設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展

設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室栽培的現(xiàn)狀與發(fā)展

0現(xiàn)代化溫室的養(yǎng)殖技術(shù)溫室是一座人工建筑的庭院。通過可以調(diào)整的技術(shù)手段，我們可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的共存。它是改變植物生長的外部環(huán)境、為植物生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ渖L發(fā)育產(chǎn)生影響的場所。現(xiàn)代化溫室一般可分為玻璃溫室和塑料溫室兩大類。除此之外,還有兩種比較特殊的溫室,即小型人工氣候室和植物工廠。1溫室技術(shù)的現(xiàn)狀1.1設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢我國溫室從兩千年前的漢朝就已經(jīng)開始,然而真正意義上的溫室技術(shù),則始于20世紀(jì)80年代初,到20世紀(jì)80年代中后期,在引進(jìn)、消化和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,才逐漸形成了國產(chǎn)設(shè)施園藝的技術(shù)體系。20世紀(jì)90年代,是我國溫室工程的快速發(fā)展時(shí)期。日光溫室是我國改革開放后大面積快速發(fā)展起來的設(shè)施農(nóng)業(yè),現(xiàn)已成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要內(nèi)容。20年來,我國的設(shè)施園藝栽培面積已突破210萬hm2,與1980年相比增長了近300倍,總面積達(dá)世界第一,成為世界上最大的蔬菜保護(hù)地生產(chǎn)地區(qū),年人均消費(fèi)蔬菜量的20%由此提供。目前,我國發(fā)展和應(yīng)用較多的主要是塑料大棚、日光溫室及連棟溫室,也有少量先進(jìn)的智能溫室。其中,節(jié)能型日光溫室、普通日光溫室和塑料大棚發(fā)展最快。日光溫室是一種具有中國特色的一面坡溫室型式,是我國北方地區(qū)越冬生產(chǎn)園藝產(chǎn)品的主要溫室型式。日光溫室近10年來發(fā)展十分迅猛,形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。全自控現(xiàn)代化溫室自改革開放的20世紀(jì)80年代初開始逐步引進(jìn)至今,我國的現(xiàn)代化連棟溫室是在引進(jìn)和自我開發(fā)并進(jìn)的過程中發(fā)展起來的,目前我國已能夠設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種現(xiàn)代化連棟溫室。我國現(xiàn)代化溫室除智能化控制系統(tǒng)外,硬件系統(tǒng)基本達(dá)到與國際同步的水平,但品種和栽培管理方面的技術(shù)與發(fā)達(dá)國家還存在著較大的差距。資料顯示,在所有的設(shè)施栽培技術(shù)中,大型現(xiàn)代化溫室的增長速度最快,并正在成為中國設(shè)施農(nóng)業(yè)中最具熱點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)之一。工廠化農(nóng)業(yè)是設(shè)施農(nóng)業(yè)的高級發(fā)展階段,它是利用高科技設(shè)施材料,運(yùn)用先進(jìn)的工程技術(shù)手段,構(gòu)建與田間傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)截然不同的生產(chǎn)環(huán)境,如同在工廠中進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。它屬于集約型高效農(nóng)業(yè),在我國尚處于實(shí)驗(yàn)階段,但它代表我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。在溫室控制方面,我國對于溫室控制技術(shù)的研究較晚,始于20世紀(jì)80年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家溫室控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,掌握了人工氣候室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù),但該技術(shù)僅限于溫度、濕度和CO2濃度等單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。在溫室結(jié)構(gòu)和設(shè)施方面,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;對于無土栽培、優(yōu)良品種選育的研究已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,但是成果的應(yīng)用還很有限;在溫室機(jī)械耕種方面,只有少量的育苗、移植等設(shè)備;溫室節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備在我國還處于研究和待開發(fā)階段,系統(tǒng)的成套性還較差,主要部件品種少,質(zhì)量不穩(wěn)定。目前市場上使用的溫室灌溉關(guān)鍵設(shè)備基本上都是引進(jìn)的國外產(chǎn)品,設(shè)備價(jià)格昂貴,有些產(chǎn)品也不適合我國的國情。因此,加速開發(fā)適合國情的成套、適用、可靠、先進(jìn)的溫室灌溉系統(tǒng)是我國今后節(jié)水灌溉設(shè)備發(fā)展的主要方向。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的問題主要有:現(xiàn)代化水平不高、調(diào)控功能不齊全、同一地區(qū)采用的設(shè)施結(jié)構(gòu)參差不齊、缺乏統(tǒng)一規(guī)格、盲目擴(kuò)大設(shè)施栽培面積、多年連作、土傳染病嚴(yán)重、育苗技術(shù)落后等。同時(shí),還存在著土地利用率低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、管理技術(shù)水平低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低等諸多問題。總的來說,針對我國溫室的設(shè)備比較落后的現(xiàn)狀,鞏固兩千多年傳統(tǒng)的栽培管理技術(shù),很好地利用現(xiàn)有條件,學(xué)習(xí)引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和管理技術(shù),并結(jié)合我國實(shí)際,因地制宜地進(jìn)行研究和改造,相信在不久的將來,我國現(xiàn)代化溫室必然會有更快的發(fā)展。1.2發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)大有可為國外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展速度較快,目前全世界有大型現(xiàn)代化玻璃溫室約3萬hm2,主要集中在歐洲;普通塑料溫室約有35萬hm2,主要集中在東亞及環(huán)地中海等國家,如荷蘭、日本、以色列、美國等國家。這些國家設(shè)施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達(dá),設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度、種苗技術(shù)及規(guī)范化栽培技術(shù)、植物保護(hù)及新型覆蓋材料開發(fā)、設(shè)施綜合環(huán)境調(diào)控等都有較高的水平,居世界領(lǐng)先地位。世界各國發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)涉及以下幾個(gè)領(lǐng)域:1)農(nóng)作物保護(hù)地栽培技術(shù)。包括地膜覆蓋栽培和園藝作物溫室栽培、溫室無土栽培技術(shù)、畜禽環(huán)境工程和設(shè)施技術(shù)。2)無土栽培技術(shù)。美國、荷蘭、日本等國家大部分設(shè)施農(nóng)業(yè)均可進(jìn)行無土栽培。美國在20世紀(jì)50年代就用無土栽培方法生產(chǎn)蔬菜。20世紀(jì)70年代中期,無土栽培已形成相當(dāng)大規(guī)模,在新建的溫室里均已采用無土栽培的生產(chǎn)模式,20世紀(jì)80年代以來,溫室里幾乎都采用了無土栽培。美國目前無土栽培的蔬菜溫室面積約有2000hm2多,主要采用袋培方式。荷蘭全國無土栽培面積約3500hm2,主要栽培方式為巖棉栽培。日本無土栽培面積約為245hm2,目前正在擴(kuò)大基質(zhì)栽培面積和發(fā)展巖棉栽培。英國近年研究出一種新型水培系統(tǒng),可以自動(dòng)調(diào)節(jié)營養(yǎng)液濃度。2溫室的發(fā)展趨勢2.1設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的變化隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,溫室的發(fā)展趨勢是提高水平、檔次,逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化,形成具有我國特色的設(shè)施體系。我國溫室設(shè)施的發(fā)展有6大趨勢:1)大型溫室設(shè)施的比重明顯加大。1999年,各種溫室和大中棚的比重分別達(dá)到26%和34%,與1982年相比,分別上升了12%和17%,而小拱棚的比重則下降了29%。2)節(jié)能日光溫室發(fā)展迅速。節(jié)能日光溫室從無到有,在溫室面積中的比重增至61%。3)以遮陽網(wǎng)覆蓋栽培為主的夏季設(shè)施園藝快速發(fā)展。1999年,我國遮陽網(wǎng)覆蓋栽培面積已達(dá)13.7萬hm2。4)設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。包括溫室及配套設(shè)施性能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、安裝、設(shè)施栽培工藝與生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量與監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。5)現(xiàn)代化連棟溫室發(fā)展迅速,溫室設(shè)施向低成本、高效益方向發(fā)展。溫室環(huán)境自動(dòng)控制和溫室灌溉自動(dòng)控制已經(jīng)逐漸成為溫室建設(shè)的基本配置,溫室管理向人工智能化方向發(fā)展,因此節(jié)省了運(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)了高效益。6)“生態(tài)溫室”逐漸成為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須從生態(tài)環(huán)境建設(shè)和治理環(huán)境污染兩方面考慮,而生態(tài)溫室則是一種集棚—菜—畜(禽)—沼氣為一體的生態(tài)設(shè)施,是“日光溫室與沼氣互作”的新模式。2.2溫室環(huán)境控制當(dāng)前國際上溫室生產(chǎn)有4個(gè)明顯的發(fā)展趨勢,即大型化、現(xiàn)代化、工廠化、高新技術(shù)化。1)溫室的大型化。由于溫室內(nèi)溫度穩(wěn)定,日溫差較小,便于機(jī)械化操作且造價(jià)低,溫室建筑有向大型化、超大型化發(fā)展的趨勢。2)溫室的現(xiàn)代化、智能化。計(jì)算機(jī)智能化溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)開始普及,現(xiàn)在世界上發(fā)達(dá)國家的溫室生產(chǎn),溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)與控制已由一般的機(jī)械化發(fā)展為由計(jì)算機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)光照、溫度、濕度、氣體等因素的自動(dòng)化監(jiān)控,一些國家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。溫室環(huán)境控制朝著基于作物生長模型、溫室綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的溫室信息自動(dòng)采集及智能控制趨勢發(fā)展。3)溫室的工廠化。植物工廠是在全封閉的設(shè)施內(nèi),周年生產(chǎn)園藝作物的高度自動(dòng)化控制生產(chǎn)體系。植物工廠內(nèi)以采用營養(yǎng)液栽培和自動(dòng)化綜合環(huán)境調(diào)控為重要標(biāo)志,植物工廠能免受外界不良環(huán)境影響,實(shí)現(xiàn)高技術(shù)密集型省力化作業(yè),生菜、菠菜栽培期較露地縮短1/4~1/2時(shí)間,可1年多茬次連續(xù)生產(chǎn)。目前,高效益的植物工廠在某些發(fā)達(dá)國家發(fā)展迅速,實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)蔬菜、食用菌和名貴花木等。美國現(xiàn)在正在研究利用“植物工廠”種植小麥、水稻以及進(jìn)行植物組織培養(yǎng)和快繁、脫毒。據(jù)報(bào)道,近年來日本已有企業(yè)建立了面積為1500m2的植物工廠,并安裝有農(nóng)用機(jī)器人,從播種、培育到收獲實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、電氣化。4)高新技術(shù)化。發(fā)達(dá)國家應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的高新技術(shù)主要有:無土栽培技術(shù)、營養(yǎng)液調(diào)配技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測調(diào)控技術(shù)、二氧化碳施肥技術(shù)、蜜蜂授粉(生物)技術(shù)、基質(zhì)消毒技術(shù)、機(jī)械化作業(yè)技術(shù)、產(chǎn)品采后處理技術(shù)、新能源技術(shù)和激光技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)。3單技術(shù)與設(shè)備的全面合作為了加速我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,應(yīng)本著立足國內(nèi)目前生產(chǎn)上存在的問題,總結(jié)提高,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),消化、吸收、創(chuàng)新、發(fā)展,形成有中國特色的工廠化高效農(nóng)業(yè)體系。要促進(jìn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,同時(shí)引導(dǎo)我國農(nóng)業(yè)從目前粗放型、傳統(tǒng)型經(jīng)營模式向現(xiàn)代化集約型高效農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。在溫室產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備方面,如苗木移栽設(shè)備、果菜自動(dòng)采摘、分級設(shè)備、無土栽培裝備的開發(fā)、溫室屋頂清洗設(shè)備、花卉采后處理設(shè)備、太陽能利用技術(shù)、地?zé)崂眉夹g(shù)等方面,國外應(yīng)用已十分成熟或正在嘗試,國內(nèi)卻是空白。我國應(yīng)結(jié)合國情,組織專門力量進(jìn)行研發(fā),爭取在某些方面有所突破。同時(shí),應(yīng)立足國情,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化研究,積極參加國內(nèi)相關(guān)溫室產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作,提升產(chǎn)品的國際競爭力;加強(qiáng)橫向聯(lián)合與國際合作,進(jìn)行采收機(jī)器人、新型覆蓋材料等新技術(shù)新產(chǎn)品