǐ)步較晚，同時(shí)期美國(guó)、日本以及許多歐洲國(guó)家的無土栽培種(zhǒng)植面(miàn)積已經(jīng)達到數百公頃，進(jìn)入二十一世紀後(hòu)，也率先實現了機械化、現代化。

中國(guó)農科院蔬菜花卉研究所研究員餘宏軍告訴記者，在我國(guó)，無土栽培曾經(jīng)一直被列爲原農業部的重點科研課題、國(guó)家重點攻關項目，近半個世紀以來，無土栽培技術得到了快速發(fā)展，尤其是随著(zhe)國(guó)内設施農業的發(fā)展，技術普及和應用進(jìn)入快車道(dào)。

中國(guó)農科院蔬菜花卉研究所研究員餘宏軍。受訪者供圖

這(zhè)項技術并不神秘，它與普通人的距離很近。“最常見的無土栽培實際上已經(jīng)融入到了日常生活之中，比如養花、陽台種(zhǒng)菜，有時(shí)會(huì)用到的陶粒、沙子、蛭石、珍珠岩，都(dōu)屬于基質，另外也有大家都(dōu)熟悉的一些水生花卉。這(zhè)些都(dōu)是普通人接觸無土栽培最直接的方式。”餘宏軍說(shuō)。

“在研究層面(miàn)，無土栽培這(zhè)項技術現階段并不存在瓶頸。”餘宏軍介紹，當前，無土栽培技術主要分爲霧培、基質培以及水培，也就(jiù)是營養液栽培，這(zhè)三種(zhǒng)方式，各自都(dōu)有長(cháng)時(shí)間發(fā)展曆史，技術趨于成(chéng)熟。近年以來，無土栽培領域的發(fā)展，多是基于前期成(chéng)果的改良，以滿足更多特定需求。

焦點2：高額成(chéng)本和投入制約技術普及

盡管不存在明顯技術瓶頸，但在農業生産端，無土栽培技術與消費者餐桌仍存在隔閡。餘宏軍告訴記者，即便應用場景逐漸增多，但農業生産占比不足一成(chéng)。“在真正的規模化生産上，技術的使用還(hái)處于起(qǐ)步階段，目前農業生産的主要形式仍是土壤栽培。”

成(chéng)本是最主要的制約因素。在與日光溫室、植物工廠模式相配合下，無土栽培技術的确可爲植物高效供給生長(cháng)養分，挖掘增産潛力。相對(duì)于傳統土壤栽培方式，無土栽培的優勢很明顯，它有效預防著(zhe)病蟲害的發(fā)生，減少化學(xué)農業投入，也拓展更多土地資源。在現代農業設施中，運用前沿技術的無土栽培産物，擁有傳統栽培方式所望塵莫及的商品化率。

而在實現高産、高效、低耗的農業生産目的的同時(shí)，往往伴随著(zhe)高昂的生産成(chéng)本。

“與傳統的土壤栽培相比，無土栽培注定有額外投入。”不提及伴随無土栽培應用的各種(zhǒng)設施設備，在餘宏軍看來，單單是技術本身投資，已經(jīng)爲普通農業生産者立了很高的門檻。

“一些本身經(jīng)濟效益比較好(hǎo)的作物，對(duì)于無土栽培的接受程度、寄予的期待，都(dōu)會(huì)更高一些。”餘宏軍提到了草莓、藍莓等高效益的經(jīng)濟作物，當無土栽培的應用建立在良好(hǎo)的産業發(fā)展背景下時(shí)，對(duì)于生産者，往往“事(shì)半功倍”。

還(hái)有一些例外，存在于特定的區域和條件下——包括無土栽培在内的許多前沿技術，正在爲極端、惡劣環境下的農業生産提供解決方案。如在西北甘肅河西走廊，利用基質無土栽培技術和高效節水技術，荒漠戈壁也能(néng)成(chéng)爲農業綠洲，高效産出農産品。根據當地相關的意見政策，未來這(zhè)裡(lǐ)將(jiāng)成(chéng)爲西北乃至中亞、西亞、南亞地區富有競争力的“菜籃子”産品生産供應基地。

焦點3：農業將(jiāng)在集成(chéng)領域探索未來

縱然技術成(chéng)熟，近幾年來在無土栽培領域國(guó)内外都(dōu)沒(méi)有更多重大的突破和成(chéng)果，不能(néng)回避的是，在技術應用層面(miàn)，我國(guó)與許多發(fā)達國(guó)家之間仍有差距。

記者獲悉，截至2019年，世界範圍内運用無土栽培技術的國(guó)家和地區已經(jīng)超過(guò)100個，而包括荷蘭在内的許多歐盟國(guó)家，約八至九成(chéng)的溫室生産應用了無土栽培的技術，面(miàn)積和效益也在持續增長(cháng)。

在餘宏軍看來，這(zhè)樣的差距除源于技術起(qǐ)步的先後(hòu)、發(fā)展的快慢，也會(huì)受到我國(guó)農業生産本身的環境影響。“農業生産是需要計劃性的，例如無土栽培技術最先進(jìn)的荷蘭，投入、産出、收益、菜價變化的幅度，都(dōu)是可以算出來的。在擺脫了靠天吃飯的溫室大棚、植物工廠裡(lǐ)，成(chéng)本和收益是穩定的。”餘宏軍提到，在無土栽培技術應用比較成(chéng)熟、廣泛的國(guó)家，農業的計劃性程度會(huì)較高，農業生産是有序的。而我國(guó)國(guó)土面(miàn)積廣闊，自然環境和技術應用水平都(dōu)存在較大差異，農業生産的計劃性相對(duì)較弱，對(duì)于農業生産者來說(shuō)，技術的投入仍有風險。

在完全封閉的集裝箱裡(lǐ)生産标準化的蔬菜、在無人溫室大棚裡(lǐ)種(zhǒng)出一茬又一茬的果蔬，這(zhè)些是前沿領域已經(jīng)在發(fā)生的事(shì)情，也可被看作是未來農業的方向(xiàng)。隻不過(guò)，在逐漸邁向(xiàng)未來的過(guò)程中，專家和生産者總要面(miàn)臨太多的計算題，“比如在完全封閉的情況下，人工光照的用電成(chéng)本，這(zhè)些都(dōu)要被核算到農産品上。”餘宏軍說(shuō)，即便在未來，農産品的核心競争力仍然是質量與價格，但制約二者的因素，并不止局限于農業領域。

在餘宏軍看來，在當下，制約農業發(fā)展的其實并不是農業技術本身，而當人們談及未來農業，實際上讨論的範圍已經(jīng)遠超基礎農業範疇。數字技術的應用、信息化發(fā)展、工業化程度等等，無一不在影響著(zhe)未來農業的樣貌。

文章來源：新京報記者田傑雄