中国工厂化育苗生产现状与发展

厂化育苗是现代农业生产的一种方式，是在人工控制环境条件下按一定工艺流程及作业模式进行批量秧苗生产的方式，具有集约化、规模化、专业化、标准化、机械化、自动化以及高固定资产投入等特征。工厂化育苗生产效率高，可在非自然生长季节进行育苗并缩短育苗周期。秧苗质量易于保证，秧苗规格整齐划一，利于定植的机械化作业，近年来在国内呈现加速发展的势态。

中国工厂化育苗生产现状

发达国家工厂化育苗始于20世纪60年代，中国工厂化育苗始于20世纪80年代前后的国外技术装备引进。1979年江苏省从日本引进了成套工厂化水稻育秧设备，并在无锡县的4个大队进行了生产性试验；80年代中期正式引进穴盘苗技术，消化吸收，并在京郊花乡建起了中国第一座穴盘育苗生产场，随后又引入穴盘育苗精量播种生产线和种子丸粒化加工设备，初步具备了工厂式生产的人工环境和集约化特征。随着设施园艺技术的不断进步，目前国内进行工厂化育苗生产的作物不仅有蔬菜、花卉、水稻、林木，烟草、药材等植物的育苗也在尝试工厂化生产。

蔬菜

中国是世界上最大的蔬菜生产和消费国，2015年全国蔬菜播种面积2200万hm2，年产量7.69亿吨[1-2]。蔬菜生产保障了市民菜篮子供给，蔬菜苗的商品化生产对于改善菜篮子中菜品结构、质量以及提高市民生活水平至关重要。根据辽宁、河北、山东、湖北等25个省统计，2011～2013年采用蔬菜工厂化育苗技术育苗累计686.87亿株，栽培面积2292.85万亩（152.86万hm2）[3]。据2012年统计，山东省建成规模育苗场300家，年育苗量40.2亿株。河北省建成117家育苗场，年育苗量20亿株，包括54家小型（年育苗1000万株以下）、53家中型（1000～3000万株）和10家大型（3000万株及以上）育苗场，遍布全省11个地级市[1]。

花卉

中国花卉苗木产业发展非常迅速，目前是世界上种植面积最大的国家，2015年的种植面积达76.87万hm2，销售量132.69亿株[2]，花卉种植收益远超过蔬菜。草本花卉多用种子繁殖培育，市场上看好的新、奇品种多为国外引进，成本较高，自收、自播、自种的传统培育方式难以保障成活和质量，而工厂化的可控环境可以为育苗生产提供保障。国内花卉组培苗的研究和生产在技术水平和产业化规模上已经接近国际水平，光自养组织育苗技术、开放组织育苗技术、基于计算机控制的非试管育苗技术等新型组培育苗技术也趋于成熟，花卉组培苗的工厂化生产正在逐步向国际商业化的生产模式趋近[4-5]。

水稻

水稻是国内最重要的粮食作物之一，2015年种植面积达3021.6万hm2，接近全国谷物种植面积的30%，产量20822.5万t[1]，近粮食总产量的30%。成规模的水稻工厂化育苗生产主要在东北地区，东北三省的水稻播种面积约占全国面积的15%，其中71%集中在黑龙江。黑龙江是全国最大的粳稻生产基地，种植面积超过314.8万hm2。工厂化育苗解决了天气寒冷、生育期短、积温少的问题，可以向农户提供长势健壮、整齐均质的水稻秧苗产品。

林木

林木有生态公益林和商品林之分，前者承担着改善人类生存环境、维持生态平衡、保存物种资源、国土保安等重任，后者以生产木材、竹材、薪材、干鲜果品和其他工业原料等为主要经营目的。林木育苗是林业发展的基础和前提，对于林分改造、增加森林资源、提高商品林生产力和林业可持续经营具有重要意义。目前，桉树、泡桐、杨树、枣树、刺槐、胡杨、葡萄等树种组织培养技术已经成熟，并实现了工厂化育苗；马尾松、湿地松、火炬松、加勒比松、黑荆树、侧柏、油松、落叶松、樟子松、云杉、冷杉等育苗基质筛选工作已经完成，并建立了具有一定规模的容器苗工厂[6]。

烟草

虽然吸烟有百害而无一利，但由中国疾病预防控制中心发布的《2015中国成人烟草调查报告》显示，国内吸烟人数已高达3.16亿。自然而然，烟草产业成为了可增加国家和地方税收的具有经济活力的产业。目前，中国烤烟种植面积世界第一（2015年，122.2万hm2），烤烟产量世界第一（2015年，260.6万t）[1]，烤烟增长速度世界第一，烟草商品苗和工厂化育苗生产也呈现增长趋势。通常利用漂浮育苗技术、托盘育苗技术、浅水育苗技术等工厂化育苗技术生产烟苗，可以避免土壤播种的病、虫、草害，减少育苗时间，节约用种、用地，提高效率和降低生产成本[7]。

药材

中医药是中华民族的宝贵财富，越来越多地受到国际社会关注，治疗理念正逐渐为世界所接受。中藥材是中医药事业传承和发展的物质基础，是关系国计民生的战略性资源。由于土地资源减少、生态环境恶化，部分野生中药材资源流失、枯竭，中药材供应短缺的问题日益突出。为配合优质中药材生产工程的实施，药用植物的工厂化育苗生产日益受到重视，目前铁皮石斛、三七、白芨、半夏、金线莲等既具有药用价值也具有经济价值的药用植物的工厂化育苗生产技术研究正在逐步深入，工厂化生产模式也正在摸索。

工厂化育苗生产要素

农业生产要素指的是农业生产与经营必不可少的物质和非物质因素或条件，是农业生产过程的必要投入。传统农业生产要素通常包括5方面：①水、土壤、光照等自然环境资源；②种子、化肥、农药等生产资料；③劳动力和农机作业替代；④资金或资本；⑤技术。

上述五方面要素也是育苗生产的必备条件，如果以获得商品苗为目标，以工厂化方式组织生产与经营，其中的①、③项则有了根本性改变。水、土壤、光照等必要条件不再来自自然环境资源，而是人为去营造，是可调控环境的设施。根据生产规模的不同，设施可以建造成箱、舱、室、车间等；光照、空气中CO2等可以人为地进行调控。化肥、农药可以与灌溉用水更好地结合和利用。土壤以基质代替，可以根据不同作物种类、品种、繁殖生长阶段的养分需求进行配制。机械设备在生产过程中的作用，不再仅仅是劳动力的替代，而是生产过程中的必要条件，既是环境调控的需要，也是规模生产方式的需要。综合而言，工厂化育苗的基本生产要素包括：

（1）植物资源。可以是种子、植株以及植株上的任何器官，它是获得具有优良性状秧苗的前提条件。

（2）基质材料。以基质替代土壤，正是由于其组分的可控性符合工厂化方式生产的需要。利用好当地资源，获得质优、价廉并且适于秧苗繁殖生长需要的基质配方，是生产与经营成功的关键。

（3）化肥、农药等生产资料。虽然园艺行业多用“营养液”一词而很少提及“化肥”，但两者之间没有本质区别，化肥和农药也统称为化学药剂。化学药剂可能在育苗生产的某个或某些阶段需要，可以精确配制和使用，也是不可缺少的。

（4）设施。包括为育苗繁殖生长营造特殊环境空间的设施，也包括安置各类生产线、设备和组织人员生产的生产车间。这些设施可以是建筑物、构筑物以及温室、大棚等多种形式。

（5）机械设备。机械设备的重要性已经远远超过了传统农业机械，不再仅仅是传统农业生产中的人工替代作用，而是实现现代工厂化生产方式的必备要素和必要条件。机械设备的机型、功能、组配方式、造价、运行费用等等，直接影响到工厂化育苗生产经营的成功与否。

（6）技术。与传统农业相比，育苗技术也有了根本性的改变，受到多种因素制约，受到前、后环节或阶段的影响，既是多层次多方面的，又是现代多领域科技成果的集成和综合，对于生产过程的重要性不言而喻。

（7）资金或资本。资金以及资本投入的获益性对于工厂化生产经营方式的重要性也很突出。传统农业的固定资产投入主要有农田水利改造的建设投资和农机具购置费用，这些都在农业政策性投入与补贴范围，而工厂化育苗生产所需的固定资产投入还没有全面获得政策性支持。此外，投入的这些固定资产还需要长期的管理费用和运行费用来维持。因此，投资建设前期的可行性论证必不可少。

典型工厂化育苗生产系统

所谓生产系统，指的是工厂化生产要素的有机组成模式，是经过各要素规划、设计，硬件选配、布局，技术、设备、管理融合后所形成的硬件与软件总和。以下简要介绍的几个典型工厂化育苗生产系统，仅初略涉及设施、设备和生产工艺等相关内容。

果菜工厂化育苗生产系统

果菜工厂化育苗有容器播种育苗和嫁接育苗两种技术模式。容器播种育苗包括基质处理制备、播种、催芽和秧苗培育4个环节，嫁接育苗包括基质处理制备、播种、催芽、接穗幼苗培育和砧木准备、嫁接、嫁接苗愈合和秧苗培育7个环节。

工厂化容器播种育苗需要的设备、设施包括基质处理制备生产线、播种生产线、水肥配制消毒与灌溉系统、催芽室和秧苗培育室等。工厂化嫁接育苗生产系统是在容器播种系统的基础上加入了嫁接设备和嫁接苗愈合设施。

规模化果菜育苗生产系统包含了多种类型机械设备以及生产线，各设备及生产线之间有机衔接与组合，各生产要素之间相互配合，实现了果菜育苗的机械化以及全程自动化生产。目前在国内推广、可供生产系统组配的设备有：基质破碎提升机，可将压缩基质破碎变成均匀松散的基质结构；基质搅拌机，可使各种不同特性的基质材料均匀混合；基质纸钵加工机，可将种植基质装入可降解纸钵筒中，再根据需要切断放置于相应规格的穴盘中；穴盘清洗机，用于穴盘的清洗和消毒；精量播种生产线，由穴盘基质填充、基质冲穴、精量播种和覆土喷淋等装置组成，完成相关作业；催芽室，可根据温度、湿度等要求调控室内环境，供播种种子催芽阶段使用；嫁接机，可人机配合完成种苗的嫁接作业；愈合室，可调控温度、湿度、光照等环境参数，供嫁接苗的愈合使用；水肥配制机，可将液体肥或农药配兑成肥液或药液，再与水混合后供灌溉或植保使用；消毒设备，可用于潮汐灌溉系统循环用水的消毒。

花卉组培育苗工厂化生产系统

花卉组培育苗生产系统可简述为“五阶段”、“三作业线”和“四车间”。“五阶段”指的是组培苗生产的工艺流程，包括外植体采集、消毒接种、繁殖分化、根芽生长和驯化健化5个阶段。“三作业线”是从生产作业角度划分的生产作业线，包括培养基生产、组培苗生产和商品苗生产3项生产作业线。“四车间”是根据组培生产环境差异性对设施进行的划分，分为培养基配制车间、无菌工作车间、组培苗培养车间和商品苗生产车间。

培养基生产在培养基配制车间完成，包括玻璃器皿洗涤、培养基配制及分装、培养基灭菌以及其他物品的灭菌等生产作业。

组培苗生产在无菌工作车间和组培苗培养车间进行。无菌工作车间是工厂的“心脏”，开发获得诱导用植物材料（外植体）、进行外植体表面消毒、无菌诱导接种和组培苗轉接等工作均需要在该车间完成。组培苗培养车间是组培苗放置和培养的场所，可设计为自然光照培养和人工光照培养2大类。

商品苗生产在商品苗生产车间完成，主要包括调配种植基质、装填容器、组培苗出瓶及移栽、幼苗管护等生产作业和生产管理内容，是育苗生产过程的最后一个阶段，在这个阶段完成组培苗的炼苗和移栽。

水稻工厂化育苗生产系统

水稻育苗包括浸种、高温破胸、适温催芽、芽种低温晾晒、水稻育苗基质制备、播种和芽种培育等环节。传统方法生产时，农民利用编织袋、水缸等在低矮的塑料棚内进行水稻芽种生产，这种催芽方法的温度和水分难以控制，易造成烧芽、哑种、根芽不齐和滑壳。

为适应工厂化生产，解决水稻浸种环节和破胸、催芽环节的控水、控温和控湿问题，国内研发了小型催芽机和大中型芽种生产线设备。

小型催芽机通常内设苗盘摆放架、水加热系统和水喷淋系统，通过不断对种子喷淋，为种子营造浸种所需的潮湿环境，利用水箱水加热、控温为破胸催芽环节创造需要的温、湿度可控的空气环境，一机即可完成水稻芽种生产的多个重要环节。

大中型芽种生产线设计为多箱分箱浸种、破胸、催芽与总体控制的方式，利用总控的加热装置加热水箱水，再利用泵循环系统将热水分至各催芽箱，喷淋到码放在箱内的袋装种子上，通过调控水温、蓄水和排水，使种子在浸种环节浸泡在水中，在破胸和催芽环节有适宜的空气温、湿度环境。

工厂化育苗生产存在问题与发展建议

工厂化育苗生产系统的复杂性决定了存在问题的复杂性和多样性，存在问题涉及技术、经济、社会、文化、地域、环境等多维度的多层面以及各层面的相互作用和影响，下面仅从5个方面加以剖析。

国外引进模式不适用，生产模式待创新

荷兰蔬菜、花卉的工厂化生产模式是世界公认的先进模式，突出体现了规模化和自动化特征，但这种模式直接引入中国后，却难以获得良好的经营效益，究其原因是多方面的。

例如，从温室的建筑结构和环境控制方式上讲，采光特性和补光方式是根据荷兰当地的周年光照条件设计，采暖保温和降温措施也只是考虑了当地气候条件，同时基于的是当地能源利用成本的考虑，直接照搬过来，难以避免地在国内某些地区的冬季或夏季无法使用，继而失去了工厂化周年生产的投资价值。

又如，从规模效益角度讲，蔬菜生产规模受到国内饮食习惯和国内农业生产土地承包制度的双重制约，其他作物的秧苗生产规模也同样受到土地承包制度的制约。中西方饮食文化有很大差异，国人对蔬菜的需求是多种类、多品种以及花样要不断翻新。有人曾经设想，引导国人像西方一样只消费少量种类的、适合规模化工厂生产的蔬菜，但这种思路完全背离了经济规律。秧苗的规模化生产，要求有持续的产品市场，即下游种植对秧苗的需求，如果销路出现问题，生产自然就难以为继。组织规模化生产秧苗受到土地承包制度和农户生产方式的制约，有些农户宁可自己费时费力也不愿意购买商品苗，这种意愿的形成又难说不与社会诚信体系建立没有相关性。

可见，符合国情的、符合当地条件的、适度规模的才是国内工厂化育苗生产模式的方向。

前期论证不到位，实现经济目标方法待探索

在国内仍然存在盲目建设的情况，无论从政府投资还是企业投资的获益效果来看，都还不尽人意。这与建设投资前期的可行性论证不到位不无关系。

建设项目经济评价不仅仅是需要回答项目建设的可行与否，更不应是为上项目所完成的流于形式的论证，重要的是应分析问题和解决问题。在项目建设投资前期的可行性论证阶段，就应为适应生产目标探索工艺方案、设施方案、设备方案，以及所有影响投资各方财务内部收益率的生产要素方案，应详实地对多方案进行比选，应详细分析各生产要素的重要性、相互关系、建设期与生产期的投入比重以及对收益的影响，还需要对各种因素的不确定性和各类风险分析到位，提出解决问题的方案。

生产要素配置不合理，待研究优化

单纯从生产系统中的设备配置而言，就存在各种不合理现象。例如：

（1）与工艺要求不相适应。由于缺乏专用设备，有些以工业用途或其他用途产品替代，因而存在功能无用或功能不够用的现象，以致资金投入浪费、实现工艺目标受影响或后期使用维护存在问题，有些还存在运行能耗过大的问题；

（2）与生产规模不相适应。这个问题在直接购买配置国外设备时较为突出。国外设备是与国外生产规模相匹配的，如果购置了大规模生产使用的设备来组织小规模生产，会出现严重问题，在组织生产线时前后設备的节奏难以配合，这样的设备往往被闲置得不到利用，造成很大浪费。

（3）与当地经济、文化水平不相适应。项目建设完成后需要当地人员来生产和经营，先进设备和先进工艺是需要技术人员来操作和实施的，甚至需要技术人员在生产过程中不断调整和完善。经济、文化条件落后的地区很难留住技术人才，导致先进生产力不能发挥其作用，从而制约了投资效益的实现。

（4）存在随意搭配的现象。这种问题通常出现在追求新意的建设项目中，尤其在小规模设施生产追求大规模生产的机械化和自动化水平时更为突出。许多设施、设备的设计还停留在技术拼装的层面，功能随意搭配，缺乏相互间影响的研究，缺乏经济性和实用性考量，以致高投入、低回报。

由此可见，各生产要素之间的配置应合理，尤其对总投资和运行投入有影响的固定资产投资，应慎重对待，应深入研究和注重优化，从而实现设计有序、建设有序和生产有序。

设备难满足生产需要，待创新和提高质量

国内制造商提供给工厂化生产经营商的设施、设备产品难以满足生产需要，表现在：

（1）适用设备缺乏。所谓适用，即与工艺、规模、当地经济文化相适宜。缺乏原始创新能力和动力，有些因地制宜的好点子、好方法也难以成为产品。

（2）设备不配套。工厂化生产的工艺流程，要求各工序或环节之间应有序排列，有序进行，因此也要求实现工艺的设备要配套，目前设备成套性还不能满足生产的需要，有待不断创新和改善。

（3）设备的可靠性和寿命不能满足使用者要求。这是多数复杂设备和有精准性功能要求设备普遍存在的问题，与国内制造业的整体状况有关。研发创新的许多产品，还仅仅是实现了功能，其性能尚未达到成熟产品应有的水平，还缺乏商品性。使用者认为不好用，制造企业经营产品举步维艰。

（4）设备能耗和安全性尚未得到重视。目前许多新研发设备还仅仅是为了实现功能而设计，设备的能耗、安全性等诸多性能都未加以考虑，需要引起各方重视以待逐步完善。

由此可见，国内装备发展要达到工厂化生产需要的目标还任重道远，不仅需要创新，技术水平和质量都有待提高，制造企业应对自己的产品设定更高要求，只有这样才有望可持续发展。

生产人员素质普遍偏低，技能培训待加强

生产方式从传统农业方式向工业化发生着改变，但生产人员身份并没有从农民转变为工人，作业人员的素质尚未达到产业工人的要求，突出问题是对复合型工艺的掌握不易到位，对复杂机器的操作不能按规章进行，以致在生产的稳定性以及设备使用的日常维护保养上经常会出现问题。因此，应加强对从业人员的技术培训，提高从业人员素养，并应制定好完善的作业规程和生产程序供生产人员遵循。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家统计局[EB/OL].中国：http：//www.stats.gov.cn/tjsj/.

[2] 中华人民共和国农业部[EB/OL].中国：http：//www.moa.gov.cn/ztzl/scscxx/tjxx/201610/t20161027_5323082.htm.

[3] 冷杨.蔬菜集约化育苗场建设标准[EB/OL].中国：[2017-2-9].http：//ware.cdeledu.com/cdel_ware/video/videoPlay/three/videoPlayt.shtm；jsessionid=3F03B082E56A34BDBC8063B4051CC887？nextBeginTime=2673&videoID=102&sysCode=qgzxgcs&cwID=js100011410&userNumber=180633&studyType=73&keyTime=2017-02-09+16%3a22%3a46&key=4337A158237622A03730140CAE16388C&cwareID=9800861.

[4] 王以红，蔡玲.花卉组培苗产业化技术的研究[J].广西林业科学，2000，29（4）：169-174.

[5] 黄丽娜，陈清西.园艺植物组培育苗技术研究进展[J].北方园艺，2012（22）：184-188.

[6]刘红.国家林木种苗发展战略研究[D].南京：南京林业大学，2011：6.

[7] 佘国宏.烟草浅水育苗与漂浮育苗技术的优势比较及生产应用研究[D].长沙：湖南农业大学，2013：12.

作者简介：王莉（1963-），女，研究员，主要从事园艺产品设施栽培及采后商品化处理技术与装备的工程化研究、装备研发、标准化研究和工程咨询等工作。