设施农业(邹学奎)xin

设施农业邹学奎[e-mail]四川.成都.崇州1、设施农业的概念所谓设施农业，是指在设施内进行农业生产；它是区别于传统的露地农业相比较而言。设施农业是采用人工技术手段，改变自然光温条件，创造优化动植物生长的环境因子，使之能够全天候生长的设施工程。就是我们平时说的保护地，更多的是指大棚温室。其最大特点是：可人为地调控动植物生长的气候环境，不受“老天爷”的影响——摆脱了“靠天吃饭”的被动局面。2、设施农业分类设施园艺按技术类别一般分为连栋温室、日光温室、塑料大棚、小拱棚(遮阳棚)四类。设施农业从种类上分，主要包括设施园艺和设施养殖两大部分。设施养殖主要有水产养殖和畜牧养殖两大类。3、设施农业在生产中的作用改变小气候——生物环境的作用——高产、优质、高效、安全农业工业化——工厂化农业的作用——标准化、集约化劳动减量化——降低劳动强度和改善环境传统产业升级——大幅度提高生产效益——提供资源利用的效率——带动相关产业发展4、常见的设施农业建设成本玻璃温室的投资成本在600-800元/平方米；PC板温室的造价在700-1000元/平方米；温室主体加上周边道路、加温等配套设施造价在1000元/平方米左右；塑料连栋温室以钢架结构的为主，造价在60-100元/平方米之间；日光温室按建筑材料不同，造价在40-150元/平方米不等；竹木大棚的材料及工本费在10元/平方米左右；钢管大棚，设备投资成本高，造价25元/平方米左右。5、国内设施农业的现状1.科技含量低。我国由于技术和经济的原因，采用的是低投入、低能耗的技术体系。温室结构简易，环境控制能力低；栽培管理主要靠经验，与数量化和指标化生产管理的要求相差甚远；温室种植品种也大多是从常规品种中筛选出来的，还没有专用型、系列化的温室栽培品种，设施条件下农产品的产量和品质始终在低水平上徘徊；2.设施水平低下。从统计数字上看，我国设施栽培面积很大，但设施装备的水平低下，90％以上的设施仍以简易型为主，有些仅具简单的防雨、保温功能，抗御自然灾害能力差，土地利用率低，保温、采光性能差，作业空间小，不便于机械操作，更谈不上对设施内的温、光、水、肥等环境因子的综合调控。虽在一定程度上适应了比较落后的农村经济状况和较低的人民生活水平的需求，但整体设施水平较低，不适应现代农业发展需要；5、国内设施农业的现状3.机械化程度低，劳动强度大。我国设施农业机械的配套水平不高，机械化作业水平低，生产仍以人力为主，劳动强度大。现有的产品机型不多，且多为借用已有的露地用小型耕耘机械。机械化水平低也是制约我国设施农业发展的瓶颈；4.运行管理水平较低。当硬件设施建成后，软件技术将起到主导作用。设施农业发达的国家除了拥有先进的硬件设施，还需要有生产—加工—销售有机结合和相互促进、完全与市场相适应的运行管理机制。6、国外设施农业发展趋势种苗产业发达。荷兰、日本、以色列、韩国等国家非常重视温室用品种选育，能为温室提供专用的耐低温、高温、寡照、高湿，具有多种抗性、优质高产的种苗。如，荷兰境内有１３０个种苗专营公司，种苗资源非常丰富，在脱毒、快繁等方面有很高的技术水平。单产水平高。荷兰温室番茄年产量达到每平方米４０～５０公斤。４２０公顷的蔬菜温室，以生产番茄、黄瓜、甜椒为主，产值高达１２亿～１４亿美元。日本、以色列、韩国、西班牙等国单位面积优质蔬菜产出率亦相当高，因而农户收入水平高。温室日趋大型化。大型温室设施具有投资省、土地利用率高、室内环境相对稳定、节能、便于作业和产业化生产等优点。经营农户减少，面积增加，设施日趋大型化、规模化，连片产业化生产成为趋势。计算机智能化温室综合环境控制系统开始普及。计算机智能化调控装置系统采用不同功能的传感器探测头，准确采集设施内室温、叶温、地温、室内湿度、土壤含水量等参数，并根据作物生长所需最佳条件，由计算机智能系统发出指令，将室内诸因素综合协调到最佳状态。未来的计算机人工智能系统还要和气象站、种苗公司及生产资料、病虫害测报等有关研究机关联网，可以综合分析农资市场、气象、种苗、病虫害发生情况。6、国外设施农业发展趋势管理机械化、自动化程度高。日本、韩国为提高管理水平和劳动生产率，研究开发了多种设施园艺耕作机具、播种育苗装置、灌水施肥装置、通风窗自动开闭温湿度调节装置、自动嫁接装置等。以色列的温室结构先进，装有幕帘、天窗及遮阳网，可根据光照强度自动移动调节，温室温度、湿度调控和通风、施肥、灌水实行自动化、机械化。机器人的使用。日本开发了育苗移栽机器人，可行走的耕耘、施肥机器人，可完成多项作业的机器人，能在设施内完成各项作业的无人行走车、用于组织培养作业的机器人等。无土栽培发展迅速。无土栽培不仅高产，而且可向人们提供健康、营养、无公害、无污染的有机食品。营养液循环利用能节省投资，保护生态环境。荷兰、英国、法国、德国的大部分设施内均进行无土栽培。植物工厂。植物工厂是在全封闭的设施内周年生产园艺作物的高度自动化控制生产体系，可分别称之为蔬菜工厂、花卉工厂、苗木工厂等。植物工厂能免受外界不良环境影响，实现高技术密集型作业。7、新型农业的开发形态新型农业包括设施农业、观光农业、无土栽培、精准农业等现代农业生产、经营模式。该模式运用现代科技手段进行农业生产种植，以及经营，促使农业实现规模化、产业化、精准化等特点。设施农业主要是以智能温室为主，智能温室也称作自动化温室，是指配备了由计算机控制的可自动开启天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿窗帘/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施，基于农业温室环境的高科技“智能”温室。运用先进的科技手段在温室内部提供一个最适宜作物生长的环境。智能温室不仅能够实现农业生产种植，还可以在实现农业观光、科学研究、医疗保健、以及广大群众最为熟悉的生态餐厅功能。1、生产型温室:生产型温室主要以生产种植为主，可以在温室内种植蔬菜、花卉、水果以及育苗组培等功能。​​​生态餐厅是综合运用建筑学、园林学、设施园艺学、生态学等相关学科知识进行规划、设计和建设，以设施调控技术、农艺栽培及管理技术来维护餐厅的优美环境，形成以绿色景观植物为主，蔬、果、花、草、药为辅的植物配置格局，结合假山、瀑布、小桥流水、竹木亭阁等园林景观，全方位立体展现绿色、优美、宜人的就餐环境。农业观光温室农业观光温室是集观光游览、技术展示、科普教育于一体的高科技农业精品主题公园，它将园林艺术、园艺景观、栽培技术、地域文化有机的融合在一起，以现代温室为载体，按照景观规划设计和旅游规划原理，运用现代高新农业科学技术将自然景观（设施作物为主)要素、人文景观要素和景观工程要素进行合理融合和布局，使之成为具有完整景观体系和旅游功能的新型农业景观形态。无土栽培无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。它包括水培、雾（气）培、基质栽培。无土栽培一般可种植蔬菜、花卉、水果、烟叶等农作物。墙式栽培3、墙式栽培采用墙体与PVC管组合的方式一种栽培方式，PVC管内放置基质供作物生长。在无土栽培项目中该栽培方式可作为隔断墙来使用，同时也有美化墙体的作用。三层水培三层水培以水作为作物生长的主要载体，同时配以营养液来给作物提供生长所需的养分，该模式栽培设施封闭性、保温隔热性好，而且纯水陪培养，非常适合现场直接采摘食用。管道式无土栽培4、管道式无土栽培是一种新型的水培设施，可采用立体、平铺等结构方式，主要以种植叶菜类作物为主，该栽培模式生产的蔬菜洁净、无污染、可直接进行采摘食用立柱式栽培5、立柱式栽培是柱子上安装多个类似花盆的栽培槽，里面放入基质进行栽培。立柱式栽培大多种植无公害草莓，草莓挂果后分布在栽培槽的四周，非常可爱，采摘也非常方便，并可以直接食用。A字架栽培6、A字架栽培结构呈A字形分布，有利于作物的采光，也极大的方便了工作人员的日常操作。A字架式栽培结构灵活，可根据不同需要进行合理搭配。因A字架栽培操作简单、洁净，而成为时下阳台农业和屋顶农业的新宠，适合A字架栽培的蔬菜有生菜、油麦菜、油菜、草莓、木耳菜、香菜等。气雾式栽培7、气雾式栽培是将混合了营养液的水进行高压雾化后直接喷到作物的根系上的一种新型栽培模式，作物的根系直接悬挂于栽培容器的空间部，通过根部接触气雾来满足生长所需的条件。气雾式栽培优点是无公害、科技含量高、可直接食用，非常具有实用和观赏价值。水培番茄根AirflowAirinletAiroutletDischargedairductControlledcleanairDischargedairduct密闭式植物生产环境控制系统蔬菜树8、“蔬菜树”采用多杆整枝的栽培方式和合理的调控手段，将一棵普通的伏地苗培养成覆盖面积数十平米以上的“树体”，大大提高产量。展示了单株高产的惊人潜力。在栽培学研究和农业观光方面具有重要价值。​​空中栽培9、空中栽培是利用深液栽培模式，将红薯由传统的栽培转变成水培栽培。水生根系为植株提供充足的水肥，压蔓产生的不定根成为储藏根，实现了根系的分工合作，一次种植，多年采收。这种新型的栽培方式有着非常高的观赏价值和科研价值。沙生栽培10、沙生栽培是一种仿沙漠环境的一种栽培方式，人为的将在沙漠中生长的植物移栽到温室内，用现代农业种植技术模仿沙漠干旱高温的环境，从而使没有去过沙漠的人也能在温室中看到这些新奇特的植物。​​鱼菜共生11、鱼菜共生（Aquaponics）是一种新型的复合耕作体系，它把水产养殖(Aquaculture)与水耕栽培(Hydroponics)这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学的协同共生，从而实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常成长的生态共生效应。工厂化水培生菜系统草莓天瀑12、草莓天瀑主要是以草莓为主，草莓种植在升降式栽培槽内，以基质为培养和营养液载体，草莓挂果后会主动垂直到栽培槽的两侧，并一直向下垂挂，形成一个瀑布状，故取名为“草莓天瀑”。游客置身于草莓下，可观赏，可采摘，具有极高的经济价值。自动施肥灌溉系统​13、精准农业，是农业的一种类型，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，是当今世界农业发展的新潮流。14、自动施肥灌溉系统​该系统采用先进的全自动控制程序，可对植物进行定时定量，分区分段进行精准化的施肥灌溉。使用该系统可节约水60%以上、节约肥50%左右、节约劳力20工时以上，是一款节水、节肥、省劳动力的全自动灌溉施肥。​8、设施农业应用案例1、北戴河集发农业观光园北戴河集发生态农业示范观光园座落在国家名胜风景区北戴河，是全国首家高科技农业旅游AAAA级景区，全国农业旅游示范点、全国旅游标准化试点企业、河北省最美30景区和百姓最喜爱的景区。观光园分为综合活动区、民俗展示区、吃住休闲区、观赏采摘区、娱乐项目区、动物表演区，现已形成了产品系列化、种养生态化、环境园艺化的高效农业生产格局。观光园还利用北戴河特有的旅游资源优势，将现代农业和旅游市场结合起来，发展观光农业。先后开发了空中花园、百菜园、戴河漂流、飞越戴河、戏水摸鱼等30个景点，并推出了冬欢节、农家乐趣味运动会、乡村游等多种综合旅游项目，具有较强的观赏性、参与性、娱乐性！2、中国农业硅谷——杨凌农业高新技术产业示范区杨凌农业高新技术产业示范区（简称杨凌示范区），是中国惟一的农业高新技术产业示范区，成立于1997年7月29日。杨凌现代农业示范园是国家AAA级旅游景区，区位于杨凌示范区西北部，占地面积8.3万亩。3、山东省寿光市蔬菜高科技示范园中国（寿光）国际蔬菜科技博览会是商务部正式批准的年度例会，是目前国内唯一的规模最大的国际性蔬菜产业品牌展会，每年4月20日―5月30日在山东省寿光市蔬菜高科技示范园举行。国家4A级旅游景区。位于山东省寿光市，占地1万亩，建于1999年8月，是一处集科技开发、科普教育、技术培训、试验示范、种苗繁育等于一体的多能功蔬菜科技示范基地。4、中牟国家农业公园