发布时间 : 星期一 文章国内外设施农业现状及发展趋势 - 图文（精）更新完毕开始阅读
世界著名的设施园艺发达国家,该国大 规模发展玻璃温室和配套工程设施,种植温室鲜花、 蔬菜,总面积1.1万ha。温室内运作基本全部由计 算机控制操作。荷兰有5大温室制造公司,不仅在结 构、机械化、自动化、产品采后处理方面设备技术水 平高,而且在计算机智能化、温室环境调控方面也居 世界领先地位,配套温室设施出口额占世界贸易的 80%。
英国西尔索农业工程研究院在温室生产中大量 采用计算机管理来调控温度、湿度、光照、通风、CO:补给,营养液供给及pH值、EC值等。伦敦大学农学 院开发的温室计算机遥控技术,可以观察遥控 50kin以外温室内的环境诸要素,使栽培条件达到 最适宜水平。
未来的计算机人工智能系统还要和气象站、种 苗公司、生产资料、病虫害测报.市场营销、有关研究 机关、大学、金融机构以及相关的农业团体,周边专 业农户联网,不仅做到栽培环境全自动控制,而且可 综合分析农资市场、气象、种苗、病虫害发生,进行产 量、产值的预测,为生产者提供更为广泛的信息情报 和确切的决策依据。但是,这种智能化专家系统造价 昂贵,主要用于高产值园艺作物的周年生产。
1.2.5管理机械化、自动化程度高在日本、韩国 等,根据资源短缺、从农人员减少、老龄化等现实,为 提高管理水平和劳动生产率,实现省力化,研究开发 了多种小型、轻便、多功能、高性能的设施园艺耕作 机具;播种育苗装置;灌水施肥装置;通风窗自动开 闭温湿度调节装置;CO:施肥装置以及自动嫁接装 置等。以色列利用温室冬季生产花卉、蔬菜大量出口 创汇,享有“冬季欧洲厨房”美称。其温室结构先进, 装有幕帘、灭窗及遮阳网,可根据光照强度自动移动 调节,温室温度、湿度、通风、旅肥、灌水实行自动化、
万 方数据 中国农业科学
机械化,每公顷年产玫瑰花300万支、可产番茄 500t。最新开发的弥雾气候控制技术,使温室降温需 能减小。以色列温室设施由20世纪80年代到90年 代已更新3代,面积由当时的900ha扩展到今天的 3000ha.促进了工厂化农业大发展。
在国外,机器人的研究、开发应用己被广泛重 视,并取得初步成果。日本、韩国研究开发了瓜类、茄 果类蔬菜嫁接机器人。日本开发了育苗移栽机器人, 有触觉和视觉,能将苗盘小苗孔中的幼苗移栽到大 苗孔的苗盘中去.每1.2s移栽l株,辨别力很强,能 把坏苗扔到一边。移栽几十万株苗的繁重作业,对机 器人而言非常轻松。机器人能指挥灌溉.可根据光反 射和折射原理准确测定出苗盘基质的含水量,根据 需要适量灌溉,达到节水、防病、保持环境整洁的目 的。日本研制了可行走的耕耘、施肥机器人;可完成 多项作业的机器人;能在设施内完成各项作业的无 人行走车;用于组织培养作业的机器人;柑桔、葡萄 收获机器人等。
1.2.6无土栽培发展迅速,成为主要栽培方式欧 共体明确规定,进入2l世纪,所有欧共体国家园艺 作物要全部实现无土栽培。无土栽培不仅高产,而且 可向人们提供健康、营养、无公害、无污染的有机食 品。能够充分注意营养液循环利用,节省投资,保护 生态环境作用强。西方发达国家近些年设施内,无土 栽培技术发展十分迅速。荷兰、英国、法国、意大利、 西班牙、德国大部分设施内均进行无土栽培。荷兰在 11000ha温室中,64%采用基质培(岩棉培,果菜类 全部采用基质培.实施精确控制根际环境,克服连作 障碍。日本研究试验的水气耕番茄,单株结果12000个,根茎粗达到20cm:单株黄瓜结果3300条:单株 甜瓜结瓜90个,表现了作物强大的生命力和巨大的 增产潜力。
1.2.7植物工厂植物工厂是在全封闭的设施内 周年生产园艺作物的高度自动化控制生产体系,还 可分别称之为“蔬菜工厂”,“花卉工厂”、“苗木工厂” 等。植物工厂内以采用营养液栽培和自动化综合环 境调控为重要标志,为使植物工厂内栽培环境达到 高度自动化调控,设备建造及运转费用很高。植物工 厂能免受外界不良环境影响,实现高技术密集型省 力化作业,生菜、菠菜栽培期较露地缩短1/4~1/t 时间,可一年多茬次连续生产。采用水栽培、立体栽 培、多段化及移动床栽培可提高栽培面积效率2~4倍,灌水、施肥,温、湿度管理自动化。播种、定植、采 收作业全部由计
算机控制,作业变得轻松舒适。奥地 利、丹麦、美国、英国、日本等国都先后建立了一批值 物工厂.用于试验研究和示范,为工厂比农t№发展展 现了美好前景。
2我国设施园艺的发展与工厂化农业 科技创新 2.1我国设施园艺发展态势
我国由于改革开放,农业种植结构调整和优化. 有力地促进了设施农业的发展。据有关部门统计,我 国设施园艺栽培面积在1996年69.91万ha基础 E,1999年猛增至140余万ha,3年问增长1倍,平 均年递增23万ha。其中高效节能型日光温室是我 国独创,是适于我国当前农村经济技术水平、具有我 国自主知识产权的简易、节能、高效的蔬菜生产设 施,1985年仅有0.03万ha,1995年增至7.84万 ha,增长260倍,1999年达到35万ha,比1995年又 增长3.5倍。还有1.5亿m2的塑料遮阳网和300多 万m2的防虫网覆盖,覆盖面积达1.5万ha。预计 2010~2011年度设施栽培面积将达到167万ha. 2030~2031年将增至200万ha以上。我国蔬菜人 均占有量由1985年的119kg/年,到1998年达到 253kg/年,目前人均占有量己达近300kg/年,为世 界人均占有量102kg/年的2.9倍。
但是,应该看到,我国目前除一些大城市近郊 外,蔬菜设施一般都是因地制宜、就地取材建立的简 易保护性设施,抵御自然灾害能力和耐久性差.在低 温、霜冻、台风、高温期间栽培作物常受伤害,安全 性、增产、增收的稳定性得不到保障。设施内作业以 手工为主,按照传统的作业方式和经验进行管理。一 些自动化、机械化、智能化环境调控技术等现代高新 技术还是空白,工作效率低,作业环境差,产量水平 低,产品质量满足不了市场的需求。在设施园艺、设 施装备及栽培技术的研究开发特别是工厂化高效农 业设施技术的开发应用方面与发达国家相比还有很 大差距。
2.2工厂化高效农业示范工程实施与技术创新 为了加速我国农业现代化进程,针对我国人口 众多,资源短缺、环境恶化,农业基础设施薄弱、抗御 自然灾害能力不强、环境条件控制能力差等问题,本 着立足国内目前生产七存在的问题,总结提高,引进 国外先进技术,消化、吸收、集成、创新,形成有中国 特色的工厂化高效农业体系,
超前示范,促进我国现 代农业发展,同时引导我国农业从目前粗放型、传统 的经营方式向现代集约高效农业转变,为2l世纪农
万 方数据
增刊 土耀林等:国内外设施农业现状及发展趋势
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业发展做准备。本着这一思路.在国家科技部的领导 和组织下,“九五”期间实施了“工厂化高效农业示范 工程”项目,分别由北京、上海、浙江、辽宁、广东5省 市组织实施。
实施“工厂化高教农业示范工程”项目,我国有 20多个省(市、区自荷兰、美国、以色列、加拿大、法 同、日本、韩国、西班牙、意大利以及我国台湾省引进 现代化温室设备及配套先进技术,通过消化、吸收与 技术创新,取得一批重大科技成果,有力地推动了我 国工厂化农业的发展。
2.2.1现代工厂化农业设施初具规模一批由我 国自行设计、制造.具有中国特色的现代温室设施拔 地而起,包括科技示范区、工程示范区及延伸辐射区 的连栋温室,连栋大棚、日光温室、塑料大棚总面积 达10032ha,国产率达95.5%~99.9%。在吸收国外 先进成果和经验的同时.紧密结合我国实际,按照现 代农业f}=业标准设计,建造了具有我国自主知识产 权的5种优型温室设施.较国外产品价格降低 40%,节能30%~45%.现代1二厂化农业设施及配 套技术开始展现出来,为我国工厂化农业的发展打 下了坚实基础。
2.2.2种子、种苗技术创新成绩显著在“工厂化 高效农业示范工程”实施过程中,自国外引进了大量 种质资源,同时筛选和培育了适合我国不同气候区 域的蔬菜良种达550个,使工厂化专用品种更新换 代,有的可以取代进口种子.建立了一批工厂化育