荷蘭設施農(nóng)業(yè)是國外發(fā)達農(nóng)業(yè)的典型代表,2014 年,,筆者有幸?guī)F參加了由北京市農(nóng)業(yè)局組織的赴荷蘭現(xiàn)代化番茄種植技術(shù)培訓,,對番茄工廠化生產(chǎn)技術(shù)進行了系統(tǒng)學習,并在荷蘭Red Harvest 農(nóng)場親身實踐了番茄生產(chǎn)各個環(huán)節(jié),。Red Harvest 是荷蘭番茄生產(chǎn)面積較大的公司之一,,其在荷蘭東北部新建了30 hm2 高標準玻璃連棟溫室,2014 年番茄產(chǎn)量突破了70 kg/m2,。本文即是筆者通過親身體會,,對荷蘭番茄生產(chǎn)的一些特點進行了總結(jié),希望對國內(nèi)生產(chǎn)有所借鑒,。 荷蘭國土面積狹小,,為使有限的土地得到高效的利用,荷蘭政府大力發(fā)展畜牧業(yè)和附加值高的園藝作物,。目前,,荷蘭現(xiàn)代化溫室面積超過1 萬 hm2,占到農(nóng)業(yè)耕地面積的0.5%,。設施園藝從業(yè)人口12 萬人,,年產(chǎn)值56 億歐元,每公頃平均年產(chǎn)值60 萬歐元,,人均年產(chǎn)值4.67 萬歐元,。其設施園藝產(chǎn)品中,70%~75%用于出口,,其設施農(nóng)產(chǎn)品土地生產(chǎn)率及出口率均名列世界第一,。荷蘭溫室以栽培花卉和蔬菜為主(表1),,蔬菜又以番茄,、甜椒和黃瓜為主,3 種作物種植總面積占到蔬菜種植面積的85% 以上,。荷蘭設施栽培在高標準連棟溫室的基礎上,, 采用先進的栽培技術(shù)以及配套現(xiàn)代化的硬件設備, 以提高單位面積的產(chǎn)量,。目前,, 荷蘭蔬菜作物產(chǎn)量水平居于世界領先地位,,其中,番茄(圖1)平均每平方米產(chǎn)量達到了60 kg 以上,, 甜椒達到了35 kg,,而黃瓜則達到了90 kg,是國內(nèi)平均水平的3~4 倍(表2) 高標準的玻璃連棟溫室是實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎荷蘭的玻璃溫室經(jīng)過多年發(fā)展,,結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟,。以Red Harvest 農(nóng)場為例,該農(nóng)場溫室建于2009 年,, 結(jié)構(gòu)為典型的Venlo 型全玻璃溫室(圖2),,脊高7 m,天溝高6.3 m,,柱間距5 m,,跨度8 m。與國內(nèi)玻璃連棟溫室相比,,首先是溫室脊高較高,,既能夠滿足溫室內(nèi)吊線栽培系統(tǒng)的需要,又能夠增大緩沖空間,,維持室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,。另外,目前荷蘭溫室單棟溫室面積普遍較大,,平均單棟溫室面積在1 hm2 以上,, 如Red Harvest農(nóng)場番茄生產(chǎn)溫室每棟面積為7.5 hm2,在增大緩沖能力的同時便于實現(xiàn)規(guī)?;?、機械化管理。 智能化的環(huán)境控制體系是實現(xiàn)高產(chǎn)的關(guān)鍵在環(huán)境控制方面,,荷蘭溫室全部采用自動化控制,,對溫室內(nèi)溫度、濕度,、CO2 濃度等環(huán)境因子能夠?qū)崿F(xiàn)自動化監(jiān)測,、記錄和調(diào)控,為番茄生長提供適宜的環(huán)境條件,。 ◆ 光照管理 光照是滿足作物生長的關(guān)鍵因素之一,,在其他因素滿足的條件下,增加1% 的光照意味著增加1% 的產(chǎn)量,。荷蘭非常注重玻璃清潔,,一般溫室都配有玻璃清潔機,一般每年清洗8~10 次,,保證溫室透光率可達70% 以上(圖3),;另外,,與國內(nèi)連棟溫室不同,荷蘭溫室一般不設有外遮陽,,內(nèi)部一般只有一層保溫幕,,兼做內(nèi)遮陽,大大提高了光照透過效率,;荷蘭大概20% 左右溫室配備有補光燈,,以高壓鈉燈為主,功率為1000 W/盞,,懸掛密度為每盞燈補光面積為10 m2,。 ◆ 加溫管理 荷蘭溫室番茄生產(chǎn)加熱方式以熱水管道加溫為主,溫室底部的熱水管道同時作為軌道車的行進軌道,。荷蘭熱水主要采用天然氣鍋爐加熱,,通過電腦自動控制,可以隨時開啟或關(guān)閉加溫鍋爐,,滿足溫室內(nèi)的溫度條件?,F(xiàn)代化的連棟溫室一般配有CHP(熱電聯(lián)產(chǎn))系統(tǒng)(圖4),具體是指以天然氣為燃料,,在為溫室生產(chǎn)提供熱量的同時,, 將剩余熱量轉(zhuǎn)化為電能的新型鍋爐系統(tǒng)。目前,, 該加熱系統(tǒng)在荷蘭應用面積超過7000 hm2,, 其產(chǎn)生的電量占到荷蘭全年電量消耗的10% 以上。 ◆ 通風降溫管理 荷蘭溫室通風降溫系統(tǒng)主要包括溫室天窗,、循環(huán)風機,、內(nèi)遮陽等設備。溫室內(nèi)通風降溫主要是通過溫室屋頂天窗開啟來實現(xiàn),。現(xiàn)代化的連棟溫室可根據(jù)時間,、溫室內(nèi)溫度、外界光照條件,、室內(nèi)濕度條件等因子來控制天窗是否開啟及開啟角度,;為保證溫室內(nèi)氣候均一,荷蘭溫室內(nèi)一般設有空氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng),,該系統(tǒng)主要由循環(huán)風機組成,,根據(jù)溫室內(nèi)不同位置溫度變化情況開啟或關(guān)閉,使溫室內(nèi)的氣候保持在穩(wěn)定平衡的狀態(tài),;為防止夏季溫室內(nèi)溫度過高,,一般荷蘭溫室還配有內(nèi)遮陽,兼做冬季時保溫幕,,在夏季光照強度高,、溫度高時開啟,防止溫室內(nèi)溫度過高,。 ◆ CO2 濃度管理 CO2 是植物進行光和作用的主要原料之一,,也是番茄產(chǎn)量的限定因素之一。番茄CO2 濃度飽和點為1400 μmol/mol,,而在實際生產(chǎn)中,,溫室內(nèi)的CO2 濃度遠低于飽和點。荷蘭溫室生產(chǎn)設有CO2 增施系統(tǒng),, 能夠維持溫室內(nèi)CO2 濃度在900 μmol/mol 左右,, 可以提高產(chǎn)量30% 以上。CO2 通過天然氣鍋爐加熱產(chǎn)生,,是溫室加熱的附屬品(圖5),。CO2 增施的工作流程為白天鍋爐工作,產(chǎn)生的CO2 經(jīng)過過濾后進入生產(chǎn)溫室,,而鍋爐產(chǎn)生的熱水則貯存起來,,在夜間需要加溫時將熱水輸入溫室。 現(xiàn)代化的栽培技術(shù)是實現(xiàn)高產(chǎn)的核心溫室生產(chǎn)經(jīng)過多年的發(fā)展,,形成了一套現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)體系,。以Red Harvest 農(nóng)場番茄生產(chǎn)為例,現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)包括品種選擇,、植株管理技術(shù),、無土栽培技術(shù)、嫁接技術(shù)等,,這些技術(shù)經(jīng)過多年的試驗和實踐經(jīng)驗總結(jié)成標準化的生產(chǎn)技術(shù),,體現(xiàn)出較高的科學性、實用性和規(guī)范性,,是實現(xiàn)番茄高產(chǎn)的核心,。 現(xiàn)代化的水肥灌溉及監(jiān)測技術(shù)是實現(xiàn)番茄高產(chǎn)的重要措施◆ 自動化的灌溉系統(tǒng) 目前國內(nèi)蔬菜灌溉以經(jīng)驗灌溉為主,在適宜條件下番茄灌溉總量,、灌溉頻率數(shù)據(jù)無法和番茄生長及氣候環(huán)境結(jié)合,,導致無法實現(xiàn)水肥一體化、智能化,。荷蘭設施采用精確控制系統(tǒng),,不但可以根據(jù)作物不同時期調(diào)整灌水量,而且可以在一天當中,,根據(jù)太陽輻射的情況及時調(diào)整供水量,,以保證在滿足作物需求的同時,避免水分浪費。 ◆ 精準施肥,,配肥及肥料供應標準化 荷蘭番茄生產(chǎn)施肥精準性主要體現(xiàn)在兩個方面,,一是質(zhì)量上。每周的肥料配方都是由主業(yè)肥料咨詢公司為其提供,,生產(chǎn)者根據(jù)回液測試值,、雨水的測試值,調(diào)配符合某一特定時期的配方的營養(yǎng)液母液,。溫室也有專門負責收集每天每株植株的供應量,,并且每天都會收集巖棉塊中的營養(yǎng)液,對EC 值,、pH 值等主要指標進行測試(圖6),,同時及時輸入施肥系統(tǒng),以確保制定第2 天所用的營養(yǎng)液的合理配比,。二是用量上,,番茄營養(yǎng)液用量由施肥系統(tǒng)控制,根據(jù)溫度,、光照等環(huán)境因素不同而不同,。為保證植株生長期間提供適宜的營養(yǎng)成分,荷蘭溫室生產(chǎn)一般采取定期的檢測體系,,及時進行調(diào)整,。 系統(tǒng)的病蟲害防治體系是實現(xiàn)高產(chǎn)的保證荷蘭溫室病蟲害防控堅持源頭控制和綜合防控的理念,以溫濕度精準調(diào)控以及有益昆蟲生態(tài)系構(gòu)建為基礎,,充分發(fā)揮自然調(diào)控和生態(tài)調(diào)控優(yōu)勢,,同時以科學化學防治為必要補充,通過定期監(jiān)測預警,,制定最佳防治策略,,以達到有效防控病蟲害、減少產(chǎn)量損失,、保障產(chǎn)品安全的目的,。 ◆ 完善的病蟲害隔離體系, 確保生產(chǎn)環(huán)境安全 荷蘭溫室一直在打造密閉的作物生長系統(tǒng),,進入生產(chǎn)溫室有一套嚴格的消毒流程,,一般外來人員必須經(jīng)過更換一次性消毒服、手部消毒,、腳底消毒的程序后才能進入生產(chǎn)溫室(圖7),。操作工人每天進入溫室也必須經(jīng)過更換工作服,手部消毒的程序,。另外,,具體操作工人每操作完成一項工作后,還必須對工具進行消毒。每茬作物生產(chǎn)結(jié)束后,,一般會對溫室內(nèi)進行徹底的消毒,。完善的病蟲害隔離體系,杜絕了人為將病蟲害帶入溫室,,保證了溫室潔凈的生產(chǎn)環(huán)境,。
◆ 精準的環(huán)境調(diào)控,,提供植株最佳生長環(huán)境 控制溫室內(nèi)適宜的溫,、濕度條件是確保植株正常生長、病蟲害少發(fā)的關(guān)鍵因素,。以Red Harvest溫室番茄生產(chǎn)為例,, 通過加熱系統(tǒng)、CO2 供給系統(tǒng),、通風系統(tǒng)及計算機控制系統(tǒng)的綜合運用,,在番茄生長期內(nèi), 能夠確保番茄生長溫度為16~22℃,, 白天濕度控制為75%~80%,, 夜間濕度控制為85%~90%,晴天溫室內(nèi)CO2 濃度達到800 μmol/mol 以上,,實現(xiàn)了實時,、精確調(diào)控,確保適合番茄生長的氣候環(huán)境,,避免了病蟲害的發(fā)生,。 ◆ 采用無土栽培基質(zhì),避免土傳病害發(fā)生 荷蘭番茄生產(chǎn)一般采用巖棉作為生產(chǎn)基質(zhì),,該基質(zhì)生產(chǎn)面積占到生產(chǎn)總面積的90% 以上,。由于巖棉是由巖石經(jīng)高溫融熔抽絲而成,與其他基質(zhì)相比,,質(zhì)輕,、多孔,且不含病蟲害,,有效避免了土傳病害的發(fā)生(圖8),。 ◆ 以生物防治為基礎,兼?zhèn)湮锢矸乐?、化學防治 荷蘭溫室生產(chǎn)病蟲害防治以生物防治為主,,以物理防治、化學防治為輔,。以Red Harvest 溫室番茄生產(chǎn)為例,,主要蟲害防治對象為白粉虱、潛葉蠅、蚜蟲等,, 白粉虱采用盲蝽(Macrolophuscaliginosus ),、麗蚜小蜂(Encarsia formosa )(圖9)等天敵防治;潛葉蠅采用潛蠅姬小蜂(Diglyphusisaea )防治,;采用藍板防治薊馬,、黃板防治白粉虱和蚜蟲。在病害防治方面,,除控制適宜的濕度條件外,,采用硫磺熏蒸器防治白粉病。 ◆ 定期的監(jiān)測預警機制,,制定最佳的防治策略,、提高防治效果 以Red Harvest 農(nóng)場番茄生產(chǎn)為例,農(nóng)場的植保專員每周定期對灰霉病,、白粉病等病害以及潛葉蠅,、白粉虱、煙粉虱,、蚜蟲等蟲害進行監(jiān)測,,病害發(fā)生或蟲害超出天敵防治范圍則及時采用農(nóng)藥進行防治。例如,,白粉虱采用黃板進行監(jiān)測,, 黃板大小為25 cm×10 cm, 如果兩周同一黃板白粉虱增加數(shù)量超過80 頭/ 片,,則采用化學防治方法進行防治,。 配套的硬件體系減輕了勞動強度顯著提高工作效率 荷蘭溫室生產(chǎn)人工成本占到30% 以上,減少用工和降低勞動強度是荷蘭溫室生產(chǎn)一直追求的目標,。溫室作業(yè)省力化滲透到溫室生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),。荷蘭設施溫室采用自動化控制系統(tǒng),將環(huán)境控制,、水肥管理,、數(shù)據(jù)檢測等設施設備進行統(tǒng)一管理。以Red Harvest 為例,,該農(nóng)場溫室自動化控制系統(tǒng)為priva connext 系統(tǒng),,該系統(tǒng)將加熱系統(tǒng)、CO2 增施系統(tǒng),、灌溉系統(tǒng),、通風降溫系統(tǒng)、營養(yǎng)液回收利用系統(tǒng)等進行了集成,,方便在一臺電腦上可以控制整個溫室正常運轉(zhuǎn),;另外,,溫室內(nèi)一般還配備有采摘作業(yè)車、可升降軌道車,、運輸作業(yè)車等省力化裝備體系,,進一步提高了工人操作效率。 專業(yè)化,、細節(jié)化的工人管理進一步提高了操作效率人工成本是荷蘭溫室生產(chǎn)的主要成本之一,,可占生產(chǎn)成本的30% 以上。為降低人工成本,,除了應用自動化設備以外,,荷蘭溫室生產(chǎn)普遍采用專業(yè)化的分工、完善的管理及監(jiān)管體系來提高工作效率,。以番茄工廠化培訓團實習農(nóng)場RedHarvest 為例,,該農(nóng)場每7.5 hm2 溫室從事植株調(diào)整工人共計29 人,,按照工種的不同,,分為打葉、采收,、疏花疏果,、落秧、繞秧打叉等操作,,每項操作專人負責,, 其中, 打葉11 人,、采收8人,,落秧4 人,繞秧打叉3 人,,疏花疏果3 人,。為方便工人管理, 溫室配備“Hortimax” 管理系統(tǒng)( 圖10),, 通過高效的人員管理系統(tǒng)和完善的質(zhì)量監(jiān)管體系,,荷蘭溫室番茄生產(chǎn)在保工作質(zhì)量的同時,擁有極高的操作效率,,如每名工人每小時可采收番茄550 kg,,疏花疏果2600 棵,落秧2650 棵,,打葉1100 棵,,繞秧打叉2700 棵,是國內(nèi)工人操作效率的5~10 倍,。 提高設施硬件條件及規(guī)?;潭葢蔀槲磥碓O 施農(nóng)業(yè)發(fā)展方向 目前國內(nèi)設施蔬菜生產(chǎn)主要以農(nóng)民個體為主,,戶均經(jīng)營規(guī)模較小,設施栽培作業(yè)機具和配套設備不完善,,生產(chǎn)過程中的土壤耕作,、播種、微量灌溉,、施肥,、環(huán)境監(jiān)控等絕大部分還是靠人工進行,作業(yè)環(huán)境差,、生產(chǎn)效率低,、勞動強度大。另外,,國內(nèi)生產(chǎn)還存在生產(chǎn)品種多樣化,,單一品種種植面積不足、產(chǎn)量偏低問題,,蔬菜價格受市場影響波動大,。國內(nèi)設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應向規(guī)模化,、集約化生產(chǎn)方向發(fā)展,,以形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,提高單位面積土地產(chǎn)出率,。 設施蔬菜生產(chǎn)應向生產(chǎn)專業(yè)化,、管理細節(jié)化方 向發(fā)展 設施蔬菜生產(chǎn)應向生產(chǎn)專業(yè) 管理細節(jié)化方 向發(fā)展 荷蘭設施生產(chǎn)專業(yè)分工明確,從事品種研發(fā),、育種,、生產(chǎn)、銷售均已高度專業(yè)化,,互為支持,,各園藝生產(chǎn)企業(yè)都有各自的經(jīng)營特色,有效遏制了相同產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)品擠占市場“獨木橋”的弊端,,使市場行為更加規(guī)范有序,;而且科技服務業(yè)和農(nóng)民合作經(jīng)濟組織相當發(fā)達,在生產(chǎn)咨詢服務,、生產(chǎn),、供應、采購等不同領域都為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供周到,、全面的服務,;而國內(nèi)設施生產(chǎn)專業(yè)化分工不明顯,除物資供應相對獨立外,,農(nóng)民仍然承擔種子采購、自己育苗、獨立管理等工作,。同時,產(chǎn)品銷售形式相對單一,,以銷售為主的合作社已有一些發(fā)展,但在服務農(nóng)民銷售增值上還未形成主導力量,,設施蔬菜生產(chǎn)在專業(yè)化程度上還有較大差距,。 在管理方面,以荷蘭番茄生產(chǎn)為例,,從環(huán)境調(diào)控,、水肥管理、采收管理等各個環(huán)節(jié)基本能做到智能化,、精準化控制,。生產(chǎn)理念上追求植物工廠的同時, 還積極倡導善待植物的生產(chǎn)理念,, 盡量為植物生產(chǎn)提供最合理,、最舒適的生長環(huán)境; 而國內(nèi)生產(chǎn)基本為土壤栽培,, 在環(huán)境調(diào)控上,, 更多注重土壤和水肥因素, 在生產(chǎn)管理基本靠簡易設施加上農(nóng)民經(jīng)驗管理,,自動化、智能化調(diào)控設備應用程度較低,, 比較容易受自然,、人員自身水平等條件制約。因此,, 借鑒荷蘭農(nóng)業(yè)成功發(fā)展的經(jīng)驗,, 除了在生產(chǎn)上應該專 業(yè)化分工之外, 還應注重生產(chǎn)過程的專業(yè)化,。專業(yè)化分工,、注重細節(jié)管理應成為中國設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。 荷蘭現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是高度組織化的,,家庭農(nóng)場是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體。農(nóng)民大都是各類農(nóng)業(yè)合作社的成員,,農(nóng)民是荷蘭現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上的重要的利益相關(guān)者,。荷蘭農(nóng)民具有較高的教育水平和運用現(xiàn)代化技術(shù)和設備的技能,這與政府長期以來對農(nóng)民教育和培訓的重視息息相關(guān),。目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)勞動力文化程度低,,年齡偏大,、農(nóng)民組織化程度低,在整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于低端地位,。中國要發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),,農(nóng)民是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體,必須通過創(chuàng)新政策鼓勵年輕人投身現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn),,并通過職業(yè)培訓等方式,,提高農(nóng)民的專業(yè)技能。另外,,還應通過發(fā)展農(nóng)民專業(yè)合作社,,切實提高農(nóng)民組織化程度。鼓勵農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)與農(nóng)民專業(yè)合作社建立經(jīng)營聯(lián)盟,。通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中各個利益體的有效分工合作,,提高整體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,規(guī)避市場風險,。 荷蘭設施農(nóng)業(yè)在保持高效率生產(chǎn)的同時,,也保持了極高的水分利用效率。以番茄工廠化培訓團實踐農(nóng)場“Red Harvest” 為例,, 該農(nóng)場2013 年番茄的產(chǎn)量為68.4 kg/m2,,灌溉水總量為811.4 L,每公斤番茄用水量為11.9 kg,,是國內(nèi)單位產(chǎn)量耗水量的四分之一,,其無土栽培技術(shù)、封閉的灌溉系統(tǒng),、精確化的灌溉管理等高效節(jié)水技術(shù)值得借鑒,。 |
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