江蘇常熟國家農業科技園區設施園藝創新技術應用示范

魏斌+畢研飛+孫昊+孟穎+唐政輝

【摘要】江蘇常熟國家農業科技園區以“一核三帶多園區”為總體發展定位，通過集聚蘇南地區資源優勢，圍繞現代農業發展，對新型農業創新技術進行引進、轉化與示范。近年來，園區主核心區積極與科研院校和企業進行產學研合作，通過對工廠化育苗、無土栽培、水肥一體化精準施用、病蟲害綠色防控、智慧農業物聯網等國內外現代設施園藝領域創新技術的消化與集成，形成了包括設施草莓移動架式栽培、瓜果菜高效無土栽培、自然光型葉菜植物工廠、潮汐式苗床花卉培育等一系列高效栽培模式，成為蘇南地區現代設施園藝創新技術應用及產業化的輻射源和展示窗口。

江蘇常熟國家農業科技園區地處長江三角洲地帶，2009年11月通過科技部等六部委綜合評議驗收，成為全國21家首批試點的國家農業科技園區之一，同時也是江蘇省首個正式批準的國家級農業科技園區。2012年在科技部對全國掛牌的38家國家農業科技園區評估考核中，被評為優良園區。園區現已形成“一核三帶多園區”的總體發展新格局，主核心區規劃面積1.32萬畝（約880萬m2），現建有現代化文洛型玻璃溫室7棟，共計3.3萬m2（圖1）。近年來，園區積極引進應用設施草莓移動架式栽培、瓜果菜高效無土栽培、自然光型葉菜植物工廠、潮汐式苗床花卉培育等高效栽培模式，通過開展新品種、新技術、新設施、新模式等現代設施園藝創新技術及成果的集成創新與示范，取得了良好的成效。現對目前主核心區示范應用的主要設施園藝創新技術及模式進行概述。

設施草莓移動架式栽培關鍵技術集成創新與示范

草莓外觀鮮艷，風味獨特。具有獨特是營養價值和保健作用。是一種栽培周期短，見效快，收益高的經濟作物。草莓才配屬于勞動密集型產業，為了減輕勞動強度，自20世紀90年代起，設施農業發達國家開始設計各種草莓栽培系統，其中以日本的髙設栽培和荷蘭的懸掛式栽培系統為代表。近些年，日本開始研究草莓移動架式早培系統，溫室面積利用率可由原來不足45%提高到75%。目前，國內草莓生產模式及相關技術和國外設施農業發達國家相差較大。21世紀初，中國各地開始引入日本草莓架式系統，但總體產量水平較低，目前尚為形成較為成熟的栽培技術體系。

園區在對近年來國內外草莓栽培發展領域最新技術成果進行研究引進的基礎上，構建了基于基質栽培、移動架式栽培，局部新莖加溫、營養及時診斷，病蟲害綠色防控等技術的設施草莓移架式栽培系統（圖2），形成了符合當地氣候特征和設施特點的設施草莓優質高產技術體系，與固定式草莓架式栽培相比，其單位面積產量可提高58%以上。

設施瓜果菜高效基質栽培技術集成與示范

蔬菜無土栽培是目前世界上先進的栽培生產技術之一，由于無土栽培具有許多優點，近幾年來無土栽培面積逐年上升。一般依據栽培過程中是否使用固體基質材料，將其分為水培和固體基質栽培兩大類。基質栽培是用固體基質（介質）固定植物根系，施用營養液的一種無土栽培方式。根據栽培基質形態、成分及形狀可分為無機基質栽培、有機基質栽培以及混合基質栽培3種類型[3-4]。

園區依據區域環境特點和技術平臺優勢，結合不同蔬菜作物生長特性，選擇不同栽培基質、營養液配方，集合水肥一體化精準施用、病蟲害綠色防控等栽培技術的綜合應用，先后研究應用了西瓜、甜瓜桶式基質栽培（圖3），黃瓜、辣椒袋式基質栽培（圖4）以及番茄巖棉+椰糠復合基質架式長季節栽培（圖5）等高效蔬菜無土栽培技術體系。袋式基質栽培設施簡單，管理方便，成本較低；番茄巖棉+椰糠復合基質架式栽培充分利用巖棉和椰糠基質的不同理化性質，綜合二者優勢，采用巖棉塊育苗，椰糠栽培袋定植，結合營養液管理、溫室環境調控以及病蟲害綠色防治等技術，有效提高了番茄的產量和品質，降低了病蟲害的傳染和擴散。

自然光型葉菜植物工廠栽培技術集成與示范

植物工廠作為國際上公認的高新技術密集型植物生產系統，具有生產計劃性強、單位面積產量高，勞動強度低、資源利用率高，機械化、自動化、智能化程度高等特點，是未來設施園藝重要的發展方向之一[5]。

園區根據地區環境特點，在充分利用自然光的基礎上，將現有溫室改良為半密閉式自然光型葉菜植物工廠，結合人工光型密閉式工廠化育苗、平滑式移動栽培系統、營養液溫度調控、營養液模塊化管理和蔬菜品質調控等生產技術，總結出一套人工光育苗+自然光栽培的溫室葉菜高產、優質栽培模式。

目前，園區內17 m2人工光育苗系統配套2400 m2玻璃溫室自然光葉菜栽培系統的葉菜植物工廠（圖6～9），主要栽培品種包括小青菜、菠菜、水菜、生菜、小松菜等，全年可栽培即食葉菜13～19茬，年產量達5萬kg以上。園區生產的葉菜具有無病蟲害、無農藥、生鮮即食等特點。該栽培模式的實施，實現了設施葉菜集約化、產業化、標準化生產，有力促進了葉菜育苗技術的進步，提升了產業競爭力。

基于潮汐式苗床灌溉施肥系統的花卉栽培技術

設施花卉栽培是現代設施園藝發展中的重要組成部分，園區花卉溫室引用了國內領先的潮汐式苗床灌溉施肥系統，系統在進行相關運轉參數設定后，可實現自動化定時、定量給水與施肥。潮汐式灌溉技術特別適合盆栽花卉的營養液栽培和容器育苗，具有維持基質結構、穩定根部介質水氣含量、保持葉面干燥、提高植株生長齊整度及成品率、高效節約水肥等優點（圖10～11）。

熱帶作物設施栽培技術示范

園區為滿足當地旅游休閑及科普教育需求，結合熱帶作物生長環境需求和栽培技術特點，建造了一座熱帶植物示范園。植物園集熱帶植物展示、科普教育、休閑旅游、試驗研究于一體，現種植熱帶、南亞熱帶植物栽培品種35種，約400多棵，其他植物20多種。主要栽培的熱帶果樹有香蕉、椰子、芒果、荔枝、菠蘿蜜、火龍果等（圖12）。

“智慧農業”物聯網技術

農業物聯網是新一代信息技術在農業領域的高度集成和綜合運用，農業物聯網可以實現農業環境的遠程監測和控制，從而實現農業管理的智能化、集約化、高效化，是實現農業現代化的關鍵技術之一。基于農業物聯網的智能溫室系統，可遠程監測溫室環境，并根據作物的環境需求實施精準的溫室控制，科學高效的提高管理溫室效率[6]。endprint

園區于2015年開展“智慧農業”相關項目建設，該項目主要包括信息采集、環境檢測、智能控制、數據處理等內容。園區配置氣象站，各溫室內部安裝了攝像頭，光照、空氣溫濕度、CO2濃度、土壤溫濕度、土壤pH、土壤EC等傳感器，可以進行視頻遠程監控，室外氣象數據收集，室內溫室環境監測；環境智能控制系統可基于對采集數據的分析及各溫室內部環境目標設定值，通過計算機分析、處理，自動控制棚內的水肥灌溉及天窗、卷膜、風機、濕簾、遮陽等機電設施設備，達到作物生長需要的適宜條件。該系統有效地減少了人工操作，提高了生產效率。

總結

江蘇常熟國家農業科技園區自建設成立以來，已經成為蘇南地區重要的設施園藝優質高效和綠色生產的樣板，區域性農業科技成果的重要轉化平臺和示范基地。

園區在新技術的成果轉化及示范應用過程中，也遇到了一些困難及挑戰，如溫室建設初期投入大、設備維護成本高、栽培技術要求嚴格、機制不夠完善、管理人員水平較低等問題，在一定程度上制約了園區創新技術的實施及發展。

設施園藝的發展程度是衡量一個國家或地區農業現代化水平的重要標準。作為國家級農業科技園區，常熟國家農業科技園區應定位常熟，立足蘇南，面向長三角，進一步大力發展設施園藝產業，集成創新示范功能，打造蘇南地區農業現代化的先導基地，促進農民增收的技術輻射基地，從而引領帶動長三角地區現代農業發展。

參考文獻

[1]紀開燕，童曉利，趙怡君，等.設施草莓不同架式栽培效應[J].江蘇農業科學，2015，43（07）：154-157.

[2]皇甫菊銀，李英，黃雯，等.溫室草莓架式栽培病蟲害綠色防控技術[J].農業工程技術，2017，36（01）：61-64.

[3]李霞，張軼婷，劉厚誠.無土栽培技術的發展與應用[J].農業工程技術，2017，37（10）：10-15.

[4]郭世榮.無土栽培學[M].北京：中國農業出版社，2015.

[5]趙立軍，陳亞，孔陽陽，等.太陽光利用型植物工廠的設計與試驗研究[J].農機化研究，2018（01）：114-119.

[6]葛文杰，趙春江.農業物聯網研究與應用現狀及發展對策研究[J].農業機械學報，2014，45（7）：222-230.

The Application of the Modern Facilities Gardening Innovation Technology in Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park

Wei Bin 1， Bi Yanfei 1， Sun Hao 1， Meng Ying 2， Tang Zhenghui 2

（1.Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park Management Committee， Changshu， Jiangsu 215500，China； 2. Changshu Agricultural

Technology Development Ltd， Changshu， Jiangsu 215500，China）

【Abstract】Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park takes "one center and three zones" as the overall development goal， through gathers the resources superiority of the local area， revolve around the development of modern agriculture， carries on the introduction， the transformation and the demonstration to the new agricultural innovation technology. In recent years， the main core area of the park has formed a series of high-efficiency cultivation models including strawberry removable shelf cultivation， soilless cultivation of fruit and vegetable， natural light type plant factory and flower tidal seedbed cultivation through the digestion and integration of the innovative technology such as the factory seedling， soilless culture， water and fertilizer integration precision application， natural control of pests and diseases， intelligent agriculture in the field of modern facilities horticulture. The Park has become a radiant source and display window for the application and industrialization of the modern facilities gardening innovation technology in southern Jiangsu area.endprint