从国外设施园艺状况看我国设施园艺的发展
温祥珍
我国设施园艺的发展为丰富消费者的菜篮子,提高人民生活水平,做出了巨大贡献。当前温室产业正处于一个新的变革阶段,今后如何发展不妨从国外设施园艺状况中汲取些有益的经验。
1 荷兰、日本温室园艺的特点
1.1 荷兰温室园艺的特点
荷兰是世界上人口密度最大的国家之一,人多地少(4万km2国土上有1600万人口)的矛盾很突出,但它也是世界上农产品出口量最大的国家之一。园艺、畜牧、种苗、温室设施设备享誉世界,是世界园艺强国。其温室生产特点主要表现在以下几个方面。
①荷兰温室面积只有1万hm2,其中4200hm2种植蔬菜:番茄、甜椒、黄瓜是主体作物*。86%的蔬菜产品出口到世界各地,产值达12~14亿美元,占荷兰农业总产值的7.5%,是荷兰的重要经济支柱。
②温室结构以轻型材料的芬洛式(Venlo-type)连栋温室为最多。其跨度以3.2m为基数,6.4、9.6、12.8m为单间跨度,便于作物种植安排(一般以1.6m的行距种植)。
③透明覆盖物以玻璃为主。玻璃透光保温持久性好,不需经常更换,能长季节不间断生产,并利于计算机管理,根据外界风速、风向、光强、降雨等情况及时调整各种设备运转,减少风险,实现环境条件的动态模拟。
④实行专业化生产。通常每一农户只栽培一种蔬菜,这对种植者积累经验,提高技术有益,能稳定提高产量与品质,同时也促进了专业设施、设备的开发利用,温室的机械化、自动化控制更易实施,劳动生产效率提高,生产成本降低。
⑤集中生产。荷兰温室主要集中于西部沿海地区。这一地带冬暖夏凉,四季气候温和,雨量充沛(年降雨量1100mm),雪少雹少,光照好,温室环境调控耗能少,作物生长好,并且海陆空运输十分便利,使产品得以迅速销运。
⑥注重节省能源并充分利用自然资源。温室内设置2层保温幕,用于调光调温,温室四周设置保温反光层,白天增光夜间保温、增强补光保温效果;温室采用联合热电供应系统,大型温室企业或几户温室种植者合用一套,它以天然气为动力,产生的热供温室加温,产生的电力供应温室动力系统,燃烧产生的CO2用于温室生产。并且温室外大都设有集雨池,利用温室屋面收集雨水进行无土栽培,经济实用。
⑦采用无土栽培。荷兰64%的温室采用基质(岩棉)栽培,果菜全部采用基质栽培。无土栽培不仅克服了连作障碍,而且更便于计算机管理,精确控制根际环境(温度、EC、pH、离子配比),提高产品整齐度,从而使商品率由60%提高至90%。
⑧温室单栋规模愈来愈大。1975年至1995年间,经营规模在0.01~0.5hm2的农户迅速减少,大于2hm2的稳定增加。装备日趋完善,大规模温室(>2.0hm2)采用计算机控制与管理,环境调控能力提高,单位面积造价相对降低,而产量则稳步提高。
⑨实行环境意识栽培(Environmental aware
cultivation)——无公害生产。以生物防治为主,在有限范围内使用没有毒害的化学药品,使产品没有污染的同时,也不对周边环境产生污染。这包括废弃物的再利用,如栽培基质岩棉;营养液循环再利用,禁止残液的随意排放,减少对土质、水源的污染;减少激素、农药用量,如禁止用激素保果,代之以熊蜂辅助授粉;温室通风口设置防虫网,减少昆虫迁入量;温室内悬挂诱蚜板,植株根部挂诱螨袋;温室内铺设薄膜,减少土壤杂菌污染;进入温室要更衣,鞋底要消毒;营养液再循环过程中采用沙滤设施,滤去病菌;采用带有奶汁的刀收割黄瓜,随采收奶汁溢出,涂布伤口防止感染。
⑩种苗业发达。荷兰境内就有130个专门公司。由于种苗对产品产量、质量的影响十分明显,温室种植者一般不自己播种育苗,而是购买秧苗。种苗公司在育苗设备、种质资源方面具有强大的优势,尤其是在脱毒种苗、快速繁育方面,能为种植者提供健壮无病的秧苗和种子。一般种苗需经检验才可销售,检验是通过“荷兰蔬菜花卉种子检测服务中心(NAK-G)控制的。荷兰是世界4大种子出口国之一,有4900个品种,1200hm2的生产面积,种苗出口到100多个国家和地区。
大型温室制造公司是温室产业发展的促进者。荷兰有5个大型温室制造公司,它们在温室结构、计算机控制、机械化、自动化,以及产品的分级、包装、内外运输等各个方面都起着重要作用,促进了设施园艺产业的发展。温室产品销往世界各地,占世界温室市场的80%。
蔬菜销售通过拍卖中心完成。种植者不是单独面对市场,而是组成一个强大的联合体,出现在拍卖市场上。在拍卖市场上有来自世界各地的购买商。快捷的运输分配系统和完善的质量检测机构,保证产品产量并能迅速运输到消费地。
教育、研究、推广三者有机结合。荷兰从中学到大学有各种各样的农业教育,其中不少是与温室蔬菜有关的课程。在中专教育中有栽培与贸易的课程,许多教学环节是在实习农场进行的。荷兰只有一所农业大学(WAGENINGEN
AGRICULTURAL
UNIVERSITY),主要进行基础研究,而应用研究则由一些研究所来完成。推广工作由独立的机构来操作,他们与园艺组织联合提供特别的推广和咨询服务。随着计算机的发展,人们可从因特网上查到相当广泛的信息。总之他们通过利用最新技术,创造出最理想的环境和栽培方法,用最好的种苗材料,通过有效的管理和质量控制及生产供应环节链,使整个生产过程的各个环节达到完美的结合,生产出高质量、低成本的产品,来面对世界范围的竞争。
1.2 日本温室园艺的特点
日本是设施园艺发达的国家之一。狭小而不平整的土地和众多的人口,使得日本特别重视保护农业和发展集约化生产技术。第二次世界大战结束后,随经济快速发展,社会对蔬菜的需求增加,在60年代设施园艺进入快速发展期,70年代两次石油危机使日本经济从高速发展转向稳定发展,温室园艺也从无秩序的扩大规模转向温室质量的提高和适度规模的发展,确立了自己的温室园艺时代,其特征表现在以下几个方面。
①以塑料温室为主,占温室总面积的95%,玻璃温室仅占4%,硬质塑料占1%左右。日本PVC农膜的生产技术十分优秀,在透光、保温、长寿、耐老化等方面处于世界领先水平,有些产品可使用7~10a(年)。促进了塑料温室的发展,并使骨架材料轻型化。
②注重节能技术的开发和应用。日本为少能源国家,石油危机出现后,他们便开始了节能技术的研究。2层保温幕、潜热、地热(温泉)、地中热交换、太阳能、酿热、工厂余热等节能技术较早得到了开发利用。
③温室主要分布在北纬36°以南、太平洋一侧的温暖地带:关东、关西、九洲、四国等地。
④温室以单栋大跨度(9~18m)为主要结构,大型连栋温室较少,这样可以减少雪压、风力对温室的破坏。温室装备不够完善,水平较低,尚以人力机械操作为主,温室单栋面积定位于适度规模经营。1990年平均每户温室面积为1581m2。
⑤注重温室专用小型机械设备的开发和研制,温室生产向省工、省力、环境舒适方向发展,以吸引青年人从事园艺工作。
⑥日本蔬菜以分散生产、集中销售为特征,即生产由农户自行组织,产品交易由农协统一上市拍卖销售。
日本国土私有,山地多,雪多,台风多。温室以个体经营为主,高价的土地和劳动力,使大型温室发展受到限制,因此,设备的微型化、省力化、节能技术成为重点发展内容。但单栋温室规模较小,计算机、无土栽培技术的应用也受到影响,装备水平和环境控制能力远不及荷兰,温室产量水平较低,只是荷兰的1/3~1/2(如番茄产量为24kg.m-2〔1〕,而荷兰为50~72kg.m-2〔2〕)。单位面积成本较高,但是日本的农业保护政策,使菜价能维持在较高水平,设施生产仍能保持较高效益,所以设施面积、经营户数仍在增加。
2 我国设施园艺发展及存在问题
2.1 我国设施园艺的发展
自改革开放以来,我国设施园艺的总面积迅速扩展。究其原因,主要是①经济快速发展,增加了对蔬菜的需求;众多的人口构成强大的市场;农村责任制和自主经营政策的落实,市场经济确立和菜价放开,都促进了蔬菜生产的发展。②农村有大量富余劳动力,为劳动力集约型的温室产业发展提供了条件。③中国温室结构的独有特点:有一个较大的采光斜面,能较多地吸收太阳能,东西北三侧面为贮热保温墙体,夜间透明屋面上覆盖草帘进行保温,较小的空间使增温快,散热面积少,耗能少,称之为日光温室或节能温室〔3〕。因此,在世界温室产业受石油危机和能源危机的影响发展变缓的形势下,我国设施产业迅速崛起,一举成为世界上面积最大的国家,引起世界的关注。
2.2 我国温室发展过程中的一些问题
近年我国设施园艺迅速发展。但是在发展大潮中,一些地区也曾出现过不少失误,主要表现在以下几个方面。
①温室设计中都将冬季作为重点生产时期,并以冬至前后作为温室屋面角设计的重点时期。这是不全面的,冬至前后日照时数仅6~7h(小时),较难生产出优质产品,尤其是高纬度地区,国外一般也不在此期间生产,只把这段时间作为幼苗生长阶段或休闲期。非冬季生产用的温室,温室屋面角设计角度的时期应以日照时数达10h(小时)的季节为宜,林维申教授1981年〔4〕就提出春分、秋分前后为主要生产季节。另外后墙的设计不少人认为愈厚愈保温,有人建议筑成3m厚(山西长治有2.4m厚的土墙),却常常忽略透明屋面的保温,而透明屋面面积最大,传热系数也大。驻军某部筑有1.2m厚的砖墙,投资不少,但并没有使保温效果进一步提高。
②栽培作物单一,大多以黄瓜为主,且专用品种很少。目前不少地方引进欧美温室品系,但在消费习惯上尚有一定的差异。
③温室生产效率低下,效益下滑是目前温室生产中最突出的问题,也是我国温室发展变缓的主要原因。温室生产效率主要反映在土地生产效率、劳动生产效率、资金生产效率上。以番茄为例,比较我国与荷兰温室生产情况就很清楚地说明了这一点(表1)。与国外相比,我国的温室单产水平低,人均管理面积小,劳动生产效率低,是将来有待提高的重要方面。鉴于此,不少地区,甚至县乡镇纷纷引进洋设施,荷兰、日本、以色列、韩国等国的温室厂商都看好中国市场,先后建立了不少“示范园区”和“合作农场”。但是由于受气候、市场以及其它条件(工业、交通、能源、通信、系统设备)的限制,引进设施的效益低下仍是显而易见的。
表1 荷兰、中国温室番茄生产效率比较
国别 单价 土地生产效率 劳动生产效率 资金生产效率
单产 产值 管理面积 产 量 产 值 直接成本* 折旧成本 效益
元kg-1 kg.m-2 元.m-2 m2(人.年)-1 kg(人.年)-1 万元(人.年)-1 元.m-2 元.m-2.年-1 %
荷兰 16 54 864 2500 135000 216 210 400 141.6
中国 2 7.5 15 500 3750 0.75 10 5 100
荷/中 8 7.2 57.6 5 36 288 21 80
注:*荷兰直接成本包括:劳动力11~15盾.m-2、能耗10~12盾.m-2、种苗10盾.m-2、运输费用7~10盾.m-2、利润3盾.m-2(汇率:4.3元.盾-1);中国直接生产成本主要是劳动力支出。
④盲目引进,缺乏深入细致的了解、研究。在日光温室推广中,先是学辽宁海城,随后又将山东寿光温室引到内陆西北地区和北纬37°以北地区,但因气候的巨大差异,导致生产的失败或成本升高的事例并不少见。近期从国外纷纷引进各种结构的温室及其生产技术,又出现第3次温室引进“浪潮”,并且多是从近海国家,如荷兰、日本、韩国、以色列等国引进,而且主要是引进些设施,其关键技术及其设备却未能引入。
3 温室结构的改革思路
根据我国国情、国力、各地气候特点,利用我国温室结构优势,吸收国外成功技术,形成我国独特的温室结构、规模、装备、生产技术体系,势在必行。
①要以充分利用太阳能的温室结构为主攻方向,如温室屋面设计为不等屋面、不等高度的光能利用结构,利用地势设计坡地温室等。
②扩大单栋规模,增加环境调控设备,是提高单位面积产量和生产效率的重要手段。建议今后一段时期内温室发展应以单栋面积在1500~3000m2为宜,并适当提高温室高度,增加作物生长空间,以利于操作,同时可缓冲环境要素的剧变。
③改外保温(草帘、纸被、毛毡等)为内保温(多层覆盖),是扩大温室规模的首要环节。外保温效果虽好,但揭盖费工、费力、费时,影响温室跨度扩展,并且温室负荷大,不适合扩大规模后的温室的应用;内保温采用隔热保温的轻型材料,保温效果会达到或优于外保温,并利于机械化、自动化控制。
④发展无土栽培,防止连作障碍,控制根际环境,是进一步提高产品产量、品质、商品性的手段,亦可大幅度提高劳动生产效率。
⑤确定温室重点发展区域,从大范围上考虑节能,国家应重点支持重点区域的规模化发展和规范化建设。如渤海湾地区、河套地区、黄河中下游平原地带,光热资源好,应以适度规模的温室为重点;江浙等多台风的南方地区,应以发展防雨栽培、大棚生产为主。
⑥温室结构材料应以钢材为主,要有一定耐久年限〔10~15a(年)〕和抗风、雪、雹能力,易于安装施工。透明覆盖材料以塑料薄膜为主,成本要低。
⑦逐步实现专业化生产,企业化经营,走产业化新路。同时进一步扩大园艺设施的应用领域,如进行果树和花卉栽培、林木快繁、食用菌栽培以及渔业和小家畜家禽的养殖等。
总之,随着社会的进步,科学的发展,劳动力价值的提高,过去那种低投入、低产出、低效益的生产方式,将愈来愈显得不相适应。这预示着温室的发展将由数量型转向质量型,由追求早期产量、短期效益型转向长期稳定高产高效益型生产;由低投入低产出的家庭作坊式生产转向规模化产业化生产。
*引自:Ministry of Agriculture,Nature Management and Fisheries Department for Trade
and Industry. Glasshouse Vegetable Growing in the Netherlands,1997
作者单位:山西农业大学园艺系 太谷030801
参考文献
1 日本施设园芸协会.施设园芸ハンドブツク(三订). 园芸情报センタ一,1993
2 Ho LC.Carbon Partitioning and Matabolism in Relation to Plant Growth and
Fruit Production in Tomato. Solanacea for Fresh Market,Acta
Horticulturae,1995,412(11):396~409
3 温祥珍,李亚灵. 温室高效优质高产栽培技术. 农业出版社,1994
4 林维申. 新型单屋面高性能温室结构和性能的研究. 内蒙古农牧学院学报,1981(1):129~137