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中国农业科学2001.34增刊:96100 Scienfia AgriculturA Siniea
==t—————=======—;====一—————————=====———====——;————————=======—=====——;—————————,====———;一—— 国内外设施农业现状及发展趋势
王耀林
中国农-Ik科学院蔬菜花卉研究所.北京10008
摘要:介绍了国外设施农业的发展现状和发展趋势,在对国内i殳施农业现状进行分析的基础』,提出了柑直的发 展薛议,
关键词:设施农业;农业工程{现状;趋势
中图分类号:￥62文献标识码:^文章编号:0578—1752(2001SO一0096—05 设施农业是生物工程、农业工程、环境工程为一 体,跨部JJ、多学科综合的系统工程,是在外界不适 季节,通过设施及环境调节,为作物营造较为适宜的 生育环境,达到早熟、高产、优质、高效的集约化生产 方式。世界各国以科技含量较高、高投入、高产出的 设施农业为切入点,建造现代化农业设施.投入自动 化、机械化、微电子智能化高新技术,使设施内温度、 湿度、光照、水分、营养、CO。浓度等综合环境自动调 控到作物生育所需的最佳状态,生产作业高度自动 化和机械化,达到科学配制、利用资源、能源,提高土 地利用率、劳动生产率和单位面积优质农产品产出 率为目标。由于自动化和智能化高科技的运用,栽培
表1世界普通塑料温主面积分布情况 环境不受自然条件影响而得到有效控制.使农业产 品工厂化生产成为现实,这是设旌农业发展到高级 阶段的工厂化农业。这一领域已成为当今世界各国 展示农业科技发展水平的重要标志,是农业发展中 最具有活力的新兴产业之一,是向人类提供大量无 污染绿色农产品最为理想的种植与养殖方式。
1国外设施农业发展概况 1.1设施农业发展概况
设施农业是科技含量高、高投入、高产出、高效 益的集约化生产方式,国外发展速度很快。世界设施 面积已达60余万ha,其分布见表1。
堕窒塞垫垦——堕璺!生! 堡竖圭堡量望盟 中围 300000(茸中日光温室】870001996年 塑料大锄133000ha
日本48800(日农林水产省统计资料.1995年 韩国47500(日《i殳施园艺手册》.1997 以色列 2100(包括玻璃温室 《PIas’icuh…》?1994 英围 1000(日内海氏?1996年 法国 5500阿 上 意大利 15400同 上
两班牙 12100问 上 葡萄牙 2000l司 上 蜘牙利 2285l田 上 捷克 36001司 上
罗t}屺亚 1200同 上 北欧 16700
Wittwrer和Caslilla?1995
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荷兰、日本、以色列、美国、韩国、西班牙、意大 利、法国、加拿大等国是设施农业十分发达的国家, 其设施设备标准化程度、种苗技术及规范化栽培技 术、植物保护及采后3nT_商品化技术、新型覆盖材料 开发与应用技术、设施综合环境调控及农业机械化 技术等有较高的水平,居世界领先地位。
收稿日期:200l一07—23
作者简靠:王耀林,男,中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究受?主要从事设施园艺研究 万 方数据
增刊 王耀林等:目内外设埯农业现状及发屉趋势
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1.2国wr厂化农业技术创新与发展水平 没簏内生产管理的机械化与设旅环境调控自动 化是工厂化农业的重要方面,目的是提高作业与控 制的精度、作业效率、作业者的安全性与舒适性,实 现省力化。设施栽培作业包括耕耘、育苗、定植、管 理、防治病虫害、收获、产品包装等,作业项目多.需 要大量人力。同时设施内高温、高湿、通风不良的作 业环境非常需要发展自动化技术,其中,包括机械化 育苗技术、机器人移栽、自动喷滴灌与自动施肥技术 的开发,自动控制技术能充分发挥专家和工程技术 人员的智慧,将人工智能、网络高新技术专家系统引 进温室内,用于复杂的管理、决策及咨询中去,有效 地提高设施内智能化、自动化、科学化管理水平。 1.2.1种苗产业非常发达近年国外工厂化农业 技术创新与发展呈现如下特点与
趋向。荷兰、日本、 以色列、韩国等非常重视温室专用品种选育,能为温 室提供专用的耐低温、高温、寡照、高湿,具有多种抗 性,优质高产的种苗。如荷兰境内有130个种苗专营 公司,种质资源有强大优势,在脱毒、快繁等方面有 很高的技术水平。荷兰是世界四大种子出口国之一, 有4900个品种,1200ha生产面积,种子出口达100多个国家。日本、韩国、以色列的蔬菜种子在我国也 有较大面积种植,均有良好的表现。
1.2.2单产水平高工厂化农业是资金、技术密集 型高产、高效的集约化栽培方式。荷兰温室番茄年产 量达到40~50kg/m2,黄瓜年产60kg/m2,商品率高 达90%以上,86%的产品销往世界各地。日本、以色 列、韩国、西班牙等国单位面积优质蔬菜产出率亦相 当高,因而农户收入水平高。如荷兰,420ha蔬菜温 室,以生产番茄、黄瓜、甜椒为主,产值高达12亿~ 14亿美元。
1.2.3温室日趋大型化大型温室设施具有投资 省、土地利用率高、室内环境相对稳定、节能、便于作 业和产业化生产等优点。如荷兰1975年~1995年 间,经营0.01~0.5ha温室面积的农户由5900户降 至1660户;而经营大于2公顷的农户由101户增至 442户;经营总户数由9770户下降至4690户;平均 每户经营面积由0.48ha增至o.94ha。表现出经营 农户减少,面积增加,设施日趋大型化、规模化、连片 产业化生产的趋势。
1.2.4计算机智能化温室综合环境控制系统开始 普及工厂化农业的核心是对设施内栽培环境能有 效地控制,进行机械化与自动化生产,营造适于作物 生长的最佳环境条件,计算机智能化调控装置系采 用不同功能的传感器探测头,准确采集设施内室温、 叶温、地温、室内湿度、土壤含水量、溶液浓度、CO:浓度、风向、风速以及作物生育状况等参数,通过数 字电路转换后传回计算机,并对数据进行统计分析 和智能化处理后显示出来,根据作物生长所需最佳 条件,由计算机智能系统发出指令,使有关系统、装 置及设备有规律地运作,将室内温、光、水、肥、气等 诸因素综合协调到最佳状态,确保一切生产活动科 学、有序、规范、持续地进行。计算机有记忆及查询功 能、决策功能,为种植者全天候24h提供帮助。采用 智能化温室综合环境控制系统可使运作节能15% ~50%,节水、节肥、节省农药,提高作物抗病性。 荷兰是