校园屋顶学生科普型现代农业主题微农场建设中国农业硅谷

校园屋顶学生科普型现代农业主题微农场建设

前言
    亲近自然拓展知识面启发学生创造性思维，是未来教育的趋势，也是提升学生对自然对知识产生兴趣的很好切入点，所以未来教育学家曾说，未来的教育就是回归自然的教育，通过科普基地也提高学生动手能力，培养热爱科学的情怀，对学生成长甚至一生都影响很大，各个学校对科普基地建设越来越重视，但大多数校园都受耕地条件局限，而难以实现。所以学校建筑物屋顶采用现代农耕技术，构建起高效化多功能型的科普基地将是所有学校建设科普基地的必然选择。大多数学校都有丰富的屋顶资源，可是采用传统土耕方式难以解决屋面承重问题，也会带来施用化肥农药对环境污染，再说土壤耕作技术繁琐，难以启发学生兴趣。采用现代农耕技术特别是雾培技术，既解决承重适合所有屋顶，又免除农药与耕作的繁琐，给学生展现出完全不同的农业生产方式与景象，可以让更多学生对农业对生物科技产生兴趣。以下就以屋顶温室与露台为例进行说明。
设计元素

设计动画链接：//v.youku.com/v_show/id_XODc4NTc2ODAw.html
    A、 玻璃温室型雾培耕作区设计
该区为一幢宽6.6米长34米高3.46米的玻璃房，玻璃房顶为平铺设，玻璃温室一端装湿帘另一端安装风机，并于两端侧各设出入口推拉门。

屋顶温室区与露天平台区

    该温室耕作模式全部采用雾培方式，两道门入口端各设一钢结构树，钢结构树雾培主要用于蔬菜树种植，如单株结果数千上万个果的番茄树，单株数千根黄瓜的黄瓜树，还有西瓜树、苦瓜树、冬瓜树、辣椒树等，采用钢构树雾培技术都可以让无限生长型瓜果进行潜能最大化发挥，实现单株产量最大化，生物量超常规发育，具很好的示范与教育意义，展现给学生日常见所未见的农业景象。每株钢结构树采用世博轴伞形设计，展开直径为6米高为2.5米，基座直径为1.6米，基座建成雾培的根雾室。长成后每株钢构树覆绿面积达28平方米，树下空间可以作为人员参观学生科普的活动空间。依次再排列柱式雾培与梯架雾培，柱式雾培两端头各排列四根，雾培柱直径为1.2米高为2.4米，总计8根雾培柱。柱排列间距为2.5mX3m。柱间方便人员走动管理。中间区域为梯架式雾培。共排列梯架8组，梯架底宽为1米斜面为1.5米，上梯面宽为0.4米,每组架长为4.8米，梯架作高低梯架相间排列，即高梯架四组，普通梯架四组，高梯架即于普通梯加上方例置组装一相同规格的倒立钢架，用于套种瓜果时方便枝蔓攀附。梯架间留出宽0.6米操作道，8组梯架创造有效的叶菜种植表面积为4.8X3.4X8= 130.56平方米，按照叶菜栽培株行距0.1mX0.15m计，可一次性定植叶菜8704棵，以年至少生产十批计，可日采收叶菜240棵，以平均生物量每十棵一公斤计，可日收获叶菜24公斤。另外四组高梯架创造套种瓜果栽培线长为4.8X4=19.2米，按照上梯面两侧套种株距0.6米计，可创瓜果套种株位64棵，以每株位年产瓜果10公斤计，可通过瓜果套种方式年增收瓜果640公斤。柱式雾培区，即8根雾培柱可创有效栽培叶菜表面积为69.12平方米，可日采收叶菜12.8公斤。钢结构树单株产量以栽培小番茄为例，单株至少可产150公斤，两株钢构树可产300公斤。该温室总生产能力估计年可产瓜果约1000公斤，日采收叶菜35公斤。
 

梯架雾培设计效果

实际栽培效果

瓜果套种生产效果

立柱栽培设计效果

栽培效果

钢构树设计效果

钢构树栽培单株火龙果

温室过道规划除了耕作区的操作道外，沿温室边侧退进1.2米作为观光与科普人员的主过道，钢构树下空间作为周转空间。营养液池及水池露天区与温室区共用，建于温室外，宽为2米长为4米深为1.2-1.5米，作两格池毗邻而建。
    B、 屋顶露天平台区的X架复合耕作设计
    露天阳台适合种苗花卉及果树生产，所以该区为了提高利用率采用X架式复合耕作模式，利用X架支起双层耕作空间，下层用于种苗繁育与花卉培养，上层用于果树栽培。该区宽为6.6米长为40米，面积264平方米。建设6畦苗床，作三列二排布局，中间留出宽1.2米长6.6米主过道，每侧布局三畦苗床，苗床宽为1.2米深为0.2米长为18米，苗床间留出宽0.8米管理操作道。X架采用材长1.2米钢管组件装配而成，上层V架作为管道栽培承重架，用口径300-400#的大口径pvc水平架设，管内安装弥雾喷头，按照株距1米开定植孔，即可以用于栽培大植株的果树或者病虫害较少的其它高秆作物及花卉等。下层空间适合种苗培育与水培花卉生产，用于快繁的三畦苗床只需填铺珍珠岩基质上方架设弥雾管即可，三畦苗床有效快繁表面积为1.2X18X3=64.8平方米，以每平方米年至少生产种苗2000棵计，可年培育无性种苗10多万棵。另外三畦建成水培床，床上扣定植板，即可以实行水培花卉的驯化生产，该区可一次性驯化普通株型的花卉540棵（以株行距0.3mX0.4m计），以年驯化十批计，可年培育水培花卉5400盆，水培花卉可作为学校教室及老师办公室的室内绿化使用，也可以商业出售，增加学生的创富能力。上层管道化雾培果树，以株距1米计，可定植果树108棵，以株产10公斤计，空中雾培果园可年产瓜果1080公斤。

X架复合栽培，上层为管道雾培果树下层为水培花卉

上层为管道雾培作物下层为快繁苗床

管道雾培木本果树