发布时间:2024-08-30 08:41:31 来源: sp20240830
翠湖智慧农业创新工场3.5万平方米半封闭智能连栋温室里,一排排番茄长势良好。 李树山摄(人民视觉)
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《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出,“构建多元化食物供给体系,培育乡村新产业新业态”。
解决吃饭问题,不能光盯着有限的耕地,要把思路打开,树立大食物观。各地树立和践行大食物观,在全方位、多途径开发食物资源等方面进行了不少有益探索。如何进一步深化农业供给侧结构性改革,提升食物来源的可持续获取能力?如何突破资源环境禀赋制约,增强农业可持续发展能力?围绕这些问题,记者进行了采访。
这里的番茄为何能越夏
数字化管理升级,日均稳定供应5吨鲜果
盛夏时节,走进北京市海淀区上庄镇前章村的翠湖智慧农业创新工场,清新气息扑面而来。3.5万平方米半封闭智能连栋温室里,俨然一片空中番茄“森林”:栽培架成排林立,以椰糠土为基质,番茄藤盘旋而上,绿叶间悬挂着成串的小番茄。
天气炎热,这里的番茄为何还能正常生长?
“常规的降温操作有遮阳、开窗、高压喷雾‘三部曲’,但要营造稳定适宜的温度,这些还不够。”北京翠湖农业科技有限公司生产部负责人李树山说。
消毒、换装,步入温室里顿感清凉。“黑科技”来自脚边的一排排白色圆筒。李树山介绍:“高温下冷水机组正常运转,通过风筒将冷气均匀送到各个角落。哪怕最热的时候,番茄的串形和口感也有保障。”
翠湖智慧农业创新工场是北京市高效设施农业首个试点项目,由北京翠湖农业科技有限公司投资建设。项目共规划建设20万平方米大型智能连栋温室、设施农业研发创新基地及配套协作区。其中,一期项目于2021年底投产运营,二期项目将于今年下半年全面投产运营。
得益于环控系统升级,其他温室已陆续拉秧,温室里一片生机盎然。李树山说,大型智能连栋温室在生产方式上有很大优势。
首先是用地集约。“一大特点就是通透。”李树山介绍,这类温室由拱形骨架和高透光减反射散射玻璃构成,可充分利用自然光。连栋温室每个生产隔间通过天沟连接,单体规模可达到5公顷以上,有效提高了土地利用率,实现规模化、标准化生产。
其次是管理精细。白色轨道上,升降车、打叶车、采果车灵活穿梭。负责给番茄“盘头”的工人陈一站在升降车上,将整理好的茎蔓绕在直通顶棚的线上,让植株向上生长、增加分杈。向立体栽培要产量,单株番茄茎蔓一年能长到十六七米,可采收35穗以上,一平方米能长出20多公斤果。
偌大的温室里,数字化管理后台一刻不闲。水肥系统封闭运行:施肥机连接电脑和灌溉管网,根据定期全元素检测、果实成长转色情况,将养分送到植株根部,多余的营养液重新收集利用。“有了集成应用环境调控、省力化装备、自动控制平台等设备,劳动强度低了,管理精度高了,人均打理上千平方米不在话下。”李树山说。
午后骄阳收起,大雨哗哗落下。棚顶窗户自动关闭,风雨一丝进不来,室内还能保持亮堂。
高品质的串收小番茄,已进入北京等地商超。“各地能越夏的生产基地不多。小番茄货量下降,处于行情上升期。”销售部负责人程佳兴随手捧起一穗番茄,不多不少、正好8颗。“像这样的一串基本可认定为A级。”程佳兴介绍,夏茬淡季,一座温室日均能为市场稳定供应5吨鲜果。
如何把成本降下来
补上关键技术短板,促进多渠道节本增效
采访中,记者听到最多的词是“高效”和“降成本”。
“高效设施农业的投入较高,想把成本降下来,掌握自主技术是关键。”翠湖农业科技有限公司科技部负责人刘雪介绍,在智能连栋温室的设计和建设方面,翠湖农业实现了设施国产化率80%,推动单位平方米建设成本降到2000元以下。但是跟一些设施农业发达国家相比仍有差距。
为了加快补上关键技术短板,翠湖农业联合相关科研单位,采用“揭榜挂帅”形式开展协同创新项目攻关。
“当前,我国设施园艺生产有三个矛盾需要解决,即温室大型化与降低运行能耗、结构选型与宜机化,以及传统经验管理与智慧决策之间的矛盾。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心首席科学家赵春江介绍,团队挂帅了“智能连栋温室数字化关键技术研究与应用”课题,重点应用信息技术手段,实现智能温室生产的全程数字化和自主化智慧管理。
团队已为翠湖农业量身打造了“感知—决策—控制”一体化数字服务平台——“首农翠湖工场数据管理平台”。“平台配套了自主研发的传感器,实现了环境精准感知、远程在线监测和信息反馈。”赵春江说,未来还将在智能化调控和精准作业方面应用自主研发的技术装备,逐步实现智能温室关键技术装备的国产化替代。
降成本的空间不小。刘雪介绍,围绕智能连栋温室,企业还开展了多项绿色优质生产关键技术研究与集成。比如,根据光照季节性变化,引入不同玻璃喷涂材料,夏季反射多余的光和热,冬季则增加自然透光率。通过调控环境策略,降低能源消耗。
我国设施园艺面积、产量均居世界前列。“设施园艺中近90%为设施蔬菜生产,约占全国蔬菜总面积的1/5,为有效保障‘菜篮子’产品季节性均衡供应发挥了重要作用。” 中国农业大学园艺学院教授高丽红说,也要看到,小拱棚、塑料大棚、日光温室等仍是国内设施栽培的主要形式。
《全国现代设施农业建设规划(2023—2030年)》提出,加快传统优势产区设施改造提升。新技术、新设备赋能,正逐渐改变传统大棚劳动投入大、产出效益不高的局面。在四川旺苍县,去年全县投入涉农资金100多万元,对土棚进行“数智化”升级。
“过去浇地施肥要6个人,有了智能管理系统,效率倍增。”白水镇白水村有机蔬菜生产基地管理员胡明按下水肥一体机按钮,30分钟就浇完了一个大棚,“不仅省力,还可以节水节肥四成左右,单个棚每年省出两三千元。”今年基地10个大棚种上了苹果苦瓜、水果彩椒、香蕉西葫芦等网红蔬菜,每亩可增产500至1000斤。
类型丰富的现代农业园艺设施,让蔬菜四季供应有了持续可靠保障。农业农村部已编制全国设施蔬菜棚型结构与工艺技术图册,聚焦日光温室和塑料大棚,分区域明确了主推棚型结构,提出了设备配置清单和老旧设施改造的工艺做法,为推动设施蔬菜提档升级提供技术指引。“适应我国多样化气候类型,各地按设施结构性能合理安排适宜茬口和蔬菜种类,可以最大程度利用光热资源节约能耗。”高丽红说。
设施种植业未来什么样
供得上、品质优,满足多元场景保供需
谈及未来的设施种植业,高丽红说:“以最少的土地、能耗、人力等资源,产出最多的产品,这是理想中的状态。”在北京、上海等一些人口密集、消费能力强的都市地区,智能连栋温室和植物工厂在蔬菜的应急保供方面具有显著优势,有利于提升主要大中城市蔬菜自给水平。
作为未来设施种植业的方向,完全不受外界环境影响的植物工厂近年来备受关注。由中国农业科学院都市农业研究所自主研发的无人化垂直植物工厂,去年底在四川成都投入使用。工厂单层占地200平方米,作物栽培层数高达20层,年产量可达50吨以上,相当于60亩大田。目前在全国,规模以上植物工厂已达250多座。
针对一些特殊场景下的蔬菜需求,相关研发应用也方兴未艾。浙江省舟山海农海洋科技有限公司总经理张志刚带领团队承担了“海上菜园”项目,研发船用智能种植设备解决远洋渔船上新鲜叶菜缺乏的问题。
船上种菜,难在哪?“主要是空间小、人口多、维护成本高。”张志刚介绍,综合产量、营养上的性价比和操作便捷度,选择金玉兰菜作为船用栽培品种,单套设备占地仅0.5平方米,月产30斤,每斤成本不超过15元。设备现已升级到第五代,并在一些渔船上进行投放试用。
瞄准持续高产,张志刚有更细致的考虑,“下一步打算研发适用于商船领域的大型船用种植设备,建设4个分割舱做立体栽培,每周收一次菜,四五平方米的月产量可达500斤以上,船员们在海上就能吃到更多新鲜叶菜。”
现代设施种植,如何让“菜篮子”拎得更稳当?
在翠湖工场,2021年以来先后试验筛选140多个番茄品种,将市场上认可度高、色彩口感较为理想的品种进行大面积栽种。李树山介绍,二期项目中,9600平方米科研展示温室将引入黄瓜、草莓、蓝莓等更多品种进行栽培试验。
从“有没有”转向“好不好”,绿色优质蔬菜需求日益增长。“目前适于设施栽培的主要有茄果类、瓜类、豆类、绿叶菜类、芽菜类和食用菌类等,可达100多种,但主要集中在番茄、黄瓜、辣椒等十几种常见蔬菜。”高丽红说,同样是家常蔬菜,脆嫩绿甜的甘蓝、口感细嫩清香的华南型黄瓜、软肉型茄子等品种正获得更多消费者青睐,高品质番茄的价格能达到普通品种的3—5倍。
人多地少背景下,智慧农业赋能设施种植业的前景日益明朗。“5G、大数据、人工智能、云计算、机器人技术等逐渐应用于设施农业。”赵春江表示,从世界设施农业发展的现状与趋势看,关键在于环境和作物信息的精准感知、瞄准生长需求的精量调控和高效低损作业,这需要一系列完善的技术体系和装备支撑,仍有待长期的数据积累。
(卢天好参与采写)
《 人民日报 》( 2024年07月26日 18 版)
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