設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)

李保明教授,博士生導(dǎo)師capitalfarmer.net

Tel:62736904Office:水院樓308ChinaAgriculturalUniversity內(nèi)容提要ChinaAgriculturalUniversity一、設(shè)施農(nóng)業(yè)的概念與特點(diǎn)ChinaAgriculturalUniversity〔一〕設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的概念與內(nèi)容1．設(shè)施農(nóng)業(yè)的概念：所謂設(shè)施農(nóng)業(yè)，是指在設(shè)施內(nèi)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；它是區(qū)別于傳統(tǒng)的露地農(nóng)業(yè)相比較而言。包括設(shè)施園藝、設(shè)施〔舍飼〕畜禽養(yǎng)殖、設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖等其最大特點(diǎn)是：可人為地調(diào)控動(dòng)植物生長(zhǎng)的氣候環(huán)境，不受“老天爺〞的影響——擺脫了“靠天吃飯〞的被動(dòng)局面。氣候環(huán)境在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用？ChinaAgriculturalUniversity2.環(huán)境在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開(kāi)展的因素可以概括為二個(gè)——“遺傳〞與“環(huán)境〞“遺傳〞—決定生產(chǎn)的潛力；“環(huán)境〞—決定這種潛力能在多大程度發(fā)揮這里的“環(huán)境〞是廣義的環(huán)境，不僅是氣候環(huán)境應(yīng)是指除生物〔自身〕以外的所有其它事物的總和ChinaAgriculturalUniversity4．

設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的研究?jī)?nèi)容ChinaAgriculturalUniversity〔二〕設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的作用改變小氣候——生物環(huán)境的作用——高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、平安農(nóng)業(yè)工業(yè)化——工廠化農(nóng)業(yè)的作用——標(biāo)準(zhǔn)化、集約化勞動(dòng)減量化——降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善環(huán)境傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)——大幅度提高生產(chǎn)效益——提供資源利用的效率——帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)開(kāi)展ChinaAgriculturalUniversityChinaAgriculturalUniversity農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量及性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)工藝建筑設(shè)施、設(shè)備、環(huán)境控制等配套完善管理水平ChinaAgriculturalUniversity我國(guó)的國(guó)情分析〔人口、資源、環(huán)境〕我國(guó)的氣候條件分析產(chǎn)品市場(chǎng)分析ChinaAgriculturalUniversity我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)工程產(chǎn)業(yè)面臨的新形勢(shì)面積與規(guī)?！澜缭O(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)設(shè)施園藝的面積人均超過(guò)13m2人均肉、蛋占有量接近興旺國(guó)家水平產(chǎn)量與質(zhì)量——同時(shí)需要提高設(shè)施產(chǎn)品總量與食品質(zhì)量平安問(wèn)題肉類(lèi)產(chǎn)品緊缺、產(chǎn)品質(zhì)量追溯與過(guò)程保障設(shè)施與設(shè)備——呼喚我國(guó)特色的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品根本仿照國(guó)外上世紀(jì)70年代產(chǎn)品ChinaAgriculturalUniversity我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)開(kāi)展歷史的回憶

中國(guó)設(shè)施蔬菜、花卉栽培始于兩千年前的漢朝。

1599年荷蘭建成世界最早的玻璃溫室。

1948年美國(guó)首次建成了PVC塑料薄膜溫室。

1965年長(zhǎng)春市郊建成中國(guó)第一棟竹木結(jié)構(gòu)、PVC膜塑料大棚。

1980年，中國(guó)引進(jìn)PE薄膜生產(chǎn)線、鋼管裝配式塑料大棚。大型連棟溫室的開(kāi)展

1978年北京玉淵潭興建了第一棟大型鋼架連棟玻璃溫室。

1979年北京四季青首次引進(jìn)了連棟溫室，并引發(fā)第一次引進(jìn)溫室熱潮。四季青引進(jìn)溫室具有中國(guó)特色日光溫室的興起第二次引進(jìn)溫室熱潮與農(nóng)業(yè)科技園區(qū)的興起1995年建立中以示范農(nóng)場(chǎng)，引發(fā)第二次引進(jìn)溫室熱潮。各級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)建設(shè)的興起。1997年國(guó)家科委啟動(dòng)“工廠化高效農(nóng)業(yè)重大科技產(chǎn)業(yè)示范工程〞。中央決定在沿海興旺地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。日本設(shè)施園藝開(kāi)展概況面積〔萬(wàn)hm2〕特點(diǎn)單產(chǎn)中小拱棚5.00鍍鋅管PVC、PO花15%大棚4.86機(jī)械通風(fēng)16.5%菜72%溫室0.27加溫40%果13%雨障1.20多層覆蓋45%番茄40kg/m2果樹(shù)設(shè)施0.67CO2施肥17%小計(jì)2智能管理0.8%人均10m2/人美國(guó)、荷蘭、以色列溫室概況國(guó)別面積〔萬(wàn)hm2〕特點(diǎn)單產(chǎn)美國(guó)2.0全天候、基質(zhì)番茄54kg/m2玻、PC、PE黃瓜50kg/m2荷蘭1.2全天候、玻璃番茄60kg/m2〔人均8m2〕花60%、菜40%玫瑰320支/m2以色列0.33花40%、菜60%番茄50kg/m2玫瑰300支/m2荷蘭溫室美國(guó)夏普溫室美國(guó)胖龍雙層充氣溫室美國(guó)安普雙層充氣溫室溫室以色列溫室法國(guó)瑞奇溫室韓國(guó)多層覆蓋水膜保溫溫室加拿大工廠化水培溫室工廠化水培生菜系統(tǒng)水培生菜、草莓臺(tái)灣三易溫室三易溫室噴灌、苗床設(shè)備三易溫室花卉設(shè)施園藝工程的主要內(nèi)容骨架材料與結(jié)構(gòu)形式覆蓋材料環(huán)境調(diào)控——光環(huán)境——空氣環(huán)境〔溫度、濕度、空氣組分〕——水環(huán)境AirflowAirinletAiroutletDischargedairductControlledcleanairDischargedairduct密閉式植物生產(chǎn)環(huán)境控制系統(tǒng)水培番茄〔13000個(gè)/棵〕水培番茄根水培黃瓜〔3300條/棵〕水培網(wǎng)紋甜瓜〔90個(gè)/棵〕中國(guó)的西紅柿樹(shù)我國(guó)氣候特點(diǎn)與設(shè)施園藝的問(wèn)題中國(guó)氣候特點(diǎn)：大陸性氣候：溫度年較差較同緯度平均高10-120C，冬季嚴(yán)寒，夏季酷暑?！布撅L(fēng)明顯：寒潮襲擊突出〕設(shè)施的地域性研究不到位設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化程度低、本錢(qián)相對(duì)較高設(shè)備不配套，環(huán)境可控性差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率較低。中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)開(kāi)展的思考3、引進(jìn)，篩選或培育適合中國(guó)人口味的優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，抗逆新品種。4、優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)與配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，系列化與產(chǎn)業(yè)化。5、開(kāi)展無(wú)公害優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，創(chuàng)名牌效益。中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)開(kāi)展的思考我國(guó)園藝產(chǎn)業(yè)的品種資源優(yōu)勢(shì)青藏高原、秦嶺山脈、云南貴州一帶是我國(guó)乃至世界花卉資源的寶庫(kù)之地。陜西秦嶺有直接欣賞價(jià)值的植物57科358種。西藏的杜鵑、報(bào)春、龍膽屬舉世聞名的三大高山野生花卉。云南的欣賞植物約有2000余種，是北半球欣賞植物資源最豐富區(qū)域之一。青藏金蓮花喜馬拉雅野生花卉〔大戟〕蒙古沙冬青百合基地木蘭杜鵑開(kāi)張龍膽茶花西藏虎頭蘭我國(guó)園藝產(chǎn)業(yè)的瓜果資源優(yōu)勢(shì)新疆的葡萄，哈密瓜蘭州的白蘭瓜、西瓜陜西的獼猴桃、桃、杏、紅棗等特色產(chǎn)業(yè)熱帶水果在北方的設(shè)施生產(chǎn)葡

萄哈密瓜甜瓜我國(guó)藥用植物設(shè)施栽培根莖類(lèi)地膜覆蓋栽培，如玄參、地黃、山藥等人參、西洋參、天麻等的遮蔭栽培人參、西洋參為提高有效成分含量進(jìn)行彩膜栽培天麻、蒲公英育種時(shí)的隔離防風(fēng)栽培紅豆衫、鐵皮石斛等藥材等設(shè)施內(nèi)種苗繁育天麻人

參紅豆衫鐵皮石斛西北型雙拱日光溫室寧夏陜西設(shè)施果樹(shù)日本的密閉式育苗工廠設(shè)施太洋興業(yè)〔株〕製案例：日本的超級(jí)園藝方案

一段密植栽培高糖度周年生產(chǎn)新工藝ChinaAgriculturalUniversity以常規(guī)的４～５倍的栽培密度，只收第１穗果實(shí)的短期栽培方法定植莖の誘引収穫ChinaAgriculturalUniversity低段密植立體栽培ChinaAgriculturalUniversity經(jīng)營(yíng)規(guī)模夫婦〔1.8人〕經(jīng)營(yíng)面積為1ha的溫室。年產(chǎn)量50t/10a品質(zhì)：糖度6以上農(nóng)業(yè)所得1,800萬(wàn)円〔1億円粗収入－8,200萬(wàn)円的本錢(qián)費(fèi)〕勞動(dòng)時(shí)間〔3600h〔夫：2,000h，妻1,600h〕番茄單價(jià)＝200円/kg，勞動(dòng)時(shí)間＝40h/週/人→夫婦的小時(shí)收入5,000円ChinaAgriculturalUniversity日本低段栽培開(kāi)發(fā)目標(biāo)生產(chǎn)方法低段密植栽培〔４～６批/年〕長(zhǎng)季