在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程中，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心組成部分，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的果蔬種植模式在溫室大棚中暴露出諸多問題，如生產(chǎn)效率低下、勞動強度大、人工成本高，以及土壤質(zhì)量下降影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)等。這些問題嚴重制約著溫室大棚農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展，促使行業(yè)不斷探索創(chuàng)新技術(shù)。倒置式栽培技術(shù)的出現(xiàn)，為解決這些難題帶來了新的曙光，成為2025年溫室大棚行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向。

  一、倒置式栽培技術(shù)在溫室大棚的應用現(xiàn)狀

  《2025-2030年中國溫室大棚產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及投資規(guī)劃深度研究報告》指出，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的廣泛應用，果蔬類無限生長型高秧爬蔓作物在溫室大棚中大量種植。但傳統(tǒng)種植與管理方式弊端明顯，以日光溫室種植 2000 株果蔬為例，每次吊蔓、落蔓、疏蔓作業(yè)，依靠人工作業(yè)需耗費 15 - 20 個工作日，勞動強度大且效率低，成本也隨之增加。即便采用現(xiàn)有的部分自動化技術(shù)，仍存在設(shè)備成本高、人力成本未顯著改善，以及莖蔓和果實易損傷等問題。此外，長期耕種的溫室大棚土壤問題突出，亞硝酸鹽超標、礦物質(zhì)聚集板結(jié)、農(nóng)藥殘留多、微生物減少，嚴重影響作物生長。

  在這樣的背景下，倒置式栽培技術(shù)應運而生。國外一些國家在此技術(shù)研究上已取得一定成果。2023 年，有團隊采用無土栽培技術(shù)和水肥營養(yǎng)灌溉系統(tǒng)，讓植物根系懸掛于密閉空間，果實懸掛在填充基質(zhì)肥料的培植管上，通過階段性吊起培植管實現(xiàn)資源高效利用;還有團隊進一步改進，使植物裸莖包裹在培植管上，以旋轉(zhuǎn)收卷莖蔓替代吊起，節(jié)省了超過三分之一的勞動力，減少了病蟲害，還實現(xiàn)了資源回收利用。相比之下，國內(nèi)對倒置式栽培技術(shù)的研究尚處于起步階段，雖在一定程度上解決了人工問題，但仍存在設(shè)備成本高、人力成本難降、莖蔓易損傷等問題，亟待深入研究與發(fā)展。

  二、果蔬類倒置式栽培技術(shù)在溫室大棚中的關(guān)鍵點剖析

  果蔬類倒置式栽培技術(shù)在溫室大棚中的應用，有幾個關(guān)鍵要點需要突破。一是解決管道無土栽培過程中，一次性有機肥培育基質(zhì)填充、播種、育苗種植及培育等高空作業(yè)難題;二是實現(xiàn)滾筒式自動化卷蔓，同時避免卷蔓過程中對藤蔓造成損傷;三是優(yōu)化滾筒直徑、負載與能耗之間的關(guān)系，保障應用該技術(shù)的裝備承重安全。

  為解決這些問題，提出了立體滾筒種植架與智能控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。立體滾筒種植架融合倒置式無土栽培技術(shù)與工業(yè)滾筒收卷機原理，以滾筒為栽培載體，配置進水排水系統(tǒng)滿足有機肥一次性充填需求。滾筒采用鼠籠式結(jié)構(gòu)并外包透明薄膜，既能實現(xiàn)藤蔓輕松收卷，又可避免損傷，將管道栽培與自動化卷蔓相結(jié)合，有效解決傳統(tǒng)種植中吊蔓、落蔓、疏蔓自動化程度低的問題，減少病蟲害，降低安全隱患。智能控制系統(tǒng)則綜合運用網(wǎng)絡通信、自動控制、物聯(lián)網(wǎng)及軟件技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)實時采集與可視化，對種植環(huán)境、設(shè)備狀態(tài)、果蔬產(chǎn)品質(zhì)量進行智能管控與動態(tài)優(yōu)化。

  三、基于倒置式栽培技術(shù)的溫室大棚總體方案設(shè)計

  基于倒置式無土栽培技術(shù)構(gòu)建的果蔬溫室大棚，主要由溫室大棚、立體滾筒種植架和智能控制系統(tǒng)三部分組成。

  溫室大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)，通過人工調(diào)節(jié)光照、溫度等環(huán)境因子，為作物創(chuàng)造適宜的生長條件，常見類型包括玻璃溫室、PC 板溫室和薄膜溫室等。其基礎(chǔ)建設(shè)涵蓋建筑骨架、采光材料和環(huán)境控制系統(tǒng)，建筑骨架多采用鋼或鋁型材，環(huán)境控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)溫度、濕度、生物補光、CO?氣肥等。在福建省，利用緩坡地、“四荒” 地發(fā)展設(shè)施無土基質(zhì)栽培，對克服連作障礙、緩解耕地緊張、提升土地產(chǎn)出能力意義重大。

  立體滾筒種植架集升降、栽培和卷蔓技術(shù)于一體。其中龍門式升降系統(tǒng)由底座、滑輪總成、垂直導軌、剪叉總成和同步升降機等構(gòu)成，通過電機驅(qū)動實現(xiàn)栽培與卷蔓平臺升降，方便種植、修剪、回收等操作，還能調(diào)節(jié)果實枝蔓與地面距離，改善通風光照條件，便于智能化作業(yè)。栽培與卷蔓系統(tǒng)采用滾筒式內(nèi)外層結(jié)構(gòu)，滾筒內(nèi)套優(yōu)化設(shè)計，可填充有機肥基質(zhì)，實現(xiàn)節(jié)水灌溉;外套采用鼠籠式結(jié)構(gòu)并包覆透明薄膜，在采摘后能自動化螺旋收卷藤蔓，解決傳統(tǒng)卷蔓難題。

  智能控制系統(tǒng)由智能控制器、環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、5G 通信、計算機網(wǎng)絡等多個部分組成。環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集光照、CO?氣肥、水肥、氣象和視頻等信息;設(shè)備控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動遮陽、卷膜通風等多種功能控制。系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，采集數(shù)據(jù)傳輸至云平臺處理分析，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綜合信息服務和智能化遠程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的作用。

  總結(jié)

  倒置式栽培技術(shù)在溫室大棚果蔬種植中的應用，實現(xiàn)了農(nóng)機裝備與農(nóng)藝的深度融合。立體滾筒種植架和智能控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，有效解決了傳統(tǒng)種植中存在的諸多問題，大幅提高了作業(yè)效率，降低了人工成本，提升了作業(yè)安全性。該技術(shù)不僅節(jié)約土地資源、減少農(nóng)藥使用，還能提高果蔬產(chǎn)量和質(zhì)量，是溫室大棚農(nóng)業(yè)種植技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。隨著研究的深入和實踐的推廣，倒置式栽培技術(shù)有望在大規(guī)模果蔬生產(chǎn)基地建設(shè)中發(fā)揮重要作用，為解決全球糧食安全問題、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻力量，成為2025年溫室大棚行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要成果和未來發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

更多溫室大棚行業(yè)研究分析，詳見中國報告大廳《溫室大棚行業(yè)報告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據(jù)。

更多詳細的行業(yè)數(shù)據(jù)盡在【數(shù)據(jù)庫】，涵蓋了宏觀數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、進出口數(shù)據(jù)、價格數(shù)據(jù)及上市公司財務數(shù)據(jù)等各類型數(shù)據(jù)內(nèi)容。