劉紅波,喬志剛,任永紅,王永銘,王改蓮,劉宏偉,龐 琢
(1.呼和浩特市園藝科技試驗中心,內蒙古 呼和浩特 010010;2.內蒙古自治區農業技術推廣站,內蒙古 呼和浩特 010020;3.呼和浩特市蔬菜技術推廣站,內蒙古 呼和浩特 010020;4.呼倫貝爾市農牧局,內蒙古 呼倫貝爾 021008;5.呼和浩特市廣榮種植專業合作社,內蒙古 呼和浩特 010070;6.呼和浩特市土壤肥料工作站,內蒙古 呼和浩特 010020)
保護地栽培又稱設施栽培,近20 年來以日光溫室為主的保護地蔬菜生產已成為我國農業種植附加值最高的產業.日光溫室生產解決了我國北方地區長期困擾的冬季蔬菜供應問題,增加了農民收入,促進了農業產業結構調整和農民增收[1].
中國蔬菜生產信息監測網數據顯示,2018 年,中國設施蔬菜的播種面積和產量分別為3.62×106hm2和2.48×108t,在中國蔬菜生產總量中的占比分別為22.6%和31.9%,其中溫室設施面積已突破2.1×106hm2,總面積占世界首位[2].
據近5 年統計數據顯示,全國蔬菜園藝設施可吸納就業人員2 900 多萬,拉動相關產業發展創造就業崗位2 600 多萬個;我國保護地蔬菜產業凈產值可達5 700 多億元,促進鄉村人均增收980 元,重點保護地蔬菜產區對鄉村人均純收入貢獻額達3 000 元以上[3].
據內蒙古自治區蔬菜全產業鏈信息分析團隊調查,2019 年全區現有保護地面積6.0×104hm2,其中溫室面積3.4×104hm2;保護地蔬菜播種面積9.3×104hm2,占全國的2.56%;全年保護地蔬菜產量6.9×106t,產值1.9×106元,人均占有保護地生產的蔬菜283 kg.
近十幾年,內蒙古的保護地蔬菜栽培已經成為供應區外大中城市的輸出型產業.同時,保護地農產品近些年逐步向優質化、營養化、無害化、特需化方向發展,并且其季節性差價已經縮小,而品質、質量差價加大,獲得有機、綠色認證的保護地農產品開始得到市場的青睞和認可.設施蔬菜生產技術和品種也在不斷轉化與創新,顯著提高了自治區設施蔬菜生產技術水平和科技含量.
1.2.1 保護地生產規模、領域逐漸擴大,區域化布局趨于合理
內蒙古自治區近十幾年保護地栽培一直呈現出蓬勃的發展態勢,并且分成不同的產業區域,形成科學合理的優勢農產品區域布局.
在產業帶動上,結合當地的區域優勢,始終致力于區內市場建設及外埠市場開拓的綜合模式.以赤峰市為例,松山區大廟鎮公主陵、穆家營鎮全家梁番茄,喀喇沁旗王爺府鎮冷棚番茄等9 個萬畝園區均已形成規模化、產業化集群,其中喀喇沁旗王爺府鎮成為我國最具影響力的番茄之鄉.近些年,設施蔬菜生產重點是抓小區建設,以規模求效益,以規模拓市場,不斷擴大種植基地建設規模,總體呈現集中連片、規模化生產的態勢.生產方式由一家一戶小規模生產向集中連片、大規模產業化生產轉變,有效提高了蔬菜產品的市場競爭力.
1.2.2 保護地栽培技術體系基本形成,各地形成適宜的集成技術模式
全區各地科研院所、高校、推廣機構和種植企業通過自主創新,研發出大批具有自主知識產權,且適用于不同區域和氣候條件下的溫室類型,初步形成了符合區情的產學研推四位一體的保護地栽培產業化體系.同時,還形成了類型多樣、功能各異、用途廣泛的配套設施和栽培技術體系,如溫室全自動保溫和保濕設施、灌溉設施、遮陽通風設施、節水灌溉、無土栽培、嫁接技術、二氧化碳增施、生物育種等領域的技術水平也取得顯著提升[4].
全區設施蔬菜良種覆蓋率達到93%;蔬菜集約化育苗中心65 個,集約化育苗能力達到21.5 億株,實際育苗總量達18.3 億株,嫁接苗3.3 億株,集約化育苗應用面積6.1×104hm2,嫁接苗應用1.1×104hm2.節水灌溉、雙膜雙網技術應用規模進一步擴大,設施蔬菜生態栽培技術(兩板、兩網、一膜)4.7×104hm2,二氧化碳施肥5.6×103hm2,蔬菜機械化種植及配套技術5.2×104hm2.
安全隱患來自多方面.一是為了便于管理和提高有效種植面積,盲目追求超大型大棚和溫室;二是開工建設前,沒有進行科學的規劃,導致溫室采光角度、通風、保溫、保濕、排水及栽培空間設計等建造不科學;三是部分城市的全覆蓋補貼催生了大量低劣大棚溫室.
由于保護地栽培場所的固定性及栽培作物的單一性、高復種性,加之土壤保養培肥措施不當,造成土壤鹽漬化,土壤養分嚴重失衡,有機質缺失,土壤微生物種群和微生態環境改變和惡化.不當的水肥管理措施,加重了土壤次生鹽漬化、作物生理病害發病率、有毒有害物質積累和病蟲草害的發生.因追求單棚效益,不輪作休耕,連作障礙逐年加重,使土壤的中微量養分缺乏,土傳病害加重,植株生長發育不良,產量和品質下降,連作障礙日趨嚴重已成為保護地土壤無法持續高效利用的瓶頸.
全區現有的大專院校、科研院所專門從事保護地栽培研究的人員很少,由于此項研究對科研人員來說經濟及成果回報率較低,所以大多優秀的科研骨干紛紛轉向從事育種研究.近十年內蒙古在蔬菜栽培領域鮮有基礎研究成果,特別是對環境因子影響保護地作物生長發育的機理等相關研究不夠系統和深入,對農作物生理基礎研究缺乏全面的量化指標[5].所以很難科學準確地為保護地栽培的各個生長環節提供管理控制參數,導致現代化先進的智能管理系統因沒有基礎數據支撐而無法應用普及,對保護地生產的指導意義不強.
規模化、組織化、標準化、集約化和機械化的生產模式還沒有普及.各盟市保護地栽培的生產過程大多依靠人工進行,且多是一家一戶經營,作業環境差、機械化程度低、勞動生產率和生產效益低下,經濟效益難以體現.農民多靠提高產量來增收,所以不可避免地加大化肥用量,不注重優質安全品牌創建培養.
盡管農業農村部在2015 年就提出“一控兩減三基本”的目標,要求重點在果菜茶上減肥減藥,推廣水肥一體化、病蟲害綠色防控等一系列技術措施,但有些農民的“小農意識”作祟,一心追求產量和經濟效益,當國家對蔬菜投入品的要求與其經濟效益發生沖突時,為了提高效益和產量,部分農民仍會使用大量化肥、農藥,嚴重影響了保護地蔬菜產品的質量安全.
隨著農業工程技術的發展進步,集園藝科學、環境調控、栽培管理、現代裝備等技術為一體的保護地栽培的內涵更加豐富.內蒙古自治區保護地生產的發展將呈現基地生產規模化、設備技術集成化、操作技術機械化、設施品種專用化、覆蓋材料多樣化、栽培技術無土化以及病蟲害綠色防控化的趨勢.
保護地蔬菜應以“優質、高產、高效、生態、安全”的現代農業發展理念為宗旨[6],開展保護地栽培綠色載體建設,進一步推進 “四進四控”行動(推進耕地地力提升實現控肥增效、推進統防統治實現控藥減害、推進高效節水實現控水降耗、推進輕簡栽培實現控膜提效),為此,需要開展以下3 個方向的攻關研究,為保護地蔬菜綠色發展提供技術支撐.
3.1.1 保護地蔬菜綠色栽培集成技術研究
有機生態型無土栽培技術.研究無土栽培相關技術、動植物殘體及牲畜糞便無害化處理技術、秸稈反應堆作為栽培基質進行蔬菜生產等技術,將以上各項技術的集成形成可復制推廣的有機生態型無土栽培技術模式;推動使用保護地蔬菜秸稈無害化處理技術和秸稈生物反應堆技術,以秸稈替代化肥,以植物疫苗替代農藥,從根本上擺脫設施蔬菜生產依賴化肥農藥的局面;推廣以配方施肥、全水溶肥應用、增施生物菌肥等集成技術為核心的保護地蔬菜控肥增效技術模式,減少化肥使用量.
水肥一體化滴灌技術.水溶性肥料、生態類肥料、有機類肥料和微生物肥料為主的新型肥料應用,將成為保護地綠色栽培的主要肥料來源,研究這些肥料通過水肥一體化技術施入作物根際的精準灌溉技術.研究各類蔬菜根區水肥耦合遷移轉化機理及規律,明確水肥運移、供水量、灌溉模式、施肥指標、施肥方式及肥料利用率之間的關系,制定出一套保護地主要蔬菜作物施肥指標體系及專家咨詢指導系統.
3.1.2 保護地蔬菜病蟲害綠色防控技術研究
研究保護地蔬菜病蟲害綠色防控技術,重點研究病蟲害發生發展規律及早期診斷技術,研制、篩選保護地蔬菜主要病蟲害防治的生物制劑,開發病蟲害生物防治、生態調控及物理控制技術.大規模推進統防統治與綠色防控,從根本上實現減少農藥用量的目標,為設施蔬菜栽培綠色發展提供技術支撐.
3.1.3 保護地蔬菜低碳節能和環境友好型技術研究
隨著國家對生態環境保護和食品安全的日益關注,保護地生產過程中如何能實現資源高效利用、生態環境保護及溫室環境友好將會成為研究的熱點.通過生物防治、生態防治和物理防治相結合的病蟲害綠色防控技術應用,可大大節省保護地化肥、農藥和灌水的用量;可采用一些如嫁接換根抗逆促長、營養液閉路循環系統、增施有機肥、昆蟲授粉等一系列適合于保護地安全生產的環境友好型實用技術,使保護地蔬菜產業得到健康、可持續發展.
由于現有科技管理體制和農民一家一戶分散經營兩方面的制約,許多保護地方面的科研成果轉化為現實生產力仍存在一定障礙.而農民在保護地生產中對新技術、新材料的需求又很迫切.因此,各級農技推廣部門應通過積極引進、推廣和示范先進的保護地生產方式和栽培技術,打造一批有一定規模和特色的設施農業生產示范基地,起到帶動輻射作用.隨著市場化程度日益提高,創建品牌農產品參與市場競爭,圍繞保護地產業主打產品,實行標準化生產、規模化經營,嚴格按照保護地栽培技術規程,進行采收、分級、加工、包裝、上市,以優質的產品和服務,創建更多特色品牌.
在今后一段時間保護地栽培會呈現出更加蓬勃的發展態勢,為此,筆者認為內蒙古應在東、西部區域分成4 個不同的保護地果蔬產業帶,形成更加科學合理的優勢農產品區域布局.
第1 產業帶,耕地面積大的內蒙古東部區.以赤峰市、通遼市主,應建成保護地優質果類蔬菜產業帶,主要以北京、天津、石家莊、沈陽等大型城市輸出型集群產業為方向,種植品種以果類蔬菜、矮化水果為主.
第2 產業帶,烏蘭察布市.因烏蘭察布市地處冷涼區域,耕地面積大,人口少,可以充分利用氣候冷涼優勢,生產的蔬菜可以彌補華北、華中地區夏季蔬菜供應淡季,種植品種以外銷型的果類蔬菜和葉類蔬菜為主,銷往北京、天津、石家莊、太原、上海等大中型城市.
第3 產業帶,呼和浩特、包頭.呼包兩市由于耕地面積少,流動人口多,城市的第三產業份額較大,因此其保護地生產主要以內銷型為發展方向,種植品種以果類蔬菜、葉類蔬菜、鮮食水果為主.呼和浩特現有的保護地超過70%種植鮮食水果和果類蔬菜,其中尤以溫室草莓最有特色,品質國內聞名,效益十分可觀.
第4 產業帶,巴彥淖爾市.巴彥淖爾市地處內蒙古西部河套平原,土地肥沃,人口少,所以保護地生產以外銷型為發展方向,主要供應西部的西安、鄂爾多斯等城市,栽培品種以西甜瓜、果類蔬菜為主.
在產業帶動方面,各產業帶結合當地的區域優勢,致力于區內市場建設和外埠市場開拓的綜合模式,可有效提高保護地果蔬產品的市場競爭力.
保護地生產的核心是能夠對設施內栽培環境進行有效的控制,創造出適于作物生長發育的最佳環境條件.未來的保護地環境智能控制系統,不僅能夠做到蔬菜生產環境全自動控制,而且與水肥、氣象、種子、病蟲測報等系統相連接,形成一套環境調控綜合網絡智能管理系統,進行產量、產值的預測,為生產者提供更為廣泛的信息資源和確切的決策依據.
隨著科技的發展,保護地專用品種選育也將成為一種常態,一些具有耐低溫、高溫、弱光、高濕及優質高產的保護地專用品種將會成為育種家研究的方向.
由于科研、推廣體系存在著脫節,使得一些好的技術停留在科研者手中,未能進入種植戶地里.如何解決成果轉化“最后一公里”的瓶頸,需要科研、農技推廣、協作組織及生產者4 方聯手,實現無縫對接,將小生產和大市場有機的聯系起來,將科研機構的技術成果及農技推廣部門的公益服務職能嵌入到生產環節中.這樣,既有利于提高保護地產品的市場競爭力,又能促進保護地蔬菜產業的整體發展.
保護地產業的發展必須依靠科技創新.低科技含量的保護地產業,不能保證保護地產業健康有效的發展,經濟效益也會受到限制.因此,應重視保護地產業相關技術的協作攻關,因地制宜研發產業配套設施和配套技術,形成具有自主知識產權的保護地產業創新體系.
保護地栽培是一種投入高、產出高、附加值高的產業,只有規模化生產,才可能形成強大的品牌效應,占領市場,使區域資源優勢得到有效發掘與持續利用,進而帶來巨大的經濟效益.因此,一些有前途、規模大的龍頭企業將會成為保護地產業體系的領頭羊,重點培育和建設這些基地,對推進設施農業的產業化發展具有重要的現實意義.