設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)

李保明教授,博士生導(dǎo)師capitalfarmer.net

Tel:62736904Office:水院樓308ChinaAgriculturalUniversity內(nèi)容提要ChinaAgriculturalUniversity一、設(shè)施農(nóng)業(yè)的概念與特點(diǎn)ChinaAgriculturalUniversity〔一〕設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的概念與內(nèi)容1．設(shè)施農(nóng)業(yè)的概念：所謂設(shè)施農(nóng)業(yè)，是指在設(shè)施內(nèi)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；它是區(qū)別于傳統(tǒng)的露地農(nóng)業(yè)相比較而言。包括設(shè)施園藝、設(shè)施〔舍飼〕畜禽養(yǎng)殖、設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖等其最大特點(diǎn)是：可人為地調(diào)控動(dòng)植物生長的氣候環(huán)境，不受“老天爺〞的影響——擺脫了“靠天吃飯〞的被動(dòng)局面。氣候環(huán)境在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用？ChinaAgriculturalUniversity2.環(huán)境在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用制約現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開展的因素可以概括為二個(gè)——“遺傳〞與“環(huán)境〞“遺傳〞—決定生產(chǎn)的潛力；“環(huán)境〞—決定這種潛力能在多大程度發(fā)揮這里的“環(huán)境〞是廣義的環(huán)境，不僅是氣候環(huán)境應(yīng)是指除生物〔自身〕以外的所有其它事物的總和ChinaAgriculturalUniversity4．

設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的研究內(nèi)容ChinaAgriculturalUniversity〔二〕設(shè)施農(nóng)業(yè)工程的作用改變小氣候——生物環(huán)境的作用——高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、平安農(nóng)業(yè)工業(yè)化——工廠化農(nóng)業(yè)的作用——標(biāo)準(zhǔn)化、集約化勞動(dòng)減量化——降低勞動(dòng)強(qiáng)度和改善環(huán)境傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)——大幅度提高生產(chǎn)效益——提供資源利用的效率——帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)開展ChinaAgriculturalUniversityChinaAgriculturalUniversity農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量及性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的生產(chǎn)工藝建筑設(shè)施、設(shè)備、環(huán)境控制等配套完善管理水平ChinaAgriculturalUniversity我國的國情分析〔人口、資源、環(huán)境〕我國的氣候條件分析產(chǎn)品市場分析ChinaAgriculturalUniversity我國設(shè)施農(nóng)業(yè)工程產(chǎn)業(yè)面臨的新形勢面積與規(guī)?！澜缭O(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國設(shè)施園藝的面積人均超過13m2人均肉、蛋占有量接近興旺國家水平產(chǎn)量與質(zhì)量——同時(shí)需要提高設(shè)施產(chǎn)品總量與食品質(zhì)量平安問題肉類產(chǎn)品緊缺、產(chǎn)品質(zhì)量追溯與過程保障設(shè)施與設(shè)備——呼喚我國特色的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品根本仿照國外上世紀(jì)70年代產(chǎn)品ChinaAgriculturalUniversity我國設(shè)施農(nóng)業(yè)開展歷史的回憶

中國設(shè)施蔬菜、花卉栽培始于兩千年前的漢朝。

1599年荷蘭建成世界最早的玻璃溫室。

1948年美國首次建成了PVC塑料薄膜溫室。

1965年長春市郊建成中國第一棟竹木結(jié)構(gòu)、PVC膜塑料大棚。

1980年，中國引進(jìn)PE薄膜生產(chǎn)線、鋼管裝配式塑料大棚。大型連棟溫室的開展

1978年北京玉淵潭興建了第一棟大型鋼架連棟玻璃溫室。

1979年北京四季青首次引進(jìn)了連棟溫室，并引發(fā)第一次引進(jìn)溫室熱潮。四季青引進(jìn)溫室具有中國特色日光溫室的興起第二次引進(jìn)溫室熱潮與農(nóng)業(yè)科技園區(qū)的興起1995年建立中以示范農(nóng)場，引發(fā)第二次引進(jìn)溫室熱潮。各級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)建設(shè)的興起。1997年國家科委啟動(dòng)“工廠化高效農(nóng)業(yè)重大科技產(chǎn)業(yè)示范工程〞。中央決定在沿海興旺地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。日本設(shè)施園藝開展概況面積〔萬hm2〕特點(diǎn)單產(chǎn)中小拱棚5.00鍍鋅管PVC、PO花15%大棚4.86機(jī)械通風(fēng)16.5%菜72%溫室0.27加溫40%果13%雨障1.20多層覆蓋45%番茄40kg/m2果樹設(shè)施0.67CO2施肥17%小計(jì)2智能管理0.8%人均10m2/人美國、荷蘭、以色列溫室概況國別面積〔萬hm2〕特點(diǎn)單產(chǎn)美國2.0全天候、基質(zhì)番茄54kg/m2玻、PC、PE黃瓜50kg/m2荷蘭1.2全天候、玻璃番茄60kg/m2〔人均8m2〕花60%、菜40%玫瑰320支/m2以色列0.33花40%、菜60%番茄50kg/m2玫瑰300支/m2荷蘭溫室美國夏普溫室美國胖龍雙層充氣溫室美國安普雙層充氣溫室溫室以色列溫室法國瑞奇溫室韓國多層覆蓋水膜保溫溫室加拿大工廠化水培溫室工廠化水培生菜系統(tǒng)水培生菜、草莓臺(tái)灣三易溫室三易溫室噴灌、苗床設(shè)備三易溫室花卉設(shè)施園藝工程的主要內(nèi)容骨架材料與結(jié)構(gòu)形式覆蓋材料環(huán)境調(diào)控——光環(huán)境——空氣環(huán)境〔溫度、濕度、空氣組分〕——水環(huán)境AirflowAirinletAiroutletDischargedairductControlledcleanairDischargedairduct密閉式植物生產(chǎn)環(huán)境控制系統(tǒng)水培番茄〔13000個(gè)/棵〕水培番茄根水培黃瓜〔3300條/棵〕水培網(wǎng)紋甜瓜〔90個(gè)/棵〕中國的西紅柿樹我國氣候特點(diǎn)與設(shè)施園藝的問題中國氣候特點(diǎn)：大陸性氣候：溫度年較差較同緯度平均高10-120C，冬季嚴(yán)寒，夏季酷暑。〔季風(fēng)明顯：寒潮襲擊突出〕設(shè)施的地域性研究不到位設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化程度低、本錢相對(duì)較高設(shè)備不配套，環(huán)境可控性差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率較低。中國設(shè)施農(nóng)業(yè)開展的思考3、引進(jìn)，篩選或培育適合中國人口味的優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，抗逆新品種。4、優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)與配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，系列化與產(chǎn)業(yè)化。5、開展無公害優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品，創(chuàng)名牌效益。中國設(shè)施農(nóng)業(yè)開展的思考我國園藝產(chǎn)業(yè)的品種資源優(yōu)勢青藏高原、秦嶺山脈、云南貴州一帶是我國乃至世界花卉資源的寶庫之地。陜西秦嶺有直接欣賞價(jià)值的植物57科358種。西藏的杜鵑、報(bào)春、龍膽屬舉世聞名的三大高山野生花卉。云南的欣賞植物約有2000余種，是北半球欣賞植物資源最豐富區(qū)域之一。青藏金蓮花喜馬拉雅野生花卉〔大戟〕蒙古沙冬青百合基地木蘭杜鵑開張龍膽茶花西藏虎頭蘭我國園藝產(chǎn)業(yè)的瓜果資源優(yōu)勢新疆的葡萄，哈密瓜蘭州的白蘭瓜、西瓜陜西的獼猴桃、桃、杏、紅棗等特色產(chǎn)業(yè)熱帶水果在北方的設(shè)施生產(chǎn)葡

萄哈密瓜甜瓜我國藥用植物設(shè)施栽培根莖類地膜覆蓋栽培，如玄參、地黃、山藥等人參、西洋參、天麻等的遮蔭栽培人參、西洋參為提高有效成分含量進(jìn)行彩膜栽培天麻、蒲公英育種時(shí)的隔離防風(fēng)栽培紅豆衫、鐵皮石斛等藥材等設(shè)施內(nèi)種苗繁育天麻人

參紅豆衫鐵皮石斛西北型雙拱日光溫室寧夏陜西設(shè)施果樹日本的密閉式育苗工廠設(shè)施太洋興業(yè)〔株〕製案例：日本的超級(jí)園藝方案

一段密植栽培高糖度周年生產(chǎn)新工藝ChinaAgriculturalUniversity以常規(guī)的４～５倍的栽培密度，只收第１穗果實(shí)的短期栽培方法定植莖の誘引収穫ChinaAgriculturalUniversity低段密植立體栽培ChinaAgriculturalUniversity經(jīng)營規(guī)模夫婦〔1.8人〕經(jīng)營面積為1ha的溫室。年產(chǎn)量50t/10a品質(zhì)：糖度6以上農(nóng)業(yè)所得1,800萬円〔1億円粗収入－8,200萬円的本錢費(fèi)〕勞動(dòng)時(shí)間〔3600h〔夫：2,000h，妻1,600h〕番茄單價(jià)＝200円/kg，勞動(dòng)時(shí)間＝40h/週/人→夫婦的小時(shí)收入5,000円ChinaAgriculturalUniversity日本低段栽培開發(fā)目標(biāo)生產(chǎn)方法低段密植栽培〔４～６批/年〕長季