張 健
(陜西省神木市農村能源技術推廣站 陜西·榆林)
設施農業同普通農業相比,產業化程度高,效益好,接受新技術的能力強。我國設施農業起步較晚,但發展較快。目前世界塑料大棚和溫室面積約36.576萬公頃,而我國面積最大。我國現有大型溫室面積約200公頃,其中我國自行設計建造的約有50多公頃,從荷蘭、日本、美國、以色列等國引進的約140公頃(包括1995年引進的溫室)。在已確切統計的73公頃引進溫室中,大多數為大型連棟溫室,是近十幾年出現并得到迅速發展的一種溫室形式。其中大型的連棟塑料溫室約占2/3以上,其余為玻璃溫室。建設在南方的大型溫室以生產花卉為主,北方則以栽培蔬菜為主,少部分溫室用于栽培苗木。
1.1 設施農業是采用人工技術手段,改變自然光溫條件,創造優化動植物生長的環境因子,使之能夠全天候生長的設施工程。設施農業是新的生產技術體系,核心設施就是環境安全型溫室、環境安全型畜禽舍、環境安全型菇房。關鍵技術是能夠最大限度利用太陽能的覆蓋材料,做到寒冷季節高透明高保溫;夏季能夠降溫防苔;能夠將太陽光無用光波轉變為適應光合需要的光波;良好的防塵抗污功能等。它根據不同的種養品種需要設計成不同設施類型,同時選擇適宜的品種和相應的栽培技術。
1.2 我國設施農業的發展路徑 一是引進國外具有自動化、智能化、機械化并具備人工升溫溫、光照、通風和噴灌設施,可進行立體種植,屬于現代化大型溫室。但是不僅沒有普及開來,高成本甚至難以實現商業運營。二是我國農技推廣部門推動農膜生產企業和農民聯手,從塑料大棚和拱棚開始,逐漸發展為日光溫室和連棟溫室,快速發展,形成總面積達到其他國家總和的5倍以上。
我國設施農業主要以玻璃溫室、塑料棚溫室、塑料日光溫室、活動屋面溫室形式為主。我國溫室未來的發展呈現出現代化、精準化、多元化、都市型的特點。
2.1 玻璃溫室:以透明玻璃為覆蓋材料的溫室,透光率一般為60%~70%。這類溫室的骨架為鍍鋅鋼管,門窗框架、屋脊為鋁合金輕型鋼材。玻璃溫室在設施栽培中,是使用壽命最長的一種結構類型,但從引進溫室使用情況來看,由于在我國氣候適應性較差,成本較高,安裝維護不方便,大部分經營虧損,經濟效益差。
我國通常只有在晚秋和冬春季節用來栽培花卉、蔬菜育苗及農業科研上的作物種植和觀賞示范,因此,玻璃溫室在我國發展得很慢。玻璃溫室包括單坡面玻璃溫室、雙坡面玻璃溫室。
2.2 塑料日光溫室:塑料大棚又稱塑料棚溫室,是我國南方地區主要的園藝設施類型。塑料大棚是以塑料薄膜為覆蓋材料,以竹、木、水泥與鋼筋混合柱(近年來又發展了鍍鋅鋼管支架和金屬線材焊接支架)為骨架材料的不加溫單跨拱屋面溫室。塑料大棚的主要作用是冬季保溫、夏季遮陽,用于冬季茄果類、瓜類等喜溫性蔬菜育苗和蔬菜的秋延后、春早熟栽培。由于塑料大棚光照強度較弱,空氣相對濕度過高,目前為一種季節性栽培設施而被利用。
我國北方地區傳統的溫室,近年來發展迅速。與玻璃溫室相比,其重量輕、骨架材料用量少、造價低、結構件遮光率小、使用壽命長、生產效益好、環境調控能力基本上可達到玻璃溫室的同等水平,所以,在全世界范圍內用戶接受能力遠遠高出玻璃溫室,幾乎成了現代溫室發展的主流。但是由于塑料薄膜透光性低于玻璃,這種溫室存在春冬季采光不足,室內空氣污染,夏季后墻擋風,溫度過高的缺點,與現代化溫室相比,環境調控能力和土地生產力水平都比較低。
2.3 活動屋面溫室:20世紀90年代中期發展起來的一種栽培設施,在氣候溫和、無雪的地區使用較多。這種溫室屋面采用高強度塑料薄膜或遮陽網,配自動控制拉幕系統,能根據室外條件的變化適時啟動拉幕系統,以達到充分利用自然能源、降低成本、提高效益的目的?;顒游菝鏈厥野▎螌踊顒游菝嬲谑a棚、單層活動屋面溫室和兩者兼顧的雙層活動屋面溫室。
塑料大棚、中棚及日光溫室為我國主要設施結構類型。其中能充分利用太陽光熱資源、節約能源、減少環境污染的日光溫室為我國所特有。采用單層薄膜或雙層充氣薄膜、PC板、玻璃為覆蓋材料大型現代化連棟溫室,具有土地利用率高、環境控制自動化程度高和便于機械化操作等特點。
3.1 技術采用特點:設施栽培技術的不斷提高和發展,新品種、新技術及農業技術人才的投入,提高了設施園藝的科技含量?,F已培育出一批適于保護設施栽培耐低溫、弱光、抗逆性強的設施專用品種。工廠化育苗、嫁接育苗、噴灌、滴灌、無土栽培技術、小型機械、生物技術和微電腦自控及管理的使用,提高了勞動生產率,使栽培作的產量和質量得以提高。
目前我國溫室的骨架多采用熱鍍鋅管(板),覆蓋材料多為玻璃、雙層充氣膜、PC板等;還自行研制設計了各種環境調控系統和微機監控系統等;對于無土栽培、優良品種選育的研究已達到國際領先水平,但是成果的應用還很有限;在溫室內機械耕種方面,只有少量的育苗、移植等設備,大部分是靠引進設備或手工作業;在應用方面,缺乏有效的管理體制和機制,還未將生產、加工、銷售有機地結合起來,有的溫室結構簡單、設備簡陋,環境的綜合調控難以實現,生產管理和運行水平還遠低于國外。
3.2 設施農業發展中存在的主要問題:設施農業目前存在著諸如土地利用率低、盲目引進溫室、設施結構不合理、能源浪費嚴重、運營管理費用高、管理技術水平低、勞動生產率低及單位面積產量低等諸多問題。
溫室國家標準化還有很多工作要做。借鑒國外經驗,建立本國模式是溫室行業國產化的必由之路。我國地域遼闊,氣候多樣,所以我國溫室的研究設計單位應建立不同地區、不同氣候條件下的溫室模式,從而使我國溫室產業的發展模式有據可依。
3.2.1 設施農業布局分散規模較小:設施農業布局相對集中在城市周邊地區,生產規模偏小,比較分散,一家一戶經營的溫棚,沒有集中連片,在一定程度上影響了設施農業經濟效益的發揮。
3.2.2 設施建設資金投入不足:日光節能溫室建設是一項高投入、高產出的項目,資金不足,不同程度影響了設施農業的發展。
3.2.3 設施農業的產后服務相對滯后:在設施項目建設和引導種植上投入了大量的工作精力,但設施農業生產售后服務滯后。
3.2.4 無公害蔬菜生產還沒有得到足夠的重視:溫棚蔬菜的生產沒有充分利用水、土、氣等環境無污染的有利因素,農戶在溫棚中過量使用化肥、農藥的情況十分突出,農藥安全間隔期短,設施農業產品中藥物殘留令人擔憂,直接影響了農產品品質和質量。
3.2.5 農技人員缺乏,管理技術不高:現代設施農業技術需要文化素質較高的現代農民,懂生產、懂技術的農技人員少,缺乏對農民在政策、技術、信息等方面的宣傳和引導,在一定程度上影響了設施農業的發展。
3.3 設施農業發展方向問題:我國溫室未來的發展,隨著社會的進步科學技術的發展而進行,我國溫室的發展將向著域化、節能化、專業化發展發展,形成高科技、自動化、機械化、規?;?、產業化的工廠型農業,為社會提供更加豐富的無污染、安全、優質的綠色健康食品。我國溫室未來的發展呈現出現代化、精準化、多元化、都市型的特點。在日光溫室基礎上排灌、施肥、光控、溫控、濕控、植保等系統將實現自動化、智能化,并實現無污染、全天候、周年連續性生產。精準化技術在溫室生產中將會逐步推廣應用。包括:精準化施肥技術,精準種植、精準施藥、營養微量元素供給。
溫室生產實現蔬菜、瓜果、花卉、水產品、畜牧養殖等多元化。旅游休閑、觀光娛樂、體驗田園等都市休閑型農業將主要在溫室農業中得到發展。
我國是農業大國,農業是國民經濟重要的組成部分,搞好農業事關國家經濟發展重大問題。未來農業的發展趨勢明顯是要在農業科技現代化發展方面作出重大改變,意義重大。
4.1 機械化:中央一號文件提出,要支持薄弱環節適用農機研發,促進農機裝備產業轉型升級,加快推進農業機械化??梢韵胍?,未來農民朋友將會有更多、更好的農機可以挑選。
4.2 產業化:一號文件提出要加大培育農業產業化龍頭企業和聯合體,建設一批現代農業產業園、同時推進農村產業融合發展示范園和農業產業強鎮建設。健全農村一二三產業融合發展利益聯結機制,讓農民更多分享產業增值收益。
4.3 信息化:國家支持天津、河北、福建、山東、湖南、廣西、云南等7個省(自治區、直轄市)開展示范,建設農業“信息高速公路”。未來,農產品進城與工業品下鄉雙向流通更為便捷,農產品電子商務將進入高速增長階段。
4.4 科技化:國家將推廣應用一批符合優質安全、節本增效、綠色發展的重大技術模式。不久的將來,重大動物疫病防控、生物種業、綠色投入品、農業機械、農產品加工等領域關鍵核心技術將取得不斷突破。這些新技術新模式將不斷運用,形成產學研緊密結合的農業科技創新體系,促進科技與農業深度融合。
4.5 綠色化:國家大力整治農業面源污染,發展生態循環農業,推進畜禽糞污、秸稈、農膜等農業廢棄物資源化利用,實現畜牧養殖大縣糞污資源化利用整縣治理全覆蓋,大力治理白色污染,實施新一輪草原生態保護補助獎勵政策。
4.6 特色化:我國將選擇地理特色鮮明、具有發展潛力、市場認可度高的200個地理標志農產品,開展保護提升。在未來,將形成一批以綠色優質農產品生產、加工、流通、銷售產業鏈為基礎,集科技創新、休閑觀光、種養結合的農業產業集群。
4.7 鄉村振興:國家支持農村集體經濟組織、專業化農業服務組織、服務型農民合作社、供銷社等發展,大力整頓鄉村環境,推進人才下鄉,努力建設美好鄉村。在未來,將形成一批產業興旺、經濟繁榮、綠色美麗、宜業宜居的農業強鎮。
4.8 農業人才獲更多支持:國家重視新型職業農民培育,大力開展“三品一標”、品牌建設等,提高產品質量安全水平和市場競爭力,為農業人才提供良好的市場環境。還著力解決家庭農場、農民合作社、農業社會化服務組織、小微農業企業等農業適度規模經營主體的信貸問題。未來,農村人才創業就業將獲更多支持。
4.9 設施農業配套設施技術開發:要開發與我國國情相適應的溫室優化控制軟件。目前我國引進溫室的控制系統大多運行費用過高,而自行研制的控制系統缺乏相應的優化軟件,結合溫室內的物理模型,作物的生長模型和溫室生產的經濟模型,開發出一套跟我國溫室生產現狀相適應的環境控制優化軟件是非常重要的。
不同地區的不同氣候條件,應有相應的溫室結構,溫室結構的好壞直接影響到溫室生產的經濟性,例如:在我國的北方地區,應加強對溫室保溫性能研究,以減少冬季的熱能耗;而在南方地區,則應加強對夏季通風裝置的研究,以減少夏季的溫室高熱。
開發適合溫室生產的綜合機械配套設研究溫室內的管理技術,研制適合溫室種植的優良品種等。
十八大以來,國家高度重視推進農業供給側結構性改革,大力推動農業綠色發展,設施農業的面積增長的非常快,現在我們國家的設施農業面積已經達到了410萬公頃,產值也有9800億元,創造了4000多萬個就業崗位。在設施農業方面,農民增收效果也是很顯著的。設施農業的大力發展為我們國家農業現代化發展,農民增收致富和鄉村振興起到了巨大的推動作用。