立體農業的現狀及未來

立體農業，又稱層狀農業，就是利用光、熱、水、肥、氣等資源，同時利用各種農作物在生育過程中的時間差和空間差，在地面地下、水面水下、空中以及前方后方同時或較互進行生產，通過合理組裝，粗細配套，組成各種類型的多功能、多層次、多途徑的高產優質生產系統，來獲得最大經濟效益。如在葡萄地里種草莓、草莓收后種菜等。鴨河口庫區，水庫水面發展網箱養魚、銀魚養殖及庫汊養魚開發，環庫發展豬雞水禽立體養殖，這也是立體農業的典型。提出關于立體農業這一學術名詞，早在20世紀初美國哥倫比亞大學的J.R．smith教授曾概括為：立體農業是“種植業、畜牧業與加工業有機聯系的綜合經營方式。”目前我國有關立體農業的定義大體有3種表述。

立體農業模式

立體農業的模式是以立體農業定義為出發點，合理利用自然資源、生物資源和人類生產技能，實現由物種、層次、能量循環、物質轉化和技術等要素組成的立體模式的優化。

構成立體農業模式的基本單元是物種結構(多物種組合)、空間結構(多層次配置)、時間結構(時序排列)、食物鏈結構(物質循環)和技術結構(配套技術)。目前（截止2009年7月）立體農業的主要模式有：丘陵山地立體綜合利用模式；農田立體綜合利用模式；水體立體農業綜合利用模式；庭院立體農業綜合利用模式。

立體農業的特點

立體農業的特點集中反映在四個方面。

集約

即集約經營土地，體現出技術、勞力、物質、資金整體綜合效益；

高效

即充分挖掘土地、光能、水源、熱量等自然資源的潛力，同時提高人工輔助能的利用率和利用效率；

持續

即減少有害物質的殘留，提高農業環境和生態環境的質量，增強農業后勁，不斷提高土地(水體)生產力；

安全

即產品和環境安全，體現在利用多物種組合來同時完成污染土壤的修復和農業發展，建立經濟與環境融合觀。

總之，開發立體農業、發揮其獨特作用，可以充分挖掘土地、光能、水源、熱量等自然資源的潛力，提高人工輔助能的利用率和利用效率，緩解人地矛盾，緩解糧食與經濟作物、蔬菜、果樹、飼料等相互爭地的矛盾，提高資源利用率，可以充分利用空間和時間，通過間作、套作、混作等立體種養、混養等立體模式，較大幅度提高單位面積的物質產量，從而緩解食物供需矛盾；同時，提高化肥、農藥等人工輔助能的利用率，緩解殘留化肥、農藥等對土壤環境、水環境的壓力，堅持環境與發展“雙贏”，建立經濟與環境融合觀。

立體農業的作用

根據不同生物物種的特性進行垂直空間的多層配置；自然資源的深度利用，主產品的多級、深度加工和副產品的循環利用；技術形態的多元復合等。立體農業分異基面和同基面兩種類型。異基面立體農業指不同海拔、地形、地貌條件下呈現出的農業布局差異。如云貴高原在河谷地帶和低山區水田以冬作物—水稻一年兩熟為主，旱地以小麥一玉米、甘薯一年三熟或兩熟為主，還可種植熱帶、亞熱帶瓜果。

半山區以一年一熟水稻或一年二熟旱作物為主；高山區只種玉米、馬鈴薯、蕎麥等一年一熟旱糧；�；�魚塘、果基魚塘等屬微觀異基面立體農業。同基面立體農業指同一塊田地上的間混套作及兼養動物、微生物的立體種養系統。如林糧或糧菜間作、稻田養魚、農田插種食用菌等。合理的立體農業能多項目、多層次、有效地利用各種自然資源，提高土地的綜合生產力，并且有利于生態平衡。

立體農業的現狀

由于氣候變化所導致的洪旱災害正在嚴重破壞著傳統耕地。最近地三次洪災（1993年，2007年，2008年）使得美國在農作物上損失了上億元，而且表層土也遭到了嚴重的侵蝕。而降雨模式以及氣溫的變化可能會使印度在這個世紀末的農業產量減少30%。

而且，人口的迅速增長給農業帶來更大的壓力，使得農民不得不耗盡土地資源來滿足人們的需求。人均可耕地面積從1970年的一英畝到2000時已經減少成半英畝，而且據美國有關部門預計，到2050時，立體農業人均可耕地面積將會減少到三分之一英畝。在我們知道這種以土地為基礎的傳統的農業形式時，就已經有上百萬的人在采用這一形式了。但繼續這樣下去，經歷了12000年之久的傳統農耕形式將不再是一種可持續發展的選擇。

傳統耕作方法中的灌溉現在已經用去淡水的百分七十。這些水用在農作物上后，又經過過多的農作物沉積入地球水層中去，使得泥沙、農藥、除草劑還有化肥這些物質把淡水都給污染了，不能被再次使用。發達國家必須在世界性饑荒發生之前找到新的解決方法，不能讓為一杯純凈的水，一盤優良的大米和大豆戰斗這樣的事情發生。

立體農業的未來應用

立體農業就像是一種生態功能的系統，廢棄物可以被重新利用，那些用于營養液和aeroponic技術中的水也經過除濕后被使用，這樣的重復形成一種良性的生態環境。建立立體農業的技術現在已被用于環控農業設施，但還沒有與在城市的高層建筑里生產食物有密切的關系。

不僅僅只有這樣的高層建筑才可以容納立體農業。學校，飯店還有醫院這種綜合性的建筑的上層都可以成為各種各樣大小不同的農田來種植莊稼。這些農田可以通過持續不斷地為城市的人們提供新鮮的蔬菜和水果，防止健康問題。立體農業可以整年持續不斷地生產無農業化學品的食物。魚和家禽也可以在室內養殖。由于這種農業不需要大型的農業機械以及把糧食從農村運送到城市的卡車，從而減少了大量礦物燃料的使用，降低溫室氣體的排出量。

第一個真正的室內農場是在康奈爾大學建立起來的。第一年的水培生菜，每平方英尺長就長出68棵來。在紐約每棵生菜的零售價是2.5美元，由此，相信人們可以很容易地算出其它農作物的贏利來。美國研究人員積極倡議在未來建立一種立體農業模式，在高大的建筑物中用營養液培植農作物，而將地面上的耕田還原成森林。