设施蔬菜科技应用现状及对策分析—以北京市为例

刘丽红，李 瑾，冯 献，韩瑞娟

(1中国农业科学院农业信息研究所，北京 100081;2 北京农业信息技术研究中心/国家农业信息化工程技术研究中心/农业部农业信息技术重点实验室/北京市农业物联网工程技术研究中心，北京 100097)

为缓解我国农产品供应偏紧的矛盾，农业部于1988年提出建设“菜篮子工程”，大力发展设施种植。多年来，我国设施蔬菜取得了较快的发展，截止到2012年底，全国设施蔬菜年种植面积约达365.87 万hm2，面积分别占我国设施栽培的95%和世界设施园艺80%，成为世界上设施面积最大的国家。在取得较大成绩的同时，设施蔬菜发展面临着设施布局不完善、污染和病虫害问题日益严重、种植结构不合理、栽培技术不规范、农资投入成本高以及比较效益低下等系列问题。

设施种植是北京都市型现代农业建设的重要组成部分，逐渐形成了“以线为主，线面结合”的发展模式。截止到2012年底，全市设施农业面积达到38.76 千hm2，设施农业收入57.32 亿元。其中，温室成为设施蔬菜栽培的主要类型，并已逐步形成一批区域化、专业化、规模化、标准化的设施农业生产基地和优势区域。“十二五”期间，北京市对设施蔬菜科技极为重视，科技投入显著增加，并相继启动了一批关键技术装备示范应用项目。为深入了解各郊区县设施蔬菜技术和设备产品应用情况，课题组赴北京大兴、通州、顺义等郊区县对龙头企业、合作社、设施生产基地、专业种植大户等涉农经营主体开展了调研与座谈，以期为北京都市型现代农业可持续发展及相关政策制定提供理论依据。

1 北京市设施蔬菜的发展现状

北京市设施农业围绕“两区两带多群落”空间规划布局发展建设，已逐步形成一批区域化、专业化、规模化、标准化的设施农业生产基地和优势区域。目前，北京市设施蔬菜优势区域主要分布在大兴、通州、顺义等3 个地区，并形成了大兴区、顺义区以西甜瓜和蔬菜为主，平谷区以大桃和蔬菜为主，房山区以食用菌和蔬菜为主的设施蔬菜生产布局。据统计，2013年北京市设施蔬菜及食用菌产量115.26 万t，其中大兴、通州、顺义区分别占33.84%、26.00%、13.91%。

从设施产业发展来看，2005年北京设施农业总收入为18.62 亿，2013年达到57.32 亿，增长了3 倍。其中，2013年设施蔬菜及食用菌年产值40.05 亿元，占北京设施农业总产值的77%;在不同设施类型生产中，温室生产的收入为29.69 亿元，占设施(含温室、大中小棚等)总收入的74.1%。此外，以设施农业为载体的观光农业发展迅速，设施蔬菜除了解决首都“菜篮子”的有效供给外，由其衍生而来的集果蔬生产、采摘、观光、休闲为一体的农业观光园也迅猛发展，2013年北京农业观光园个数为1 299 个，实现经营收入27.36 亿元，设施农业实现了第一产业向第三产业的转变，大大提高了农产品的附加值，极大地促进了农民增收。设施农业已经成为北京都市型现代农业发展的主导产业，具有广阔的发展潜力和空间。

2 北京市设施蔬菜产业科技应用现状

本次调研范围以北京市设施产业比较集中的大兴、通州、顺义、昌平和平谷等近郊农业区县为主，设施产业类型也多以蔬菜种植为主，调研对象为从事设施蔬菜生产的具有一定规模的农业企业和合作社。课题组采取问卷和实地访谈相结合的方式进行调研，共发放问卷116 份，回收问卷116 份，有效问卷105 份。

从调研对象的业务经营范围来看，有77.97%的农业企业和合作社具有采摘观光功能，50.85%的农业企业和合作社从事蔬菜生产和加工业务，其他业务如种苗培育、蔬菜采购、冷链配送相对较少。

从调研对象的主要种植种类来看，多以产品市场价格较高的瓜果类、叶菜类等反季蔬菜水果种植为主。其中瓜果类所占比重最大，占到了56.34%，叶菜类占到了42.25%，果菜类占到了40.85%，其他品种的经营规模均只在10%左右。

2.1 设施建设与配套设备

从连栋温室的覆盖材料来看，有67.65%的调研对象采用PC 和PVC 板材，20.59% 采用塑料薄膜，另有8.82%采用的覆盖材料是玻璃。这一结果显示北京市设施产业中温室的覆盖材料以性价比较高的PC 和PVC 板材为主，尽管现代化程度不足，但投入产出比较高(图1)。

图1 温室覆盖材料

从日光温室主体材料来看，全钢架的占81.08%，钢竹混合占5.41%，竹木简易温室占2.70%，其他材料占10.81%。

从保温材料使用来看，调研对象主要采用再生棉保温被，占79.31%，其次为草苫保温，占20.69%，13.79%为发泡聚酯保温材料。

从拱棚类型来看，大部分采用塑料大棚，约占90%，其骨架均是钢架结构，主要用于秋延后栽培和春茬早熟栽培，极少数用于早春育苗，这主要在于一般早春气候较冷，育苗均在温室进行。

从温室的功能设计来看，生态休闲和生产示范功能是最主要的温室功能，均占到了被调查者的61.11%，其次是育苗功能，占55.56%。可见，北京市设施蔬菜产业除了具备科技示范功能外，还具有为首都居民提供农业观光和休闲旅游等生态休闲的作用。

2.2 良种选育

从种子来源来看，81.63%的被调研者采用国产种子，30.61%使用进口种子，还有14.25%的被调研对象使用的是自繁种子。由于北京市设施蔬菜产业规模化种植较小，自繁自种的比例还比较低。

从育苗规模来看，大部分规模较小，仅25.33%采用规模化育苗技术，1.33%采用工厂化育苗技术。从育苗设施设备应用情况来看，喷灌、滴管设备推广程度最高，有86.11%经营主体在育苗过程中采用这些设备，其次为育苗床架，占38.99%，基质消毒机、基质搅拌机分别占33.33%和30.56%。而自动化、精确化方面系统采用较少，有少量主体还采用嫁接机。

2.3 栽培与田间管理

从设施栽培管理过程中所涉及的主要技术应用来看，施用腐熟的有机肥应用推广程度最高，占48%，其次为测土配方技术，占33.33%。深翻耕、微生物菌肥、秸秆根茬还田、生物防治、水肥一体化等技术应用推广程度相当，均在21%～24%左右。

在所调研的经营主体中，52%采用土壤消毒，而这些经营主体主要采取高温闷棚与喷淋浇灌的方法，均占23.64%，此外16.36%采用熏蒸法。在病虫害防治方面，大部分采用物理防治(黄板、诱虫灯等)与化学防治(化学农药)，分别占69.23%、67.31%，而生物防治技术，如生物天敌等应用程度较低，为23.08%，农业防治(农业技术综合措施)方面也较少。

从设施环境监控来看，57.61%经营主体采用相应的设施设备对设施环境进行自动监控，所监控的环境因素中，空气湿度、空气温度、土壤温度、光照以及土壤水分的环境因素占前五位，而降雨量、全辐射、土壤电导率等环境因素监测较少。

2.4 采后处理及质量安全控制

北京市设施蔬菜产业仍然以人工采收方式为主，占比达到87.72%，人工与机械结合的方式占到了15.79%，而完全用机械采收的只占3.51%，采收方面的机械化程度仍需进一步提高。被调研者中有34.88%拥有标准化净菜加工车间，69.23%自己建有保鲜库，还有55.10%自己购买了冷链保鲜配送车，这表明北京市设施蔬菜产业对产后环节的重视程度加大，通过加工、冷藏等方式提高农产品品质和附加值，实现生产收益的最大化。从产品在销售市场的目标定位来看，北京市设施蔬菜产业中66.67%的产品是面向大众市场进行销售，46.30%的产品是面向中高端市场进行销售，还有11.11%的产品是作为特供产品而不在市场上进行流通。

从质量安全控制来看，被调查者中24.32%具有国家标准生产认证，24.32%具有行业标准，5.41%具有企业标准，而45.95%不实行农业标准化;64.86%具备绿色、有机、无公害认证，仅5.41%有GAP 认证;有68.42%有质量追溯系统，这表明设施蔬菜生产者较为重视农产品质量安全方面的技术应用，但在标准化种植方面，仍需进一步扩大基地标准化建设面积，提高标准化技术的推广应用范围。

2.5 信息化技术与智能设备

从温室配置情况来看，灌溉和湿帘-风机降温系统是温室内配置最多的系统，分别占到被调研对象的77.27%和72.23%，另外配电及智能控制系统、自然通风系统也在一半以上的温室中进行了配置，这些配置也是温室配置的基本需求。

在自动化设备应用方面，有57.61%采用设施节水灌溉系统、小型自动灌溉、温室娃娃等农业自动化设备。对于未采用自动化技术设备的经营主体而言，83.82%的被调查者认为价格过高，而23.55%则对这些设备不了解。对于使用的自动化控制软件功能，有81.58%主要为了实现实时数据显示，50%用于历史数据查询，44.74%用于传感器灌溉。目前所采用的自动化设备中仍主要针对生产数据的统计分析描述。

2.6 机械化设备

设施农机具应用以采用旋耕机、打药机、采摘传送机等为主，其中旋耕机应用推广程度最高，有近50%被调查者采用了旋耕机，而在打药机、采摘车等方面的机械化设备应用仍较弱。这揭示了当前北京地区设施农业生产仍需进一步探索小型设施农机具的适用性，进一步普及推广设施农机具的应用范围，提升设施农业生产效率。

2.7 人才科技

从科技人员数量来看，根据调查结果，每10 名员工所拥有的数量平均为1.78 人，调查样本中最高能达10 人，最低0 人。

从管理人员文化程度来看，高中以上的管理人员占到了67%，其中大学以上的占到了21%，表明北京市从事设施蔬菜产业的农业企业和合作社管理人员素质整体水平较好，重视对高素质管理人才的使用。总体来看，北京市从事设施产业的人才队伍整体水平不断提升，这将促进整个产业的快速发展(图2)。

图2 经营主体内管理人员文化程度

3 存在的主要问题

3.1 供需对接存在不对称

北京设施蔬菜产业由于拥有巨大的消费市场，经营主体对产品质量、管理效率的重视程度依然不够。大部分设施蔬菜经营者由于其自身规模的限制，对新技术、新模式的应用过于保守，使用意愿和主动性不足，许多好的设施蔬菜生产技术和设备难以得到大范围推广和应用。在调研中发现的一个重要问题是从事设施蔬菜种植的农户对于生产中需要哪些技术和设备不够了解，对于生产经营的管理较为保守。另一方面，由于缺乏调研，一些科研工作者无法有效掌握农户实际需求，导致在技术研发和产品设计方面过于追求技术的先进性或照搬国外经验，最后出现设备和技术难以走出实验室的尴尬境地。

3.2 科技成果转化率有待提升

北京市拥有全国最多的农业科研机构和科研人才，设施蔬菜产业的科技供给能力在全国遥遥领先，但实际成果的有效转化率并不高，对设施产业科技水平的提升效果依然有待加强。实际上，目前设施产业科研中基础性研究过多而应用性研究过少，许多研究成果不符合市场实际需求，难以得到产业化推广。此外，在针对农业先进技术和主要科研设备的转化率方面，许多科研单位缺乏具有丰富经验的成果转化专家，因此在技术和产品实际推广方面缺乏成熟模式和经验，降低了科技对设施蔬菜产业的支撑能力。

3.3 设施产业发展规模化不足

目前北京市拥有数量众多的设施蔬菜种植企业和合作社，但经营规模普遍过小，无法获得农业经营的规模效益。由于缺乏品牌包装意识，没能树立比较知名的农产品品牌，对产品质量、产品深加工以及深度营销缺乏主动精神，产品的市场价格和附加值均比较低，导致蔬菜生产的比较效益不高。另外，产业规模较小导致销售渠道单一，电子商务、订单农业等新兴销售渠道还未得到足够重视，产品面临较大的市场风险。

整体来看，北京设施蔬菜产业发展面临资源瓶颈，农业用水和农业用地更加紧张，随着我国农业现代化和信息化水平的不断提升，客观要求加快土地流转以实现农业规模化和集约化经营，但北京市设施蔬菜产业目前发展还处于初期，小、散、乱局面短期内难以有效改变，这也成为制约其产业发展的重要瓶颈。

3.4 一线从业人员专业技术能力偏低

调研发现，目前北京市设施蔬菜产业一线从业人员文化水平相对不高，专业技术能力不足，对新技术和新设备的操作缺乏训练，这在一定程度上影响了蔬菜的生产能力。设施蔬菜在农业所有产业中属于技术含量比较高的产业，不仅需要足够的农业从业经验积累，还要能不断学习新的蔬菜生产技术，掌握一定的病虫害防控、诊断、大棚管理、温室环境调控等农业技术和信息化技术。座谈中我们发现，农业部门对设施蔬菜生产一线人员的技术培训仍有待加强，许多培训课程过于专业，没有转化成便于农户吸收的语言，还有一些培训流于形式，缺乏反馈等。

4 对策建议

4.1 需求导向

按照立足北京设施蔬菜作为都市型现代农业应急保障的需求，遵循培育核心技术，实现竞争优势的思路，围绕北京市设施蔬菜供给保障、产业结构升级和资源节约等对科技的客观要求，不断优化科技的结构和体系，加强先进适用技术推广转化和高新技术开发应用，加快提升北京设施蔬菜科技支撑能力。

4.2 优势突破

按照“功能区划、因地制宜、要素禀赋、重点突破”原则，依托北京市设施蔬菜产业基础和科技优势，瞄准国际科技前沿，在蔬菜制种、生物工程、设施工程、环保工程、保鲜加工、信息化等优势科技领域，加强科研创新力度，促进科技成果转化及产业化，主动参与全球价值链，促进蔬菜产业升级。

4.3 创新驱动

构建以研究为基础、以推广应用为纽带、以科技产业化为特征、以科技人才为关键的创新体系，即建设以设施蔬菜产业升级和生产生态环境建设为重点的科技研究开发体系，新型的科技创新组织运行体系，有效的科技创新成果转化推广体系，以提高农民科技素质为核心的培训体系，不断增强持续的科技创新能力。

4.4 四化同步

树立以人为本的科学发展观，发挥城市对农村、工业对农业、市民对农民的辐射带动作用，优化城乡科技、教育、人才、信息等要素资源配置，为设施蔬菜基地规划布局与基础设施建设、设施蔬菜产业发展与产业链提升、设施蔬菜农民增收与就业带动、设施蔬菜生产绿色防控与产品质量安全保障设施蔬菜产业的科技示范、增收促动、就业带动、产业互动等提供有效的科技支持。

4.5 品牌创建

初步建立设施蔬菜品牌培育、发展和保护体系，形成“创建一批、提升一批、储备一批”的农产品品牌滚动发展的良好局面。以合作社、龙头企业、创业农民为主体，以设施蔬菜标准园建设和“三品一标”认证为主线，以蔬菜安全生产质量追溯为根本，大力扶持加工型、流通型的蔬果产品龙头企业、合作社，实施品牌战略，开展品牌经营，发展独具特色的区域性品牌经济，创建辐射带动能力较强的设施蔬菜品牌若干个，提升京郊蔬菜产业竞争力。

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