北京研发“安心安全蔬菜生态生产系统”

我国面临着严重的资源和能源短缺问题，人均耕地面积和水资源占有量只有世界人均水平的1/3和1/4，并呈进一步减少的趋势。而我国的盐碱地面积有3300多万公顷，并以每年6000多公顷的速度在增加。面对这一现实，我国农业必须选择一条资源高效利用的集约化可持续发展的道路。而利用无土栽培可以在传统农业无法利用的盐碱地、戈壁、沙漠等非可耕地上进行蔬菜生产，同时无土栽培也是解决设施蔬菜连作障碍的有效方法。因此，开发无土栽培技术是实现蔬菜高产、优质、高效的重要途径，也是蔬菜生产由传统农业生产向现代化、规模化、集约化转化的新型栽培方式。

我国设施栽培发展迅速，已成为许多地区农民致富、农业增效的支柱产业。我国人均蔬菜占有量接近400公斤，远超世界人均126.8公斤，从根本上解决了市民的吃菜问题。以前我国重点是首先解决蔬菜欠缺和周年供应问题，一切以高产、超高产为目标，研究成果多是“大肥、大水”管理。“大水、大肥”虽然提高了产量，但明显带来土壤盐渍化、连作障碍、地下水污染、品质较差等问题，面源环境污染和土壤连作障碍问题已是我国设施农业一个亟需解决的问题。

而“无土栽培”是设施农业克服连作障碍和面源环境污染的一个重要途径，许多发达国家在无土栽培技术方面取得了显著突破，相继开发了符合本国国情和经济社会发展水平的无土栽培方式和技术。我国从1986年才正式开展蔬菜无土栽培技术的研究。从1986年到1990年，我国无土栽培主要处于引进和消化吸收阶段，自1990年以后，我国无土栽培进入自主研发阶段，到2000年的10年内，中国自己研究创造了一些投资少、更适合中国国情的无土栽培系统，如有机生态型无土栽培系统、浮板毛管系统等。这些系统都采用国内设备和肥料，生产出各种无土栽培配套系统来满足国内生产者的需要，大大降低了无土栽培的成本，促进了无土栽培技术在我国的推广应用。1985年，我国无土栽培面积仅有0.1公顷，1995年增加到50公顷，2005年发展到1500公顷，2009年全国无土栽培面积超过3000公顷，起到了较好的示范作用。但目前无土栽培面积不足温室和大棚面积的0.1％，主要存在以下技术问题需要解决：

一是荷兰等国家无土栽培主要采用雨水进行灌溉，而我国北方使用的地下水EC值高、水质偏硬，滴微灌系统难以适应，经常发生堵塞和浇水不均问题；二是无土栽培多采用大量使用综合性状优良草炭、蛭石等基质，但草炭为不可再生资源，栽培基质成本越来越高；三是目前我国滴微灌系统对水溶性肥料要求高、与栽培系统不配套；四是我国无土栽培技术的研究薄弱，对使用者知识水平要求高，操作复杂，初期投入成本高，影响无土栽培技术在我国的推广应用。

针对这些技术问题，北京市农林科学院蔬菜研究中心和农业部都市农业（北方）重点实验室于2009年开始确立了“安心安全蔬菜生态生产系统”的创新研发，以不再使用草炭土等不可再生资源和建立生态可持续新技术前瞻性研究为目标，从基础研究和栽培系统建立入手，研究并开发了“无基质营养液育苗”、“封闭式循环槽培生态栽培”、“液流弓背式果菜管道栽培”和“安心韭菜、叶菜栽培”4个新的无土栽培系统。

研究表明，“安心安全蔬菜生态生产系统”的创新研发初步建立了适合我国国情、环境友好、操作简易的无土栽培技术体系，从而构建适合中国国情的节水节肥、高产高效、封闭零排放设施蔬菜生态栽培系统，不仅可实现优质高效生产、资源循环利用、减轻生态环境负荷目标，还可简化无土栽培的操作和投入。而且这4个栽培系统的成本只有荷兰栽培系统的32%~50%，使得这一技术容易被郊区菜农接受，可大面积推广。

“安心安全蔬菜生态生产系统”的创新研究，通过栽培系统创新给植物根系创造了健康的生长环境，特别是首次探索了不再使用草炭等不可再生有机资源的营养液循环无机基质独特栽培技术。因此，该发明不仅在栽培理论上有所创新，而且在蔬菜生产中可创造明显的经济和社会效益。