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万亿级赛道 ,政策帮助 ,设施农业怎样优化升级?

2022-12-27 08:23:43 admin
导语:设施农业的生长是农业现代化的主要标记 ,也是现代化农业生长的主要建设使命。我国的设施农业较外洋起步晚 ,在设施建设、手艺研究、装备研发、资金投入等方面都与外洋蓬勃国家保存较大差别。为了增进我国设施农业的快速生长 ,推动设施农业领域的手艺前进 ,在综述天下设施农业生长现状的基础上 ,划分从外洋和海内2个方面总结设施农业生长的特点 ,剖析我国设施农业保存的缺乏 ,并提出针对性的对策建议 ,以期为我国设施农业可一连生长提供一些履历和启示。



设施农业(protected agriculture)是指使用新型生产装备、现代农业工程手艺、治理手艺调控温室、塑料大棚等;ど枋┠谑卟恕⒐鳌⒒ɑ堋⒓ρ肌⒅砼5榷参锷さ奈隆⒐狻⑺⑼痢⑵⒎实惹樾尾问蜃 ,对动植物的生长发育情形举行整体或局部规模的改善 ,使动植物生长不受或很少受自然条件制约 ,在有限的土地上投入较少的劳动力 ,建设动植物周年一连生产系统 ,实现动植物高效优质生产的一种现代农业生产方法 ,是属于生产可反时令性、生产可类型多样化的高投入、高产出、高效益工业。

 

美国称“设施农业”为“可控情形农业(controlled environmental agriculture)” ,在欧洲及日本等则称为“设施农业(protected agriculture)” ,而在我国曾使用过“工厂化农业(industrializedagriculture)”的看法 ,这些名称只是在文字表达上有所差别 ,但着实质内在是一致的。随着传感器手艺、通讯手艺、盘算机手艺的一直生长 ,云盘算、大数据、人工智能、物联网等手艺在农业生产中获得越来越多的应用。

 

温室大棚可以通过人工的手段构建出相宜农作物生长的生产情形 ,阻遏外部天气转变的影响 ,实现农作物的全天候生长。海内外相关企业与科研机构纷纷投入大宗的人力、物力 ,通过研发智能温室情形监控系统 ,降低温室的运营本钱 ,进而提高温室的综合经济效益。

玻璃连栋温室


 

天下设施农业生长概况

 

依据自然天气条件、地理位置、经济水平和饮食文化等因素 ,可将天下设施园艺大致划分为亚洲、地中海沿岸、欧洲、美洲、大洋洲和非洲六大区域。随着社会经济的一直生长 ,设施农业整体上泛起蓬勃生长的趋势。

 

据2017年视察数据显示 ,全天下设施农业总面积抵达460万hm2 ,主要漫衍在亚洲的中国、韩国和日本 ,欧洲的荷兰和阿尔巴利亚 ,美洲的美国、墨西哥和委内瑞拉 ,非洲的埃塞俄比亚和埃及以及地中海沿岸诸国。其中 ,亚洲是天下设施农业生长最快、面积最大的地区 ,仅中国、日本和韩国3个国家的设施农业面积之和就占天下设施农业总面积的82.90%。

 

在设施农业体量上 ,中国设施农业面积达370万公顷 ,居天下第一 ,约占天下设施农业总面积的80% ,意大利紧随厥后位于第二 ,第三、第四划分为土耳其和韩国。荷兰在人均设施农业温室面积上位居天下第一。



 玻璃连栋温室

01

设施类型



 

从设施类型上看 ,有近292万公顷的设施农业类型是塑料大棚(含中小拱棚) ,占比约为63.5% ,主要漫衍在中国、韩国、日本以及地中海延岸诸国;塑料温室类型面积达130万公顷左右 ,占比约为28.3% ,在中国的江苏省、辽宁省、山东省等地被普遍使用;玻璃温室类型面积达6万公顷左右 ,占比约为1.2% ,结构大多为文洛型(venlo)连栋温室 ,主要集中在亚洲的中国、非洲的埃及、地中海沿岸的土耳其、意大利和西班牙、荷兰及北欧一些国家;其他类型温室面积占比约为7%。

 

02

设施作物



 

从莳植作物看 ,蔬菜占设施园艺总面积的85%以上 ,以番茄、黄瓜、茄子、甜椒等为主;其次为鲜切花和盆栽花卉。从莳植地区漫衍来看 ,中国、日本和地中海沿岸国家主要莳植蔬菜、草莓和葡萄 ,西欧一些蓬勃国家以高附加值的鮮切花和盆栽花卉生产为主 ,如荷兰花卉的生产所有在温室内举行 ,生产的鲜切花、鉴赏植物约占天下温室市场的80% ,每年出口总额占国际市场花卉商业的60% ,占欧洲市场的70%。




03

莳植手艺



 

从莳植手艺看 ,荷兰、美国、日本等蓬勃国家的设施农业手艺处于领先水平。蓬勃国家在设施农业生长历程中很是重视情形;ず妥试囱肥褂 ,实现了生态循环农业的谋划模式;别的 ,随着温室结构优化、设施配套及莳植手艺系统完善 ,能够用盘算机对作物生长发育的种种情形因子举行调控 ,使设施作物生长不受或很少受自然条件制约 ,实现作物周年一连生产供应 ,产出的温室产品能获得高产量、高品质、高利润 ,脱销国际市场。

 

外洋设施农业生长的特点

 玻璃连栋温室

01

单体温室大型化 ,温室结构轻简化



 

制作大型化温室有利于提高土地使用率、利便机械化作业和工业化生产、提升情形控制稳固性以及节约投入资金。

 

因此 ,外洋的温室普遍趋向温室大型化、工厂化 ,温室结构的轻简化 ,温室质料的研究热门也集中于以下5个方面:

 

降低设施结构的遮光面积;提升结构质料的隔热性能;提高温室和毗连部件的密闭性;延伸设施温室墙的使用寿命;便于温室的装置和拆修。

 

美国加利福尼亚州新制作温室的单体面积都在1公顷以上 ,接纳无土莳植手艺生产的番茄产量可达75千克/平方米。



 

荷兰设施类型大多选用文洛型连栋温室 ,结构接纳平行三段式结构 ,单体温室面积在4-5公顷。

 

温室的北面为办公治理区 ,中央区域为操作车间区 ,南面为作物莳植区 ,在每个温室通道装置自动玻璃感应门举行阻遏 ,并对收支职员执行严酷的消毒治理 ,以预防和控制病虫害的爆发。

 

别的 ,因铁天沟散热约占温室散热的16% ,荷兰、以色列等普遍接纳中空铝合金骨架取代古板温室的单层铁材质天沟 ,不但镌汰了设施温室的支持结构 ,也降低了支持结构的遮光面积 ,尚有用增添了设施温室的采光 ,提升了保温效果。


02

温室生产引入工业手艺 ,设施农业自念头械化



 

美国、荷兰、以色列等蓬勃国家将工业领域的先进手艺嫁接到设施农业生产治理中 ,使设施农业被付与了“工厂化+农业”的内在 ,温室生产进入高投入、高产出、高效率治理模式 ,并实现了将温室各情形因子调控成作物生长发育最相宜的条件 ,基本挣脱或免受外界情形因素对作物生长的滋扰 ,抵达作物周年生产和平衡上市的目的。

 

现在 ,以美国、日本、荷兰、以色列为代表的蓬勃国家已具备了设施农业装备完善、手艺规范、产量稳固、质量清静可靠等特点 ,也形成了温室研究制造、生产要素群集、生产资料配套、蕴藏运输等为一体的设施农业工业系统。

 

如荷兰研制出温室洗濯装置 ,用于洗濯温室屋面的落灰来提高温室的透光率。用智能机械人取代人工生产治理来改善设施情形 ,以提升劳动生产率和包管设施作业的均一性和一致性。




03

设施农业转向低碳节能、绿色环保



 

外洋在生长设施农业历程中 ,以;で樾巍⒌吞冀谀茏魑跫条件 ,在探索温室能源高效使用、;ど樾蔚确矫婢傩辛舜笞诘难芯渴虑。

 

节能新质料、新手艺和新能源的使用是温室领域研究的热门和难点 ,其中相变储热手艺和太阳能的有用使用是最具生长远景的节能手艺。

 

一些国家通过对温室的笼罩质料举行镀膜处置惩罚来改变质料特征 ,使其具有阻止长波向外辐射而镌汰热消耗的特征来实现节能效果。

 

荷兰瓦赫宁根大学研制出一种可应用于温室加热降温的太阳能集热器 ,该集热器可将贮存的多余太阳能转换成电能 ,从而举行冬季供暖与夏日降温 ,节约能源消耗。

 

欧盟明确要求温室作物生产所有接纳无土莳植 ,替换费水、费肥、费工的古板莳植方法 ,可阻止土壤连作障碍 ,生产出康健清静的农产品。

 

尚有一些国家接纳营养液闭路循环系统取代古板的营养液无土莳植手艺 ,通过对营养液的接纳、过滤、消毒等手艺手段 ,实现节水30%-40%、节肥35%-40% ,大大提高了营养液的使用效率 ,也镌汰了营养液过剩外排造成的面源污染。别的 ,探索温室新型补光光源LED也是节能装备研制的热门之一。




04

物联网与农业深度融合 ,助推“智慧农业”



 

随着互联网、大数据、云平台等手艺的普及 ,温室情形控制逐步实现智能化、网络化治理。

 

荷兰已将情形智能控制系统应用于现代设施花卉生产中 ,可以依据花卉生长阶段关于差别情形因子的需求 ,使用物联网手艺对包括温度、光照、空气、湿度、化肥等情形因子的多维调控 ,并团结遥感手艺、治理专家系统、地理信息系统等高新手艺对鲜花从移栽、生长、采收、包装储运、自检自控等流程中的信息、图像举行信息化治理 ,实现了鲜花生产的高度自动化。

 

美国、日本、以色列等通过研究温室作物生长发育与情形、营养之间的定量关系 ,构建作物生长发育模子和情形控制信息化模子应用到温室生产治理中 ,进一步降低了温室系统能耗和运行本钱。

 

日本鼎力大举生长植物工厂系统 ,使用传感器对温室内的情形因子举行自动化收罗和校验 ,将数据传输至盘算机、手机等终端 ,实现了生产历程的自动化、智能化和可视化。

 

阻止2016年底 ,日本拥有254家植物工厂 ,其中凌驾200家都为密闭空间的“人工光型”及“人工光与太阳光并用型”植物工厂 ,建设起农作物周年一连产出。



 

我国设施农业生长的特点

玻璃连栋温室

01

因地制宜开发地区性鲜明的设施类型



 

我国温室结构的生长经由了4个时期:20世纪30年月的雏形时期 ,其结构的典范特征为一面坡加立窗;

 

20世纪50年月的改良时期 ,一面坡日光温室结构 ,作废了前立窗 ,采光角增至30° ,后墙高度降至0.7-0.8米 ,使后屋面坡角增至26°以上;

 

20世纪70年月至90年月的生长时期 ,开展了基于温室的采光理论对差别纬度地区采光屋面形状和采光面角度举行优化设计 ,从而确定温室的修建参数 ,代表性的温室结构有“感王式”和“鞍山Ⅰ型”;

 

21世纪初至今的升级时期 ,我国各地团结区域、资源特点因地制宜地对设施农业温室大棚的结构举行刷新升级 ,形成具有鲜明特征的结构类型 ,如蓟春型、连栋型、阴阳型、寿光7代等新型温室。



02

设施农业生产规模逐年扩大



 

我国是一个农业大国和生齿大国 ,由于人均土地资源的日益匮乏和对农产品的数目与质量的需求 ,我国就必需坚定不移地走“设施强农”之路。

 

20世纪70年月 ,我国设施农业面积仅为0.7万公顷 ,到20世纪90年月末 ,我国设施农业面积抵达86.7万公顷 ,绝扑面积跃居天下第一。

 

随着适合差别地区、差别自然条件的设施手艺一直提升 ,财务资金及外界资源的一连投入 ,我国设施农业生产规模逐年扩大。

 

阻止2017年底 ,我国设施农业面积突破了370万公顷 ,在短短20年间体量翻了4~5倍 ,已成为天下设施农业生产大国 ,面积和产量都居天下第一。




03

设施农业手艺装备从引进走向自主研发



 

20世纪70年月 ,我国从荷兰、日本、美国、以色列等国家引进先进的设施装备和配套的情形监控手艺。

 

到20世纪90年月 ,我国学者在对外洋设施装备和手艺引进、消化、吸收的基础上举行集成立异 ,逐步形成了一些自主知识产权的装备手艺 ,并应用到差别的设施作物生产中 ,创立了优异的经济效益。毛罕一律乐成设计了植物工厂系统 ,该系统由温湿度子系统、光照子系统、加热子系统、浇灌子系统等多个系统组成 ,是我国典范的国产化温室测控系统。

 

将互联网、移动通讯和嵌入式等手艺引入到设施农业监控系统中 ,解决了我国地区辽阔、天气重大等因素带来的农业多样性问题 ,并战胜了农业“最后一公里”的问题。

 

我国设施农业从简单情形因子的控制研究转向相互作用耦合的多元变量调理 ,控制手艺从定值开关控制转向多种智能控制手艺(模糊控制手艺、神经网络控制、遗传算法、专家控制系统、无线传感及物联网等)的集成融合。

 

海内自主研发的信息治理系统可以实现数据存储和会见的统一治理、系统的可伸缩性、温室装备的模块化和产前产中产后治理。



 

04

农业公司和公司化的实体施展带举措用



 

中共中央一连15年(2004-2018年)的“一号文件”都以生长农业为主题。在现有的高度行政、放任市场2种农业生长模式下 ,提出了别的模式如专业相助社、家庭农场、龙头企业等。

 

农业公司和公司化的实体是实现与农民共赢的一种农业生长模式 ,其与农民有着配合的生长目的 ,以利益为纽带 ,提高设施农业的效益 ,以获得更高的经济效益。

 

要想在国际上与土地资源禀赋富厚和农业高度机械化的国家竞争 ,我国必需同样依赖规模农业经济效益。

 

现在 ,国家政策确实把对未来的主要希望寄予农业规; ,起劲支持家庭农场、专业大户、专业相助社、农业工业化龙头企业等新型农业谋划主体 ,以及高标准农田建设等现代农业项目。

 

近年来 ,随着我国设施农业的生长 ,农民企业逐步壮大 ,泛起了越来越多的家庭农场、专业相助社以致重点龙头企业。



 

我国设施农业缺乏之处

玻璃连栋温室

01

设施投入与外洋相比有差别 ,设施水平有待提高



 

从数据统计来看 ,我国大都日光温室为使用者土法上马制作而成 ,缺乏科学的理论指导 ,其投资不高于100元/平方米。以色列现代化塑料温室须投资500元/平方米 ,美国设施温室仅笼罩的聚碳酸酯硬质塑料板就须要投资190元/平方米。

 

虽然我国已经泛起一些投入使用的设施情形监控系统 ,但因海内缺乏相关的手艺规范 ,各个厂家的产品往往自成一家 ,相互之间并不兼容 ,且大多保存价钱高、可靠性差、地区匹配率低等弊病 ,导致设施情形监控系统难以在天下规模内举行大面积推广。

 

虽然外洋蓬勃国家的温室及情形监控系统自动化与智能化水平较高 ,具备先进的科技和完整的生产工艺 ,也拥有很高的可靠性 ,但从外洋引进其价钱腾贵 ,后期维护本钱也高 ,难以在我国市场举行大规模推广应用。

 

比照外洋 ,我国设施配套投入低 ,日光温室多与土墙团结 ,费工艰辛 ,倒运于机械化作业 ,可是切合我国的基本国情和现在宽大农村地区的生产力水平。


02

设施莳植土壤质量低 ,无土莳植推广应用难



 

我国一些农业设施温室大棚经由多年耕作后 ,土壤质量问题已经显着展现 ,土壤中的亚硝酸盐含量严重超标 ,不溶于水的矿物质(如钙、镁等)在土壤中群集 ,从而造成土质变硬板结 ,农药残留问题突出 ,致使微生物含量镌汰。

 

土壤质量的下降 ,直接影响到设施农业作物的产量和品质。无土莳植挣脱了土地的约束 ,相较于古板土壤莳植优势显着 ,但因现在无土莳植生产本钱较高 ,配套设施不健全 ,经济效益不显著 ,尚未被农民接受。无土莳植手艺只管较成熟 ,但主要照旧用在旅行农业树模园以及科学研究上。




03

设施农业人才流入较少 ,涉农职员水平有待提高



 

 现在 ,我国设施农业主要漫衍在远离都会中央的农村 ,这些地区生涯和医疗条件较差、交通未便当、教育资源稀缺。

 

农业生产相对艰辛 ,事情强度较大 ,农业行业利润较低 ,谋划主体前期基于本钱压力也难以肩负较高的待遇支付 ,难以与其他行业竞争 ,无法吸引人才就业。

 

年轻人特殊是大学结业生经由10多年的寒窗苦读 ,再回家去种地或多或少都有一些不宁愿 ,他们更希望到大都会生涯事情 ,谋划主体只能降低招工的要求。

 

别的 ,设施农业监控系统大多都是基于盘算机开发设计的 ,关于从业职员的专业知识和系统的操作使用有较高的要求 ,职员手艺欠缺就很难充分验展农业设施的生产作用。

 

因此 ,普遍保存用人难、留人难、人才作育本钱高等问题 ,特殊是治理人才、谋划人才和手艺人才的缺乏 ,直接制约着设施农业的建设和生长。

 

对策与建议

玻璃连栋温室

01

设施农业手艺装备优化升级



 

虽然设施生产作业的机械化、情形调控的自动化及生产历程的低碳节能是天下规模内设施农业的生长偏向 ,可是我国现有的设施农业工业应分成2个部学生长 ,一部分是对低档设施温室大棚举行刷新、提档升级 ,研发特定设施作物种类的专家系统 ,并团结物联网手艺实现单个温室大棚个性化控制;

 

另一部分设施工业向外洋蓬勃国家学习 ,尤其是在我国西北地区拥有辽阔的地区、富足的光照资源 ,若是能充分使用这些优势 ,借助相变储热新质料、热泵-水罐储热、地下空间储热等手艺 ,将设施农业生产与可再生能源(太阳能、风能等)生产有用地团结起来 ,开发出相宜非耕地生产的设施农业结构类型 ,低本钱、小型化、稳固可靠的情形控制系统以及智能决议生产治理平台 ,推动设施农业手艺进一步优化升级 ,抵达设施动植物的种养要求控制知足最佳生产情形和高产、优质、高效、清静、周年生产的目的 ,实现集约化、商品化、工业化 ,进而有力地推动我国农业现代化历程。



 

02

因地制宜生长浅易适用的无土莳植



 

无土莳植虽然具有十分诱人的辽阔生长远景 ,但不可通盘照搬某一国家或某一区域的生产模式 ,要思量到各地方自然资源、生产手艺、市场情形等因素 ,只管简化生产手艺 ,降低生产本钱 ,向着适用、有用、浅易的偏向生长 ,便于推广应用。

 

如莳植基质的选择 ,应在作大宗研究的基础上 ,探索外地资源的充分使用。因各地区天气情形差别和栖身人群饮食习惯差别 ,无土莳植的作物种类和安排作物生产上市的时间差别;因各地区的水体质量、施用肥料种类等因素影响 ,制订的无土莳植营养液配方也应有所差别。

 

因此 ,研制配套专用化莳植槽、商品化基质和营养液的自动检测等专用设施、装备 ,将特定设施作物品种的无土莳植手艺体例成操作手册 ,各操作办法均有“指导”可循 ,而农民只须按此“指导”操作即可。




03

培育新型职业农民和建设人才团队



 

加大设施农业从业职员培训是提高设施农业治理水平和手艺应用的主要途径。

 

坚持把科教兴农、人才强农作为支持设施农业生长的重大战略 ,勉励种种涉农科研高校、职业教育学校鼎力大举作育设施农业人才 ,吸引勉励宽大青年报考设施农业相关的院校 ,并以培育和建设手艺立异、应用推广、生产治理的人才团队为重点 ,凭证现代设施农业生产谋划要求 ,建设设施农业手艺装备树模基地、生产治理和系统操作实训基地、委托作育或团结作育人才孵化基地 ,构建一支有文化、懂手艺、善谋划、会治理的专业型人才、复合型设施农业谋划人才步队 ,破解人才缺乏问题 ,为建设和完善设施农业新手艺、新装备推广效劳系统提供人才基础。

 

别的 ,政府部分要团结外地农业特点、人为水平研究出台政策 ,对新型农业谋划主体给予一定的资金津贴 ,形成“谋划主体+政府”的人为支付模式 ,提高设施农业从业职员的收入水平 ,让从业者进得来、留得下、干得久。


04

增强政策帮助 ,指导和羁系投入资金的使用



 

政策帮助是设施农业的基础包管。加速设施农业生长 ,必需出台强有力的规则政策加以指导和推动 ,逐步建设起设施农业治理制度和政策帮助步伐 ,如设施用地、财务投入、信贷、包管、应抢救助等政策。

 

同时 ,加大财务资金投入力度 ,尤其要指导和撬动金融资金和社会资源进入 ,充分调动起差别条理、差别市场主体投身生长设施农业的起劲性 ,建设和完善资金投入包管制度 ,从而形成多渠道、多元化、多条理的投入名堂和包管机制。

 

别的 ,还要增强对资金投入的指导和羁系 ,确保资金使用的质量、效率、清静。加大科技立异投入力度 ,重点支持重大概害手艺课题研究 ,特殊是政府资金要向手艺含量高、生产效果好、种养殖户亟需的设施农业装备倾斜。


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