刘丽红,李 瑾
(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,北京 100097;3 国家农业信息化工程技术研究中心,北京 100097;4 农业部农业信息技术重点实验室,北京 100097;5 北京市农业物联网工程技术研究中心,北京 100097)
北京市设施蔬菜在财政资金扶持和政策支持下,已经取得很大的成效,在满足城市居民生活需求,保障食品安全,改善民生的同时,也增加了农民收入,促进了科技研发与转化,提升了设施蔬菜产业的发展水平,推动了蔬菜生产方式的深刻转变。在北京市都市型现代农业建设进程中,设施蔬菜产业该如何适应蔬菜产业设施改造升级、基地规划设计、病虫害无害化防治、智能装备、产品质量安全生产技术及安全高效生产技术等需求?如何借助机遇、发挥优势以克服自身劣势和当前威胁?本文基于北京市设施蔬菜的发展现状,结合其内外部条件进行了SWOT分析,并得出北京设施蔬菜产业的科技发展战略。
近年来,我国设施蔬菜在高产、优质、高效、生态、安全的总体要求下发展迅速。据2017年全国农业年鉴统计数据显示,2016年我国设施蔬菜面积仍保持稳定增长态势,达到391.47万hm2;设施蔬菜产量2.52亿t,占蔬菜总产量的30.5%;全国设施蔬菜产业净产值为5 700多亿元,设施生产面积仍为世界最大。北京发展设施农业的历程最早始于1954年,截止到2016年底,根据农业部农业机械化管理司的统计数据,北京设施农业总面积为19 538.30万m2,种植结构进一步优化。在设施农业生产规模扩大的同时,根据市场需求,设施农业种植品种不断丰富,种植结构不断优化,除大面积蔬菜种植外,花卉播种面积占设施农业第2位。根据北京市统计局统计结果,2017年北京设施农业实现收入54.50亿元,同比增长0.20%。
从设施类型来看,截至2016年底,北京设施农业主要由3类设施组成:一是日光温室,为11 044.10万m2,占比56.53%;二是塑料棚,为7 757.94万m2,占比39.71%;三是连栋温室,为736.26万m2,占比3.77%。从设施蔬菜的收益来看,以延庆区设施农业为例,截止到2017年9月底,延庆区设施农业实现收入11 372万元,同比增长5.3%,平均收益19.8万元/hm2,亩均收益保持平稳;其中蔬菜实现收入6 370.3万元,同比增长8.3%,平均收益16.65万元/hm2,同比增长4.7%;花卉苗木实现收入2 067.2万元,同比增长10.5%,平均收益达56.1万元/hm2,同比增长0.5%。
北京市设施蔬菜发展既有产值逐渐增加、区县布局趋于合理,农业观光等产业附加价值逐步上升的特点,也存在设施利用率低、设施装备落后、精细生产及标准化生产水平低等问题。着眼于产业的宏观发展,本文使用SWOT分析方法对北京市设施蔬菜产业进行了分析,以发现其中存在的主要问题。
2.1.1自然条件优势 北京市气象条件、水土资源、地理环境等方面适合各类农作物的生产,发展设施蔬菜具备一定的自然条件优势。北京市夏季多雨,能够满足高温条件下农作物生长所需的水分;冬季寒冷,能够在农作物休眠时保存土壤肥力,利于蔬菜等农作物的生长。
2.1.2地理区位优势 北京市地处环渤海经济圈中心,农业现代化设施比较完善,发展设施蔬菜具备一定的地理区位优势。尤其是北京近郊区县的设施农艺产品,相比于其他地区,具有较为明显的市场竞争优势,从区位角度看,北京市设施农业有着巨大的发展空间。
2.1.3农业基础设施优势 北京市城乡一体化发展迅速,农业基础设施条件相对较好,发展设施蔬菜具备一定的基础设施优势。加强农村基础设施建设是实现北京市农村现代化、郊区城市化的重要手段。经过多年努力,北京市农村在道路修建、能源利用、电力供应、标准化农田配套设施建设等诸多方面,均取得显著成效,适宜设施农业发展的基础设施配置相对完善,对发展设施蔬菜起到了积极促进作用。
2.1.4农业科技支撑优势 北京市在农业科技、农业高素质人才教育等领域有着得天独厚的优势条件,发展设施蔬菜具备科技支撑优势。在我国,设施蔬菜产业不仅仅是劳动密集型产业,更是技术密集型产业。作为首都,大批农业科研机构、高校、企事业单位的存在,使得北京市成为了农业科技、知识密集区域,可为设施蔬菜产业发展提供良好的先进技术和高素质农业人才支撑。
2.1.5经济和社会发展优势 从经济和社会的发展情况看,城乡一体化互动发展是北京市未来一段时期内经济和社会发展的必然趋势。2017年,北京市全市居民人均可支配收入57 230元,比上年增长8.9%,扣除价格因素,实际增长6.9%。收入的不断增长直接带动了居民消费水平的提升,为设施农业的发展提供了巨大的消费市场;同时,近年来北京市宜居城市建设取得突破,市民幸福指数不断攀升,也非常有利于设施农业发展。
2.2.1劳动力紧缺且素质不高 2017年,北京乡村人口294.10万人,占常住人口比例为13.50%。根据2018年北京市农村工作会议精神,北京将进一步加大农民转移就业工作力度,预计2018年将新增农村转移就业劳动力约4万余人。同时,农村劳动力的价格不断增长,2017年,北京农村居民人均可支配收入24 240元,扣除价格因素,同比实际增长6.7%,且呈现继续上升的趋势。劳动力价格的增长,以及劳动力转移力度的加大,使北京市农业劳动力呈现紧缺状态,同时在现有农业劳动力中,精通现代设施农业、尤其是设施蔬菜的管理、栽培技术的高素质人才数量较少,设施农业人才与先进设施装备、农艺技术无法有效匹配,生产效率较低,产品质量参差,这些在一定程度上影响了北京设施农业的进一步发展。
2.2.2土地集约化程度较低 近年来,土地流转在京郊农村普遍存在,乡村间土地流转方式比较灵活,但在流转过程中存在因规划、区位等因素造成的村与村之间流转的不平衡,使得不少村庄的土地集约化程度反而不高。例如,个别乡镇、村级工业园区农用土地流转动辄达到几千亩,有的甚至非法改变用地性质,进行工业建设,但同时仍有许多村庄无法实现较大规模的、有效的土地流转,不能为设施蔬菜发展提供足够的农用土地;有的农户间小规模土地流转还存在口头协议或是不规范协议,使接转方利益无法得到有效保障等。总之,这些情况在一定程度上导致了北京设施蔬菜产业的布局比较分散,大规模、成区连片经营的设施蔬菜经营总量较少,发展受到了一定制约。
2.2.3设施农业机械化应用程度较低 结合实地调研,北京设施农业生产作业中的土壤耕作、播种、施肥、微滴灌、环控等绝大部分还以人力为主,整体来说机械化应用程度还较低,尤其在耕作和种植方面,基本依赖人力。
2.2.4各类资金投入不足 结合文献查询、实地调研,北京市设施农业,尤其是设施蔬菜的生产投入资金来源主要包括农民自有资金、企业资金、银行贷款、政府拨款等。其中,由于财力不足和积极性不足两方面的原因,目前对设施农业的资金投入虽有很大提升但仍难以满足实际资金需求。
2.3.1政策持续支持 北京市发展设施蔬菜,除了解决好市民“菜篮子””供应、促进农民增收外,根据北京发展都市农业的功能定位,在助推城乡休闲农业和乡村旅游、促进城乡就业、缩小城乡经济鸿沟等方面均具有重要意义。在早期《北京市人民政府关于促进设施农业发展的意见》等政策的支持下,北京设施蔬菜得到迅猛发展,近年来,北京市设施农业相关政策由鼓励量转向强调质,出台了《北京市“十三五”时期都市现代农业发展规划》《北京市农村工作委员会北京市农业局关于进一步规范设施农业建设和利用的通知》等政策,一定程度上促进了北京设施农业的规范化发展。
2.3.2北京都市型现代农业功能定位 设施蔬菜产业是实现现代农业的主要产业形式之一。北京都市型现代农业就是要大力开发生产功能,发展设施农业等优势产业,从而带动京郊农村大发展。发展设施蔬菜对引导和促进首都农业产业链、价值链的进一步延伸,带动农业结构调整和农民增收致富具有重要意义。
2.3.3消费需求稳中有增 2013—2016年,我国人均蔬菜及食用菌的消费量年均增加0.8%。具体到北京,尽管人口数量稳定甚至下降,考虑到消费升级趋势和健康饮食理念,蔬菜需求数量将高位趋稳、稳中有增。从生产情况看,北京市蔬菜季节性均衡供应问题突出,特别是冬春淡季供应问题更为突出。现有的设施蔬菜品种、数量、规模以及生产能力,均难以满足市场周年消费需求。
2.3.4食品安全要求更高 当前食品安全化发展趋势为蔬菜产业的标准化与智能化发展带来了机遇。设施化蔬菜生产能够提高蔬菜产业的科技含量和产品质量。设施蔬菜生产能够克服小农生产条件下种植的随意性及品种、数量和质量的不确定性,有效地保证了农产品质量,满足城乡居民生活需求。
2.4.1设施蔬菜智能环控技术水平较低 设施蔬菜的生产特点决定了其在很大程度上存在着反季节生产的情况,蔬菜等农作物在较长时期内,将会不断处于低温弱光、高温强光、高湿等不良环境或亚适宜环境之中,如何控制、改善不良环境,是设施蔬菜发展需要重点关注的问题。然而,在当前,北京市设施农业智能环控技术的总体水平尚不高,蔬菜生长的总体环境可控水平较低,蔬菜生理代谢过程受到一定程度的不良环境、亚环境抑制,作物抗逆性不高,病虫害发生较为频繁。我国设施番茄的平均年产量为100~150t/hm2,黄瓜则是100~200t/hm2,产量水平仅为发达国家水平的1/5~1/3,而且产品的质量等级也差距甚大,番茄、黄瓜等品种达到无公害要求标准的仅占总产量的15%~20%。可见,未来设施蔬菜想要获得长足发展,需提高设施的环境可控性,提高设施蔬菜的环控技术水平,尤其是智能环控技术水平需要大量科研投入和推广投入。
2.4.2设施蔬菜质量安全水平较低 当前,北京市设施蔬菜质量安全水平仍待提高,主要体现在3个方面:第一,设施蔬菜的反季节生产特性使得许多设施蔬菜在冬春季进行蔬菜栽培,而此时北京低温弱光的外界条件使作物的光合作用并不充分,根茎养分吸收能力也有所下降,存在比较明显的蔬菜本身品质下降的问题。第二,受环控技术水平较低等因素制约,蔬菜设施中作物的抗逆性较低,病虫害发生比较普遍,因此在蔬菜生产过程中需要投入更多的农药、化肥,来维持设施蔬菜的产量。但农药、化肥在设施中的自然降解能力较差,降解速度低于普通大田的降解速度,这就导致了相对于大田种植,设施蔬菜中农残超标的情况更加明显,直接影响到设施蔬菜的质量安全。第三,过量的农药、化肥施用,加剧设施蔬菜区域的地下水污染问题。在设施生产过程中,相对较小的设施空间使病虫抗药性产生速度较快,一旦产生抗药性,就必须加大用量剂量,造成恶性循环,久而久之,设施区域的地下水污染逐渐严重,影响设施蔬菜质量。
2.4.3设施蔬菜生产运营管理水平较低 目前,我国设施农业发展整体较快,但许多地区经营管理水平较低,设施农业在农技、设备等方面存在调配、管理上的盲目性,没有很好地根据地区情况因地制宜发展。北京市设施蔬菜发展中也或多或少存在此种状况,由于技术管理水平较低,存在蔬菜品种单一化、结构不科学等现象;同时由于经营管理制度不完善,虽然是以温室等设施进行蔬菜种植,但经营方式仍以小农户经营为主,管理粗放,有时会出现无法与市场有效衔接的情况,存在较高的经营风险。
通过对北京设施蔬菜使用SWOT法分析其发展现状,可形成如下SWOT矩阵基本要素(附表),并在此基础上进行了优势、劣势、机遇、威胁的两两组合分析。
附表 北京市设施蔬菜发展SWOT矩阵基本要素分析
优势—机会(SO)战略是一种发展内部优势的同时,利用外部机会的战略。北京市设施蔬菜具有自然条件、地理区位、农业基础设施、农业科技支撑、经济社会发展等方面的优势,同时外部环境中也有政策持续支持、北京都市型现代农业功能定位、消费需求强劲、食品安全要求更高等方面的有利机会,可通过强化设施蔬菜的科技支撑体系,进行设施蔬菜品种结构、生产周期、温室结构、配套设施等方面的调整,推进设施蔬菜生产方式和流通方式的标准化建设,实现设施蔬菜提质增效的目的。
弱点—机会(WO)战略是利用外部机会来弥补内部弱点,从而克服劣势获取优势的战略。北京市设施蔬菜发展面临着政策持续支持、北京都市型现代农业功能定位、消费需求强劲、食品安全要求更高等方面的良好机遇,也存在着劳动力紧缺且素质不高、土地集约化程度、机械化应用程度较低、资金投入不足等方面的制约因素,需要采取科技创新战略来克服劣势:通过在设施结构及材料、生物技术、品种选育、节水灌溉、水肥一体化、病虫害防治、精准作业及设备、土壤消毒技术、环境调控、产后加工贮藏技术、冷链物流技术等关键技术方面进行科技创新,提高北京市设施蔬菜生产的机械化、信息化水平,从而突破现有劳动力、土地等资源的瓶颈制约,实现高产、优质、高效、生态、安全的目的。
优势—威胁(ST)战略是指利用自身优势,回避或减轻威胁所造成的影响。北京市设施蔬菜发展除有优势外,还面临着智能环控技术水平较低、产品质量安全水平较低、生产运营管理水平较低等产业弊病,需要利用自身优势中的科技支撑优势,来提高这些环节的落后水平,因此可采取科技创新战略:在依托在京大专院校、科研院所、产业龙头企业的基础上,对设施蔬菜的温室结构和配套设施进行提升,改善其智能环控技术水平较低的现状;依托绿色、有机、无公害设施蔬菜基地,推进设施蔬菜标准化生产和质量安全可追溯体系建设,改善其质量安全水平较低的现状;在合理布局设施蔬菜基地的基础上,加强设施蔬菜科技人才建设,提升基地管理者、技术培训人员和各类菜农的业务水平,改善其生产运营管理水平较低的现状。
弱点—威胁(WT)战略是指减少弱点同时,回避威胁的防御性战略。面对劣势劳动力紧缺且素质不高、土地集约化程度、机械化应用程度较低、资金投入不足等方面的劣势,以及智能环控技术水平较低、产品质量安全水平较低、生产运营管理水平较低等方面的威胁时,北京设施蔬菜可采取目标聚集战略或差异化战略:一是提高蔬菜产品质量,走高端、优质、高效的“精品”路线;二是示范推广特色瓜菜品种,走精细、创新、稀少的“特菜”路线;三是以观光采摘为导向,优化蔬菜品种结构,凸显观光和休闲农业职能。但以上战略需要有:①设施蔬菜专用品种引进筛选;②设施园艺高端精品专用品种引进筛选;③抗逆性和养分高效新品种选育;④精细特色蔬菜品种选育;⑤设施蔬菜种质创新等方面科技创新过程支撑。
综合以上4方面的组合分析:优势—机会(SO)分析得出其需要强化科技支撑体系,实现提质增效的目的;弱点—机会(WO)分析与优势—威胁(ST)分析同时得出需要采取科技创新战略,突破现有劳动力、土地等资源的瓶颈制约;弱点—威胁(WT)分析得出的“精品” “特菜”还是“休闲农业”路线,都需要设施农业科技的一揽子支撑。因此,北京设施蔬菜无论是要发挥优势规避劣势,还是克服弱点避开威胁,都需要依托首都优质科技资源,强化科技支撑体系,通过科技创新实现最终发展。
蔬菜产业发展对设施科技提出了需求,而科技发展战略除了科技创新外,还需要结合北京设施蔬菜需求市场化、生产智能化、组织产业化、产品高端化、未来国际化的未来发展趋势进行制定。根据目前北京市设施蔬菜的科技发展现状及走向,今后可尝试以下5方面的科技战略:
基于北京市发展都市型现代农业的现实需求,以建立完善设施蔬菜核心技术体系为基础,实现首都设施蔬菜产业竞争优势,保障都市型现代农业发展。围绕供给保障、结构升级、节能环保等各类产业需求,不断加强设施蔬菜领域先进、适用技术的推广转化和高新、尖端技术的开发应用,从而为首都设施蔬菜发展提供科技支撑。
基于北京市设施蔬菜产业的产业基础、科技优势等优势条件,以“因地制宜、要素禀赋、功能区划、重点突破”为主要发展思路,根据国内外前沿科技发展脉络,重点在蔬菜制种、生物工程、加工增值、产后物流等优势领域不断创新,主动参与全球价值链,促进蔬菜产业升级。
创新不是无源之水,创新体系和创新氛围是关键。实施全面创新型科技战略,需要形成科技人才在深入研究基础上进行推广应用,从而实现科技产业化的创新体系。此外,结合从事设施蔬菜产业的农民的科技素养,着重培养其科技创新理念,以期带动设施蔬菜产业形成持续增强的科技创新能力。
作为首都城市,北京市发展设施蔬菜科技战略需要立足国内,放眼国外,注重前沿技术的引进与吸收。通过把设施蔬菜领域高新技术的自主研发、引进吸收、组装配套结合起来,不断提升首都设施蔬菜产业的科技影响力,进而促进首都设施蔬菜产业的现代化发展。
北京市居民消费水平较高,适宜设施蔬菜产业实行品牌战略。据此,以龙头企业和农民合作社等新型经营主体、创业农民为主体,建立并健全设施蔬菜的品牌培育体系,重点以加工型、流通型蔬菜企业、合作社作为品牌战略突破口,结合京郊农村特色,探索独具北京特色的区域性蔬菜品牌发展路径,在提升京郊蔬菜产业竞争力的同时,也带动并实现设施蔬菜产业的共同发展。◇