戈壁日光溫室輕簡化栽培技術集成應用及生產效益

殷學云 張國森 劉 華

（1 甘肅省酒泉市肅州區蔬菜技術服務中心，甘肅省現代瓜菜產業技術體系肅州區域試驗站，甘肅酒泉 735000；2 酒泉市農業技術推廣中心，甘肅酒泉 735000；3 甘肅省經濟作物技術推廣站，甘肅蘭州 730000）

近年來，甘肅酒泉地區示范推廣智能水肥一體化設備、智能化網絡控制設備、電動物料運輸車、臭氧植保機、農藥精量彌粉機，以及熊蜂授粉技術等，形成了戈壁日光溫室輕簡化栽培技術體系，較傳統栽培方式年均每667 m節約勞動工日60 個以上，節約生產成本6 000元以上，已成為當地蔬菜生產的主推技術之一。

為了充分展示適宜日光溫室蔬菜生產的先進實用技術，實現減輕勞動強度、節省勞動力、高產優質的目標，甘肅省酒泉市依托中國農業科學院蔬菜花卉研究所、甘肅省農業大學、甘肅省經濟作物技術推廣站等科研院所的技術力量，在中以（酒泉）綠色生態產業園日光溫室內，示范推廣智能水肥一體化設備、智能化網絡控制設備、電動物料運輸車、臭氧植保機、農藥精量彌粉機，以及熊蜂授粉技術等，形成了涉及溫室蔬菜生產全過程的輕簡化栽培技術體系，較傳統栽培方式年均每667 m節約勞動工日60 個以上，節約生產成本6 000 元以上。截至2021 年底，酒泉市戈壁日光溫室總面積已達5 333 hm（8 萬畝），輕簡化集成栽培技術已成為當地戈壁日光溫室蔬菜生產的主推技術體系之一。

1 輕簡化設施裝備與配套技術

1.1 智能水肥一體化設備 智能水肥一體化設備由傳感器和控制系統組成，可以實現自動灌溉施肥。系統通過傳感器監測土壤水分情況，當土壤水分含量低于標準值時灌溉系統自動開啟，達到標準值后灌溉系統自動關閉。對于施肥也是同樣的原理，通過控制施肥，達到準確施肥、合理灌溉的目的。每套系統可同時管控2～5 座日光溫室。在使用智能水肥一體化設備之前，應打開灌溉系統中所有進水閥門和檢修閥門，關閉所有排水閥門，同時確保田間電磁閥旋鈕置于自動狀態。按照比例將肥液調配好備用，在智能水肥一體化設備上設定好施肥量和施肥時間，灌溉時可以自由設定施肥時間和管道沖洗時間，防止滴灌系統化學堵塞。打開控制器總電源，啟動智能水肥一體化設備，當達到灌溉時間時，田間對應的灌溉區域會按照設備的指令進行自動灌溉，運行完設定的時間后可自動關閉。

采用智能水肥一體化設備，可以根據不同蔬菜不同生長期的需水、需肥規律，定時定量按比例供給水分和養分，解決了傳統生產方式施肥過多、肥料利用率不高、肥料成本高等問題。以日光溫室番茄生產為例，每667 m可節約肥料用量40%以上，節約用水30%以上，每年節約勞動工日10 個以上。目前智能水肥一體化設備已普遍應用于酒泉敦煌種業千畝戈壁日光溫室產業園區和東洞萬畝戈壁產業園區。

1.2 智能化網絡控制設備日光溫室智能化網絡控制設備的功能包括遠程控制溫室卷簾、通風、澆水施肥等，主要由控制箱、上下風口卷膜器、限位裝置、360°高清攝像頭等組成，通過溫度或時間行程自動控制溫室卷簾機升降、上下通風口開合、水肥一體機運行。種植管理人員也可以通過手機APP、電腦端、遙控器和手動控制鍵等對上述設備實施遠程監測和控制（圖1），例如打開“溫室管家”APP 進入登錄界面，登錄成功后對設備進行綁定（即添加設備），填寫設備（溫室）名稱，綁定成功后等待10 min（分）即可顯示溫室數據。為了讓用戶更加便利地使用，用戶點擊界面底部的“一鍵操作”按鈕，可在列表中選中多個溫室，實現對多個溫室的卷簾、開關通風口一鍵操作；當需要查看溫室詳細信息時，點擊“設備列表”界面即可查看溫室詳情，同時可以單獨對該溫室進行卷簾、通風操作；如需查看溫室內和溫室外的實時情況，可點擊“查看視頻”按鈕進行查看。

圖1 智能化網絡控制設備（電腦端遠程監測和控制）

智能化網絡控制設備實現了卷放保溫棉被、開關風口、澆水施肥自動化等遠距離網絡化遙控操作管理，效率高，解決了人工操作費時、費工等問題，每667 m日光溫室每年可節約勞動工日10 個以上。目前已分別在總寨、東洞萬畝戈壁產業園區建立2 處智能化網絡控制平臺，配套安裝智能化控制系統200 余套，有效減輕了菜農的管理強度，節約了勞動力。

1.3 輕簡化運輸設備 輕簡化運輸主要采用物料運輸車，用于運輸日光溫室內的生產資料、果實等，省時省力省工，可以降低勞動強度，提高日光溫室蔬菜生產的機械化和自動化水平。根據生產需要，可選擇單軌式或雙軌式物料運輸車，一般在日光溫室內選擇單軌式物料運輸車（圖2），可以有效節省操作空間，在鋼架拱棚內選擇雙軌式物料運輸車。物料運輸車長190 cm，寬50 cm，高45 cm，采用雙電機驅動，面板上配有“前進”“停止”“后退”控制按鍵，有把手一側為前進方向，前進或后退均有高速和低速模式，低速一般為0.8～1.2 m·s，與成年人步行速度相近，高速為1.5～2.0 m·s；也可使用遙控器控制運輸車。軌道根據溫室長度鋪設。

圖2 單軌式電動物料運輸車

目前，酒泉戈壁日光溫室應用的電動物料運輸車有單軌式、地磁感應式以及角鐵雙軌式3 種，其中角鐵雙軌式電動物料運輸車性價比較高，每套成本4 000 元，可管控100 m 長的日光溫室，每年每667 m節約勞動工日30 個。

1.4 熊蜂授粉技術 熊蜂耐低溫和弱光，耐濕性強，采集能力強，且可以周年繁育，是溫室蔬菜理想的授粉昆蟲。與蜜蜂相比，熊蜂的趨光性差，信息交流系統不發達，能在設施內專心授粉，授粉速度快、效率高。因此用熊蜂授粉替代傳統的激素噴花，可減少勞動用工，改善蔬菜品質，提高產量，降低病害發生幾率。

以番茄生產為例，放蜂前將棚膜上的所有孔洞封閉，棚室頂部通風口用15～20 目防蟲網封閉，下風口用40 目以上防蟲網封閉，棚內溫度控制在10～32 ℃，相對濕度50%～80%，每天至少通風1 h（小時）。在番茄植株開花量達到15%～25%時放入蜂箱，確保符合農藥安全間隔期，并在放蜂前加大通風量和次數。每箱熊蜂有70 頭左右，最大授粉面積為1 334 m（2 畝），箱內配有飼料，可連續使用40～60 d（天），每年每667 m可減少人工授粉15 個工日，增加番茄產量400 kg，扣除防蟲網等其他費用，每667 m可節支增收2 200 元。

1.5 病蟲害綠色防控設備 病蟲害綠色防控設備主要有臭氧植保機、黃（藍）色板、高效環保地膜、精量彌粉機等。

1.5.1 臭氧植保機日光溫室臭氧物理防治系統是利用臭氧殺菌代替農藥的一種有效防除手段。該系統可以根據溫室的不同空間、作物的不同生長期、變化的環境條件，方便、靈活地調整臭氧發生量，有效解決農藥殘留問題和降低有害病原微生物含量，節省成本、提高蔬菜品質。

將臭氧發生器懸掛于溫室中間頂部，每臺設備有效管控的最大長度為70 m，可控制700 m日光溫室。蔬菜定植后，于18：00 以后、溫室內濕度達到50%以上時使用，每周使用2 次、每次0.5 h（小時）；棚內病害嚴重時加大使用次數及時間。每套系統總投資1.1 萬元，每年每667 m節約勞動工日5 個以上，減少農藥投入量30%以上。

1.5.2 色板、高效環保地膜 從蔬菜苗期和定植期開始，將黃、藍板懸掛于蔬菜作物上部15～20 cm位置，并根據蔬菜生長高度及時調節黃、藍板位置，每667 m懸掛30～40 塊，誘捕害蟲效果顯著，可有效降低蚜蟲、粉虱、斑潛蠅、薊馬等蟲口密度，具有成本低、環保、方便等特點。

使用厚度為0.16 mm 的銀黑色（正面銀色，反面黑色）高效環保地膜，可驅避蚜蟲，減少病毒病的發生。

1.5.3 精量彌粉機 從中國農業科學院蔬菜花卉研究所植保課題組引進的一款新型植保器械，具有噴射距離長、穿透性好、用途廣等優點，可以做到全面無死角的殺蟲滅蟲，較傳統噴粉裝置年節約農藥用量30%以上，可多年使用，工作效率高，操作方便，利于環保，節本增效。每667 m日光溫室總投入800 元，節約農藥成本150 元以上。

使用前將蓄電池充好電，根據不同病蟲害種類選擇藥劑，將藥劑添加到彌粉機容器內，將裝有蓄電池的挎包背在肩上，手持彌粉機，打開電源開關，使彌粉機出粉孔向上保持45°，沿溫室后走道行走噴粉。噴粉時戴好口罩，不要直接將粉劑噴到作物上，噴完藥后關閉風口，使藥劑均勻附著在作物葉片的正、背面。

2 輕簡化設施裝備運行成本及生產效益

目前，依托中以（酒泉）戈壁生態農業產業園區，已建成東洞、總寨、銀達、西洞4 處萬畝戈壁生態產業園區，已累計推廣各類輕簡化技術3 333 hm（5 萬畝），與農戶傳統種植方式相比，每667 m日光溫室蔬菜增收1 000 元，除去新增設備10年折舊成本和新增電費，每667 m節約生產成本6 955 元（表1），每667 m共節支增收7 955 元，各類輕簡化技術累計節支增收總額達到39 775 萬元。采用設施蔬菜新技術、新品種、新裝備，降低了勞動強度，優化了蔬菜生長環境，增加溫室蔬菜單產10%以上，減少農藥用量30%，節約用水40%，節約用肥30%，已成為肅州區設施農業科技示范的樣板、標準化生產的典范、現代農業建設的亮點，對推進現代農業示范園區建設、促進農業科技創新與推廣、大力發展設施農業具有重要 意義。

表1 輕簡化設施裝備運行成本及生產效益

3 推廣應用實例

實例1：東洞萬畝戈壁生態產業園區農戶劉喜來，2021 年7月至2022 年6月種植2 茬番茄，應用智能水肥一體化設備，番茄每667 m年產量11 000 kg，每667 m年用水量500 m、用肥量260 kg，較傳統灌溉方式節約用水200 m、節約用肥90 kg，減少投入1 500 元；應用輕簡化物料運輸車運輸番茄果實、肥料、拉秧后的莖稈等，每年每667 m節約勞動用工20 個，節約成本2 000 元；應用熊蜂授粉，每667 m節支增收2 200 元；應用智能化網絡控制設備（APP）每年每667 m節約勞動用工10 個，節省1 000 元。以上設備一次性投入總成本29 000 元，按照10 年折舊成本2 900元計算，每年每667 m節約勞動用工和生產費用6 700 元。

實例2：總寨戈壁生態循環產業園區農戶李新樂2021 年8月至2022 年7月種植2 茬西葫蘆，全面配套了輕簡化技術設備，西葫蘆每667 m年產量18 000 kg，每667 m年用水量600 m、用肥量300 kg，較傳統灌溉方式節約用水260 m、節約用肥120 kg，減少投入2 200 元。應用輕簡化物料運輸車運輸西葫蘆、肥料、拉秧后的莖稈等，每667 m年節約勞動用工30 個，節約成本3 000 元；應用智能化網絡控制設備（APP）每年每667 m節約勞動用工10 個，節約1 000 元，應用臭氧植保機、精量彌粉機配套中蔬微粉防治病蟲害，節約用工及生產費用800 元。各類設備一次性投入總成本40 300 元，按照10 年折舊成本4 030 元計算，每年每667 m節約勞動用工和生產費用7 000 元。