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綠色環控設施農業:我國設施農業發展的必由之路
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綠色環控設施農業:我國設施農業發展的必由之路

綠色環控設施農業:我國設施農業發展的必由之路

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來源:
發布時間:
2011/12/20

設施農業是利用現代工程技術和工業化生產方式,為動、植物生產提供適宜的生長環境,充分利用土壤、氣候和生物潛能,在有限的土地上使用較少的勞動力,以獲得較高的產量、品質和經濟效益的一種現代高效農業生產方式。綠色環控設施農業依托現代工程技術和生物技術改造傳統的沒施農業技術,將植物置于人為調控之下,最大程度地滿足和協調植物生長對光、熱、水、氣和營養物質的需要,提高農業生產力,實現綠色生產,保障設施農業的可持續發展。發展綠色環控設施農業有利于提高農產品質量和檔次,保障城鄉居民消費安全,提高人民生活水平,也利于保護農業生態環境和有限寶貴資源,滿足社會,持續增長的需要,實現持續農業戰略。同時,發展綠色環控設施農業也是提升我國農產品國際競爭力、促進出口創匯的必要保證。發展不同水平綠色環控設施農業受到各國的廣泛重視,是當今世界各國展示農業科技發展水平的重要標志,成為農業發展中最具有活力的新興產業之一。
  
  一、我國設施農業發展及現狀

  我國設施農業發展的歷史可追溯到2000多年前,但由于工業發展條件的限制,設施農業的發展速度非常緩慢,改革開放以后,才真正迎來了設施農業在我國發展的春天。20世紀80年代初(以下均指20世紀),通過溫室和相關技術的引進,在消化和吸收國外先進技術的基礎上,初步形成了我國自身的溫室技術和產品。80年代中期,通過對原有溫室的建筑結構、環境控制技術和栽培技術的優化和改進,逐漸形成適合我國農村實際條件的“節能型日光溫室”。到80年代末期,溫室產業的雛形已經在我國初步形成。90年代,設施農業科技得到各部門的廣泛重視。國家科技部“九五”期間將“工廠化高效農業示范工程”列入國家重大科技產業工程,將“工廠化農業關鍵技術研究與示范”列為科技部“十五”國家重點科技攻關項目。2001年“設施園藝可控環境生產技術”被首次列入國家“863”計劃。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》申明確指出,要積極發展工廠化農業,提高農業勞動生產率,要重點研究農業環境調控、超高產高效栽培等設施農業技術,這對設施農業的發展將起到很大的推動作用。
  目前,我國設施農業在自主知識產權設施研究與開發、園藝優質品種資源的選育、栽培方法與工藝、采后加工與配套設施技術研究等方面已取得了一定成果,形成了不同檔次、不同系列的溫室產品,產業規模已初步形成。最新統計數據表明,2005年我國的設施農業面積已達260萬公頃,總面積居世界第一位。設施農業的發展基本上解決了我國長期以來蔬菜供應不足的問題,并實現了蔬菜周年均衡供應、淡季不淡、周年有余的要求。
  同時,設施生產已從蔬菜擴展到了花卉、瓜果、畜禽和水產養殖、林木育苗、食用菌和中草藥等領域,總產值超過4000億元,其中出口額近50億美元,成為我國許多區域的農業支柱產業。
     
  二、現階段設施農業發展過程中存在的問題

  盡管設施農業在二十多年間得到了長足的發展,但總體而言綠色環控等方面的科技含量仍不高,發展不平衡,存在不少亟待解決的問題,主要表現在以下幾個方面:

  (一)設施裝備落后
  我國設施栽培面積很大,但設施裝備的水平低下,90%以上的設施仍以簡易型為主,有些僅具簡單的防雨、保溫功能,抗御自然災害能力差,無法滿足生產優質產品所需的綠色、無污染環境要求,既不能保證產品產量,也不能保證產品質量。

  (二)科技含量低,產業化水平不高
  發達國家發展工廠化農業采取的是“高投入、高產出”的高科技路線,而我國限于社會發展、經濟和技術水平等原因,設施農業采用的是低投入、低能耗的技術體系。設施栽培技術不配套,多以傳統經驗為主,缺乏量化指標和成套技術,對光、溫、濕、氣等環境因子欠缺綜合調控。溫室種植品種也大多為常規品種,缺乏專用型、系列化的溫室栽培品種,設施條件下農產品的產量.和品質始終在低水平上徘徊。據報道,我國設施栽培的平均單產僅為發達國家的1/3—1/4,設施園藝最高生產水平也僅為荷蘭溫室生產的1/2。以番茄為例,荷蘭的平均單產是我國的7.2倍,單價是我國的8倍,因此產值達到了我國的57.6倍之多11。
  因此,以溫室環境控制、栽培管理技術、生物技術、人工智能技術、網絡信息技術等為主的綠色環控技術是我國今后設施農業發展的主要趨勢。
  此外,我國設施園藝的生產經營方式以個體農戶為主,勞動生產率低,只相當于日本的1/20、美國的1/401。規模化、產業化的水平更低,農戶生產和經營的模式與日益發展的市場經濟之間的矛盾越來越突出,難以走出國門與國際市場接軌。

  (三)農產品安全性和生態環境問題日益突出
  雖然我國設施農產品人均占有量較高,但在設施農業生產過程中,由于受經濟利益的驅動,片面追求數量和產量的增加,經濟效益較高的農產品連年重茬連作,加之盲目過量施用化肥和農藥,不但使農產品品質下降,有害物質超標而危害消費者健康,同時也導致土壤惡化、病蟲害不斷加重、地下水受污染等,嚴重制約著設施農業的可持續發展。另一方面,隨著經濟的發展,社會的進步,消費水平不斷提高,人們的營養意識和健康意識日益增強,對蔬菜、瓜果高營養和保健化的要求與日俱增。因此,在設施農業生產中,迫切需要生產上具有無公害產品生產標準,生產者具有無公害生產意識和技術,以及流通環節中優質、優價的市場機制。近年來各級政府高度重視無公害農產品生產,但與之配套的一系列政策和措施仍需要時日落實,有關技術仍需不斷研究與完善。

  (四)科學研究成果尚未能滿足生產需求
  “九五”計劃以來,國家對設施農業研究的投入力度不斷加大,同時也取得了許多研究成果,并在生產上發揮了重要作用。然而,設施農業產業是一個龐大的系統工程,不可能在短短幾年就能實現總體目標。盡管“九五”期間國家重大產業工程、“十五”期間國家重點科技攻關計劃、國家“863”計劃和國家自然科學基金啟動了一批相關項目,但無論是在工程的整體配套設施的完善程度上,還是在生產的穩定性、產業化程度和現代化水平上,都還只能算是工廠化農業的雛形,尚不能滿足國內生產的迫切需要,與發達國家的農業現代化相比仍有相當大距離,特別是包括耐低溫弱光調控技術、設施土壤可持續利用等在內的設施農業關鍵技術”、設施植物病蟲害環控與農產品安全保障技術、設施生產環境自動控制系統、設施生產技術規范和標準、設施生產專家管理系統、設施生產配套裝備等方面還相差甚遠。
  總之,目前我國設施農業還遠沒有完全實現可控環境下生產,因此,加強這一方面的科技創新和研究將是今后5—10年的重要任務。生態友好、環境可控且保障農產品安全的綠色環控設施農業將成為主要發展方向。
  
  三、發展綠色環控設施農業是我國設施農業發展的必由之路

  (一)發展綠色環控設施農業的必要性
  實施農業標準化,保障食品安全,是關系人民群眾切身利益、關系我國社會主義現代化建設全局的重大任務。我國生態與環境狀況依然嚴峻,嚴重制約農業的可持續發展,食物安全、生態安全問題突出。以科技進步作為解決“三農”問題的一項根本措施,大力提高農業科技水平,加大先進適用技術推廣力度,突破資源約束,持續提高農業綜合生產能力,是加快現代。農業建設步伐的必由之路。
  綠色環控設施農業將傳統的農業技術同現代高技術有機結合,協調其生長對光、熱、水、氣和營養物質的需要,最大程度上克服傳統農業難以解決的限制因素,提高農業生產力和資源利用效率。發展綠色環控設施農業,不僅有利于提高我國農產品質量和檔次,保障城鄉居民消費安全,提高人民生活水平,也有利于保護設施農業生態環境和有限寶貴資源,滿足社會持續增長的需要,實現持續農業戰略。轉變設施農業生產的觀念及方式,建立具有生態合理、經濟高效的現代化農業發展模式,使設施農業走上經濟效益、生態效益和社會效益同步發展的良性循環軌道”。

  (二)發展綠色環控設施農業的幾點建議
  1.發展符合國情、高度可控的現代設施農業體系  我國幅員遼闊、氣候類型多樣、地域條件差別大,經濟、技術、市場條件不一,致使我國不同地區農業生產條件各不相同。要有計劃、有目的地發展設施農業,而不能盲目照搬某一國家或地區的模式。必須重視區域特點,因地制宜,找出適合本地的、先進性與實用性相結合的設施農業類型;形成適合中國國情的綠色環控設施農業體系。
  同時,應該著力加強環境調控技術的研究與應用,提高設施環境的可控性。溫室環境是一個多變量、多耦合非線性、大滯后的復雜動態系統,而且各環境因子與植物生長的關系不確定,很難建立準確的數學模型。在這種情況下引進國外先進技術,需要根據不同地區的氣候條件和生產特點研究、開發適合當地應用條件的調控設備。國外的環境測控設備科技含量和智能化程度高,適當引進可以促進我國設施農業的發展。但必須要做好消化吸收工作,通過技術創新,自主地研制科技含量高、性能可靠、環境控制能力強的智能控制系統。
  2.建立綠色環控設施農業技術創新體系,加快關鍵技術開發  發展綠色環控設施農業必須以科技創新為依托。沒有科技含量或科技含量低的設施農業,將無法確保設施農業得到有效的發展,其經濟效益也是相當有限的。只有以科技創新為依托,才能把資源優勢轉化為市場競爭力優勢、經濟效益優勢,從而使設施農業能走上一條快速、持續發展的道路。因此,必須加大科研投人和開發力度,切實解決設施農業生產中的關鍵技術難題,重視綠色環控設施農業相關技術的協作攻關,積極開展設施農業配套技術的開發研究,切實解決限制設施農業持續發展的一系列問題,如植物耐低溫弱光調控與節能生產、設施土壤可持續利用、病蟲害防控與產品安全保障等關鍵技術問題。   
  3.關注農產品安全,進行無害化設施生產  與生物技術結合,開發出具有抗逆性強、抗病蟲害、耐貯藏和高產的溫室作物新品種,全面提高溫室作物的產量和品質;減少化肥和農藥的投放,降低對農產品和環境的污染,改善農田生態環境;利用生物制劑、生物農藥、生物肥料等專用生產資料,向精確農業方向發展,為社會提供更加豐富的無污染、安全、優質的綠色健康食品。另一方面,通過對溫室環境的進一步優化研究,建立環境控制計算機專家系統,實時監測控制作物生長環境,并診斷病變,做出合理的防治建議。
  4.加快設施生產標準化進程  我國在設施農業的管理技術方面與國外水平存在明顯差距。借鑒有機農業、生態農業等先進模式及世界農業標準化的經驗,建立完善的綠色環控設施農業標準化體系,包括溫室及配套設施性能、結構、設計、安裝、建設、使用標準;設施栽培工藝與生產技術規程標準;產品質量與監測技術標準等,從而提高科技成果對設施農業的貢獻率,提高設施農業的產量水平,并確保設施農產品質量安全。
  5.循序漸進推進綠色環控設施農業進程  我國設施農業的技術水平與國外水平尚存在明顯差距。我們一方面不能固步自封,停留在目前的低水平設施農業水平上,另一方面,我們也不能脫離我國的社會經濟水平,盲目引進發達國家設備來提升我國的設施農業水平。然而,作為我國現代農業發展方向之一的綠色環控設施農業,其發展也不是一蹴而就,需要基礎性和應用性研究并舉,配套裝備開發和農藝技術革新并舉的策略,遵循以點帶面,走循序漸進的發展模式。
  
  四、結語

  設施農業既是一種高效、優質生產的新技術,又是一個富有活力和發展前景的新興農業產業。盡管目前設施農業還存在著這樣那樣的問題,但是隨著綠色環控設施農業理念的形成及發展,隨著設施農業栽培和工程技術的不斷進步,應當發展符合我國國情、高度町控、安全無害、高標準化的現代設施農業體系,設施農業在我國必將得到持續、快速、健康的發展。

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