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现代高科技农业复合观光旅游项目 ——真正实现1＋1＋1＞3的现代农业生产模式 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第一节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第一部分 我是安徽省亳州市人，2000年大学毕业，先后在亳州两家企业任职，觉得没有发展前途。因为在学校求学期间，我就对三农问题比较感兴趣，所以，自从2009年2月，我自主创业，先后创办了一家小型养猪场和一座植物气雾栽培与植物非试管快繁实验基地，我以我全身心的努力与热情去面对与克服所遇到的各种困难，专门钻研生态农业的相关知识，对墙面栽培、立柱栽培、气雾栽培、植物工厂化栽培、多功能水耕栽培、管道立体无土栽培、移动式管道栽培、蔬菜树式栽培、甘薯空中结薯栽培、瓜果巨型培育、温室生态餐厅和温室生态公园等现代新型农业栽培模式和高新农业观光旅游项目都有比较深入的钻研，并且综合了别人的技术成果，积累了比较丰富的实践操作经验。我想，我应该能够在现代高科技农业发展与现代观光旅游业发展方面出一份微薄之力，如果有幸，我愿不遗余力的奉献我的技术与热情！希望领导能够帮我找到施展能力的平台。 当前观光旅游业在各地开展的如火如荼，现代高科技农业也是方兴未艾，我们完全可以把这两者完美结合起来，建立集农业生产，休闲娱乐，观光旅游为一体的现代高科技农业生态观光旅游园，真正实现1＋1＋1＞3的综合效益。 自然界中的各种事物都不是孤立存在的，都有着相互依赖或相辅相成的作用。例如，如果单独养殖一种动物或者种植一种植物，经济效益不会太高，但是，如果利用动植物之间的相互依存关系，以食物链为基础，来搞综合养殖种植，一定会取得较高的经济效益，并且，搞综合养殖种植还能实现立体化，从而大大节约养殖种植空间。当今农业生产快速发展，农产品已不再是缺乏的资源，在这种情况下，从事农业的企业必须开拓思路，拓展经营范围，探索农业发展的商业模式，如与观光旅游结合形成观光农业，与社区或企业的需求结合形成社区农业，与城里人农耕嗜好体验玩乐结合形成开心农场，与餐饮业结合形成生态餐厅等，这些与边缘行业结合所形成的农业生产经营新型模式，就是一种崭新的商业模式。通过这些商业模式的创新来提升农产品附加值与竞争力，是当前农业投资者的出路与可持续发展的必然道路。 基于以上因素，我们可以把住房、厨房、餐厅、花园、果园、菜园、厕所、圈舍、温室、沼气池等，巧妙科学地组合在一起，建成一座“多位一体”的综合高效新型立体的现代高科技农业经济模式，简称现代高科技农业复合观光旅游项目。它生产的是安全、可口的生态（有机）食品，采用的是节能，节水，残渣与废弃物循环再利用等可持续的运作模式，摆脱了传统意义上的温室只用于种植的局限性，使温室具有餐饮功能、观赏功能、休闲功能、娱乐功能、绿色食品推广功能、节能环保功能等。本项目规模可大可小，小规模的就是在农户庭院里经营，即所谓的“生态农家乐”；中大型规模的就是在大田地里建设，即所谓的“高科技农业生态公园”。 第二部分 当今时代是智力竞赛，能力角逐的时代，科学的发展，技术的进步，知识的更新等都是日新月异的事情。随着整个社会价值观念的变化，世界正以它从未有过的开放性排山倒海般向前发展。几千年来传统思维方式孕育出的“大树”，织出的“大网”，正一排排、一层层地被冲破。摆在人们面前的道路是自由广阔的，展现在人们面前的图画是美丽而严酷的。现实不再给我们以完整的答案，只能靠我们的聪明才智才能了解当今世界。当今世界是智慧的时代，要求人们转变思维模式，提高分析应变能力，培养多系统、多方位、多功能、高效率的思维品质。人的思维方式是应当不断蜕变的，正如蝉，不蜕变就只能爬行，只有蜕变了才能腾飞！正确的思维方式具有无限的创造力和应变力，能引导人们进行独立思考和正确分析，推理，判断，不断积累并充分发挥知识和技术的能量，巧妙地解决各种各样的实际问题。 在现代经济社会中，企业的最基本功能就是把各种生产要素按照质的适应性，量的比例性，规模的合理性有机结合起来，并依照市场要求运作，通过企业的生产经营活动为社会提供商品和劳务，来满足社会的存在与发展需要。企业生产经营的最根本目的就是为了赢利，要想追求利润最大化，就必须采取适当地经营管理模式，这是企业能够持续赢利的保证。企业最直接的目标在于占领市场，赚取利润，这就要求企业必须合理安排调整战术和策略，正确运用各方面资源，大幅度提高经济效益来适应企业的发展。 竞争是现代市场经济体制最基本的运行机制，面对激烈竞争的市场形势，企业必须通过优化生产经营组织，把人才、客户、资金、商品、市场、设施和管理制度等要素有机结合起来，使其在执行有远见卓识的战略计划过程中，充分发挥效能，夺取丰硕成果。 市场如战场，时间就是金钱，效率就是生命。在现代残酷的市场竞争中，谁掌握了市场先机，谁就能提供更优化的服务，谁就能用更高的工作效率面对挑战，谁就是胜利者！现代企业在市场上争夺自身利益的激烈竞争，实质上就是捕捉市场信息和情报的竞争，如果不能获得及时有效的市场信息情报就犹如大海航行迷失方向，前途是十分危险的。事实证明，谁搜集到了重要的市场信息情报，谁就能发掘出新的市场机会；谁就能将最恰当的市场信息情报在最恰当的时间传递给最恰当的人，当机立断制定经营计划并付诸实施，迅速开拓前进，夺取丰硕成果，谁就掌握了这个时代的真正主动权。 在市场经济条件下，企业间的竞争是必然的，没有竞争也就产生不了企业家。企业界的竞争是一场永无止境的竞赛，在这场竞赛中，没有哪一个能够真正取得永远领先的优势，你的对手随时都有机会追赶上来！企业家要想在残酷的市场竞争中战胜对手，关键必须注意时间的节约和超越，效率的提高与扩展，策略的正确且实效。企业在残酷的市场竞争中图存，求续，争胜，靠的是软件，是文化，是服务，是跳出企业看企业，跳出市场看市场的高水平的策划与决策。 我国是一个农业大国，农业是国民经济的基础，农业发展了，整个国民经济才能健康稳定地发展。要发展农业，就必须对当前农村的各种产业结构进行适当调整，以便更好更充分合理地利用当地自然资源与社会资源，紧跟市场需求变化，因地制宜地逐步提高产业化水平，提高经济效益、社会效益与生态效益。还要实行农业产业化经营，也就是以市场为导向，以效益为核心，以科技为手段，以农户家庭经营为基础，以“龙头”企业为纽带，通过社会化服务，专业化生产，集约化经营，将农业的产前、产中、产后等诸环节联为一体；实行种养加，产供销，贸工农一体化经营，形成相互促进和利益互补机制，实现资源最优化配置的现代农业经营模式。 实行农业产业化经营的直接意义就在于构建了联结小农户经营与社会化大市场的桥梁，创造了提高农民组织化程度和生产力规模经济的有效模式。当前我国农村经济发展中存在的矛盾，归根结底就是人为地割断了农业完整的产业链条。国内外实践证明，实施农业产业化经营，是引导农民进入社会化大市场的桥梁和纽带；是加快农业增长模式由粗放型向集约型转变的必由之路；是实现农产品多层次加工转化增值，加快农民增收致富，带动农民走共同富裕之路的有效途径。 养殖业和种植业在我国农村经济和人民生活中占有十分重要的地位，是农村致富门路之一。目前养殖业和种植业正面临着原材料涨价，生产成本提高，经济效益下降的问题。如何提高农业经济效益，在市场上转败为胜，已经成为广大种植户养殖户面临的一大难题。仔细分析可以看出，影响农业经济效益的因素无非就两方面：即市场上农产品的价格和原材料成本。价格是由市场来决定的，农户无能为力。因此降低农业成本也就成了市场经济条件下提高农业经济效益的唯一途径。那么种养殖户应该如何降低农业成本呢？这是笔者多年来的苦苦追求，也正是笔者钻研本项目的目的。种植养殖成本主要包括以下几点：幼仔成本，应坚持自繁自养，减少外购幼仔引入病患的风险；幼苗成本，应采用集约化育苗，降低育苗成本；生长成本，应尽量选用优良品种，以获得较快的生长速度及良好的卖相；饲料肥料成本，应充分利用廉价饲料肥料资源，是降低种养成本的一个关键环节；药物成本，应保证健康生长，实行无公害化绿色生产，以提高市场卖价与市场竞争力；时间成本，应尽量缩短种养周期，同样的时间周期内，如果自己的种养周转茬次是别人的一倍甚至数倍，这也就节约了时间成本；技术成本，采用先进的种养技术，保持领先的市场竞争优势；综合成本，实施综合生态种植养殖，发挥综合生态效益。只有做到了这些才能有效节约农业成本。 第三部分 一、项目特点 本项目是以沼气池三沼综合开发利用技术为基础，以生态温室大棚技术为桥梁，以鱼菜共生，猪鸡（鹅、鸭）共生，猪牛（羊、兔）共生等多生物链共生生态养殖技术为纽带，以鱼菜共生技术、气雾栽培技术、强磁场处理技术、植物无性克隆快繁技术、农作物秸秆饲料微贮技术和大棚蔬菜施用二氧化碳气肥技术等农业高新技术为技术依托，以现代高科技农业观光旅游为看点，把鱼塘、种植园、养殖场、沼气池、观光园和温室大棚等多项农业元素巧妙科学有机地组合在一起，建成的一座“多位一体”的综合高效新型立体的现代高科技农业经济体。 本项目的特点是以综合生态食物链为主线，各种种植养殖项目基本上是处于综合生态食物链链条上的关键点。例如，牛羊兔和家禽粪便经过处理可以作为猪的饲料，猪的粪便进入沼气池可以生产沼气；沼气可以用来取暖照明等，沼液可以用来饲养家畜、家禽和鱼类，沼渣可以用作培养料养殖蚯蚓，施入鱼塘养鱼，施入农田作为农作物肥料；新鲜猪粪可以用来养殖蝇蛆。蚯蚓和蝇蛆可以用作家畜、家禽和鱼类的高蛋白饲料；农作物秸秆和牧草可以作为家畜、家禽和鱼类的饲料；鱼塘水通过气雾栽培模式净化活化以后回流到鱼塘，能够有效解决鱼塘水体缺氧与富营养化等水产养殖的难题，不仅满足了鱼类的生存需要，而且可以提高鱼类的养殖密度，增加单位面积的产量。同时气雾栽培模式也是目前所有栽培模式中最先进的无土栽培模式，它完全脱离了传统的栽培基质，根系悬吊生长于高湿度的营养雾环境中，能从环境中获取最充足的氧气，而且，通过弥雾技术又可以以最直接的方式获取水份及营养，是一种肥气水三因子最适宜、最充足与最直接供应的方法，所以它表现出任何一种栽培模式都所不具备的生长速度与发育进度，在农业生产上表现出神奇的生长效果与超常规的产量表达。 二、小规模现代高科技农业复合观光旅游项目的设计思路依据 根据21世纪生态农业、未来农业、高效农业与可持续农业的要求和农村奔小康，建设文明村文明户的标准，在农家小院的有限空间里，进行地下、地表、空中，动物、植物、微生物，太阳能、沼气能、生物质能等，这些方面综合开发利用，从而进一步拓展农民的增收渠道，让亿万农民依托小庭院快马加鞭奔小康。 三、小规模现代高科技农业复合观光旅游项目投入产出原则 原则上本着农民建得起，生产用得上，市场推得开。据核算，建一座普通的小规模新型立体农业经济体，每平方米大约需要投资80～200元，然而，建成后，地面饲养的畜禽每年可以获得一定的收入；地下开发沼气，可以用来烧水，做饭，照明与取暖等，每年可以节约一部分煤、电等资金；利用沼液饲养畜禽与鱼类，每年可以节约一部分饲料添加剂投入；经过处理的农作物秸秆饲养畜禽，每年可以节约一部分饲料成本；利用沼液浇花浇菜，浸种与叶面施肥，还有沼渣还田等，每年又能节约一部分肥料投入；空中无土栽培的花卉、蔬菜、水果、药材等，出售后，又能获得一定的收入。所以，总共算起来，第二年，最迟第三年就可以收回全部投资，并且还赚回一座小巧玲珑的庭院立体农业经济综合体，而且该综合体的使用寿命可达十几年，甚至几十年，真是一次投资，十几年受益，显然是值得的，划算的，诱人的。 四、现代高科技农业复合观光旅游项目的鲜明特色 1．它把地下、地表和空中，这“三维空间”都整体利用起来，拓展空间增收。在这里，地下的沼气池里，瑞气缭绕；地面的圈舍里，猪欢鸡叫；空中的悠闲处，花鲜叶翠，果实类类。在这里，1㎡的面积相当于平地3㎡的效益，真正做到了地尽其用，增产增收。 2．它把动物、植物与微生物，这“三大生物资源”都科学合理的组织起来，联袂共舞增收。在这里，鸡粪经过处理，成了猪的“盘中餐”，或者鸭粪落入水中，成了鱼类的口中食；猪粪进沼气池，成了微生物能源——沼气的好原料；沼气燃烧为动植物的高效益产出提供了适宜的环境和条件；沼液与沼渣又分别成了动植物的好饲料与好肥料；动物呼出的和沼气燃烧产生的二氧化碳是植物进行光合作用的必不可少原料，植物释放出的氧气又是动物呼吸作用所必需的，沼气燃烧放出的和动物身体散发出来的热量，又可以维持冬季温室内夜间的温度不至于降得很低；养鱼池内的水不仅可以用来灌溉植物，而且在炎热的夏天，也可以用来喷雾降温；同时，比较大的养殖水体也是温室小气候的“生态调节器”；植物采收后的下脚料也是动物的青绿饲料。在这里，三大生物资源互为作用，相映生辉，良性循环，高效产出，使可持续发展农业真正步入了良性轨道。 3．它把太阳能、沼气能、生物质能，这“三大绿色能源”都巧妙配置起来，三能互补增收。在这里，秸秆、树叶和畜禽粪便等经过微生物发酵处理，转化成优质价廉的生物质饲料；人畜粪便经过沼气池作用产生的沼气燃烧，可以在一定程度上解决日光温室冬季夜间气温急剧下降的问题，使昼夜温差均衡一致；而太阳能在这里，不仅为日光温室提供了光源和热源，同时也为建在温室地面下的沼气池提供了热源，较好的解决了由于冬季气温太低条件下，沼气池难发酵，产气少的难题，使沼气池冬季也能照常均衡产气，较好的服务于日常生产生活用能问题，保障了高效益产出。 4．它把净化、绿化、美化，这“三大生态要素”统一运作起来，持续发展增收。沼气池的投入使用，使以往养殖场种植园里的污染源有了“克星”，昔日粪满院，蚊蝇乱飞，臭气熏天的情形不见了，而代之以绿叶、鲜花、艳果。过去脏乱不堪入目的养殖场种植园，一跃而变成了美丽诱人的“小花园”、“小果园”和“小动物园”，农民的生产生活环境有了本质上的改善，步入了全新的境界。 5．它把小庭院、责任田、大市场，这“三大农业板块”有机衔接起来，科学布局增收。在这里，农民根据大市场的需求，在新型立体农业经济体的上层里种植经济高效植物，在下层里饲养经济高效动物，“两个轮子”一起转，“两个经济”一起抓，使农业增收多了“一条腿”，效益成倍提高。 6.它把农业、餐饮业、旅游业，这“三大产业板块”有机联系起来，实现综合增收。随着人们对绿色生态概念认识的加深，以生态为主题的休闲旅游项目及其相关产业越来越受到都市人们的喜爱，只要一到节假日，忙碌一周的都市人就象蜜蜂采蜜似的倾巢出动，到充满绿色的乡村去体验农家生活，感受田园情趣。那是一种返朴归真，一种怀旧，一种对大自然的眷恋和想往。现代高科技农业复合观光旅游项目是人为创造的一个以绿色为主题的室内公园，使忙碌的都市居民即使在寒冷的冬季也可以享受绿色的自然环境，尽情的呼吸自然纯氧，从而提高人民的生活品味和质量。其特点是内部设计多样，把园林造景艺术融入其中，蓝天、绿树、假山、小桥、流水等不同的景致使人们从繁华、喧闹的都市里解放出来，如回归田园，彻底放松身心，享受阳光和泥土的芳香以及那一份独特的宁静，在观赏花卉、品位美丽景致的同时感悟人生，体现现代观光农业的魅力。 7.它把绿色、环保、低碳，这“三大健康要素”完美结合，实现和谐增收。现代高科技农业复合观光旅游项目综合运用建筑学、园林学、生态学、设施园艺学等相关学科知识进行规划、设计和建设，以设施调控技术、农艺栽培及管理技术来维护和优化环境，形成以绿色景观植物为主，蔬、果、花、草、药为辅的植物配置格局，结合假山、瀑布、小桥流水、竹木亭阁等园林景观，全方位立体展现绿色、优美、舒适、悠闲、宜人的休闲娱乐环境。它是将现代设施农业和绿色生态休闲娱乐完美结合的产物，是近年来人们对健康饮食的追求和对田园风光的向往而兴起的一种新型休闲娱乐形式，这里更注重人与自然的和谐，人与环境的绿色平衡，是通过现代化智能温室和原生态自然景观的有机融合，把大自然丰富多彩的生态景观“微缩化”和“艺术化”，营造一种舒适、绿色、健康的就餐环境和娱乐环境，并通过配套设施，对室内温度、湿度的有效控制，达到室内四季如春；置身于通透开阔的自然生态环境之中，品尝新鲜、无公害美食；抬头仰望蓝天白云，俯首小桥流水，侧耳倾听流水细语，远离城市喧嚣。 8.它把气雾栽培、植物克隆、鱼菜共生，这“三大现代农业高新技术”有机结合，科技制胜增收。现代高科技农业复合观光旅游项目采用国际先进的植物工厂种植模式，它所涉及的技术之广与所用的材料之多是常规传统农业所不能比的，具有农业“高精尖”的科学属性，不是一般人所能理解和掌握的。气雾栽培解决了栽培作物的局限性，只要用户想种的植物都可以不受环境与土壤的局限而进行栽培；它不需整地，不需除草与防虫，只需移苗与收获过程。气雾栽培植物生长速度加快，生长周期缩短，单位面积产量数倍提高。植物克隆是运用计算机控制技术与生物技术有机结合的一种全新的育苗技术，它通过计算机对环境的精确模拟，为植物离体材料的发育创造最佳的水分、温度、光照、空气、热量、营养与激素环境，从而使植物的全息性得到尽快地表达，以实现植物离体材料的快速成苗与几何倍增。它既有传统育苗的易操作性，又有现代育苗的高效性，同时它克服了传统育苗的季节限制与现代育苗的操作繁琐及成本较高等弊端。鱼菜共生技术巧妙地把养鱼业与果菜种植业进行有机生态结合，让种菜与养鱼之间形成一种密不可分的互生共促的生态关系，除了可以让产业链得到延伸完善外，更重要的是让农业排污实现最小化，这是符合当前所倡导的生态绿色环保理念的生产模式。 第四部分 第一节 ——充分利用资源，减少浪费，降低成本 一．立体生态链农业模式 生态农业是近年来在我国农村大力提倡的一种生产模式，其最大的特点就是在有限的空间范围内，人为地将不同种属的生物群体以饲料为纽带串联起来，形成一个循环链，目的是最大限度地利用资源，减少浪费，降低成本。利用无污染的水域如湖泊、水库、江河及天然饵料，或者运用生态技术措施，改善养殖水质和生态环境，按照特定的养殖模式进行增殖、养殖，投放无公害饲料，也不施肥、喷药，目的是生产出无公害绿色食品和有机食品。 立体生态链农业模式是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，进行综合开发利用的生态种养模式。通过生物转换技术，在同地块土地上将节能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等内容有机地结合在一起，形成一个产气、积肥同步，种植养殖并举，能源、物流良性循环的能源生态系统工程。这种模式能充分利用秸秆资源，化害为利，变废为宝，是解决环境污染的最佳方式，并兼有提供能源与肥料，改善生态环境等综合效益，具有广阔的发展前景，为促进高产高效的优质农业和无公害绿色食品生产开创了一条有效的途径。 立体生态链农业模式是在封闭状态下，沼气-养殖-种植互补共养，高度集约化的生态农业生产模式，该系统中各单元之间在能源、物流方面存在着有效的互补和多层次循环利用关系。其基础设施为日光智能温室，温室地下建沼气池，地面上建畜禽圈舍，圈舍上面建瓜果、蔬菜、花卉或药材等经济作物生产区。畜禽排出的二氧化碳气体进入蔬菜生产区，促进光合作用，蔬菜的光合作用产生的氧气流向畜禽圈舍，使圈舍空气保持清新。畜禽粪便冲洗进入沼气池，并加入适量的秸秆进行厌氧发酵，产生的沼渣可用作底肥，沼液可用作叶面施肥，也可作为添加剂喂畜禽和鱼类。温室内具有适宜的环境温度，即使在严冬也能保持在 10℃以上，在温室内饲养猪、鸡增收效果明显。 二．什么是秸秆生物微贮饲料 农作物秸秆饲料生物微贮技术，就是在农作物秸秆中加入微生物高效活性菌种秸秆发酵活干菌，在密闭的厌氧条件下，经一定的发酵过程，促进秸秆纤维素，半纤维素和木质素分解，使农作物秸秆变成质地松软，具有酸香味，适口性强的草食家畜喜食的饲料。并且提高了消化率，增加了营养。 农业秸秆主要有玉米秆、水稻秆、麦秆、油菜秆、花生棵、甘薯藤等。纤维素是D-吡喃型葡萄糖的聚合体，半纤维素则是由葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖等多种单糖残基聚合而成的异型多糖，此外，在植物体还存在由苯基丙烷聚合而成的一种非多糖物质——木质素。纤维素、半纤维素和木质素紧密结合、相互缠绕构成粗纤维，是植物细胞壁的主要成分。农业秸秆粗纤维含量高，难以被动物消化吸收，可利用养分少，适口性差，在饲料分类学上归为粗饲料。这些天然有机高分子化合物，结构很牢固，只能吸水润胀，不能为单胃动物的消化液和酶所分解，仅靠其盲肠微生物少量酵解，消化率很低。只适用于反刍家畜的饲养。 秸秆生物饲料微贮技术的关键就是把利用率不高的粗饲料转化为利用率高的精饲料，即培育出在自然条件下能迅速繁殖并高效分泌纤维分解酶系的工程菌，利用这种特殊的工程菌，在霉菌、担子菌、细菌及相关化学物质的综合作用下，进行一系列的复杂的生物化学作用，改变秸秆的物理、化学性质，使其所含的粗纤维降解为动物容易消化吸收的单糖、双糖、氨基酸等小分子物质，从而提高饲料的消化吸收率，起到饲料机械起不到的深度生化加工作用。同时，在秸秆生物处理过程中还产生并积累大量营养丰富的微生物菌体蛋白及其它有用的代谢产物，如有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、微量元素等，使饲料变软变香，营养增加，并含有多种消化酶、多种未知促生长因子，能增强动物的抗病能力，刺激其生长发育，有些代谢产物对饲料还具有防腐作用(如乳酸、醋酸、乙醇等)，能延长饲料保质期。成功解决了秸秆可利用养分少，适口性差的缺点。 当今世界，人畜争粮(饲料用粮)的矛盾已经日趋激化，如何满足人们生活对鱼、肉、蛋、奶的需求，同时减少饲料用粮，降低生产成本，取得养殖业的最大效益，秸秆畜牧业必将成为时代的亟需。 三、秸秆生物微贮饲料开发的意义 秸秆生物微贮饲料技术，把农作物秸秆转化为生物饲料，既降低饲料成本、减少粮食投入，又增加养殖者收入，同时，也扩大了肉食品生产量，服务于菜篮子工程，利国利民，具有极大的社会意义与推广价值。 在饲料分类学上，植物秸秆归为粗饲料类。秸秆和饲粮一样，也含有碳水化合物、矿物质等多种营养物质，测定结果表明：多数植物秸秆含有与相应饲粮基本相当的总能。然而，秸秆在现代畜牧业的应用却很有限，这是因为秸秆中的碳水化合物主要是粗纤维，一般非草食性畜禽都不能或难以分解和消化，自然难以吸收其中的能量和营养素，如果饲料中粗纤维含量过高，基本难以被非反刍类动物吸收利用（当然，饲料中适量的粗纤维还具有润肠通便功能）。但是，草食性动物却可以很好地利用植物秸秆的粗纤维。 从化学结构上讲，秸秆中的粗纤维和饲粮中的主要成分（淀粉）一样，都是由葡萄糖等通过糖苷键连结而成的高分子（只是两者连接方式不一样而已），只要粗纤维能够得到有效地分解（消化），转化为单糖或低聚糖，就可以达到与饲粮相当的营养效果。尽管一般畜禽所分泌的消化液中较少含有粗纤维分解酶类，对粗纤维的分解能力有限（草食性动物自身分泌的消化液中粗纤维分解酶类数量与活力也有限），但草食性动物在其发达的瘤胃或盲肠中共生有数量庞大，种类繁多，功能独特的微生物（如细菌、真菌、原虫等）。据测定，牛每克盲肠含微生物多达400亿个，而猪每克盲肠含微生物只有10亿个，这些微生物能旺盛分泌与合成纤维素分解酶，半纤维素分解酶、蛋白酶等，再加上自身肠胃分泌消化液的作用，使牛、羊等草食性动物能够迅速消化粗纤维，并转化为能直接吸收的单糖（或低聚糖）、脂肪酸、氨基酸、维生素，合成菌体蛋白等，从而满足草食动物对能量及各种营养物质的需要。正是借助这种特殊的消化机制，草食性动物可以直接吃草并完全达到营养自身的目的。非草食性畜禽分泌的消化碳水化合物酶类，主要是淀粉酶类，其肠道中虽然也共有大量的微生物，但这些微生物大多与淀粉及次级代谢产物的代谢有关。因此，非草食性畜禽物对饲料粮（主要成份为淀粉）的消化能力很高，而对粗纤维中的营养成份得不到有效地转化利用。但如果采用现代生物工程工艺从草食性动物胃肠中提取这些微生物，加以人工选育驯化与扩繁，人工模拟其瘤胃的消化环境，并力求达到与之相近的处理效果，使粗纤维在人工模拟的环境中由于生物工程菌的作用而得到分解消化，粗纤维饲喂非草食性动物就可起到饲喂草食性动物基本一至的饲养效果。 秸秆生物处理技术正是采用这种特殊的生物工程菌，在化学物质的辅助作用下，使粗纤维得到有效降解，并经生物转化、合成氨基酸、脂肪酸、菌体蛋白及维生素等生理活性物质，产生醇、酸等特殊风味，大大改善秸秆的适口性和营养价值，取得超出草食性动物瘤胃、盲肠消化粗纤维的效果。同时，由于粗纤维的分解，由其包裹的蛋白质、糖类等多种物质游离出来，成为可供消化利用的营养成份。 四、三沼的主要成分及综合利用 大力发展沼气事业，有利于促进农业增效，农民增收和改善生态环境，而且在提高农产品质量安全水平和改善农村公共环境卫生方面，将发挥越来越重要的作用。 三沼（沼气、沼液、沼渣简称“三沼”）综合利用，是指将沼气、沼液、沼渣运用到农业生产的过程，是农村沼气建设中降低生产成本，提高经济效益的一系列综合性技术措施。其范围涉及到种植业、养殖业、加工业、服务业、仓贮业等诸多方面。它对促进农村产业结构调整，改善生态环境，提高农产品的产量和质量，增加农民收入，实现可持续发展，具有重要的意义。 沼气除了提供农户生活炊事、照明用能外，农业生产上还能用于塑料大棚内增温和施放二氧化碳，幼禽、蚕房增温，孵禽，点灯诱蛾，贮粮，柑橘保鲜，发电等。 沼气发酵是由众多微生物参与的复杂生化过程。发酵过程中，发酵原料转化为沼气、固形物（包括原料中残留的固形物和新产生的微生物菌体）、可溶性物质（包括很少量的原料中未被消化的可溶物和种类繁多的微生物代谢产物）等。几乎所有沼气发酵原料中的可溶性物质都易被消化（但有毒物质除外），因此发酵料液中的可溶物只有很少部分是原料中残留的，大部分是新产生的，这些新产生的可溶物主要有分子量不等的有机物及各种离子，有机物中已经测出的有各类氨基酸、维生素、菌体蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸、抗生素以及丁酸、吲哚乙酸、维生素B12等活性抗性物质等，这些物质在沼气发酵料液中的种类很多但比例很低，具体含量和比例则与原料和发酵条件有关，更重要是这类物质中不少是属于生理活性物质，因此有着促进作物生长和控制病害发生的双重作用，其中核酸、单糖能增强作物的抗旱能力；游离氨基酸能增强作物抗冻能力；抗生素则能防治作物病虫害；多种氨基酸和微量元素添加到饲料中，能促进畜禽增产等。在农业生产中，沼液主要用于浸种，叶面喷肥，拌营养钵，促花保果，无土栽培母配方滴灌，养鱼、养猪、养鸡、养牛、养鸭、养羊及种花等。 沼渣就是沼气发酵后的固形物，它是由未分解的原料固形物、新产生的微生物菌体等组成的。沼渣的性质与发酵原料有关。沼渣含有较全面的养分和丰富的有机物，其中有机质36%～49.9%，腐殖酸10.1%～24.6%，全氮0.8%～1.5%，全磷0.39%～0.71%，全钾0.61%～1.3%，还有一些富含矿物质的灰分，是一种优质有机肥料。由于腐殖酸对改良土壤有重要作用，因而沼渣的土壤改良功效非常明显。沼渣含有氮、磷、钾等元素，能满足作物生长的需要，沼渣由于是在厌氧条件下形成的，与通常的堆肥比较，营养成分保留情况要好得多，有机物质在厌氧条件下分解，氮的损失极少，氮的回收率可达95%左右；含磷物质在厌氧条件下，酵解速度缓慢，但损失较少；钾的回收率可达90%以上。沼渣中含有多种水溶性的养分，尤其是氨态氮的含量是一种速效肥料，适宜作为追肥施用；沼渣中仍含有较多的沼液，其固体物含量在20%以下，其中部分未分解的原料和新生的微生物菌体，施入农田会继续发酵，释放肥分。因此，沼渣在综合利用过程中，具有速效、迟效两种功能。在农业生产中，沼渣主要用于种植粮、育秧、苗木生产的基肥，还可用于生产食用菌、养鱼、养鳝鱼、养泥鳅、养蚯蚓等。 第二节 ——各种农业元素实现最佳组合 一、温室的作用及存在的问题 温室是当前现代农业发展运用中最为普及的基础设施，它可以为植物的生长或者动物的发育创造出最佳微气候环境，或者是极端气候环境下的保护栽培，更是当前进行反季节养殖与种植所不可缺少的农业装备，大力发展温室种植养殖业已成为当前农村农民发家致富与发展现代农业的重要基础工程。 特别是近年，温室已成为现代农业的标志与重要特征，全国各地到处发展温室产业，而且规格档次也越来越高，玻璃温室与联栋温室已成为各地现代化农业园区建设的重点工程。特别是一些反哺农业的企业，更是不考虑成本与用途只求形象与规模而盲目投资，造成了许多现代农业园区有钱建基地无钱搞运行，甚至连耕作成本都难以回收。究其原因，主要是这种高投入的现代温室不仅是前期工程投入大，而且运行管理成本极高，是高能源消耗低利用回报的不可持续性模式所致，许多园区最终荒弃而无敢有人问津，成为真正的形象工程。 其实温室大棚就是一个微型的地球生态圈，我们要从生态去考虑去设计，才能让这个微生态环境实现平衡及实现动态的稳定。而如今温室大棚的设计与使用上仅仅考虑它的气候因子，根本没有从有利于内部生态平衡及生态动力学的角度来思考，所以温室大棚就成为避雨棚或保温棚，没有发挥它更多更大的作用。这样的思考设计就把温室大棚建设成单调的骨架与遮风的薄膜结构，这种温室大棚的耗能量极大，生态平衡性极差，一旦有害外源生物的进入，很有可能就会导致生态恶化与恶性循环，因为这是线性的设计与线性的布局所存在的不足之处，这样的温室大棚如果从物理学角度来说很易走向最终的热寂，所以常常为了维护这种静态的平衡，人们不得不采用能源的大量投入及劳工的极大浪费。 二、智能生态温室 所谓智能生态温室就是注重生态循环，重视资源的相互充分利用，维持系统物质能量代谢的相对平衡，实现农业的可持续永久性耕作，由此形成的温室系统就可称为生态温室。要实现温室内生态的良性循环，必须遵循物种多元化，及不同物种间的生态链关系，还需考虑温室微气候营造的合理性与科学性，能达到对于阳光、空气、水分、能源等的充分利用，以最小的外源补充而达到最佳的自身平衡与修复效果。从而达到农业生产的节能化，资源投入最省化，生态互作良性化的仿自然而超自然的人工生态系统，为农业的循环与持续耕作提供最佳的微气候环境与生态物种环境，最终达到零排放、省能耗、免农药、少施肥的新型现代有机耕作的目的，为生产健康安全型的农产品创造出最佳的温室生态环境。与常规温室相比，生态温室有着其它任何温室难以比拟的优势与良好的生态经济效应，生态温室以其强大的生态自修复自调整能力，而必将成为未来有机生态农业的主要温室模式，更是未来生态循环型农业的最佳农业基础设施，是实现可持续永久耕作的重要技术核心。特别是温室内水体的设计，是营造温室微气候的关键，是抵抗恶劣气候干扰的调节器，也是充分利用太阳能资源的核心组件，如果结合养鱼，更是提高温室经营综合效益的最佳生态设计。 目前，我国绝大多数的温室生态系统都是过于单一，生产的品种也过于划一，经营的项目大多统一，而且根本没有把生物生态环境作为农业生产环境，只注重温室气候的调控，而且也大多局限于温度的调节控制，没有从综合的气候环境因素出发进行多元化微气候的营造与控制，致使温室系统的生态与气候抵御能力极弱，抗击自然灾害天气与极端天气的能力差，对于有害生物入侵（特别是病虫害的危害）也难以发挥系统自身的自然抵御力，从而出现能源投入的无畏浪费，化肥农药的盲目滥用，产生生态与微气候环境的恶性循环，难以实现农业的可持续永久耕作，更难实现纯有机的生态耕作。而生态温室系统则是针对传统温室的弊端，通过科学的温室设计与生态设计，达到微气候环境最适宜化，生物生态环境最优化的仿自然目的，必将为提升发挥耕作潜力，减少系统浪费与环境负载而作出最大的生态贡献。 三、智能生态温室的特点 1. 特有的水体设计，为温室创建了良好的水体生态效应，使温室内的微气候环境达到最优化的自调节。水具有最大的比热，所以对温度的变化具有极强的缓冲性，在自然界中，凡是有大水体保护的区域，大多具有良好的小气候，能达到冬暖夏凉的气候效果，圆形温室的设计中，水体是最为重要的一个太阳能调节器。在冬日，白天吸收的太阳能可以贮存在水体中，到晚上再慢慢释放出来，起到很好的晚间加温作用；在夏日，水体的蒸发及水体的吸热，可以大大缓冲温室内极端高温的出现，为植物及动物的生长创造了适宜的温湿度环境。温室内水体，既可用于灌溉，又可用于养殖来发展水产业，即构建一个良好的鱼菜共生型的闭锁生态系统。现代型生态设计理念结合先进的无土栽培技术，可以在水面上漂浮栽培或者构建气雾培水循环系统，又不会减少蔬菜植物的耕作面积，而且栽培的蔬菜植物还可以把水体中鱼的排泄物加以吸收净化，起到了很好的生态循环效果。是真正的有机耕作，鱼水种菜，而菜根过滤净化水质，达到养鱼不换水，种蔬不施肥的循环经济效果。 2. 更为科学高效的短程通风与最为节能的烟囱对流效应。普通温室管理，夏天热时需进行掀膜通风，而且通风的距离长，达不到良好的自然通风效果，还需结合排风扇，而圆形温室的顶部开设了排风口，同时又在半圆体的底端开设吸风口，当温室内温度高时，因烟囱的对流效应自然会进行空气的流动通风，而且都是最为短程的通风路径，达到快速通风与降温或者排湿的效果。最为科学的设计是在每个通风口处安装上温度记忆弹簧，当温度达到记忆温度以上时，因弹簧变形，就会自动顶开风口，而形成自然通风，当温度下降时因弹簧的复原而关闭。 3.生态温室的生态模式通常采用多物种的复合生态系统的原理来构建。也就是说，生态温室是一种生态多元化，物种多元化，生产经营多元化的温室，是一种经济效益、生态效益与社会效益都能得到真正结合的大棚设计与种养殖农业模式。其内可以种植不同生态位与生态要求的植物，也可以养殖各种经济动物，或者还结合堆肥与培养蚓蚯，让每个物种间达到一种和谐生态的互利共生关系。鱼菜共生模式，既可以收获水产又可以丰收蔬菜瓜果，达到经济与生态的双重最佳期效益。其中养殖的鱼是造肥与培育微生物的系统，而植物是最好的水质净化过滤系统，这种生态结合能为经营者创造出更佳的经济效益，与最省的能源物资劳力的投入，可以在生态系统内实行永久的可持续耕作。鱼产生的二氧化碳是植物光合作用的原料，植物根系与微生物的生理代谢产生的各种活性酶又可以提高植物的抗病虫害性能，种植与养殖的水循环又可以起到活水增氧的效果，是一种真正的现代生态循环农业。 四．封闭型生态温室的开发意义 目前我国的温室基本上属于半封闭型温室，温室的气候调节主要采用通风与对流的方式，这种传统的调节技术存在一个致命的问题，就是不能切断外界传播的传染源，同时温室内的二气化碳浓度也不能提高，导致温室的屏障保护功能丧失，同样会出现病虫危害，同样需要采用农药进行防治，难以生产出真正不用杀虫防病的免农药蔬菜。这种温室存在的缺陷是因为没有把温室放到一个微生态系统角度去设计，仅仅把它作为生产所要考虑的角度去设计，忽略了生态因素及物种互作的复杂因素而造成的。所以它的生产效率极低，能量投入极大，在物理学上也叫做线性温室大棚，不管从外观上，还是从内部布局上完全没有仿生态的因素参予其中。没有水体的调节，没有微生物的分解还原或者共生、没有多元化外来资源的导入，只靠仅有的物种与人为的调控来维持单一的生态系统，这是产生恶性循环的根源。 而采用全封闭的策略后，温室就变成了类似植物工厂的模式，可以做到完全不用农药，温室就相当于一个闭封的生态系统，不会受到外界不良的环境干扰与病虫入侵，是稳定化安全化生产的模式。而且它既具有植物工厂的集约化标准化洁净化的优势，又具有最大的节能特性，只需普通温室的20%～50%的能源投入即可。比如，利用微生物，可以让残根烂叶及有害的代谢物进行再次分解循环，以减少生物能的浪费；利用棚内水体，在发展养殖的同时，又如地球的湖泊能创造适宜的湿度环境与温度变化的缓冲稳定性；利用立体设计，实现高矮相间，使叶幕表面积增大，提高生物转化效率；利用物种多元化，达到生物防治或以虫治虫以有益菌抑制有害菌的生态防治效果。生态温室把人、植物、微生物、动物间达到和谐与统一，达到了生态动力的最佳状态与最适组合，生态温室大棚的建设是一个趋势，它将会掀起新一代温室大棚改革的浪潮，将会大大丰富与补充现有线性温室大棚的不足与缺陷，让温室大棚效益达到最大化，同时又可以抑制生态环境破坏，并兼顾社会效益，是一种目前甚至相当长的一段时间内，最为理想化的温室大棚。 温室封闭后，人为施入的二氧化碳气肥不会逃逸散失，可以让温室的二氧化碳浓度数倍的提高，又可以大大促进光合作用，提高生物质能的合成。在其它因素都相同的情况下，提高二氧化碳浓度可以使作物的产量至少提高30%～50%，有些作物甚至可以提高一倍以上。 在化学农业成为可持续发展最大瓶颈的时代，结合生态温室系统可以完全生产出免农药化肥的生态环保型农产品，是未来农业发展的主要方向与趋势，它巧妙的设计，可以实现能源的最少投入，它的生态循环理念，可以让农产品处于完全有机且密封免受虫害侵袭的环境下生产，是一种有机耕作的最佳配套技术，是提升农产品竞争力的最有效方法。 五．设施环境与CO2气肥 自然界中植物进行光合作用的主要原料是二氧化碳和水，二氧化碳来自空气，靠空气流通不断补充，同时，也来自土壤中的有机质被微生物分解而不断地释放。大气中CO2浓度有一定的日变化和年变化规律，一般为日出前高、日中低，日较差在100ppm左右。冬季高、夏季低，年较差在50ppm左右。 与自然界完全不同，设施内环境是相对密闭的，可根据作物生育要求对栽培环境进行人工调控，如可调控设施内的光照、温度、水肥条件等。温室因其封闭严密，室内空气成分，较少受室外流通空气的影响，这就为我们在设施内增施二氧化碳气体肥料创造了条件。设施栽培增施二氧化碳气体肥料是实现农作物高产优质的重要技术措施之一，其增产效果十分显着，一般可增产30%～40%。 冬春季节为防寒保温，通风量很小，设施内CO2浓度变化规律一般为：日出前CO2浓度最高，可达1100～1300ppm，但因缺乏光照，作物不能进行光合作用。日出后作物进行旺盛的光合作用，生成大量的有机物质，设施内存贮的CO2很快被消耗掉，日出后2小时则迅速降至250 ppm以下，中午放风前甚至可降至150ppm，因其密闭，得不到外界的补充，因而会造成严重的CO2亏缺，使农作物光合效率下降，光合产物减少，当CO2浓度为80ppm以下时，其光合速率仅为CO2浓度300 ppm时的25%～35%，所以，CO2供给不足会直接影响作物正常的光合作用，而造成减产减收。下午放风后基本可维持在300ppm左右，晚上在密闭条件下，因呼吸作用及土壤释放等原因而逐渐增加至日出前的最高值。可见设施内CO2浓度日变化幅度明显高于露地。 可见，设施内特殊的密闭环境条件，一方面可以防止CO2逸散，使CO2 浓度有可能高于自然大气，增强光合作用，提高CO2的利用率；另一方面在不通风的条件下，若无CO2补充，因光合作用又易造成CO2亏缺，降低光合作用强度。所以，在设施内温光水肥等条件优化的基础上，CO2亏缺已成为制约光合速率的主要因素，此时增施CO2能显著提高光合效率，从而为设施高产优质创造必要条件。 六．设施内增施CO2气肥是实现优质高产的有效措施 1．有利于培育壮苗。增施CO2后可增强作物的光合作用，促进幼苗叶片叶绿素含量的提高，使叶片增厚浓绿。如黄瓜增施CO2后其叶片叶绿素含量由0.93mg/g增加到1.1mg/g，提高18.75%，叶片干样质量增加23.73%。增施CO2还明显促进营养器官的生长，如使根系发达，茎粗增大，花芽分化节位降低，有利于壮苗的形成。大棚内育苗CO2浓度达到900ppm，可使番茄株高增加22%，茎粗增加8%～11%，植株各部分干样质量增加50%左右，缩短育苗期，提高秧苗素质。因此设施内增施CO2是培育壮苗的有效途径之一。 2．加速作物生长发育。增施CO2之所以有效，除了因为补充的CO2有助于提高叶片细胞CO2浓度，直接提高了光合速率外，还可以消除黄瓜等作物“光合午休现象”，延长了有效光合作用时间，从而使大量的光合产物向果实和根部输送，促进根系发达，提高吸水吸肥力，植株长势健壮，从而促进了果菜前期产量的增加。如有试验表明，辣椒前期产量增加20%～24%，番茄增加64%，黄瓜增加15%～42%。 3．增加产量改善品质。在适宜的条件下，增加温室CO2浓度可显著提高作物的经济产量并改良蔬菜的营养品质，提高商品率。试验表明，温室生产黄瓜、番茄、辣椒、莴苣等蔬菜或甜瓜、草莓和西瓜等瓜果时，当CO2浓度倍增时，其产量平均提高20%～40%。在番茄上表现为促进番茄单果质量的提高和收获果数的增加。增施CO2后，由于光合产物增多，对蔬菜品质有明显改善。如施用600 ppm CO2可使番茄果实中全糖与可溶性固形物含量提高21.8%和14.8%，番茄单果质量亦明显增大；使黄瓜、番茄产品VC含量增加，可使甜瓜单瓜质量增加15.5%。含糖量亦有增加等，对其外观质量与内在品质均有明显改善。 4．提高作物抗病能力。蔬菜增施CO2后，其植株健壮，叶片肥厚，抗病力大为增强，从而相应降低了温室病害的发生率和危害程度。例如番茄的蕨叶型病毒病发病率降低32%，病情指数降低50%，对黄瓜霜霉病防效提高20%。 第三节 ——全新的育苗技术革命 一．什么是植物非试管克隆快繁新技术 植物非试管克隆快繁技术，简称植物快繁技术或植物克隆技术，就是运用计算机控制技术与生物技术有机结合的一种全新的育苗技术，通过计算机对环境的精确模拟，为植物离体材料的发育创造最佳的水分、温度、光照、空气、热量、营养与激素环境，从而使植物的全息性得到尽快地表达，以实现离体材料快速成苗与几何倍增，这就是植物非试管克隆新技术的技术核心，它有别于传统的扦插嫁接，又有别于现代的组织培养技术，但同时又是对传统与现代各种育苗技术的继承与发展，它既有传统育苗的易操作性，又有现代育苗的高效性，也就是说它克服了传统育苗的季节限制与现代育苗的操作繁琐及成本较高等弊端，而开发成功的一项全新育苗技术。 利用植物的离体材料在智能化的环境下促进快速生根成苗，是实现快繁技术目标的第一步；而快速生长与多代循环更是实现种苗几何级倍增与达到快繁目的的主要技术环节。生根后的苗如果不进行下一环节，一株苗就是一株苗，如果对生根的苗进行营养液栽培或大肥大水管理，让小苗迅速地生长出更多的枝叶芽，再取长出的新枝叶芽为离体材料，进行下一代苗的快速生根培育，实现种苗量的倍增，再对新生苗进行营养液或肥水管理，又促发更多的枝叶芽，又可把新抽发的枝叶芽材料作为离体材料进行下代苗培育，这样周而复始全年循环继代培育，就是多代循环。大多数的品种可循环5～7代，这样就能让起始的一个离体材料培育出几千上万或几十上百万株小苗，这才是快繁技术的真正意义所在。也就是说，真正意义上的植物非试管克隆快繁技术包括了：快速生根→快速生长→快速增殖→继代培育，这样一个周而复始的过程。它能使绝大多数的植物在短时间内达到数量上的几何级培增。 该技术特别适用于种子价格高的瓜果蔬菜品种，适用于原先需嫁接的品种，也适用于母本材料少，而又急需大量商品苗的生产实践。而且在研究中发现，通过多代循环技术后，还能使生根时间大大缩短，这与植物的童性或幼性得到激发有直接的关系。 二．植物非试管克隆快繁新技术的特点 1．投资省，设施简单。只需投入几万元，就可以建立一个年产几十万至上百万株苗的生产基地，而且运作成本极低，一般品种的培育成本不会超过1分钱，是传统扦插育苗的1/10～1/20，是组培育苗的1/30～1/50，是生产低成本种苗获取市场竞争力最为有效的育苗方法。与传统育苗相比，可节省大量的设施，如小拱棚，遮阳网，喷雾器等。 2．实用性强，易学易操作。植物非试管克隆快繁技术是一项实用技术，它具有技术简单易操作易掌握的特点，即使没有专业素质的生产者通过1～2天的技术培训，即可以运用它进行种苗的工厂化生产，非常有利于在农村普及推广，是农民用得起的高新农业技术。平均每人每天可处理5000～10000株繁殖材料。操作简单，一般植物通过几天至几十天（因植物品种而异）的培育即可生根移栽。 3．育苗效率高，增殖速度快。一般植物每平方米每批可繁400～1000株，每亩即可产40～60万株苗，运用营养补充及多代循环技术可使一叶一芽的植物离体材料快速增殖，一般植物20～60天完成一代，每代增殖倍数可达5～15倍，年可快繁4～15代，通过几代循环，年扩繁增殖量可达几十万或上百万株。快繁速度近似组织培养，但育苗成本是组培的1/10～1/50。 4．智能化程度高。使用计算机智能控制技术，整个育苗过程实现智能化、自动化，节省了大量的管理用工，是劳动力成本投入最低的一项育苗技术，也是摆脱传统凭经验育苗走向工厂化科学育苗的一种新技术，生产的种苗整齐度好商品率高。而且不受季节限制，全年都可以繁苗。 5．适用范围广，建立基地无特殊要求。只要是有电有水有光照的地方就可建立快繁基地，对土壤气候无特定要求。不仅可以在大田全露天全光照的环境下进行，也可以在大棚内或者在室内进行。适用于绝大多数植物的快繁，包括用于农林业生产及绿化工程的各种经济植物种苗，如农作物、蔬菜、瓜果、林木、绿化、药材等，是当前普适性最强的育苗技术。并且对离体材料要求不严格，小至一叶一芽大至一个树干的切段都可进行快繁，不像组培与扦插有特殊的要求，灵活性大适用范围广。在隔离快繁情况下也可以利用脱毒苗为母本，进行多代循环，大量生产低成本的脱毒种苗。 6．遗传基因稳定。植物非试管快繁属于无性繁殖，也可以称为植物克隆，在基因遗传上属稳定型，不会发生性状突变与变异，所以可广泛用于经济植物的快繁。 7．快繁苗根系发达，适应能力强，移栽成活率高。运用该技术生产的种苗比常规育苗生产的种苗根系要庞大好几倍，因为离体材料是在最适宜的智能环境及营养激素环境下培养的，根原基得到了充分表达，呈爆炸性生根。另外，植物非试管快繁是在大田开放的环境下进行的，基本上不需炼苗，就可以移栽。 三．植物非试管克隆快繁新技术的实用价值 植物激素的影响是离体材料生根发育的内在因素，而提供给适宜的外部温光气热养分等环境因素是植物离体材料生根发育的外在因素。植物非试管克隆快繁技术是一种全新的育苗技术，是现代计算机智能控制技术与生物技术有机结合的高新农业技术。运用植物生长模拟计算机为植物创造最为适宜的温、光、气、热、营养、激素环境，使植物的生理潜能得到最大的发挥，植物的生根基因尽快表达，从而实现植物的快速生根。另外植物非试管克隆快繁技术是一项实用技术，它的运用将使中国的快繁产业从实验室开始走向田间，从科研院所及企业的专利走向农家，走向苗圃，是普通大众用得起、会使用的高新农业技术。它的推广应用将会带来一次全新的育苗革命。 应用植物非试管克隆快繁新技术，无论是瓜果蔬菜还是绿化苗，都可以实现快速生根、快速成苗和快速增殖，这个技术又被称为一叶成林技术。所谓非试管，说明它是在离开试管以外的环境下繁殖。所谓克隆，说明它是一种无性繁殖方法。所谓一叶成林，说明它是一种几何倍增的扩繁法。也就是只要有一段枝，一片叶，一条根就能培养成一株或数株幼苗。例如，一株多花筋骨草，一张小小的叶片上就能长出十几株小苗，一根光秃的枝干也能长出发达的根系，甚至一块不大的小百合鳞片上也能长出很多的小苗，甚至一叶一芽就能在短期内发育成一株完整的克隆苗。西瓜及番茄，取它的一个带叶茎节，一般3～4天即生根，7～10天就可移栽，而木本的如桃树，也只需要15～20天就能生根，还有一些药材及珍稀树种如红豆杉，40天左右也可生根移栽。也就是说，大多数的植物在快繁基地里一般短的7～10天生根移栽，长的30～45天即可生根移栽，再经过约45天的栽培，每株苗可长出15～20个新叶，这些新叶就是繁殖下一代的最好材料，也叫离体材料。从一叶一芽到倍增10～20倍只需两个月，如此循环，年可循环4～6代，这样就可达到100～300多万株的种苗量，而且可实现周年育苗周年移栽，效率之高，速度之快是其它任何一种育苗方法所无法比拟的。这就是多代循环几何倍增的魅力所在，也是快繁技术的神奇所在，也是它在生产上应用的意义所在。有了它，种苗的扩繁不再难；有了它，种苗的集约化工厂化生产成为可能；有了它，珍稀植物的拯救有了希望；有了它，难繁殖的品种不再难，周期长的品种不再长。 第四节 ——美化时尚新生活 一．什么是水培花卉 水培花卉是指花卉栽种、培养在营养液中的现代植物养殖方式。水培花卉的根系能直接从营养液中吸收水分、养分和氧气，在水中新陈代谢、生长发育。水培植物的根系无角质层，所以完全适应水生环境。水培花卉不是简单粗暴的把土培花卉清洗、浸泡在水中，需要将土培植物进行两次诱变，使得其生出水生根，再经过培养，才诱变成水培花卉。 水培花卉是采用现代生物工程技术，运用物理、化学、生物工程手段，对普通的植物、花卉进行驯化，使其能在水中长期生长，而形成的新一代高科技农业项目。它通过实施具有独创性的工厂化现代生物改良技术，使原先适应陆生环境生长的花卉通过短期科学驯化、改良、培育，使其快速适应水生环境生长。再配以款式多样、晶莹剔透的玻璃花瓶为容器载体，使人们不仅可以欣赏以往花的地面部分的正常生长，还可以通过瓶体看到植物世界独具观赏价值的根系生长过程。而且还可以在透明的花瓶内养上几条小鱼，形成水中根系错综盘杂，鱼儿悠闲游畅的独特韵味，其景美不胜收。 二．水培花卉是时尚赏花新宠 一个漂亮的玻璃瓶加上水就可以将你喜欢的花养活，你信吗？在市场上看到水培花卉，直接的印象就是在各种造型漂亮的透明玻璃器皿内用水栽培各种花卉植物，其中大多数还同时在水中放养观赏鱼类。你还可以用这样的花卉装饰你的房间，看花、观根、赏鱼，卫生漂亮不说，还不用惦记着浇水。可以说，水培花卉给人的第一感觉就是具有极强的观赏性，而商机也就由此而来。 水培花卉是有生命的艺术品，是美的化身！随着人们生活质量的提高，室内养花及花卉环境装饰需求量逐年递增，室内绿化已成为人们物质生活的重要组成部分。由于水培花卉独特的观赏性，洁净性和养护方便性，使其超越了以往盆栽花卉摆放的区域。可以在餐桌、卧室、办公桌、茶几、接待台等任何位置摆放。 三．水培花卉的特点 1．观赏性强。产品实现了花鱼供养，艺术化的花瓶，上面鲜花绿叶，香气馥郁满室，下面洁白的水生根系，须根飘逸，水中鱼儿畅游，水下色彩各异的碎石，立体种植养殖结合，集品花，看叶，观根，赏鱼等多种观赏效果于一体，动静结合，产品新奇！ 2．形式多样。水培花卉既可以像普通花卉一样一株一盆，也可以像鲜花插花那样组合成盆栽的精美艺术品，且长期生长，花在水中长，鱼在水中游，景色新颖，高雅别致，也可将水培花卉放在饭桌上，茶几上，吧台上，形成生态家具。办公室、酒吧、咖啡屋、餐厅如果摆放这样的家具，在吃饭，开会或聊天时，又可以观赏奇花异果，平添高雅情调。 3.清洁卫生。水培花卉生长在清澈透明的水中，没有泥土，不施传统肥料，不会滋生病菌、细菌及蚊虫，病虫害少，无异味，可广泛应用于企业、宾馆、酒楼、机关、医院、商店、家庭等各种场合。 4．养护方便。种植水培花卉特别简单，水分及养分管理更方便，无须经常浇水，只要注意保持瓶内要有一部分根系留在空气中就可以了，夏天温度高时要多留，其它季节可以少留。 5．调节气候。居室摆放水培花卉，可以增加室内空气湿度，调节小气候，增加空气含氧量，怡人心情，有益身心健康。 第五节 ——最先进的无土栽培技术 一．什么是气雾栽培 气雾栽培就是把植物的根系完全置于气雾环境下进行生长发育的一种模式，它通过雾化的水气满足植物根系对水肥的需求，并具有最充足的氧气与最自由伸展的空间，根系在毫无阻力的情况下生长。气雾栽培以根系悬吊生长于气雾的环境中为区别于其它任何一种栽培模式的主要特征。 气雾栽培技术是当前世界上所有栽培模式中最为先进的无土栽培技术，它的根系悬吊生长于高湿度的营养雾环境中，能从环境中获取最充足的氧气，同时，通过弥雾技术又可以以最直接的方式获取水份及营养，是一种肥气水三因子最适宜、最充足与最直接供应的方法，所以它表现出其它任何一种栽培模式都不具备的生长速度与发育进度，在农业生产上表现出神奇的生长效果与超常规的产量表达。 二．气雾栽培的优势与特点 气雾栽培是目前在园艺生产与研究上都最具开发潜力与前景的技术，是以前任何一种栽培模式所不能比拟的，可以大幅度提高生产的质量与数量，大大减少人力、肥料、水及农药的投入，特别是温室栽培气雾栽培具有更低的电能消耗量，是未来温室栽培的一个主要发展项目与高效农业技术。 1. 气雾栽培模式能为植物生长创造最佳的根域环境。植物能否正常或快速的生长，主要由两大代谢所决定，一个是以枝叶为中心的光合代谢，另一个是以根系为中心的吸收代谢，这两大代谢的正常与否或能否超常规的优化创造，都可以改变植物的生长速度，并改变品质。构成植物的生物量主要由光合作用合成的碳水化合物与水份组成，其余少量的是被称为灰分的矿质元素。这些总生物量的构成中水占居了绝大部份，这除了它是一切代谢的载体外，还是根域环境调控中最重要的参数，合适的水份条件是一切有生命植物生存生长的基础，而碳水化合物虽是光合形成组成干物质的主要部份，但这个过程需在水分与矿质营养充分保障的情况下才能进行，因为植物的光合代谢是个极复杂的过程，许多矿质元素都是光合相关酶的重要组成部份或者金属离子的活性中心，没有水份与矿质元素的保障，再好的光合条件也不能进行光合作用。同时碳水化合物又是能量代谢的底物，植物的各种生理活动过程都需在有能量动力的基础上进行，而为其提供动力与能量的就是呼吸作用，也就是说呼吸作用越旺盛，能量代谢效率越高，各种植物生理活动就越旺盛，根系吸收水份与营养的速度也就更快。而矿质营养的供给是一切代谢与活动的基础，只有在适合而全价的营养液供给下，才能为植株快速生长提供更多的营养物质，才能激活各种代谢活动。在植物所需的各种元素中缺乏任何一种都会影响代谢与生长，而土壤栽培常会因缺乏某种元素或者不充足而造成生长发育上的不良表现，这些都说明了，矿质营养充分而直接的供给也是根域环境创造中极为重要的因子。而根系的呼吸代谢除了地上部份供给充足的呼吸底物外，最重要是要有富足的氧气参与，只有充足的氧气才可以促进加速有氧呼吸过程，才可使呼吸代谢过程的能量转换率最大化，才能为根系吸收水分及矿质营养提供更大更多的能量，只有吸收加快，才能使地上部份光合作用与生长发育加快。 2. 气雾栽培能满足植物对水、肥、气、温、光的最全面最充分的要求。水是所有植物赖以生存最起码、最基本的条件。气雾栽培是根据各种植物对水适应特性需要，以及在不同生长阶段对水的需要量给予不同的气雾量，完全可以人为控制和自动调节，因此可以满足各种不同特性植物的需要，因此气雾栽培可以适宜几乎所有的植物栽培。肥料是植物长势如何，成熟期长短，果实大小，产量高低，品质优劣的重要条件，不同植物对肥料有不同的要求，气雾栽培基本上都是用无机肥配制营养液，除了主要元素氮、磷、钾外，各种微量元素可以充分满足不同植物的要求。任何植物生长发育的重要条件之一就是“气”，植物需要呼吸，根系需要充足的氧气，茎，叶在光合作用条件下需要二氧化碳气，吐出氧气，而夜间茎、叶则吸入氧气，放出二氧化碳。气雾栽培能够实现氧气和二氧化碳气的充足供给，是其它任何栽培方法所不具备的。温度是植物生长和发育的重要条件之一，植物的茎、叶和根系对温度的要求即有一致性也有差异性，气雾栽培生产模式很巧妙的解决了气温对作物的困扰。在高温季节大棚内温度达到50～60℃时，喷向茎、叶上面的气雾起到了使茎、叶降温的作用；而冬季大棚内温度如降到12℃以下时，喷射在茎、叶上气雾起到了增温作用。因此在一年四季中大棚作物的外部环境温度与内部环境温度基本恒定，高温季节不休棚，这一大特点是任何栽培方式所不能实现的。光是所有植物生长的必要条件之一，但不同植物对光的要求又有很大差异，气雾栽培由于是立体多层的，不但可以利用补光灯满足底层光线不足，同时还可以根据植物对光的要求特性，在不同的层面上种植喜强光、中光、弱光、阴光作物，各取所需，科学利用。 3. 气雾栽培植物能神速生长。气雾栽培能实现植物短期内的快速生长与发育，通常植物气雾栽培比基质培快3～5倍，比水培快1.5～3倍，有些植物甚至可提高十几甚至几十倍，其生长速度是任何一种栽培方法都不可相比的，这对于农业生产上缩短生长发育期进行多茬栽培或者进行植物巨大化栽培意义非同小可。气雾栽培之所以具有如此大的生长潜能发挥优势，关键在于根域环境氧气供给的最优化与机械阻力的最小化，处于气雾环境中的根系具有最强的根氧化力，吸收各种矿质离子神速而高效，根本不会出现基质培或水培中因缺氧而造成的肥水吸收障碍。同时根系处于空气中，发育不受任何物理阻力，在形态构建与伸长生长上都比其它栽培模式要快速，为植物株快速生长提供了形态与生理基础。生长加快后，还可以使生育期缩短，使农作物栽培生产的茬数增加，再加上立体塔型种植，综合产量提高率可达5～10倍，也就是一亩气雾栽培蔬菜，其年产量就相当于土壤栽培的5～10亩。这样既节省了土地，又达到了集约高效管理的目的，是当前高产栽培技术中最先进的模式。 4. 气雾栽培可以让植物器官超常规发育，最大限度地提高产量。在不改变基遗传与性状的情况下，采用气雾栽培可以让植株巨型化，比如可以栽培出各种植物王与蔬菜树，这是因为它快速生长的根系不受限制发育，器官生物量基因表达时，气雾栽培能令它更充分表达而已。任何器官的形成发育其实都是由基因所掌控的，而且细胞分裂数量其实都是类似的，只是在细胞的伸长与膨大时，因为气雾栽培能为其提供更充足的肥水气，让每个细胞的伸长膨大发育不受限表达，同时也使细胞间隙距离拉大，细胞伸长达到最大化的发挥，液泡的发育能不受限地获取更多的水分与光合成产物，从而使相同或类似细胞数量的花果叶茎等器官能达到最大化的发育，从而表现出生物量增加及体积的增大。采用气雾栽培技术，可以让植株巨大化，可以让营养及生殖器官发育巨大化，可以培育出基因没有改变的超常规巨型植物。例如，在气雾环境下，甘蔗可达6m多高，水稻可达2m，网纹甜菜瓜单株最多可结80多个瓜，西红柿单株可达万果的产量，小黄瓜单株可结3000多根瓜，巨型南瓜可单株结5个瓜，每个都可达100kg以上。采用气雾栽培，南瓜、番茄、黄瓜、辣椒等，可以栽培出各种蔬菜树，对于观光农业来说更具有很高的观赏价值，对于增加农产品竞争力，培育精品农产品来说意义非凡。 5. 气雾栽培植物环境应答速度加快。气雾栽培植物是在没有任何基质缓冲的空气中生长，再加上它高效快速的吸收功能，使植株对环境的应答反应变得非常灵敏，气雾栽培的根构型为不定根系，不会像土壤栽培陆生根那样远距离逐级输送吸收，它对肥水的吸收就如高速公路般的直接快速，快速的吸收与代谢同时也导致它快速应答环境因子变化生理机制的形成。外界温光热水肥气等因子的刺激都会产生信号激素，这种信号激素的传递也同样比土壤栽培快速，所以它具有快速应答环境变化而做出自我生理调节的能力。这种快速传送网络的形成，是它潜能发挥最大化的关键所在，同时也是它具有快速反应生理的原因所在。 6. 气雾栽培具有更高的调温效率。反季蔬菜的栽培是蔬菜生产的重要技术，特别是冬季加温栽培及夏季的越夏栽培，能使相同品种的蔬菜售价倍增，也是实现栽培者高效创收的关键技术。那么在实现反季栽培过程中，环境因素中的温度调控是最为重要的因子，降温或加温成为环境控制中最重要的部份。反季生产的温度调控成本构成了生产成本的主要内容，采用气雾栽培模式可以解决传统技术条件下，根域温度难以调控的技术难题，综合调温成本只需土壤栽培或水培的1/5～1/10，而且不会出现因根域温度过高或过低造成的生长不协调的生理障碍发生。 7. 气雾栽培便于立体化垂直化三维耕作，例如，金字塔形的气雾栽培，植物栽培的空间得到拓展，栽培的株数增加，实现立体化的科学布局，使相同平面面积的土地，利用率提高了1～3倍，再加上气雾栽培的生长速度加快3～5倍，就使平面生产效率提高了5～10倍。这样可以让单位面积的种植效率得到数倍提高，可以在最小的土地上生产出最大化的农产品，达到数倍于常规的耕作效果，在城市化推进，土地日渐减少的今天，具有普遍的实用意义。 8. 气雾栽培是一种最为节水的栽培模式。它的节水效率可达90%，也就是说只需土壤栽培的1/10用水量，就可完成相同生物量的增长。如温室土壤栽培番茄，每形成1kg番茄需要200kg水，就是采用水培也需消耗170kg左右的水，而采用气雾栽培则只需6～10kg的水。它是节水农业水资源利用率最高的生产技术，这与它的闭环循环式的供液生产有关。 9.气雾栽培完全脱离了常规基质，打破了传统生产过程的所有局限，省去了土壤栽培整地、中耕、除草、施肥、灌溉等繁琐的耕作流程，是一种典型的省力化农业，在劳动力紧缺的今天无疑是一项革命性的栽培技术，可以让农业劳动力得以大大解放，把农业生产变得更为高效更为省力，最终实现生产过程的高效化自动化车间化，让所有的人都可以学会都可以掌握，像种花种草般休闲娱乐式生产。无需对土壤消毒，摆脱了土传病虫害与连作障碍的困扰，如果进行空间严密的防虫网隔绝，可以做到无虫化的免农药生产，对环境的污染可以有效控制，可以生产出近乎完美的绿色安全食品。气雾栽培的营养液在一个严密的闭锁型循环系统中完成养分与水分的供给，可以实现零外排，做到可持续不污染环境的效果。 10. 离开土壤进入空气中，是根系生长环境的一次全新变革，这样就可以在没有任何土壤及水流的环境下生长，大大拓展了农业生产的耕作空间与运用场所，也就是只要有空间、有光照、有电、有水的地方就可以进行农业生产，这为沙漠、孤岛、城市社会的非农耕区的农业生产体系建立奠定了技术支撑与发展基础。根部完全悬挂于空中栽培，不需传统土壤为媒介的耕作，没有任何水土流失之担忧。解决了当前农耕土壤流失影响生态的严重问题。在空气当中生长，脱离了易污染的土壤环境，可以实现生产场所与过程的洁净化，利于组织工业化工厂化栽培，所以它是一种最适合于农业工业化的生产模式，人们栽培瓜果蔬菜花卉等植物可以在类似于车间及工厂的洁净化环境中生产，让人们告别了面朝黄土背朝天的传统农耕环境，让农民成为蓝领或白领，在绿色清新清洁的环境中完成农业生产的整个过程，让农业成为人们的一种生活方式变为可能，可以在休闲赏受的过程中完成生产。生产者与其说生产，更贴切地说是类似于生活的一种生产活动，在一个温湿度适宜且有清新空气与绿色生命植物相伴，是赏心悦目休闲型的农业生产模式。从业者在一个洁净、健康、环境下生产，人们只需稍微掌握控制计算机操作及流程化的简易生产工艺就可，就是你一点不懂农业技术的门外汉，也可以轻松地进行管理与操作，是一种适合城区人发展的新农业模式。 第六节 ——打造立体组合视觉效果 一．什么是管道化栽培 植物的管道化栽培就是利用管道为植物栽培的载体，利用微控制计算机来实现营养液及温光气热等环境因子的智能化调控，让植物在管道上正常快速地生长。 二．管道栽培的优点 1、管道或容器代替了原来的土壤载体，并且可随意造型与立体构架，如与艺术化结合更能创造出集美学及生态学为一体的良好效果。 2、营养液的循环运用，解决了土壤环境肥水管理难度大，技术要求高的缺点，适于城市洁净环境下植物的栽培，适于居民不懂肥水管理技术下进行傻瓜化栽培，适于水资源匮乏情况下的最节水化栽培。因为水在密封的管道或容器内，水蒸发与流失损耗最小化，是利用率最高的一种栽培模式。 3、化学的矿质离子化营养液取代了有机腐殖肥与化肥，全价式的配方解决了常规施肥相关的技术问题，能实现植物的平衡发育与生长。洁净化的化学营养液更利于城市居民白领阶层的兴趣栽培，也解决了有机肥带来的虫蚊菌的滋生污染。不管小孩老人妇女皆可操作。 4、以水为介质的管道栽培减免了如中耕除草，翻地保墒等园艺操作，也隔绝了常规环境下许多以土壤为栖息的病虫及有害菌，完全可以实现免农药栽培，是生产无公害纯绿色蔬菜瓜果的最好方法。 5、空间利用率最大化。凡是有空间的地方皆可被最大化的利用，实现立体化艺术化栽培，如可利用管道进行造字，利用管道设计出千姿百态的管道化载体。另外就是有空间没光照或弱光照的环境下也可利用人工补光进行室内绿化与地下室栽培。只要品种上科学按排，任何有空间的地方都可种植物，例如在阳台，在走廊、在大厅、在卫生间、在地下室、在楼顶都可实施植物的容器或管道栽培，真正可以做到随地造型，随处栽培的空间绿化效果，完全打破了土壤栽培的多种条件制限，还你一个生态绿色的人居环境。 6、利用管道容器栽培的高效率，完全可以生产出可供家庭所需的各种蔬菜，如利用得好，仅上述空间的充分利用就可满足人们对瓜果蔬菜的需要，是种完全的生态的绿色的可循环经济模式。 7、采用微控制器与植物生长专家系统，可以实现栽培过程中的管理自动化，就是不懂任何植物学知识与栽培技术的人也可像用家电一样轻松实现。是傻瓜化简约化的一种栽培模式。 8、管道栽培是与人们生活最贴近的栽培，举手即可触及的栽培，而且是洁净化无污染的栽培，是家庭小孩学习科普了解植物与自然的最好教材与实践工具，可以在管道上种上不同的植物观察它的生长特性与欣赏生长过程，是老人修身养性，怡情休闲的最好方式，寄情于植物，回归于自然，这种感觉是那么地贴近与自然。 9、管道化栽培是未来城市绿化，生态建设，解决空间绿化、失地复绿的一种最简单而实用的方法，只要有水有电就可以还你一个绿色空间，只要稍付关注照料就可实现绿色植物的郁绿生长，只要稍作设计就可还你一个自给型的菜篮子。它的发展前景无可估量，它的市场空间无可估量，是商家投资城市农业与城市绿化的最好项目。 第七节 ——吃出健康与美味 一．什么是芽苗菜 凡利用植物种子（如各种谷类、豆类、树类等种子）或其它营养贮存器官（如根茎、球茎、宿根、枝干等），在黑暗或光照条件下直接生长出可供食用的嫩芽、芽苗、芽球、幼梢或幼茎等，均可称为芽苗类蔬菜，也称“活体蔬菜”。 根据芽苗类蔬菜产品形成所利用的营养的来源不同，又可将芽苗类蔬菜分为“种芽菜”和“体芽菜”两类。前者指利用种子贮存的养分直接培育成幼嫩的芽或芽苗，如黄豆、绿豆、赤豆、蚕豆类芽苗菜以及香椿、豌豆、萝卜、荞麦、蕹菜、苜蓿等芽苗菜。后者多指利用2年生或多年生作物的宿根、肉质根、根茎、块根、鳞茎或枝条中积累的养分，培育成芽球、嫩芽、幼芽或幼梢等，如由肉质根育成的芽球菊苣、由宿根培育的菊花脑、苦荬芽等，由根茎培育成的姜芽，以及由植株、枝条培育的树芽，如香椿芽、枸杞头、花椒芽和豌豆尖、辣椒尖、南瓜尖、佛手瓜尖等。 二．芽苗菜的特点 1．芽苗菜比较容易达到绿色食品的要求。芽苗菜的产品形成所需的营养，主要依靠种子或根茎等营养贮藏器官积累的养分，栽培管理上一般不必施肥，只需在适宜的温度环境下，保证其水分供应，便可培育出芽苗、嫩芽、幼梢或幼茎、而且其中的大多数因生长周期比较短、很少感染病虫害，不必使用农药。因此，只要所采用的种子等养分贮藏器官以及栽培环境清洁无污染，则芽苗菜产品便比较容易达到优质、富含营养、清洁无污染、食用安全的绿色食品要求。 2．芽苗菜具有很高的生产效率和经济效益。芽苗菜大多属于速生和生物效率较高的蔬菜，尤其是种芽菜，它们在适宜温度条件下，产品形成周期最短只需5～6天，最长也不过20天左右，平均每年可生产20～30茬，复种指数比一般蔬菜生产高出10～15倍。同时它们的生物效率可达到4～9。以萝卜苗和种芽香椿为例，萝卜，在5～7天内，每75g种子可形成500g芽，生物效率可达6.7，每1㎡可生产3300g产品；香椿，在15～20天内，每50～100g种子可形成500g芽苗，生物效率可达5～10，每1㎡可生产2300～3300g产品。据测算，目前种植1㎡芽苗菜相当于种植一亩地的普通蔬菜，甚至更多。而且可以不分季节种植，生育期较短，效益高，技术操作简便易行，只要掌握好生长所需的温度、湿度、光照等因素，可以天天下种，天天上市。并且，芽苗菜大多较耐弱光，适合进行多层立体栽培，土地利用率可提高3～5倍。正是由于芽苗菜拥有上述这些优势，因此它们具有极高的综合生产效率以及很高的经济效益。芽苗菜已在全国各地迅猛发展起来。 3．芽苗菜生产技术具有广泛的适用性。由于大多数芽苗菜较耐弱光、较耐低温，因此，既可以在露地进行遮光栽培，也可于严寒冬季在保护地设施内进行栽培；不但可采用传统的土壤平面栽培，也可采用无土立体栽培；此外，还可在不同光照或黑暗的条件下进行“绿化型”，“半软化型”和“软化型”产品的生产。正是上述这种适于多种方式栽培的特点，使芽苗菜在南北各地广泛栽培。特别是在轻工业用厂房或房室中进行半封闭式、多层立体、苗盘低床、无土免营养液栽培这一规范化集约生产新模式，极适合于土地资源紧缺的繁华城市以及外界环境条件恶劣的科学考察站、海岛前哨、边远绿林区、航行中的船只等。并且，芽苗菜生产，技术易学易掌握，规模可大可小。小规模投资仅需几百元，就可以在普通空闲房屋或塑料大棚生产，无需任何设备，投资者只需购买部分种子及简单工具，如喷水壶、塑料盒、桶等，就可利用河沙、泡沫箱、育苗盘进行生产了。城市居民利用阳台立体生产，2㎡每年可以获利数千元，同时也美化了居住环境，陶冶了情操。 第八节 ——为农业撑起一片美丽的天空 一、什么是植物工厂 植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。 植物工厂是现代农业的重要组成部分，是现代设施农业发展的高级阶段，是科学技术发展到一定阶段的必然产物，是一种高投入、高技术、精装备的生产体系。植物工厂集现代生物技术、工程技术、机械传动、环境控制、材料科学、设施园艺、系统管理和计算机科学于一体，是多学科集成创新、知识与技术高度密集的农业生产方式。植物工厂使农业生产从自然生态束缚中脱离出来，按计划周年性进行植物产品生产的工厂化农业系统，是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一，代表着未来农业的发展方向。 植物工厂的环境已完全脱离了自然因素，让植物完完全全地生长在人工可控的最佳模拟环境下，让植物的一切生育期都实现可控化，精确化，标准化，可预测化。 二、蔬菜的绿色有机生态工厂化生产 蔬菜是人们重要的生活物资，是人类健康的重要保障，没有高品质无污染的蔬菜供给就没有人类健康的身体。从传统农业走向化学农业的辉煌历程中，自然也带来了危机与糟泊。农业生产的污染已经给地球造成了极大的生态负担，物种的灭绝危机，很大的部份是由于当前人们乱用化学农药造成的，农业污染也如工业污染一样成为人类持续发展及健康保障的一个重要课题。一切病皆从口入，所以蔬菜的污染危害已成为当前人类健康的最大敌人，当前癌症的发生率飚升，怪异的疑难杂症不断出现，根据医学研究表明，与人类的食物污染是关系最为密切的。 以前生产力低下，人们的基本生活还不能保障时，采用化学农业实现大幅度提升产量，来解决温饱问题，在这个时期，农业生产是为了生存的需要，产量是农业生产的最主要指标，一切农业技术措施的研究也是围绕增产而展开的。而现在，绿色、生态、环保已经成为全球最为关注的问题，人们的观念也发生了极大的转变，特别是都市居民生活消费已从生活的需要转变为生态环保健康的需要，食品需求方面主要以安全无公害作为主要的购买评价指标。于是开发无公害绿色生态安全的农业生产技术已经成为农村农业经济发展的新契机，新增长点，投身到绿色有机生态蔬菜基地的建设必将成为当前农业发展的新趋势，新方向，更是从业者获取高利润，高回报的最佳投资项目，也是最受市民关心，政府关注的菜篮子工程。 现在的农业生产，经验管理还是必不可少的部份，不同的人管理，其结果都不同，而且必须有多年种菜经验的才可生产出优质高产的蔬菜产品，否则，外行者难以真正介入该领域。采用传统的栽培方法，栽培出的蔬菜产品质量难以保障，产期难以稳定，管理难以简化，人才难以普及，针对这些问题，实施蔬菜工厂化生产，流程化操作就显得极为重要，它可以彻底改变蔬菜生产的技术问题、质量问题与产期问题，使生产出来的蔬菜质量更好，规格更统一，商品率更高，是实施高效蔬菜栽培的一条重要途径。 蔬菜工厂化生产还是实现生产出绿色安全型食品的重要环境支撑与技术保障。在设施大棚内结合采用先进的环境监控技术实现温光气热的智能化节能化调节；采用先进的栽培设施，脱离土壤环境的影响与桎梏，实现栽培环境的无土化，达到环境保洁的栽培效果，如水培及气雾栽培或者隋性基质栽培等；采用空间技术实现光温气热的高效利用，实现单位产业量的几何倍增；运用自动控制技术实现操作劳动的省力化、程序化与规范化，更易实现产品的均一化；采用微生物技术实现生物链的闭锁循环，把生产过程中形成的农业废弃物发酵返还，真正建立一个节约型的农业模式；采用物理技术代替化学方法，实现杀菌防病治虫过程的免农药化，为培育绿色有机生态蔬菜提供技术支撑。工厂化生产极易形成生产流程规范与标准，是实施标准农业与精准农业的一条重要路径，只有蔬菜生产的工厂化才有产品的标准化与商品化，最终走向有个性特征的品牌化，是实现农业高效的关键。 工厂化的生产方式还可以大大节省劳动力的投入。在传统蔬菜生产中，诸如中耕，除草，施肥，灌溉，打药，治虫等成为农业生产的主要成本，也是造成农产品低附加值低利润空间的主要原因。而采用工厂化闭锁型的生产方式，上述的各项作业可完全的省略，使农产品的投入成本极大地降低，是对当前传统劳动密集型生产方式的极大挑战，更是形成蔬菜工厂化栽培竞争力的核心与关键。工厂化栽培，环境可控性强，生产出的蔬菜株型、果型、质量、品味和色泽等都较为一致，大大提高了商品率、合格率与出口率，使农产品的商业价值得到大大提升。当结合了智能化技术实现了管理过程的专家化，由计算机专家系统来完成整个管理过程的智能作业，你就是不懂农业技术也可以就像运用手机按键般完成简单的设定操作，其它都是由专家系统进行最准确的管理。 病虫害的滋生，农药的使用是农业生产中不可回避，不可或略的重要一环，也是人们研究农业技术中较为重要的技术组成部分。没有病虫害该多好，既可以省略很多繁琐的操作，又可以获得丰产与优质的保障，可以减免农药使用所投入的药剂与劳力，但是自然界生物间的平衡还是难以打破，难于反自然地实现的。但是，有一点是可以做到的，就是改变环境，控制环境，阻隔破坏有利于滋生病虫害的环境或者生态食物链，可以大大减少病虫害滋生的概率。这是实现绿色有机生态栽培一个重要前提。另外既使滋生了病虫害也可以通过物理方法（如磁化水技术、电功能水技术、臭氧杀菌技术、紫外线纳米杀菌技术、虫的物理化学引诱技术等）综合实现，做到避免喷施化学药剂的物理隔绝与防除方法。相关的措施是： 三、什么是阳台楼顶农业 楼顶阳台农业从字面理解就是在楼顶阳台空间上搞农业生产，它具有与地面土壤空间所具的所有作用，但从技术角度说，楼顶阳台农业所涉技术更趋高新性，栽培模式更趋无土性，生产产品趋观欣赏性与自给性。 四、开发阳台楼顶农业的意义 随着当前城市化的不断推进，高楼大厦如搭积木般的快速耸立，人均居住面积也没有农村庭院或民宅般的宽阔，有阳光可利用的阳台或楼顶也是较为有限，不可能再像农业社会时代那样具有大庭院宽阳台阔楼顶的充足空间，也不可能像农业闲散时代那样，人们有充足的时间去拔弄花草蔬菜了。 工业时代与知识经济时代的到来，整个社会都在快节奏地高速运转，闲遐之余也不可能有太多的精力去研究植物的栽培，但人们对回归自然的追求却是一个永恒的主题。一天紧张的工作之后回到家中，如果你能见到阳台上一簇族芳姿绰约、迎风摇曳的花草，你一定会感到心情舒畅。这就是阳台绿化和美化的魅力！在不知不觉中，阳台园艺已消然成为都市的一种时尚。当你繁忙之余能置身于花草蔬菜瓜果丛中时，可以真正让你领略到自然的生命力对人们是多么的重要，看着植物生机勃勃地长大，看着郁郁葱葱的绿色，深深地吸口植物放出的充满生命力的新鲜空气，是一种多么美好的赏受。 对家庭的小孩来说，阳台楼顶农业是一个很好的科普教育基地，是认识自然培养科学兴趣的一个鲜活素材，通过栽培体验可培养小孩动手能力与热爱劳动的思想，更是老人晚年寄情怡志的好场所，让时光在充满活力的植物世界中悠闲地度过，也是家庭主妇最为热衷与方便的信手可拈的蔬菜基地，鲜嫩无公害的蔬菜让你品得更有味，吃得更放心，且是自已劳动成果的醇美享受。 阳台楼顶的美化绿化，阳台楼顶的蔬菜瓜果生产，阳台楼顶的小气候环境优化等都为人与自然的和谐，城市文明的建设作出重要的贡献。所以阳台楼顶农业的发展已完全超越了农业的概念，是城市文明建设中必不可少的一项系统工程，也是和谐社会建设中一项重要辅助工程，让人与自然达到最为完美的和谐，让地球生态达到人工的最佳修复，是真正实现失地复绿的一项重大项目。 五、阳台楼顶农业的潜在市场分析 以前，人们在家居装饰中对阳台比较忽视，阳台成了堆放杂物的“万能窝”。稍微对阳台比较注意的家庭，也至多是把阳台封起来、摆上几盆花而已。阳台成了“被遗忘的角落”。对于今天讲究生活质量、注重家居整体风貌的都市居民而言，阳台的绿化和美化已成为家居的重要内容。 阳台的绿化对于我们的生活有非凡的意义：除了能美化环境外，从健康角度讲，阳台绿化可缓解夏季阳光的强烈度，降温增湿、净化空气、降低噪音等，可谓益处多多；从丰富生活角度讲，既绿化了阳台又丰富了业余生活、享受田园乐趣，从而达到怡情养性的目的。另外，一些观赏和应用价值兼备的水果、蔬菜和花卉还能使你劳有所获。因此，阳台绿化可谓一举多得，其乐无穷。 绿色、环保、低碳、健康、安全、生态这些词语已牢牢地印在了人民心里，也是所有人渴求和向往的，尤其对在喧嚣繁华，节奏紧张的大都市里生活和工作的人们来说更是如此。满目充斥着钢筋水泥的大都市里，除了公共的绿化外，很难找到田园气息，而在人们每天都生活的空间里，恰好有一块空间会在一定程度上为人们提供绿色——那就是我们的阳台或者楼顶！ 阳台楼顶本身有它特定的功能，其中接受阳光应该是它的主要作用之一，充足的采光就为阳台种植提供了最基础的保障，从广义上讲，所有拥有私家阳台楼顶的居民都有可能是我们阳台种植的潜在客户，因为阳台种植提供的产品能够满足客户两大方面的需求：一是种植栽培过程的享受，二是收获绿色安全的果蔬分享食用。 食品安全问题越来越引发人们的关注，任何人都会珍视自己的健康问题，大家更多的是相信自己和相信科学，通过科学的方法和种植工艺，自己动手即锻炼了身体，陶冶了情操，又收获了安全健康的食品，也净化了居室空气，美化了家居环境。 另外，阳台楼顶种植还具备其它一些附属功能：例如：紧张城市生活缓解压力的调节剂，儿童成长过程中了解农事的科普教具，家庭的宠物之一，老年人曾经的劳动回忆，健康、祝福的礼品馈赠，等等。 第九节 ——带给人震撼离奇的观光效果 一．什么是蔬菜树式栽培 蔬菜树式栽培也叫蔬菜单株高产栽培，是把具有无限生长特性的直立和蔓生草本蔬菜进行单株“树形化”或“巨型化”培育，以主攻植株冠幅面积、单株高产和延长生长结果周期为努力自标，是一种纯观光、科普型的栽培模式。 适宜树式栽培的蔬菜品种应选择生长势强盛、抗逆性强、连续开花、座果性能好、果实外观漂亮、成熟后观赏和保存期长的品种。主要有番茄、茄子、辣椒、红薯、黄瓜、甜瓜、西瓜、南瓜、葫芦、冬瓜、蛇瓜、佛手瓜等茄科、葫芦科植物。这些蔬菜树的单株冠幅均能达到25㎡以上，最大的可达120㎡左右。 二．什么是空中结薯 红薯和红薯的栽培模式我们再熟悉不过了，可是，您见过红薯树吗？您知道红薯能在空中生长，实现连续结薯、周年采收吗？一根根红薯藤上挂着一串串甘薯，就像葡萄一样悬挂在空中，打破了红薯几百年的传统地爬栽培模式，变成了立架式栽培。“空中红薯”的好处是避免了采收红薯连秧一起一次性收获的弊端，改变了传统采挖红薯时“杀鸡取卵”的做法，只要保留薯秧，它就能继续结薯，一年可以结薯3～4茬，如同摘瓜果，摘了可以继续长，一年四季都可以采摘，让人倍感新奇，让人大开眼界。正所谓“红薯空中结，常年采收，新鲜；绿藤架上长，四季常青，稀罕。” 空中结薯技术是利用神奇的气雾栽培模式，将红薯的营养根与贮藏根进行有效分离：营养根专门负责吸收矿物质营养及水分等任务，根系处于一个悬吊的雾气营养液空间，雾化供液方式为红薯根系创造了最适宜的水肥气环境；贮藏根专门负责块根的膨大，薯块结在空中，生长膨大毫无阻力，可达到高于土壤生长3～5倍的速度，红薯在空中结果，寿命可达2～3年，具有持续结果能力，可实现连续生长和采收；两者在养分吸收及光合产物积累等生理功能方面分工明确，不仅大大发挥了作物的遗传潜力，而且还可以像黄瓜树、番茄树那样周年生产，连续采收。和常规红薯相比，产量可以提高3～5倍，并且营养成分含量比传统种植模式的要高，微量元素含量较多，营养更丰富。 三、什么是远缘嫁接共生 远缘嫁接共生是把一些外观、株型、果实或其他生物特性相差较远的植物通过嫁接技术，组合在同一植株上，达到一种令人费解的组合效果，从而激发人们的好奇心，引发观光乐趣。 当今，随着生物科技知识的普及及人们对自然科学知识的追求，在新时期的观光农业科普教育基地中，也有它尽展风姿的一块天地，就是利用远缘嫁接技术培育一些形态变异或性状超群的超级怪异植物，让一些看似风马牛不相及的植物组合在一起，对观光者产生视觉及理性认识的震撼，从而达到吸引人观光的效果。 观光农业也就是利用这种令人费思的效果起到了轰动效应。在观光农业建设中，利用这些技术与原理来实现差异较大植物间的组合嫁接，其观光效果与科普轰动的效应是极大的，是极具吸引力的。 从专业角度来说，远缘嫁接共生就是不同属不同种甚至是不同科的植物间进行嫁接而获成功的无性植株，再通过栽培而达到了离奇的观光效果。如一株树上结不同的果实，有不同颜色的，不同果型的，不同口味的，不同品种的，甚至一些亲缘关系相距较远的瓜果都可长于同一树上。比如在番茄植株上长出茄子与辣椒，又长出木本的枸杞等；还有在一株树上即长苹果又长梨，同时还结着枇杷。当然一些亲缘较近些的植物采用嫁接比较容易实现，比如一株桃树上，有桃有李又有杏，还可以嫁接上樱桃；瓜类就更多了，南瓜树上可结西瓜、黄瓜、甜瓜等；蔬菜类如马铃薯＋番茄、青菜＋萝卜、萝卜＋甘蓝等。这些嫁接组合共生所达到的观光效果是非常吸引游客的，可以让人们认识植物的种属关系与亲缘关系，从中也可以了解更多的嫁接技术与植物知识，用于中小学生的科普教育较为适合。 通常用于观光园建设的远缘嫁接苗，都推荐使用透明玻璃造的槽式气雾栽培法，这样可以达到便于观察与游人观赏的效果，可以同时看到地下的马铃薯块茎与萝卜之根茎，又可以看到地上的青菜与番茄，给人产生震撼的新奇的观光效果。特别是马铃薯＋番茄，可以实现地下果与地上果的双层采收，这种乐趣与神奇是可以吸引众多游客的，在你的观光园中可以专门设计规划远缘共生园区建设。 第十节 ——高科技农业的最佳结合点 一．什么是鱼菜共生系统 鱼菜共生系统是鱼、植物、微生物之间所形成的生态共生系统，其中植物的栽培为养殖鱼的水创造了可循环的生物洁净环境，利用根系的强大吸收吸附能力，充分利用了养鱼水的营养源。就生物过滤的设计来说，分为微生物的分解及根系的吸收，其中微生物分解可以向水中接种有益菌种，以促其滋生繁衍发挥其分解有机物转化氨态氮的作用，当然最好在系统中设计一个生化反应池集中培育菌种。 二．鱼菜共生系统的特点 ㈠．鱼菜共生系统是高科技农业的最佳结合点 传统数千年以来，农民的农事活动与从业分工，大多是较为明晰而专业的，分为种植业，养殖业及农产品加工业等，从而形成了拥有各种专业技术技能的农民与专业户。但随着时代的发展，这种把生产环节或农业内部划分过于专一的生产模式渐渐被一种以农业内部生态优化，以产业链条的形成与延伸循环为特征的可持续循环型农业经济所取代。鱼菜共生技术巧妙地把养鱼业与果菜种植业进行有机生态结合，让种菜与养鱼之间形成一种密不可分的互生共促的生态关系，除了让产业链得以延伸完善外，更重要的是让农业排污实现最小化，这是符合当前所倡导的生态绿色环保理念的生产模式。 从前的养鱼专业户，大多是以承包鱼塘或推土建塘形成水体后进行人工放养，也有在江河湖泊上进行网箱养殖的，不管是哪种方式，都是以单一的生态物种——鱼为主体，根据生态学理论的研究结果，生态系统内物种越单一，该系统的生态稳定性就越差，生态环境受损破坏的机率也就越大，于是会造成生态下游物种的不可持续性断绝，形成了大量污染物的积累与外排，对环境造成很大的环保压力，至使人们不得不开始关注农业之排污与环保问题。当然传统的养殖大多是依托大水体进行自然加人工放养相结合的方式进行，其单位水体的生产效率低，占用的水资源量大，不能体现集约化与工业化的特点，更受自然环境与气候的局限，难以实现大跨度空间地域及不适环境下的养殖，而采用工业化及闭锁型系统的陆上养殖技术即可打破空间与气候场所等因子的限制，实现与形成大棚养殖，城市养殖甚至是室内与地下室的工厂化养殖格局。 更为重要的是，通过这种鱼菜共生模式，让农民实现一举两得的经营收入，可以让农业生产的集约化程度及工业化程度大大提高。种菜与养鱼两者间在同一空间与地域内完成，利用集中管理，两者间依托生态互存关系建立良好的物质能量循环利用系统，也就是可以通过投喂饲料作为物质及能量的初始投入，而其排泄物与渣滓则作为微生物的分解利用能源与繁衍基础，再通过植物的根系吸收，形成了鱼菜共生共获的良性有机系统。这样农民在规划经营农场时可以两者综合进行，既产鱼又出菜，形成一个完整的菜篮子工程，而且为了充分发挥空间与充分吸附吸收水中的营养，果菜栽培基本上采用无土栽培的人工基质培、水培及气雾培，使种植系统的构建简易化，空间化与管理方便化，通过各种种植系统的构建，形成了以微生物分解，植物根系吸收的循环水系统，让水资源的利用率得以最大化的提高，让水在养殖及种植系统中进行闭锁型的循环。而且养殖与种植技术采用高度集约与自动控制管理外，农民养鱼与种菜就变得极为简单与高效。这种有机结合的新型农业系统，除了让农民更为便捷高效地进行农事生产外，利用该技术生产的果菜可以很容易地达到绿色有机无公害的要求，使农产品的市场效益得以大大提高，是常规化肥或农药土耕栽培价格的数倍以上，而且在水培或气雾培等营养液水环境下，生产变得简单，生长变得快速，品质还得以大幅度的提高。 ㈡．鱼菜共生系统是可持续发展农业模式 鱼菜共生系统是一种继承了传统有机农耕理念的现代农耕模式，它集果菜、粮食、药材或牧草等作物的栽培与自循环工业化养鱼为一体的生态系统，并且结合现代计算机控制技术与农业专家系统，实现鱼菜共生管理的自动化智能化，是一种现代农业模式的种植养殖有机复合的新型农业技术。它的推广将会使农业从业者经营农业的生产管理理念发生质的飞跃与变化，让人们找到了可循环持续发展型农业的新路子。 鱼菜共生系统是把水产养殖与无土栽培有机结合的新型农业，它的复合综合效益大大超过了单项的工厂化养殖与无土栽培，两者之间形成了良性的生态维持系统，使能源与物质得以最集约化的利用。利用养殖过程中排放的大量废液废渣作为植物栽培生长的营养源，并结合水循环的无土栽培技术，把经微生物处理过的污水循环利用进行果菜的水培、滴灌与气雾培，科学选择吸污能力强生物转化率高的果菜植物来解决排放的污水营养源，经植物充分吸收净化后，修复还原为含氧量高，水质化学指标合格的饲养水后，再循环回养殖池进行重复利用，这样既可让水得以重复利用，又能使有机废物得到以植物根系与微生物为主的生物净化，达到水资源利用的最大化，是少水或干旱地区以及污染水源区进行养殖种植的一种最佳模式。在相对闭锁型的鱼菜共生系统中，总用水量只需传统种植与养殖的1/10，水的利用率达到95%以上，是当前水资源日渐匮乏情况下所形成的一种省水密集型技术，让水通过循环起到了养殖与种植的双重作用，是单独项目发展所不能比的。利用养殖废物废水循环，植物与细菌能充分获取生长所需的营养源，让水质得到生物净化，为鱼类生长创造最佳的水质环境，减免了单独工厂化养殖的物理化学处理与单独无土栽培所需的大量无机矿质化学元素，两者有机结合后，可以实现真正的免化学农药与肥料的有机生态栽培与养殖，为市场提供无污染的有机食物。 ㈢．鱼菜共生是一种有机生态型的可持续循环农业生产新模式 地球可利用水资源日渐趋少，许多地区的城市、工业及农业排放对水资源的污染极大，使原来可以进行水产养殖的地域都招致严重的污染破坏，生态问题已成为当前农业生产及人们生活的一项极为严峻问题，水产的养殖渐渐走向区域化的水体放养，对环境的要求越来越高，从而影响了渔业的健康发展，更影响到鱼产品的环保健康问题，有些污水区养殖的鱼类在食用时甚至会嗅到煤油味或其它异味，这是鱼产品严重受污染的标志。这种因水资源受污而导至可利用水资源馈乏的问题，日渐成为当前水产产业化发展的制限因素，更是生产生态无污染水产品的阻碍。除此以外，城市人口的日渐飚升，成为用水紧张的局面，更谈不上利用有限的水资源进行传统的集约放养，它必须建立一个既省水又安全的闭锁型养殖系统，再利用生态原理进行种植养殖相结合的水处理新模式，为农业的增效增收提出一个崭新的可持续农业新概念。 该新概念的运用，实现了鱼、植物、微生物间的和谐相生，可以使有效的水资源最大化地利用于养殖与种植，特别是养殖过程中鱼类排泄物与饲料残渣是成为养殖水污染恶化的主要诱因，这对于高密度节水型的工厂化养殖来说是一大关健性的技术问题，如果没有卓著的水处理能力，是难以做到水资源的循环利用，让缺水或少水的地区能高效地利用水资源。在常规的工厂化养鱼过程中，通常是以结合物理化学综合处理方法来解决的，它能使水质有效修复，但成本过高，除了涉及到相关设备与设施外，运行成本及电费也是一笔不小的投入。针对这些问题我们用植物与微生物的生物处理方法来取代原来的氨氮等污染物处理的物理化学装备，既可以降低成本，又可以使生产更方便，管理更简单，减免了繁琐的设备操作与管理，让工厂化养殖轻松而有机地与微生物及植物技术相结合，形成一种特有的养殖种植模式，这就是鱼菜共生系统。它是当前工厂化养殖过程中，投入成本最低的一种集约化新模式。 这种鱼菜共生系统的运用可以让缺水地区的养殖业兴起，因为它是一种闭锁型高密度的工厂化模式，是普通养殖用水量的1/10，水资源的浪费达到最小化，除了鱼与植物蒸发吸收外，几乎可以做到零排放。这是其它任何一种养殖方式所不可比拟的。而且蔬菜水培或气雾培所需的营养正是高密养殖鱼类排泄物经微生物分解后形成的营养水。这样就形成了一种完美的共生模式，也就是引起水污染的富营养物质在细菌的作用下形成了植物所需的氨基酸和无机盐等，而植物生长时根系分泌的抗生素类物质又是提高鱼类抗病性的生物药源，微生物所具的强大分解能力，让生物间的生态平衡及物质循环得以良性化的维持，是一种可持续发展的有机农业项目。 经科学研究及生产实践表明，一个空旷的场所或温室大棚通过科学的规划就可以建成一个集养鱼与种植为一体的生态系统，利用这种系统所具有的生态平衡与物质处理循环能力，达到水资源利用的最大化，水质的良性化，与发展的可持续化，是未来城市郊区养鱼业及蔬菜产业发展的一种有机结合方式，它必是未来农业发展趋势中的一个潮流性生产模式。它可以在少水或没有自然江河湖泊的陆上实现养鱼，甚至可以在室内或地下室实现规模化的养殖，是人类解决鱼与蔬菜产品的一种最先进生产模式。 ㈣．鱼菜共生系统是实用性极广的一项技术 科学的设计使施工的灵活性可变性增大，具有极大的灵活性与普适性，它是城市居民或下岗工人进行种植养殖业发展的首选项目，更是未来城市农业发展的一个主要方向与实用模式。。可以利用方型或圆形的各种定型容器或自制容器进行养殖，诸如混凝土衬砌的水泥池，钢制或塑料桶，以及塑钢玻璃，或最简易的大棚膜围衬而成的巨型圆桶。总之，可以进行灵活构建，就地取材地建设养殖系统与种植苗床，是实用性极广的一项技术。这种模式除了可以在温室大棚内进行生产外，还可以进入居民的房子或车库与地下室空间内进行系统的构建，甚至厨房的一角也可设计一个微型的鱼菜共生系坊，或者可以在教室内的一角建立起一个供教学用的鱼菜共生系统，因为该技术从科学角度来说，它所涵盖的学科范围是极为广泛的，包括鱼类、植物、畜禽、微生物、机械、物理、化学、自动控制等学科，是对学生进行启发式教育的好素材，让学生的学习做到有学又有习，提高学生学习知识的热情与激发学习与思考的灵感，能培养学生对大自然的兴趣，对科学的热爱，更能培养学生的创造发明与动手能力，是培养未来人才的一种需要。相信不久的将来，该系统的营运在商业上会带来极大的商机与市场前景，在生产上回报最大的利润，成为当前与未来可持续农业发展的一个革命性的项目。
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