天津市設施農業園區機械化發展思考

趙昌娜，陳宏波

（天津市農業機械推廣總站，天津 300020）

設施農業園區機械化與設施農業園區發展水平息息相關，為支撐設施農業向產業化發展提供了保障，體現了設施農業園區不同發展階段的技術水平[1]。目前，天津市設施農業主要集中在各區縣呈園區聚集規模化發展，不僅打破了農產品生產的季節性，實現了周年反季生產，同時作為天津市農業的重要組成部分，承擔了天津市多元化、多層次的消費理念，是天津市農業走向綠色高效安全、現代化、工廠化的必然選擇[2]。但受政策、行業和設施農業自身環境發展復雜多樣性的制約，設施農業園區機械化作業條件不能像大田機械化一樣實現集約規模化作業，技術裝備配套環節薄弱導致設施農業機械化總體水平不高，各技術環節發展不均衡，制約了設施農業園區產業化發展[3]。

1 天津市設施農業園區機械化發展現狀及分析

1.1 機械化總體發展現狀

近幾年，設施農業機械化在設施農業園區發展和帶動下全面推進，機械化總體水平得到全面提升。幾年來，天津市通過農機購機補貼，推廣應用了多項設施農業機械化技術及設備，設施農業機械化進程正逐步發展并日臻完善。天津市以基礎環節的設施農業機械化技術發展最快，具有一定規模的設施農業園區的耕作機械化水平近50%，卷簾機機械化水平近30%，節水灌溉機械化作業水平可達到50%，高效植保機械化水平超過25%。可是與發達國家和地區相比還存在不小的發展差距，概括的說，設施農業園區總體機械化發展水平不高，技術裝備配置率低，各個技術環節發展不均衡，導致勞動強度大，作業環境差，生產效率不高，作業質量有待進一步提高。很多技術環節多停留在試驗和示范階段，大面積推廣轉化的科技成果轉化率低，整體要求和技術標準不高，成為制約天津市設施農業園區提質增效，實現飛躍的約束[4]。

1.2 天津設施農業園區機械化技術發展特征

1.2.1 機械化發展現三高：定位高、期望高、園區化率高 成熟的機械化技術裝備在園區的覆蓋面積迅速提高，園區化率高，推廣技術科技含量高。在設施農業園區機械化技術發展上，從具有多種功能的設施農業耕整地技術、卷簾技術、水肥一體化灌溉等基礎機械化技術環節，不斷向高效精準智能化的設施農業植保技術、設施溫濕調控技術、設施補光技術裝備發展，尤其是在農機購置補貼政策以及一系列有效措施的促動下，天津市設施農業的發展不斷豐富了農機化技術種類，逐步建立起技術裝備發展和保障體系，特別是最近幾年的科技項目帶動了天津市設施農業行業向著高效智能化邁進。與此同時，高定位也帶來更高的發展期望，很多設施農業基礎環節的技術走向智能化、精細化。在農機補貼政策不斷向設施農業機械化技術裝備傾斜，堅持設施農業園區帶動的發展原則下，天津市各級部門積極開展落實農機補貼政策，對比較上規模的設施農業種植園區和設施養殖園區進行了重點扶持，補貼資金主要用在自動卷簾機械化技術設備、現代物理農業機械化技術設備以及保溫設備，農機化發展充分支撐了設施農業園區的建設發展。統計數據顯示，幾年來天津市投入農機化補貼的中央農機補貼資金近900萬元，其中設施農業卷簾機械補貼了4 000臺、保溫被2 000棚、設施物理農業技術設備超過300臺套，受益農戶200多個，種植小區輻射30多個，園區化率不斷升高。

1.2.2 機械化設備上呈三低：綜合作業水平低、覆蓋率低、人員素質低 綜合機械化水平低，機械設備科技含量低，操作人員作業水平低。天津市設施農業機械裝備總量穩步增長，設施農業機械應用和推廣成為天津市提高農機化作業水平的新經濟增長亮點。但是設施農業機械化水平還有差距，主要環節還處于半機械化半手工狀態，制約了天津市現代農業發展的腳步。非常缺少像以色列、荷蘭等一樣科技投入高、資金投入高、效益高的集約密集工廠化設施農業技術裝備投入和發展，與歐美等發達國家的設施農業機械化技術水平存在一定距離，也和國內設施水平發展較快的北京、上海等地區存在差距。總的來說，天津市設施農業園區的發展在很多環節水平不高，有待大幅度提升。因為只有相對成熟的耕整地機械化技術、灌溉以及植保機械化技術基本實現了不同程度的機械化作業，播種、管理、采收和儲運等多個環節還剛處于起步階段，也是制約設施農業機械運用的首要因素。

1.2.3 管理上缺乏3個組織：少統一管理、少評價體系、少組織化 缺少為設施農業提供服務的專業組織，缺少對設施農業機械化評價體系標準和統一的管理，天津市關于設施農業專業合作機構的管理和服務組織很少，區別于大田糧食作物。導致社會化服務水平相對較低，對設施農業機械化技術裝備的推廣應用不統一，維護不專一，整體配置水平相對不高。在很多設施農業機械化作業環節，沒有統一的評價作業標準，也沒有專業的隊伍對設施農業機械化作業技術給予統一的標準評價體系，導致設施農業產前、產中和產后社會化服務水平不高，好的技術設備不能很系統化的應用到實際生產中，很多設施農業機械化技術環節在沒有組織化推廣應用的前提下，缺少一個系統的規劃把機械化技術系統得以配套推廣應用[17]。尤其是在實際生產中，也缺少了組織化管理和監督。

1.2.4 技術發展的3個新趨勢：智能化、網絡化、高效化 隨著科技的發展，設施農業智能化、精準化，以及智能感知芯片、移動嵌入式系統等先進的物聯網技術，不斷應用在天津市設施農業園區的建設和發展中，并發揮了越來越大的作用。不僅能實現監視農作物灌溉情況、監測溫度、濕度、風力、大氣等方面信息，拓寬了空氣土壤變更以及大面積的地表變化對設施農業園區發展的影響。

設施農業園區覆蓋度不斷提高，但是實際應用中問題不少，技術應用普及度不高。設施物聯網技術及其項目的使用：一是提高了天津市設施農業綜合生產能力，在一定程度上減少了農藥和化肥等化學制品的投入量，有利于生態環境的改善和蔬菜品質的提升。高效智能化的發展趨勢，不僅提高了設施農業園區蔬菜的品質，同時提高了市場競爭力。對促進農機產業服務發展，增加農民收入，促進農村經濟發展起到積極促動作用。

2 設施農業機械化技術裝備發展存在問題

2.1 設施農業技術裝備總體水平不高

近幾年，天津市在設施農業園區機械化技術設備發展方面取得一定成效，尤其是設施農業植保機械化、播種育種機械化以及溫濕度調控等方面得到了較快速度的發展。然而與我國設施農業發展發達的城市相比較，還存在很多方面的問題。目前，天津市設施農業生產主要依靠農戶的經驗，缺乏高新技術裝備的支持，因此生產管理粗放，生產效率不高，設施條件下農產品的產量和品質仍然處于較低水平。這就使得設施農產品的供給無法很好的適應市場需求，與發達國家及國內先進地區相比，設施農業生產的效益不高。在這種條件下，經營設施農業的農戶和企業出于對市場風險、投資回報及技術掌握難度等因素的考慮，應用設施農業先進技術裝備的積極性普遍不高，導致整體水平不高。

2.2 整體技術裝備水平不均衡

目前，天津市設施農業全程機械化發展水平各環節配置不均，整體水平偏低，只有耕整地、灌溉、植保基本上實現了機械化和半機械化，也是制約設施農業機械運用的首要因素。但是蔬菜的栽培、除草、開溝施肥、整枝修剪、果蔬采收等作業主要依靠手工操作，在設施農業種植業快速發展的時候，與之配套的設施農業機械化技術和設備引進示范相對滯后，導致設施農業機械化配置水平與設施農業基礎建設的發展速度不匹配，很多設施農業園區的機械化綜合水平比較低，造成了勞動強度高，生產效率低，以及運行成本過高，導致蔬菜品質的低端的情況。

2.3 裝備保有量滿足不了發展需求

目前，天津市設施農業生產中，由于勞動強度較大的作業環節所需機械裝備保有量不足，嚴重影響了設施農業生產效率的提高。其中，在設施種植中雖然已經推廣應用了小型耕整機、自動卷簾機、高效植保機等，但這些機具僅能覆蓋不到20%的溫室大棚，保有量還存在很大缺口。在設施畜牧養殖中，飼料加工、自動飼喂等環節所需的機械裝備保有量也較少，不能滿足規模化養殖的需要。

2.4 缺乏工程農業思考

目前，天津市在設施農業園區的機械化發展方面缺乏一種系統的工程發展理念，設施農業園區沒有形成技術集成化，生產過程技術單一，各項技術操作都是分開的，零散的，沒有形成統一協作的技術規范，機械化技術與農藝要求以及信息化技術沒有有效的聯系起來[5]。很難把設施農業當成一項農業工程進行整體規劃，各方面技術發展各自為戰，很難形成技術集成優勢。在實際工作中，常把設施農業建造和各個必要的機械化技術環節提升分拆到不同部門和行業來完成，缺乏系統化、全程化。很多技術也未必適合多樣的設施農業結構，導致技術推而不廣，設施農業總體水平徘徊在低水平。

3 設施農業機械化技術裝備發展影響因素

3.1 政策因素

2013年開始，中央財政下撥農機購置補貼資金217.5億元，與此同時，把設施農業機械化技術設備列入專項補貼，但是補貼資金僅為2.3億元，只占農機補貼總資金的1%。對設施農業機械化裝備的補貼不僅種類少，補貼的資金也很少。一方面，近幾年中央農機購置補貼政策的支出，主要用在提高天津市主要農作物關鍵環節的機械化技術裝備上；另一方面，天津市設施農業機械化技術各環節發展不均衡，有的技術裝備尚處于研發試驗階段，很難滿足實際作業需求，因此沒有機會列入農機補貼目錄；再一方面，天津市農機部門在設施農業園區發展方面不斷提高認識，也不斷更新發展技術模式，設施農業機械化發展也是伴隨發展速度和現狀，才對機械化技術裝備有了更大的需求度。盡管政府投入很多，設施農業發展表現為很快很跨越，但是缺乏對設施農業機械化行業的持續用力，久久用力，難以形成以政策構建常態發展力量。

設施農業機械化作為其中一個薄弱點，這幾年伴隨補貼政策的快速發展，天津市設施農業在機械化耕種、機械化灌溉以及機械化植保等環節的作業不斷發展，設施農業智能化環境控制裝備水平也在不斷提高。但是環節還不夠全，覆蓋度遠遠滿足不了生產需求，新技術、好技術尚不能實現大范圍覆蓋和提升。補貼范圍有限，多針對比較成熟基礎的耕作、調控技術進行補貼，缺乏更大技術范圍支撐。

3.1.2 設施農業園區種植管理尚未適度規模經營設施農業看似一個園區整體設施一片，但是溫室多是個體承包，生產承包模式還停留在30年前家庭聯產承包制，不能實現真正意義上的土地流轉，設施適度規模化經營，導致種植品種各異，管理模式不一，很難規范統一管理，高新精簡的一個單項機械化生產技術很難帶動設施農業園區規模化、產業化的大發展。以一家一戶為單位的小規模生產在現在的設施農業發展中依舊較為普遍，導致設施生產組織化程度低，規模小，生產分散，很難形成品牌，也難以吸引商家對生產的農產品的注意力，主要以地頭市場為主，銷路很窄，阻礙了市場化的發展。由于新鮮的農產品很難在常溫下貯存，也缺少相應的設施農業冷藏設施設備，導致農產品大量浪費或者以低廉的價格就近就快出售，大幅降低了設施農業產業效益的增長和提升。

3.2 技術因素

3.2.1 設施農業基礎設施相對落后 設施農業結構種類眾多，在我國40°以上比較寒冷的地區主要應用日光溫室，這種溫室較好的利用了太陽光照資源，在節約了大量煤炭的同時大大降低了環境污染，在中國屬于獨創，在我國設施農業中占有總面積的60%以上。在2012年對我國設施農業結構統計數據表明：簡易的設施農業結構在我國占到74%，這種簡易設施多，帶來的最大問題就是農產品生產受自然環境氣候的制約不能得到很好的解決，新的品種和栽培技術在寒冷的冬季難以實現連續生產，農戶的投資經營收益受到很大程度的影響。盡管我國還有比較大型的設施農業溫室近200萬公頃，其中大部分為塑料冷棚，面積占到99%，也很難滿足很多品種冬季連續生產的難題，比較先進大型的玻璃溫室只占到1%，盡管設施條件好很多，但是面積有限，運行成本高，無法保障農產品供給。

3.2.2 設施農業技術環節繁雜難控 設施農業是一項系統復雜的農業系統工程，通過實際生產技術需求和工作經驗篩選出8個設施農業園區發展的技術環節，包括耕整地機械化技術、種植機械化技術、灌溉施肥機械化技術、環境調控機械化技術、機械化收獲技術、分選包裝機械化技術、運輸機械化技術、貯藏機械化技術。設施農業的機械化不同于大田的機械化作業，不僅僅涉及耕作、播種、植保和收獲，僅一個調控環節就涉及到降溫、增溫、除濕、補光、植保等多個環節，比如面對設施內生產環境日趨惡劣，系統性的工程技術、無毒害的生物技術以及智能化的信息技術集成應用遠遠不夠。

3.3 推廣因素

3.3.1 推廣度低支撐不起園區集群產業化發展天津市農機系統利用十多年的科技工作，圍繞天津市都市型設施農業發展目標，先后引進試驗示范了設施農業的棚室結構，最基礎的耕整地、卷簾以及灌溉機械化作業，在機械化增溫和補光方面也做了大量工作，尤其是農機化技術推廣總站，為天津市設施農業機械化技術的發展做了大量工作，取得一定成效。但是在設施農業以園區方式高度密集發展的今天，機械化技術現狀和水平依舊不能滿足設施農業快速發展步伐，推廣度不高，還需要進一步加強推廣轉化能力。在很多技術環節還處在空白階段，在機械化育苗、移栽等很多環節也是剛剛起步，還沒有得到大范圍的推廣應用。此外，自動化、智能化和標準化程度較低，對設施農業的進一步發展已形成制約。目前，天津市設施農業應用的機械化技術多為傳統技術，智能型設施農業機械，應用水平不高，很難在全市設施農業生產中推廣普及。一般來講，智能型設施農業機械多采用了機電一體化設計，實現了傳統農業里無法實現的機械化作業。比如日本研究制作了西紅柿、櫻桃收獲機，中國農業大學研制開發的黃瓜采摘機械人，這些先進具有引領性作用的機械化技術設備，均采用了視覺鑒別和識別系統。能很好的辨識果實成熟度。再比如，國外已經研究出設施土壤溫度自動控制播種深度的智能型播種機，更加符合農藝要求，實現最佳的播種深度。與傳統技術發展相比，提升農機化技術裝備推廣度，實現智能型設施農業園區發展是今后農機部門的努力方向。

3.3.2 標準化工作缺乏體系和完善 與很多設施農業園區發達的國家衡量，中國對設施農業的建造標準存在行業很多空白、已制定的技術相對標準水平不高、尤其更新非常慢、國際化交流少等很多問題。設施農業的機械化作業是一個系統工程，從設施基礎棚室建造、良種良苗選育、田間管理到后期的收獲和貯藏運輸，是個完整而連續的過程，在每一個技術環節都應該有相應的技術標準。可在實際生產中，設施農業園區機械化技術標準化體系發展不夠完善，對設施農業的發展造成阻礙。

4 結 論

4.1 建立技術裝備標準化體系

目前，天津市設施農業園區機械化發展整體水平不高，在相對成熟的技術方面比如環境調控能力水平標準不高，能力不強、機械化技術作業機具以及設備配套不完善。天津設施農業園區要全面引進示范推廣在機械化產前、機械化產中，以及機械化產后的綜合配套服務技術 培訓，不斷實現設施農業園區機械化技術服務的標準化和系列化。加強適用于溫室作業的設施裝備研制、選型、鑒定及推廣工作的技術評價體系，可觀的評價設施農業園區發展，以優良的技術裝備提供技術創新服務。

4.2 促進設施農業園區適度集群工業化發展

打開思路，提升設施農業園區發展定位，加強學習和經驗交流，將農業以工業化的模式推進。改變種植模式和種植觀念，不是單單在設施農業園區里推廣應用一臺設備，而是促進和帶動其適度集群工業化發展。緊緊抓住各級大力發展現代農業的契機，加強高效設施農業生產基地的技術模式配套和設備支撐，以市級農機化推廣系統為帶動，全方位高效抓好農業示范園的機械配套工作，突出抓好各級現代農業產業園區的機械配套。

4.3 樹立工程農業為導向的發展理念

要做大做強天津市設施農業園區及機械化技術提升，必須在設施農業園區發展的過程中樹立工程農業的發展理念，把各個環節的技術作為一個系統工程，統籌規劃發展，形成技術優勢和產業優勢。在發展過程中，要發揮政府尤其是區政府的扶持引導作用，強化政策帶動，發揮導向作用。一要高點定位園區發展目標及技術配套，努力提升園區建設檔次，在設施園區規模技術設備配置水平上下大力氣全面提高；二要多措并舉全方位做好園區基礎設施建設。要通過爭取政府資金和政策扶持；三要精心做好品牌宣傳，進一步擴大園區產品影響，為建設一流園區提供必要的廣告支持讓園區在市場競爭中做大做強。

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