首先说一下立场,立体农业会有很大的发展,但是占比应该不会太高。
耕地面积的紧张可以通过时间和空间两个维度进行调整,例如从时间维度调整主要是一年两熟甚至三熟的作物种植,通过空间调整主要通过套种、梯田等方式。
对于粮棉油等作物,增产的手段主要是通过密植、水肥等手段来提高生产效率进而提升产量,这类作物的生产更多是从时间角度和提升生产效率进行增产,朝立体农业方向发展目前还没有特别科幻级别的应用。
从空间维度进行立体农业发展有一定的客观条件限制,首先就是在单位面积的土地上要有足够的纵向空间来进行立体农业生产,我见过的发展方向主要是两种,一种是充分利用地上空间进行套种,另一种是将地表蔓延生长的作物架高而利用空间(说句装X的话就是将二维空间扩展至三维)。
第一种目前有比较好的应用案例,比如东北地区进行林间的树木药材蘑菇套种;西南柑橘产区在橘园进行柑橘、生草和生姜的地上、地面和地下立体种植;在华北苹果产区进行苹果、花生的地上地下立体种植;在山东有葡萄、草莓的地上地面立体种植;在湖北进行水稻、小龙虾的水田综合种养殖。。。这些案例主要在果园中进行,种养殖案例则是充分利用地表水田。还有就是亲身体验过的,深深地感觉到中国农民朴实的智慧:苹果园里果树、花生、土豆套种并散养鸡鸭,高低搭配、动静结合、生物防治、绿色生产。。。一切的创意来自一个还在用功能机的农民大叔,真心佩服。
第二种主要案例是将西瓜、番茄、葡萄等作物进行架高,在专用的种植架上,植物藤蔓植株能够得到有效的支撑,产出的瓜果从原来的平铺于地表或团聚在植株中充分的扩招之整个地上空间,最大程度的延伸了植株生长的空间,进而保证果实的生长。
至于成本方面,合理的设计可以保证植物之间不争抢养分,也能够进行成本的有效控制。举个例子,柑桔园进行生姜的套种有几个好处,1、养分不需要额外补充降低化肥投入,2、生姜的地面部分能够有效地保持土壤墒情,节约灌溉用水,3、每亩除柑橘收益外,还有个千把块钱左右的生姜收益。
以上就是我国已经应用的部分立体农业的案例,其实立体农业并不是想象中科幻一般的大楼里面每层都有茂密的植物和巨大的农产品产量,比较朴素和实用的立体农业已经得到了很好的应用。
个人感觉立体农业在今后的发展是更有效的利用空间和时间来进行土地生产效率的提高,在这个总体原则下,种植技术的应用和研究可能会有几个方面得到更好的发展:1、水肥管理,更高效和经济的施肥灌溉方法,水溶、缓释、专用、刺激素等;2、植物育种,生长周期更短的作物,速生蔬菜、粮食等;3、更有效的农业生产工具,温室、葡萄架、西瓜架等专用农具;4、更先进的农业生产模式,合伙、集约、技术参股、定向生产、全流程农业金融保障等;5、更好的农业生产环境改善,土壤修复、有机质还田技术、土壤改良等。
如果想看科幻的立体农业,可以检索甘肃平凉新建成的“番茄星球”职能温室和民乐正在建立的亚洲最大的单体文洛式温室。类似的案例还有很多,基本上投入稍大的温室都有一定的“立体”成份。
如果想了解宏观的立体农业,个人感觉在农业年鉴中套种/间作等统计数据可以挖掘出很多有用的干货,这个就需要你个人根据需要进行数据的整理收集和挖掘了。
见识有限,随便说说,浅见,勿喷