我国设施园艺发展现状与趋势分析

2021-12-05 09:33
智慧农业导刊 2021年12期
关键词:园艺温室设施

姜 姗

(岐阜大学,日本 岐阜 501-1193)

设施园艺是使用合适的科学机器设备和先进技术等,为植物创造适宜的生长环境,以此来获得高产量高质量高效益的农业。自从我国加入了WTO以后,面临着引进海外农作物的压力。从2000年开始,设施园艺一直坚持使用高科技机器设备,优良的原材料,国外的先进技术等,充分体现了环境的可掌控性、最高获益性和田地高速有效使用、节能环保、优化环境、造福人民等特点,引起了社会广大民众和政府的重点关注,很受人民的喜爱。本文总结了我国设施园艺产业发展取得的一些成果、鲜明的特点、获得的一些经验和教训,以及显露出来的一些问题,分析了一些我国设施园艺未来发展的趋势和前景,希望能够为我国设施园艺的持续发展提供一些参考。

1 国外设施园艺研究与发展

在现代社会,随着高新技术的发展,设施园艺也取得了很大的进步。虽然荷兰人口众多、土地问题非常严重,但是它的园艺、种子、温室设施设备等在全世界都很有名,成为世界上最主要的农产品出口国之一。大型的温室公司在温室构造、自动化控制和运输等方面扮演着重要及必需的角色,加快了设施园艺的进步。美国在二战以后才开始开展设施园艺,因为具有很强的实力和强大的工业技术,所以取得了很快的发展。美国也因国家的强力支持,在农作物生长模型上取得了很大的进步与发展。以色列的设施园艺也处在世界领先位置,其环境情况并不良好才努力发展园艺,因此在微灌设施及控制领域取得了很大的成就,排在世界前列。全球第一个具有实际使用意义的温室作物模型就是以色列的研究工作者所研究出来的成果。日本的塑料行业也享誉世界,其温室大多以塑料温室为主。日本在温室里使用的小型器具也比较发达,在世界上有着一定地位。除此之外,澳大利亚等这些国家的设施园艺也发展得很快很先进。甚至有一部分国家进行了跨国合作并取得了令人满意的成绩。

世界设施园艺的历史悠久。玻璃温室最早出现于英国、荷兰;同一时间,在亚洲等其他地区温室数量也在急剧增加。因为设施园艺有高度的市场性和高科学技术含量的特征,所以可以更好地适应市场,扩大市场需求,以此来获得最高的效益,在市场的不断需求下也可以提升农产品的质量和合理利用率,以及保证瓜果蔬菜的供需平衡,更是解决现存农业问题的基本手段和必经之路。正因如此,设施园艺得到了全世界的关注并受到重视,从而加快了它的发展,成为一个国家必不可少的支柱产业。截至目前,设施园艺已经成为了多学科汇集、多人才共同研究的重要课题,主要特点为高投放、高产量、高效益和稳定的可持续发展。当代社会科学技术的不断进步,使得设施园艺也在不断地更新改造。

2 中国设施园艺的研究进展

近几年,国家不断加大资金投入农业,并在学习海外相关技术的基础上不断发展自身技术,因此,中国的农业也有了较快的发展,园艺的占地面积和园艺的培育水平也在一直进步与提高。由于我国不断改进与改良农业生产技术,设施园艺取得了很大进步,在世界农业中的地位也越来越高。

2.1 研究现状

在近十几年的产业发展中,有很多制造温室的产业公司和生产相关零配件的企业如雨后春笋般相继出现,中国很多类别的温室及大部分温室的零配件都能够实现自给自足,而且部分零配件在温室市场上占有很大的市场份额。有一小部分公司与科研单位通过互相协作来研发新的农产品。有一部分机械化、自动化控制领域也起到了重要的带头作用,所栽培的农产品质量得到较大提高,有一部分农产业基地还获得了经济效益。

2.2 科研方面

2.2.1 温室结构和设备研究

在学习了国外的温室相关知识后,中国近些年来也研究并推出了许多具有中国特点的温室[1-4]。文洛型温室是目前比较完善的温室类型,在很多地方的农业园区都可以看到。我国在改进连栋塑料温室等方面有一定的研究[1,5-6],还研究了单栋塑料大棚[3-4]和温室专用设备[7-8]。

2.2.2 温室农作物模型和环境模型研究

我国的农作物模型研究大部分是大田作物,虽然大田作物和温室作物在形态结构等方面有差异,但是在植物生长的原理上基本相同,所以有关大田作物的研究对温室作物的研究也具有一定的参考作用,并且可以提供一些有用的信息。南京农业大学、江苏农科院、中国农业大学等在研究大田作物模型的进展上处在中国前列,同时进行了有关温室作物模型方面的研究[9],部分高校对温室有关方面进行了更深层次的研究,比如对温室里的温度湿度光照等进行了全方位的探索,提出了一些温室环境控制模型[10-12]。

2.3 一些主要省份设施园艺发展概论

根据搜集到的一些关于农业方面的信息数据显示,河北、辽宁、山东、江苏和新疆和中国其他省(直辖市)相比,园艺设施培育占地面积较大。山东的设施园艺发展开始于上世纪七十年代,是整个中国园艺蔬菜发展的中心省份。从上世纪九十年代以来,山东省的农业面积、农产品质量、产量和销量等,一直处于全国的领先位置。

3 中国设施园艺产业主要不足之处

很长一段时间以来,国内的设施园艺取得了较大的发展和进步,虽然具有面积不断增大、产量不断增加、质量不断提高的优点,但其内部的矛盾也日益凸显。从国土面积和生产产量可以看出,中国设施园艺的占地面积及每个人对于果蔬的供需量都处于全球前列,属于园艺大国,但是想要成为园艺强国,就必须要改进技术,突破以往的局限性,不断提高自身实力与科学技术水平。

3.1 设施结构不合理、生产安全性较差

许多从事园艺生产的劳动者因为资金不充足等原因,仍然采用简单的温室设施和木质结构的塑料大棚,这些设施简陋,安全性能差,质量不过关,空间不大,不方便进行工作,产品产量也比较低下,不能够有效抵御恶劣环境、不良气候等,也没有相应的措施,使作物长期处于不适宜的环境。尽管中国现在推广镀锌钢管来更好地保护园艺设施,但也存在一些问题。特别是近几年,有很多地方的人为了谋求利益而加快进程,采取了不合理的手段及措施,没有追求高质量的建设,从而建造了一些不合格、不合理、实用性低下、抗自然灾害能力不足的劣质温室大棚,给园艺作物的生产带来了很大的安全问题与困难。问题主要有以下几个原因:(1)没有自己独立的思考而盲目跟风追求大型化的大棚;(2)温室大棚的更新改造维修等不够及时;(3)温室大棚的结构构造不合理,使用温室大棚时会出现各种问题;(4)因为高任务和高价格造成了过于追求利益的现象,从而降低了大棚的质量,出现了很多质量不达标的大棚。

3.2 设备质量和环境调控能力弱,培育品种少

在我国有很多农业者搭建的温室大棚都不合格不规范,缺少了一些必需的设备,如环境调控设备等。温室大棚的温度、湿度、光照、水蒸汽等自动调节环境的能力比较弱;在国内缺少品质高的培育品种,还缺少一些合适的方法对其进行培育,过度追求利益而抛弃了质量,栽培手法不严谨过于随意散漫,没有合理地利用资源与环境,造成了产品的品质不过关、病害虫害频繁发生;很多新兴的设施园艺产区,还没有掌握相应的设施园艺技术就随意开展工作,不仅影响了效益,还影响了劳动者栽培的参与性。

3.3 土壤盐渍化、病虫害日趋严重,农作物质量低下

由于设施园艺具有不易变动性、单调性、循环性的特点,不合理的使用农药化肥,加上土壤管理方式不正确,随着设施培育时间的延长,会出现土地养分不均衡,农作物发育不良,产量低下等现象,品质下降是由于病虫害导致的,这种现象是我国设施园艺产业所面临的重大挑战。由于农药的不规范使用,造成园艺产品的品质降低并且还严重污染了环境。据不完全资料统计,我国每年都会发生的虫害超过100种,在那之中造成了严重危害的有50多种,产品的损失量达到了四分之一。

3.4 基础研究薄弱,无土栽培、信息技术等普及率低,实际利用效果不理想

由于我国无土栽培开始的比较晚,基础知识不够深厚,实践应用实例比较少,造成无土栽培在我国农业中的利用不够广泛。另外还由于环境因素对农作物的生长发育影响的研究不够深入,对环境地基础研究缺乏相应地信息数据,就算借助现代化的信息技术和机器模拟作物的生长模型也不能应用于现实生活中,所以并没有较大的意义。

4 我国设施园艺发展趋势及前景分析

4.1 我国设施园艺发展趋势分析

现代科技的不断发展和农业技术的迅速进步,设施园艺的内容越来越丰富,包括园艺科学、可调控环境、培育管理、当代设备等技术。我国设施园艺的发展趋势呈现出温室改建扩大化、机器设备集成化、农产品独有化和多类型化、覆盖材料多样化、培育技术无土化和防自然灾害全面化的趋势。

4.1.1 温室大型化、现代化

温室大型化具有以下优点:投入资金少、土地利用率高,通过机器自动化管理和产品统一生产更加方便快捷,温室里的温度比较平衡容易掌控,每日温差变动的幅度也比较低,所以,中国的设施园艺温室想要朝着超大型温室发展,与之相对应的科学技术要求也会变高。通过一些高新技术设备,高科技含量的机器以及设备自动化的合理利用,能够使温室的发展越来越好,越来越超大型,这将是未来设施园艺所关注的重点,将农业和现代化技术充分结合起来,使其发挥出一加一大于二的作用。

4.1.2 改良设施结构,覆盖材料功能多样化

我国的地区不同,所处环境、经济水平等也有所不同,所以对不同的温室类型进行优化和改良并且形成一个标准的优化体系,将是一个需要重视的问题。目前我国的覆盖材料种类大概有三种,分别是透明、半透明、不透明覆盖材料,这三种材料主要有透光、遮阳、降温保温等作用。随着社会提倡环保覆盖材料越来越节能环保,研究覆盖材料的时候更注重性能与保护环境,不断提高质量的同时也要注意对环境的影响,这才是覆盖材料未来的发展趋势。

4.1.3 推进设施园艺产业园建设,品牌意识进一步强化

由于我国农业目前有两个方面的制约分别是科学技术体制和农民分散经营,设施园艺技术成果转化为实际生产还存在很多困难,科学技术和农业生产者的结合是为了设施园艺更好地发展为其创造更多有利的条件。因此,应该积极地采取应对措施引进优良品种进行学习,推广示范先进的技术与生产方式,不断完善设施园艺产业园体系,形成一定的规模对其他产业起到带头作用。农业需要市场化,市场化离不开创建品牌,品牌应该把农业更好地带入市场,参与市场竞争。在市场中严格要求产品标准化生产,进行严格的加工包装升级改造等步骤,以便更好地发展。

4.1.4 设施环境因子调控更加智能化,设施品种更加丰富

从现在来看,人工智能在不断发展,把人工智能和农业园艺结合在一起可以加快农业前进的步伐,创造出更优良的产品。现代科学技术在不断渗透到农业产业中,未来的人工智能在农业中可以实现全自动化控制。减少人工劳动强度,实现效率最大化。温室调节也从传统的单一环境因子向复杂化迈进,并且变得更智能更自动。随着社会的不断发展和进步,一些优秀的品种就会被挑选出来进行培养,以此来满足社会的需求。

4.1.5 设施园艺“环境友好型”意识进一步加强,使之成为可持续发展农业

进入2000年以来,因为人们对社会生态环境的日益关注,能够高效率地利用生态环境并且保护环境将是设施园艺研究过程中的重点,在培育过程中可以主要以生态防治、物理防治等相结合的方式来进行病虫害防治,可以减少农药化肥的使用从而减小对环境的伤害。比如通过嫁接来实现植物的逆生长、昆虫授粉、营养液闭路循环等措施,这些都适合在温室安全的环境中进行,也不会伤害环境,通过这些措施可以使设施园艺成为可持续发展农业。

4.1.6 设施园艺推广服务体系逐渐完善,组织化程度更高

近几年,我国加大了对农业的投资,所以农业面临的一些问题得到了妥善解决,但是在基层的农业中还存在着许多问题。在未来,要想加快推进我国设施园艺前进的步伐,就要提高基层的服务体系全面深化改良,提高基层人民各方面的水平,深入改良推广体系,让更多人看到好的品种。设施园艺有三种时期,分别是产前、产中、产后,产中阶段仍旧是一家一户的种植模式,但是这种模式比较封闭不能很好地对外结合,所以,产前和产后这两个时期就要很好地结合,提高市场份额以及竞争力,以便促进设施园艺更好地发展。

4.2 我国设施园艺的前景分析

未来,我国设施园艺的目标就是加快产品的生产效率和提高产品的品质,并充分和现代化技术结合,保证园艺产品的不断供给,并且增加劳动者的收入。除此之外,要进行合理化的指导完善标准体系,扩大温室大棚的规模,及时改善维修老旧设施,提高产品的质量和产量。根据我国目前的发展,可以看出我国设施园艺发展的目标主要是:合理地扩大规模,提升生产效率,提高产品的品质,均衡市场需求,增加劳动者的收入,高效利用资源。预计未来几年内,同一时期劳动生产率提高50%以上;全方位的提高产品质量和产量;主要园艺产品的淡旺季的平均差价保持在两倍以内,对劳动者的人均收入增加1000元/人;园艺培育太阳能利用率提高10%以上,土地利用率提高20%以上,农业废弃物能够合理地使用并不污染环境。

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