上海設施蔬菜栽培的現狀與展望

1、上海設施蔬菜栽培的現狀與展望余紀柱（上海市設施園藝技術重點實驗室上海市農業科學院園藝研究所 上海，201106）目前蔬菜設施仍以單棟大棚及設備簡陋的日光溫室爲主，且仍以經驗式的栽 培技術爲主。“九五” “工廠化高效農業示範工程”通過5省市政府、科委和有 關部門組織從事溫室設計、環境控制、園藝栽培等方面的豊家聯合攻關，在一些 關鍵技術上取得了重大突破。相繼推出適應不同生態類型的低能耗、經濟實用、 具中國特色的關鍵技術和較爲先進的生産設備-如首座國產智慧化溫室研製成 功，多種環境因數全程自動控制系統處於試運行階段。與溫室類型、專用品種配 套的各項栽培技術趨於成熟。隨著“工廠化高效農業示範工程”的實

2、施，與之相 關的配套産品的研究也得到了較好的發展，如熊蜂、天敵的繁殖與應用技術、滴 灌專用肥料的研製等都取得了突破性的進展。但與或際先進水平相比，我國工廠 化農業尚存在較大的差距，如基於安全衛生的標準化栽培技術體系尚未形成，而 更高層次的栽培管理專家系統的研製與應用尚處於初級階段，具主知識産權的 環境與灌溉控制系統尚不完善，而專用品種的國產化尚需經過較長的研究過程， 目前國外溫室專用品種在大型溫室中的應用有越來越多的趨勢。從而制約了工廠 化農業的産業化進程。本文結合上海情況談談設施蔬菜栽培的現狀及展望。1國內外設施蔬菜栽培的現狀1.1國外設施栽培的現狀隨著國家工業和經濟的發展，園藝設施已由地膜

3、覆蓋、普通塑膠溫室發展到 具有人工環境控制設施的現代大型溫室和植物工廠。目前全世界普通塑膠溫室面 積已達60萬帥2以上。80年代以來，開始發展適應機械化作業的大型連棟玻璃溫 室，其環境控制及灌溉均實現了自動化。全世界目前有大型現代化的玻璃溫室4 萬多公頃，主要分佈在西歐。其中以荷蘭的溫室業最爲發達，其大型連棟玻璃溫 室面積爲1. 2萬hm2，占世界玻璃溫室的1/4，高新技術的應用得到普及。美國的 園藝設施雖然規模不大，但其設備與生産水平都是世界一流的。美國對工廠化農 業尖端技術的研究非常重視，例如開展了工廠化農業自動迥圈生産技術的研究， 已有農業生物智慧型機器人操作的全自動的工廠化農業設施。農

4、業發達國家由於 無土栽培技術的普及、高産品種的開發、栽培環境的改善、熊蜂及天敵的應用、 電腦輔助決策系統的廣泛應用等，而使産量大幅度提高，如溫室番茄年産量可達 70-80 kg/m2。智慧化資訊技術特別是專家系統技術在世界農業領域中的應用始於70年代 末。經過20餘年的發展，應用已遍及作物栽培管理、設施園藝管理、水産養殖、 植物保護、育種等各方面。由於專家系統在處理不完全資訊和資料上的潛在能力， 該項技術特別受到農業科學家的青睞，發展迅速。迄今爲止，世界各國已研製成 功衆多的實用專家系統，根據中國農科院文獻中心對cab文獻資料庫的檢索查詢， 共查出最近十年300多篇相關文獻。其中有著名的農業專

5、家系統如c0mmax (用於 棉花管理)、plat/ds (用於大豆病害診斷misting (用於溫室噴霧控制)等。 還推出一系列農業專家系統開發工具如：calex、select、palms、m1ccs等。美國 德克薩斯州的a&m大學著手開發的“2000年電腦化農場”，目的在於通過研究與 示範，將大部分商品化資訊技術包括通訊、監測、類比、自動控制和專家系統等 有機結合，綜合服務於農場生産的管理。發達國家設施農業迅速發展的主要原因：(1) 消費及生活需求。隨著生活水平的提高，消費者希望一年四季能吃到新 鮮可口、優質的蔬菜。(2) 發達的工業。可爲溫室提供價廉先進的成套裝備。(3) 發達的

6、科學技術。依靠先進的育種技術提供優良品種，利用電腦控制技 術，爲作物創造最佳環境條件等。(4) 政府、企業的財政支援和政府的政策導向。政府及企業的鉅額財政補貼 是發達國家溫室得以高速發展的重要原因。(5 )完備的溫室生産社會化服務體系。1.2國內設施栽培的現狀隨著優質農產品市場的發展和農業種植結構的調整，以溫室及其配套設施爲 代表的設施農業技術發展迅速。到1999年底，我國設施栽培面積已達150萬hm2， 其中塑膠中小拱棚約65萬hm2、塑膠大棚35萬hm2、各類溫室約50萬hm2，其中 進口溫室約200 hm2，國產大型溫室約800 hm2。上海市設施栽培面積爲2700 hnf， 其中連棟塑

7、膠大棚約130 hm2，引進溫室30 hm2。仍以單棟大棚生産爲主。長期形成的傳統的設施栽培技術帶來的負面效應已日趨嚴重：(1 )大量施用化肥使産品質量下降、次生鹽漬化加重、地下水質惡化；(2 )未重視蔬菜作物的輪作，使土傳病害加重；(3 )由於環境的不可控，病蟲害易發生，長期以來，化學農藥是病蟲害防治 的主耍措施，且品種單一，致使蔬菜品種産生抗藥性，用藥量日益增大，使蔬菜 産品的農藥殘留量居高不下，難以達到産品的安全衛生。九十年代中期以來，大型連棟溫室得到迅速發展，但由於軟體的發展嚴重滯 後，致使正在發展的中高檔溫室仍主耍沿用單棟大棚的經驗式的管理方式，未能 充分發揮中高檔溫室的設備及空間優

8、勢，即使現代化農業園區也不例外，未能取 得相應的經濟效益。因此，經營者更願意利用設備相對簡單的單棟大棚及日光溫 室從事蔬菜生産，以獲得比露地相對較高的經濟效益，從而使設施蔬菜生産在低 水平徘徊。連棟溫室目前存在的問題具體表現在：(1) 增效不明顯連棟溫室的造價是單棟大棚的10倍左右，因此，連棟溫室必須生産高效益的 蔬菜産品；與國外蔬菜生産相比，由於我國能源價格高而蔬菜産品價格低，因此， 上海地區發展的國產大型連棟溫室一般不配備加溫設施，如何利用大型溫室的優 勢在不加溫或低能耗的前提下生産高效益的蔬菜産品是u前迫切需要解決的問題 之一。(2) 缺乏專用品種與單棟大棚相比，大型連棟溫室對蔬菜品種的

9、耍求更高，但目前尚缺乏相應 的專用品種。國外品種在加溫溫室中表現良好，但種子價格昂貴，是國產種子價 格的幾十倍甚至上百倍。而且，由於國產連棟溫室環境可控程度較低，易出現低 溫高濕現象。而國外品種長期生長在較適宜的環境中，抗逆能力較差，遇低溫易 受凍害，高濕易發病，在生産中應用風險大。(3) 缺乏配套的栽培技術及茬口調優的能力隨著農業産業結構的調整，大多數原本種植大田作物的農田改種蔬菜作物， 加之交通的便利，周遍地區如山東、江蘇、安徽等地的蔬菜産品大量湧進上海市 場，給本市的蔬菜生産帶來很大衝擊，由於上海的蔬菜生産成本較高，採用傳統 的生産方式無競爭優勢可言。必須充分利用相對高檔的連棟溫室生産高

10、檔優質的 蔬菜産品。上海已發展130多h*國產連棟塑膠溫室，但生産者對種什麽及如何種 尚茫然不知，勢必影響到連棟溫室的綜合效益，進而阻礙連棟溫室的發展。(4 )缺乏解決土壤鹽漬化的有效方法多年的保護地栽培使土壤鹽漬化加重，連棟大型溫室的發展將加速土壤的鹽 漬化，上海地區地下水位元高，鹽漬化現象將更加嚴重。解決土壤鹽漬化的有效 途徑之一是採用無土栽培，而目前絕大多數生産者很少系統地掌握無土栽培技 術。在土壤鹽漬化較輕的地區，可通過科學的土壤施肥技術緩解土壤鹽漬化，但 目前這一技術尚未引起足夠重視。(5 )缺乏相應的病蟲害綜合治理技術大型連棟溫室由於空間大，相對單棟大棚而言，病蟲害防治技術尤爲重要

11、，稍一不慎，即可能帶來大面積減産甚至絕收，對於新近接觸大型溫室的生産者來說尚無此概念。(6 )缺乏安全衛生蔬菜生産的操作規程隨著生活水平的提高，消費者對安全衛生蔬菜産品的需求欲望越來越強烈， 但目前尚無安全衛生蔬菜生産的操作規程。總體來講，我國設施蔬菜栽培與國外的主要差距表現在：(1 )薄膜覆蓋材料、滴灌設備及技術、環境控制設備及技術、專用農機具等。(2) 溫室專用品種及配套的標準化栽培技術。(3 )勞動者素質。(4) 政府及企業的扶持力度及市場導向。因此，我國的大型溫室尚難以取得預期的經濟效益，長此下去，勢必影響到 我國設施農業的持續發展。2工廠化農業是上海設施農業的發展方向上海的設施農業經

12、多年改革、調整與發展，已取得了巨大的進步與成就。但 是由於下列原因，仍然存在不少問題：(1)人均資源擁有量少，外延式發展能力明顯薄弱，目前的人均耕地僅爲0. 3畝。 (2 )常規農業及簡易設施農業抗災能力差。(3) 隨著經濟的發展與人民生活的提高，人們對品質的要求越來越高，將更加著 眼于有利於自身健康的優質、綠色與安全，而這又是常規農業簡易設施農業所難 以做到的。(4 )加入wt0，産業結構調整，交通的日趨便利及上海的高生産成本，迫使上海 的農業注重品質，並走外向型的發展道路。因此，上海的設施農業必將走相對高投入的工廠化農業的道路。3設施蔬菜栽培的展望3- 1節能保溫技術的進一步發展從經濟角度

13、看工廠化生産的難點在於節能，就上海地區而言，主要是冬春季 節的節能保溫。因此在溫室的結構設計中，保溫與光能利用技術將被廣泛地研究 和應用。荷蘭年光照率約爲我國的50%左右，但蔬菜等作物的産量是我國的23 倍左右，其中的主要原因之一是對散射光的充分利用。3. 2利用現代育種技術培育大型溫室專用品種由於露地及一些小型設施中的栽培環境與現代化大型溫室的環境條件差異很 大，同種作物中原有的品種已不再適應大型設施栽培的要求。因此，採用現代育 種手段，綜合遺傳、生理、生化、生物技術、栽培等多學科培育出高産、優質、 多抗性的設施專用品種爲當務之急。3. 3設施栽培作物種類將進一步拓寬目前引進溫室中有相當一部

14、分虧損現象就已向我們發出警示：根據1=1前的市 場流通程度與交通運輸能力，一味地生産常規蔬菜已舉步唯艱，根據上海的生産 成本，除部分蔬菜外，水果、花卉、一些具高附加值的香料、藥用植物、食用菌 等都可作爲設施栽培的作物。3. 4進一步重視安全、衛生、優質綜合栽培措施的應用3. 4. 1 土壤栽培中的配方施肥技術的應用由於長期過量施用化肥，上海地區設施栽培耕地都不同程度地存在次生鹽漬 化現象，既影響了産量又使蔬菜産品質量降低。因此，必須改變現有的施肥方式， 如採用配方施肥，即根據土壤肥力、作物不同生長期及不同季節對肥料的需求進 行精確施肥，以避免土壤次生鹽漬化的進一步加重及對蔬菜品質的影響。3.

15、4. 2無土栽培技術將越來越受到重視無土栽培技術可更有效地控制化肥的施用量，且具有避免連作障礙、便於自 動化生産管理、改善勞動條件、生産高品質的産品、實現周年化生産等諸多優點。 因此，隨著現代化設施栽培的發展，無土栽培必將受到廣泛的重視與更爲深入的 研究。目前，歐共體國家近90%的果菜與花卉的生産採用無土栽培。無土栽培技術體系中的重點研究領域：在作物不同生育階段營養液的調配技術與日常管理中的取樣、分析、修正及 更新等一系列監控技術的研究。在基質栽培中，除蒸汽與化學消毒方法以外，基 質的無污染、低成本的消毒技術研究。3. 4. 3生物天敵、生物農藥的研製與開發利用生物天敵、生物農藥結合生態防治技

16、術，以儘量減少病蟲害造成的損失， 同時使産品安全衛生。3.4.4熊蜂授粉技術傳統的授粉辦法難以適應大規模的現代化生産。國外80年代後期開始應用熊 蜂授粉。目前上海市農業科學院已開始熊蜂的利用研究，有望培育和生産出國產 授粉熊蜂。3. 5管理者及生産者的素質將得到進一步提高大型連棟溫室的生産技術含量較高，要求有較高的栽培管理與經營管理的水 平。特別是在大型連棟溫室發展的起步階段，人的素質尤爲重要。因此，加強相 關技術的培訓工作，提高勞動者的素質是設施生産持續發展的關鍵因素之一。 3.6電腦與農藝技術的結合 361栽培管理專家系統的建立上海現代化溫室面積居全國之首，設施裝備先進，從近年來運行結果看

17、，各 現代溫室基地蔬菜生産存在顯著的不平衡，産量和産品品質差異很大，經濟效益 也相差甚遠。雖然注重了對溫室栽培的各項技術的消化和吸收，並且對一些單項 栽培技術進行了一些研究與示範，但由於經營管理者素質的差異，部分基地栽培 水平提高不快，究其原因主要是栽培技術缺乏規範化，加上經營管理者素質偏低， 又沒有較好的諮詢服務系統作爲支撐。因此，迫切需耍將“九五”研究成果及近 幾年消化、吸收國外的先進技術所取得的成果進行總結，利用資訊化技術進行集 成，開發出栽培管理專家系統，幫助普通經營者提高生産管理水平，提高上海乃 至全國的現代化溫室栽培水平，從而促進溫室産業的進一步發展。3. 6. 2具自主知識産權的氣候及灌溉控制系統的開發以電腦爲核心的自動控制溫室，自1975年在荷蘭問世以來，已成爲現代設施 農業發展的重要手段和措施。其功能在於應用現代化設施及先進的控制技術爲作 物提供最佳的生長條件，以達到高品質、高效益的目的。農業發達國家經30多年的積累和發展，其溫室控制已從單因數控制發展成電 腦資料獲取和控制系統。集測試技術、程序控制技術、通訊技術、電腦技術於一 體，且將其先進的農藝技術融於控制軟體中，形成先進的溫室鬥控系統。不僅提 高了當地農產品的出口競爭能力，還將其溫室産品推銷到世界各