□宋昕烔,刘元义,张 悦,宋心宇
(山东理工大学农业工程与食品科学学院,山东 淄博 255000)
我国“十四五”规划和2035 年远景目标纲要提出:要加快现代设施种植,把发展现代设施农业作为解决“菜篮子”问题的重大举措。通过调整农业产业结构,因地制宜确定主推棚型,聚焦突出短板和薄弱环节,确保设施蔬菜栽培及市场供给,加强农副产品质量安全,拓宽农户增收致富路径,提高经济效益及社会效益。目前,桓台县泓基农民专业合作社抢抓数字农业先机,充分利用塑料大棚、日光温室等农业设施,将可控的温度、湿度、光照、水肥和空气等环境条件与蔬菜、水果种植技术相互融合,加大绿色农产品生产力度,增加果蔬产品有效供给。桓台县泓基农民专业合作社不断提升农业发展质量和竞争力,带动区域农业科技化、标准化发展,打造出符合区域特色、生态高效的农业项目。
山东省淄博市桓台县泓基农民专业合作社成立于2015 年,现有员工151 人,占地面积近133.33 hm2,投资3.2 亿元。该合作社经过不断发展,目前共分为现代农业和休闲农业两大农业产业展区,是一家集种植养殖、田园农耕采摘和生态休闲观光于一体的新型农民专业合作社。根据统计,现代农业产业展区占地62.84 hm2,包括:高效设施农业区8.42 hm2,建有标准大棚21 处、特色高效种植区30.51 hm2、农产品加工区2.66 hm2、特色农业区21.25 hm2。休闲农业产业展区占地23.89 hm2,包括:体验农业区13.86 hm2、观光休闲区10.03 hm2。其中,果园区内种植品种多样,包含葡萄、脆桃、黄梨、樱桃等新鲜水果;在设施大棚内,种植黄瓜、茄子、辣椒等蔬菜,均已经达到绿色标准。泓基农民专业合作社在2019 年8 月成功注册“泓基悦色——渔洋悦色”商标,与淄博商厦成为合作伙伴,将“菜篮子”拎进商超,向淄博市居民销售绿色农产品。设施农业已经由单一的粮食、果蔬生产延伸到笨猪养殖、葡萄酒酿造,集耕、种、管、收、烘、贮、销一体化发展,延伸和提升了合作社农副产品现代农业产业链和价值链的能力。
泓基农民专业合作社以设施农业作为主要发展方向,在设施建设方面,以保温大拱棚、冬暖式大棚和日光温室3 类作为主推棚型,确保瓜果蔬菜种植。一是保温大拱棚。保温大拱棚面积大,长约200 m,宽约30 m,棚体包括骨架和覆盖薄膜,骨架由并排的主纵梁和横梁构成,主纵梁之间设置若干竹竿,下方均有大量立柱作为支撑,棚体顶部设有保温覆盖物和卷帘机。棚内空间较大,适合大面积种植,在运输农资方面方便且省力。保温大拱棚建设成本较低,资源利用率高、抗压能力强。二是冬暖式大棚(土墙日光温室)。该棚宽度13~18 m,高度在5.5 m 以上,最佳高度为7~8 m,属于下挖式大棚,设有大后墙。冬暖式大棚具有建造成本低、冬季保温能力好的优点,有利于深冬蔬菜的生长。三是日光温室。日光温室中培育和种植越冬蔬菜,可提高透光度,对农作物起到增温、保温的效果,满足其根系温度需求。设施种植作为设施农业中的重要组成部分,依托先进的人工技术手段,通过改变棚内、温室中的温湿度、光照和空气等环境条件,使农作物生长环境相对可控,实现大棚四季种植,克服自然因素束缚,为特色果蔬提供有利的生长环境。设施农业具有高投入、高产出、高收益特点[1],可实现蔬菜水果反季节生产,且生产效率优于传统种植模式,产量能达到3 倍以上。
近8 年来,泓基农民专业合作社基于数字农业发展趋势,打造以“合作社”为依托、以“设施农业”为发展内核、以“休闲农业”为发展动能的产业发展体系。下一步将致力于现代化无人农场入驻泓基农民专业合作社作为后期发展方向,努力打造产业强劲、文化内涵丰富的一流田园综合体。
泓基农民专业合作社在设施农业建设方面,整体设施偏向老旧,局限性较多。拱棚局限性明显,主要有以下方面。一是大棚内立柱数量过多,采光易受影响,造成遮阴现象,影响作物生长,对于种植越冬蔬菜保温效果相对差,影响蔬菜产量。二是大棚设施不宜架设。如在大棚内安装人工智能补光设备和灌溉设备,安装不便且容易造成大棚坍塌。设施内机械化作业存在一定局限性,影响机械操作空间。三是立柱过多易造成钢管腐蚀,减少使用寿命。冬暖式大棚主体为下挖式,当排水不畅时,易被水淹没且土地利用率较低,利用率仅为45%[2]。山东省淄博市夏季降水丰盈,易出现大棚进水情况,现有日光温室中需要安装卷帘装置,并提前规划好排水沟位置。目前,大棚内多为人工操作,当大棚数目较多、棚内面积较大时,所需人工成本增加,影响单位面积工作效率。棚内虽采用部分自动卷帘机,但在自动控制方面基础薄弱,存在一定局限性,温室大棚内无法实施自动化、智能化精细管理。
泓基农民专业合作社作为集体经济体制,要立足合作社特色产业,优化种植结构,整合优势资源,发挥多元路径,提升蔬果产业的种植效益,不断提高工作效率。通过实地走访调研发现,泓基农民专业合作社为2 个人管理1 个大棚,劳动生产率较低及精细化管理不足。因此,需要完善基础设施,安装智能控制系统,通过打造智能型温室、安装环境调控装备,不断提高设施农业生产效率,大幅节省人工成本,提高经济效益。在设施大棚育苗、栽培和种植蔬菜水果,应采取节水、节肥和节药等精细化管理方式,重视整地、种植、管理和收获等环节,提升农作物产量和品质。以往种植黄瓜时,主要表现为植株缺乏微量元素导致根系不发达、有小叶和叶边黄白色等枯萎病害发生严重[3],且发现棚内飞虫较多和对土壤杀菌、覆膜欠缺,以及抗重茬能力较弱。由此可见,泓基农民专业合作社在“巧打时间差”错时种植农作物方面能力欠缺,存在重茬种植弊端。
目前,泓基农民专业合作社与淄博商厦签订协议,将种植的黄瓜在淄博商厦销售,销售范围仅限于山东省淄博市,销售范围狭窄,宣传力度较小,覆盖整个淄博市有一定局限性。泓基农民专业合作社农作物种植品种较为单一,未取得优势,且多以订单服务为主[4]。订单农业作为农业经济发展的新趋势,将农户、农民专业合作社和市场三方连接起来,可以扩大销售规模和宣传影响力。在农产品加工方面,产品包装需进一步改进,应设计为开放式,能够透明展示内部产品,降低包装成本。为加强消费者对产品的整体体验,可将农产品制作为开袋即食型,方便大众饮食所需。
以上问题需要全方位考虑,精细控制好每个环节,从农作物耕种、加工以及后期的销售,进行多方面、多角度改进,优化产业结构,形成完整的产业链条,促进山东省设施产业转型升级,为设施农业蔬果产业提质增效提供有力保障。
为适应现代农业发展,提升设施农业技术装备水平,提高土地利用率,确保设施蔬果产业丰产增效,在设施大棚建设方面更新设施类型,建设阴阳型日光温室[5]。阴阳型日光温室在土墙日光温室的北侧,2 栋温室可共用1 面后墙,共同形成阴阳型日光温室。夏季阴棚可以给阳棚起到降温作用,冬季阴棚利用后墙抵挡风雪冰冻侵害,减少阳棚后墙的热量散失,有利于提高阳棚温度。阴阳型日光温室不仅能够降低大棚建设成本,而且还能有效提高土地利用率、增加温室面积[6],充分利用背面废弃地,由于墙体遮阳、光照不足、解冻较晚,棚与棚的间距小于5 m,以往5 m 空地基本处于废弃状况,建造阴阳棚,能够充分利用空间,增加农作物种植面积。
间作套种是指在同一单位面积地块中,充分利用大棚内种植空间和环境要素,按照一定的行、株距和宽窄比例种植不同种类的农作物[7],是一种高效、立体式农业生产模式。泓基农民专业合作社多种植黄瓜、茼蒿、茄子、西红柿等蔬菜,黄瓜重茬地块经常发生死苗、枯秧等现象,可通过黄瓜与茼蒿间作或轮作的办法来解决,或是黄瓜等缠绕型作物与秆型作物有机套作,能够节约架条,省工、省钱;茄子或西红柿与茼蒿轮作,可减轻茄子、西红柿病害发生。合理的间作套种可以减少土地重茬为害、抑制病虫害、有效促进作物增产增收。间作套种需要科学研究不同农作物之间的搭配关系,通过以地养地的方式实现增产增收、培肥地力的目的。
泓基农民专业合作社在实施订单种植方面想法新颖,具有较强的前瞻性和创新性。从农民专业合作社角度出发,可继续依托“泓基悦色——渔洋悦色”,以特色农产品作为主要抓手,打造特色品牌优势。合作社应将拓宽市场需求、锁定目标群体作为主要前提,落实蔬菜、水果标准化种植体系,做到以需定产、定向种植的发展目标,提高生产效率。积极响应淄博市数字兴农号召,进一步建立完善的泓基农民专业合作社信息化平台,利用数字化实现生产计划、订单数据的多维度分析,不断提高农产品附加值,实现运营灵活的产供销多元化组织模式。从政府角度出发,当地政府应以提高农民收益、实现丰产增效为主要目标,推动泓基农民专业合作社发展订单农业。政府完善相应的扶持政策,加大对农民专业合作社助农财政的补贴力度,监督农业订单的履行和实施,明确供给双方权利和责任,强调诚信机制在订单农业中的信用度和约束力度,督促农业订单合同具体化和规范化。通过建立长期合作关系,推动农民、企业、消费者形成稳定的供应链[8],推动设施蔬果产业发展。
经过实地走访调研,泓基农民专业合作社目前土地流转租金为27 000 元/hm2,在山东省内属于较高档次,应将价格控制在15 000 元/hm2左右,强化土地流转管理工作,保证资源合理配置和农业经济发展。泓基农民专业合作社应加大对外宣传力度,将优质农产品依托更多优质企业,采取“合作社+龙头企业+示范基地”发展模式,让土地承包者和经营者在市场经济面前风险共担、利益均摊,有效推进土地承包管理的制度化和规范化。加大农产品销售区域建设力度,不断改进思路,做好农产品规范化推广工作,提高知名度及市场竞争力。在农业经营模式演进的视角下,农地经营权入股流转、发展股份合作经济将成为推进农业产业一体化经营的必然趋势,促进泓基农民专业合作社土地流转模式下设施农业经济效益发展。
在实地走访调研中,泓基农民专业合作社提出在设施内利用气体条件调控措施,设施内增施CO2,在一定条件下,农作物对CO2的同化量与呼吸消耗量相等时,其可作为CO2浓度的补偿点。当CO2浓度增加到一定程度,光合强度不再增加,此时的浓度成为饱和点,但不能高于饱和点,所以增加CO2浓度对农作物长势有积极影响。增加CO2浓度需要注意以下方面。一是低于大气水平时,需要注意通风换气,低于10 ℃时不能换气。二是增施有机肥。1 kg 有机肥能释放1.5 kg CO2,释放期为1 个月,但浓度不易控制。三是人工施用CO2。施用方式应根据实际情况选择,在泓基农民专业合作社内先进行小规模关键农作物试点及逐渐推广。施加CO2有利于培育壮苗,加速农作物生长发育,提高农作物抗病能力,提高农产品产量及品质。
泓基农民专业合作社大力发展设施农业蔬果产业,将积极探索设施农业促进经济效益作为创新点,通过土地流转高度集中分散的土地资源,大力发展设施农业。针对瓜果蔬菜种植产业在设施农业中存在的问题,提高劳动生产率,加强大棚、日光温室的标准化建设与先进技术的集成示范与推广应用,推动蔬果优良品种全产业化发展,积极拓宽销售路径,推进特色果蔬等产品优势区创建,形成高质高效的产业链条。加快建设典型示范园区,支持农技推广机构和农民专业合作社建立试验示范基地。深入实施农科教结合、产学研合作,以“高产出、高效益”带动产业发展作为主要发展目标,进一步扩大农产品的转化与深加工能力,实现资源合理配置和可持续发展,实现设施农业蔬果产业丰产增效。下一步,将继续深挖“合作社+企业+示范基地+休闲旅游”综合型新型农业主体模式拓展,通过土地集约化,实现设施农业功能转型升级,有效提升产业附加值。同时,充分利用“泓基数字农业农村服务管理平台”融合前端数据与后端数据,将生产设施成本转化为农作物生产效益,将自给自足的传统单户农业转向有组织的生产,促进设施农业增效、农民增收,充分带动第一、第二、第三产业融合发展。