一种楼顶种菜新模式探究

侯平军，宋淑玲，崔永辉，苗奎岭，杨志刚

（河南省延津县农业产业发展服务中心，河南 延津 453200）

利用城市的阳台、楼顶种植蔬菜，既能为生活的城市增添绿色，减少城市热岛效应，又能自给自足新鲜、安全的蔬菜，还可怡情养性，活动筋骨，亲近自然。楼顶种菜，传统的种植模式存在三大难题。首先，搬运土壤到楼顶太费力。按照土层30 cm 厚度计算，想要开辟出20 m2的菜园大约需要搬运6 m3种植土壤到楼顶，如果用普通菜园土，重量超过20 t。其次，屋面承重存在风险。如果是隔热层或者砖混结构的楼顶，按照我国楼宇屋面承重标准，一般民用建筑活荷载取2.0 kN/m2[1]，30 cm 厚土层会给楼宇增加很大负荷，致使建筑物安全系数降低。第三，夏季管护任务繁重。在夏季高温季节，楼顶地面温度经常达到50℃~60℃，采用传统的种植模式，每天需要多次浇水，管护工作任务繁重。笔者经过多年摸索、实践，借鉴广大菜友种植经验，总结出一套切实可行的楼顶种菜新模式，不但完美规避了以上存在的难题，而且降低了投入成本，增加了经济效益，同时设备组装、铺设简单方便，管护、运行自动，可以长时间无人值守，省心省力。

1 做好楼顶防水

1.1 处理好楼顶基面

保证基面坚固、平整、干净，无灰尘、油腻等，有孔隙、裂缝等缺陷的，用水泥砂浆修补抹平，确保基面充分湿润，无明水[2]。

1.2 选择合格的防水材料

防水材料建议选择柔韧型的聚合物水泥基防水浆料，这类产品是水性料，无毒无害无污染，具有施工简单快捷、能与水泥基础紧密黏合、使用时间长、防水效果好、价格适中等显著特点[3]。

1.3 防水要施工到位

柔韧型的防水浆料分两次施工，先后两次呈“十”字形涂刷2 遍，总厚度不超过2 mm。工程完工后，必须做24 h 蓄水实验。

1.4 做好保护层

保护层水泥砂浆厚度、强度要符合规划要求，操作时不能损坏防水层，做好地面坡度，排水要通畅，没有积水倒坡现象[4]。楼顶防水工作建议由专业的施工队完成，以确保施工质量。

2 种植设备安装

2.1 材料准备

种植容器（泡沫箱、塑料桶等），隔土内芯（淘菜筐、沥水篮等），无纺布，吸水布条，储液底盘（略大于种植容器），储液桶（容量不低于10 L），营养液，手电钻，16 mm 开孔器，管钳，硅胶管（外径20 mm，内径16 mm），16 mm PVC线管，8 W 交流电抽水泵，定时器，液位开关，自来水，220 V市政交流电。

2.2 种植容器组装

种植容器底部挖孔，孔径略小于隔土内芯直径，隔土内芯倒扣在种植容器底部孔洞上，隔土内芯上铺一块无纺布，防止种植基质下漏，然后把吸水布条穿过无纺布和隔土内芯，使之上下连接基质和营养液，润湿种植基质。然后装填基质，基质深度不少于15 cm。

2.3 储液底盘组装

储液底盘选择直径略大于种植容器的硬壁塑料托盘，用安装16 mm 开孔器的手电钻在距储液底盘底部3~4 cm 处对向两侧开孔，要求孔壁光滑，无毛刺。用管钳将硅胶管裁剪成7~8 cm 长，将硅胶管捏扁插入孔内，长度约为硅胶管的1/4，转动硅胶管，让其恢复成与孔壁紧密贴合，然后根据种植距离裁剪一截16 mm PVC 线管，一端插入硅胶管，另一端连接到另一个储液底盘，则两个储液底盘之间完成连接，以此类推，可以连接多个储液底盘，最末一个储液底盘的PVC 线管接入储液桶，建议最多连接不超过10 个储液底盘。

2.4 储液桶安装

储液桶放置必须低于楼面，利于回流水顺利回流到储液桶。储液桶内用正规管件紧固液位开关，保证不晃动、不伸缩，调整好浮子高度后，连接自来水管。水泵放置在储液桶底部，用水管连接第一个储液底盘，水泵的启停通过定时器控制，定时器的开机时间就是水泵的工作时长，定时器的关机时间是水泵停止的时长，也就是2 次工作的间隔时间。水泵电源插头插在定时器上，定时器插到220 V 交流电电源插板上。一般情况下，水泵工作时长5 min，间隔时长40 min。

3 种植设备调试

种植设备组装完成后，要进行一次加水试运行，目的是检验各管件连接口是否漏水、渗水，液位开关、定时器、水泵是否正常工作，并调整储液底盘内水位高低，检验水流是否顺畅。调试成功后，在种植容器内装填适量基质于储液底盘，就可以开始种植各类蔬菜了。

4 种植基质选择和消毒

建议选用轻质、疏松、透气的营养土，基质的肥力不重要，透气性能最重要，不能选用透气性能不好的黏土。为降低成本，种植基质可以用干净的河砂、炉渣等无机物与腐熟的秸秆、饼肥、厨余垃圾、椰糠等有机物掺合混用，也可以在基质中适当加入一些复合肥料作为底肥，为蔬菜提供营养。调配好的基质，要进行杀菌消毒处理，可以通过晒土、喷洒消毒药剂对基质进行消毒。在夏季趁晴好高温天气，用黑色塑料袋密封基质，短时间内基质中大多数病菌虫卵会被杀灭；也可以在基质内拌入各类土壤消毒剂进行处理，同样能收到良好效果。

5 营养液的选用和管理

5.1 选择合适的营养液

由于楼顶种菜基质使用量少，基质内营养不能连续满足蔬菜整个生育期的生长需要。因此，需要通过添加营养液给蔬菜补充养分。市面上有各种各样的营养液配制方法，如果动手能力强，可以按照配方自行配制营养液，也可以购买配制好的营养液使用。笔者通过多年实践，使用日本园试通用配方配制出的营养液具有较好的效果。

5.2 营养液浓度管理

种植初期营养液的使用浓度不好掌握，其实，植物对营养液的浓度有相当大的适应范围，在电导率500~5 000 μS/cm 的浓度范围内植物都能正常生长。只需将蔬菜苗期营养液浓度控制在电导率500~2 000 μS/cm，结果期营养液浓度控制在电导率2 000~3 000 μS/cm 范围内，蔬菜都能生长良好。笔者做过高浓度营养液水培试验，发现营养液浓度在电导率5 500 μS/cm 下茄子生长良好。

5.3 营养液增氧管理

研究表明，当营养液温度达到25℃，饱和溶氧量下降到0℃时的57%，当营养液温度超过30℃时，饱和溶氧量下降到0℃时的50%，已经接近植物正常需氧量，此时如果没有补充氧气，植物根系周围很容易缺氧造成烂根[5]。另外，蔬菜在坐果期根系需氧量激增，必须增加氧气量，否则根系受损，影响蔬菜生长，甚至烂根死棵。因此，在夏季高温天气，蔬菜生长旺盛，需要及时调整定时器设置，适当增加定时器开关次数，增加抽水泵工作时长，让营养液多次循环流动，增加含氧量，保证蔬菜正常生长。

5.4 营养液温度管理

蔬菜根系能否健康生长，营养液温度是一个重要指标，只有周围温度合适，根系才能正常生长。夏季高温情况下，做好储液桶遮阳、通风等降温措施，避免阳光直射，加快营养液循环流动，将营养液温度保持在30℃以下。

6 结论

笔者通过多年实践，采用该研究中的种植模式在楼顶种菜，好处很多。该模式上半部分为基质培，下半部分为水培，中间部分利用隔土内芯形成一个空间，蔬菜苗定植于基质后，根系发育进入中部空间，根系暴露在空气中，根系继续生长进入下半部营养液中，这样，植物根系就分别分布在基质、空气、营养液3 个生长环境中，通过基质的自吸特性，润湿种植容器中全部基质，即便在盛夏酷暑的高温季节，基质也不需要浇水，还能保持良好湿度。基质与营养液间留有空间，根系部分暴露在空气中，植物根系能得到充足的氧气供给，很好地解决了根系供氧问题。下半部分的水培采用营养液循环流动，植物所需养分得以加持，同时，营养液是流动的，即“活水”，除了增加氧气外，还能带走根系所产生的代谢物，蔬菜得以健康茁壮生长。同时该种植模式结构简单，维护十分方便，平时只需给储液桶补充自来水或营养液即可；投入少，收益高，每10 m2种植面积足够一户日常自用蔬菜；适应性广，无论叶菜还是瓜果类蔬菜均能种植。