水上農(nóng)場(chǎng)耕作技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

水上耕作在世界上有悠久的歷史，包括漁民自創(chuàng)排伐栽培及阿茲特克文明的水中田耕作模式；但如何利用現(xiàn)代農(nóng)設(shè)施構(gòu)建技術(shù)及新型無(wú)土耕作技術(shù)結(jié)合的，在國(guó)內(nèi)外尚屬首例。水上耕作包括水上種植、水上栽花、水上種菜等，就是把植物的生長(zhǎng)栽培融入到水域的小氣候環(huán)境中，不包括原來(lái)水生植物的栽培，意指陸生源于陸生生態(tài)的植物通過(guò)水上耕作設(shè)施的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)耕作水域化的技術(shù)。廣義來(lái)說(shuō)包括采用栽培板或漂體進(jìn)行漂浮栽培，讓植物的根系置于水體中，但這種方式適栽的品種有限，而且植物與水之間的生態(tài)適應(yīng)及生物轉(zhuǎn)化率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)廣泛適普性的應(yīng)用。而水上農(nóng)場(chǎng)耕作技術(shù)所指適合所有植物的水域耕作，利用耕作平臺(tái)建設(shè)技術(shù)，應(yīng)用水體水域表面空間，建成漂浮的水上農(nóng)場(chǎng)，再結(jié)合無(wú)土化耕作技術(shù)，與水域之間形成水體水灌溉循環(huán)利用的生態(tài)系統(tǒng)，即利用水域水及優(yōu)化的微生物礦化環(huán)境再結(jié)合植物的肥水吸收利用機(jī)制，形成水質(zhì)凈化、植物生長(zhǎng)、益生菌大量滋生的平衡生境，建成仿自然而勝自然的人工生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建起生產(chǎn)、生態(tài)皆營(yíng)共生共榮的協(xié)同耕作模式。具體包括以下四大技術(shù)。

一、耕作平臺(tái)的建設(shè)

利用鋼構(gòu)網(wǎng)架技術(shù)構(gòu)建平臺(tái)，鋼構(gòu)由上層三角結(jié)構(gòu)，空間桁架結(jié)構(gòu)及底層的蜂窩結(jié)構(gòu)組件式裝配而成，具有承重性強(qiáng)，抗波浪擊打性好，平臺(tái)穩(wěn)定方便管理的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)架平臺(tái)漂浮于水面，采用化工桶作為浮體，按照鋼構(gòu)重量、平臺(tái)擬承重重量，計(jì)算出總承重量，并承重排水量配備安裝相應(yīng)數(shù)量的化工桶作平臺(tái)的承重浮體，把平臺(tái)浮托于水面之上。

二、栽培設(shè)施的構(gòu)建

如果以水質(zhì)凈化處理為主的建設(shè)目標(biāo)，通常采用礫石基質(zhì)培，或者陶粒培，如果以空間水域的利用為主，而可以植入耕作效率高的水培與氣霧栽培，栽培設(shè)施則為相對(duì)獨(dú)立的耕作系統(tǒng)，采用營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)栽培。在生產(chǎn)上可以靈活應(yīng)用，比如富營(yíng)養(yǎng)化的水，而且是有工業(yè)污染的水，則以建設(shè)水上花園與水上森林為主，栽培非食物鏈植物；如果是生活污水或者無(wú)重金屬及工業(yè)污染的禽畜養(yǎng)殖或水產(chǎn)養(yǎng)殖所污染的水體，則可以建設(shè)成水上果園與菜園或藥草園，實(shí)現(xiàn)凈化水質(zhì)同時(shí)，構(gòu)建水上耕作空間；如果清潔的水域則可能過(guò)平臺(tái)構(gòu)建再植入營(yíng)養(yǎng)液氣霧培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水上的綠化美化與空間利用，起到創(chuàng)造耕地與拓展空間的效果。

以水上花園建設(shè)為例，水上花園具技術(shù)要求簡(jiǎn)單，構(gòu)建便捷，管理用工少等優(yōu)點(diǎn)，一旦建成無(wú)需太多的平臺(tái)管理操作，適合永久性的水域生態(tài)景觀打造，選擇多年生的喬灌木品種。按照栽培植物的株型，于平臺(tái)上進(jìn)行均勻布點(diǎn)，每定植點(diǎn)固定放置一裝滿(mǎn)碎石或陶?；|(zhì)的美植袋作為栽培容器。以碎石或陶粒作為基質(zhì)，具有透氣性好，不易碎化與老化的優(yōu)點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，并且不利于雜草滋生。長(zhǎng)時(shí)間的水體水灌溉濾化也不會(huì)導(dǎo)致濾化物的超負(fù)載，能長(zhǎng)期保持良好的透氣性，有利于濾化有機(jī)物的礦化發(fā)酵及硝化轉(zhuǎn)化。

三、循環(huán)系統(tǒng)的安裝

循環(huán)系統(tǒng)指不同栽培模式的灌溉方式，分為閉鎖式循環(huán)，與開(kāi)放式循環(huán)，如果以水質(zhì)處理凈化為建設(shè)目標(biāo)的水上耕作，則采用開(kāi)放式循環(huán)，即水體水經(jīng)由栽培系統(tǒng)后，回流至大水體。如果以利用水上空間創(chuàng)造耕地的，則可以采用閉鎖循環(huán)，采用營(yíng)養(yǎng)液栽培以提高生長(zhǎng)效率。循環(huán)的管道系統(tǒng)，分為水培模式的提水回流式循環(huán)，氣霧栽培系統(tǒng)的噴霧灌溉循環(huán)，碎石陶粒培的開(kāi)放式滴灌灌溉循環(huán)。如有外源電接入的則采用普通水泵，如離網(wǎng)無(wú)外源電接入的則采用太陽(yáng)能水泵。

四、植物品種的選擇

從技術(shù)構(gòu)建特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，水上耕作適合所有植物，具體可以因生產(chǎn)上靈活選擇；如果富營(yíng)養(yǎng)化工業(yè)污染水，可以選擇樹(shù)木類(lèi)或景觀類(lèi)樹(shù)種或花卉，即非食用植物，如果無(wú)害的富營(yíng)養(yǎng)水，可以利用豐富的水中養(yǎng)分，進(jìn)行食用型作物的栽培生產(chǎn)（以果樹(shù)大生物量作物為主）。如果僅僅利用水域空間進(jìn)行閉鎖養(yǎng)液循環(huán)的，可以生產(chǎn)各種瓜果蔬菜與藥草，并且采用高效立體生產(chǎn)模式。

水上耕作具有以下幾大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一是有水域的保護(hù)，水上農(nóng)場(chǎng)小氣候環(huán)境較為穩(wěn)定，寒冷天氣利用水釋放潛熱，起到氣候緩沖作用，夏日高溫，有水域的保護(hù)，小環(huán)境氣溫低于陸地環(huán)境；二是水域耕作具孤島效應(yīng)，水體對(duì)病蟲(chóng)起到天然隔斷作用，減少病蟲(chóng)滋生與傳播之場(chǎng)所與途徑；三是優(yōu)化了水域生態(tài)，包括水面與水下生態(tài)的優(yōu)化與重構(gòu)。四、是創(chuàng)造了耕地，對(duì)水鄉(xiāng)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大。

水母型溫室用于河道污水凈化

采用化工桶作浮體

聯(lián)體成似航模群的水上農(nóng)場(chǎng)

杜鵑水上綠化

利用浮標(biāo)不倒翁建設(shè)水上森林

314平方米圓盤(pán)式水上花園

碎石培濾化池水

未來(lái)水上農(nóng)場(chǎng)

706平方米水上溫室農(nóng)場(chǎng)

建成的水上花園

塑料化工桶作浮體

水上花園用于水質(zhì)濾化

水上塔架霧耕農(nóng)場(chǎng)

水上花園用于農(nóng)旅造景