李占臺(tái) 楊俊剛 鄒國(guó)元 黃 杰 王激清
(1 北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所,新型肥料研究與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),北京 100097;2 河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院,河北張家口 075000;3 北京市緩控釋肥料工程技術(shù)研究中心,北京 100097;4 北京市農(nóng)林科學(xué)院成果轉(zhuǎn)化與推廣處,北京 100097)
北京市作為特大型城市,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占比相對(duì)較小,但其重要性不可忽視。蔬菜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分,是保障城市“菜籃子”以及生態(tài)調(diào)節(jié)的必要手段。近幾年,隨著北京城市功能的調(diào)整,北京市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大的變化,糧食作物播種面積縮減明顯,適當(dāng)增加了蔬菜和果樹(shù)的種植比例,尤其是設(shè)施蔬菜的面積增加較大。如2016年北京市設(shè)施蔬菜播種面積和總產(chǎn)量分別為35 403 hm2和117.8 萬(wàn)t,較2010 年分別增加了22.3%和11.5%(中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,2017)。隨著大城市農(nóng)業(yè)向生態(tài)型、休閑化方向發(fā)展,城郊蔬菜生產(chǎn)不僅需要提高生產(chǎn)能力,更需要為大城市生態(tài)環(huán)境改善提供支撐(李瑾和韓瑞娟,2015;王樹(shù)忠 等,2016)。
常規(guī)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中水肥投入強(qiáng)度大,養(yǎng)分浪費(fèi)十分嚴(yán)重。劉宏斌等(2006)研究表明,北京地區(qū)保護(hù)地蔬菜地下水硝態(tài)氮平均含量為72.42 mg · L-1,超標(biāo)率達(dá)100%。杜連鳳等(2009)指出,京郊糧田、菜田和果園3 種種植類(lèi)型均存在氮肥投入過(guò)量、鉀肥不足的問(wèn)題。同時(shí),設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)亦面臨從業(yè)人員老齡化、機(jī)械化程度低、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題(黃紹文 等,2011;張真和,2014;董靜 等,2017)。當(dāng)前,北京市設(shè)施蔬菜面積占比較高,企業(yè)、合作社和種植大戶園區(qū)化經(jīng)營(yíng)得到充分發(fā)展,園區(qū)化生產(chǎn)成為北京市設(shè)施蔬菜的一種主要經(jīng)營(yíng)方式(羅玲 等,2018)。園區(qū)化生產(chǎn)模式作為大城市農(nóng)業(yè)的一種特殊方式,與單個(gè)農(nóng)戶生產(chǎn)相比具有規(guī)模大、生產(chǎn)條件好、適合新技術(shù)傳播等優(yōu)勢(shì),但也存在接受新事物慢、技術(shù)水平低等問(wèn)題,了解其生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展需求是推動(dòng)北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的基礎(chǔ)。之前對(duì)于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的調(diào)研主要集中在水肥投入數(shù)量上(楊俊剛 等,2007;馮獻(xiàn) 等,2017;李鈺飛 等,2017),而對(duì)于設(shè)施蔬菜輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)的調(diào)研很少。
基于以上幾點(diǎn),本文以北京市為調(diào)研區(qū)域,隨機(jī)抽取當(dāng)?shù)貓@區(qū),開(kāi)展生產(chǎn)現(xiàn)狀和輕簡(jiǎn)化需求的現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)及問(wèn)卷填寫(xiě),以期為北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)高效發(fā)展提供理論依據(jù)。
調(diào)研時(shí)間為2018 年5~7 月,調(diào)研區(qū)域選擇北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積較大的幾個(gè)區(qū)。具體在大興、房山、順義、通州、昌平隨機(jī)選擇20 家園區(qū)進(jìn)行調(diào)研(表1),其中蔬菜種植面積較大的大興區(qū)和房山區(qū)分別選取8 家和6 家,蔬菜種植面積相對(duì)較少的順義區(qū)和通州區(qū)分別選取3 家和2 家,設(shè)施草莓種植規(guī)模較大而蔬菜種植面積較少的昌平區(qū)選取1 家,調(diào)研園區(qū)總面積273.1 hm2。
表1 調(diào)研園區(qū)的基本信息
調(diào)研以現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)和“一對(duì)一”問(wèn)答填寫(xiě)問(wèn)卷的形式進(jìn)行,受訪人主要為園區(qū)負(fù)責(zé)人和技術(shù)負(fù)責(zé)人。按照基本情況、具體技術(shù)、輕簡(jiǎn)模式3 個(gè)主要內(nèi)容展開(kāi)調(diào)研,具體包括園區(qū)規(guī)模,工人年齡、工資水平,灌水方式及設(shè)備,施肥數(shù)量、種類(lèi)及方式;現(xiàn)有輕簡(jiǎn)化技術(shù)、機(jī)械應(yīng)用及現(xiàn)代技術(shù)需求等作為本次調(diào)研的重點(diǎn)。填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷20 份,全部為有效問(wèn)卷。
本次調(diào)研中,由于大多數(shù)被調(diào)查人無(wú)法說(shuō)出水肥使用的具體數(shù)量,多是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施肥灌溉,因此調(diào)研中沒(méi)有獲得準(zhǔn)確的施肥量和灌溉量,無(wú)法對(duì)水肥用量做出評(píng)估。為彌補(bǔ)此部分不足,以中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)和萬(wàn)方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),共檢索到關(guān)于北京市蔬菜生產(chǎn)施肥量和灌水量調(diào)查的相關(guān)文獻(xiàn)20 篇,引用近幾年的文獻(xiàn)10 篇,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,以盡可能代表北京市蔬菜生產(chǎn)的實(shí)際情況。
采用Excel 軟件對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,各數(shù)值均取平均值;運(yùn)用Sigmaplot 12.5 軟件(Systat Software Inc.,美國(guó))計(jì)算均值、中位數(shù),得出工人年齡和區(qū)域輕簡(jiǎn)化指數(shù)箱子圖。
為綜合評(píng)估各園區(qū)采用機(jī)械開(kāi)展輕簡(jiǎn)化操作的程度,采用園區(qū)生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化指數(shù)比較各園區(qū)、各區(qū)域的總體生產(chǎn)效率。輕簡(jiǎn)化指數(shù)最高值設(shè)定為1,由各單項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)加權(quán)平均而得。每項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)擁有一個(gè)基礎(chǔ)值〔基礎(chǔ)值=最高值/輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)數(shù)量〕,如果園區(qū)沒(méi)有應(yīng)用該項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備),則基礎(chǔ)值為0。然后依據(jù)調(diào)研中各項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)的需求度和擁有度,并經(jīng)相關(guān)專(zhuān)家評(píng)議,設(shè)定各項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)的權(quán)重值(表2)。
式中,X1、X2……Xn為各項(xiàng)輕簡(jiǎn)技術(shù)(設(shè)備)基礎(chǔ)值;W1、W2……Wn為各項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)權(quán)重值。
式中,f 為區(qū)域調(diào)研園區(qū)數(shù)量。
表2 北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)采用的輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)名稱(chēng)及其權(quán)重值
調(diào)研發(fā)現(xiàn),北京市20 個(gè)設(shè)施蔬菜園區(qū)中,工人年齡>50 歲的人數(shù)占比為40%~100%,平均為78.3%,而<50 歲的僅占21.7%??梢?jiàn),北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)從業(yè)人員年齡普遍偏大,老齡化現(xiàn)象比較突出。其中大興、房山、順義、通州、昌平園區(qū)中>50 歲的工人占比分別為66.9%、84.2%、94.7%、75.0%、71.4%,順義和房山的老齡化現(xiàn)象相對(duì)于其他區(qū)域更加嚴(yán)重(圖1)。從工人生產(chǎn)力來(lái)看(表3),順義最高,平均每人管理1.77 hm2,其他區(qū)域的工人平均每人管理0.50~0.62 hm2,區(qū)域間變幅相對(duì)較小。北京市順義區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展較早,基礎(chǔ)較好,由于近十年來(lái)該區(qū)工業(yè)化速度加快,蔬菜生產(chǎn)比重下降,觀光休閑農(nóng)田面積逐漸增加。該區(qū)內(nèi)被調(diào)研的一家園區(qū)以生態(tài)休閑為主,擁有大面積非常規(guī)生產(chǎn)田,雖然工人老齡化程度高,但由于園區(qū)不以商品生產(chǎn)為主,工人勞動(dòng)強(qiáng)度并不高,每人管理的觀光田面積較大,故提升了該區(qū)的工人生產(chǎn)力。
圖1 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)工人年齡狀況
表3 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)用工與工人生產(chǎn)力情況
工資是勞動(dòng)力流動(dòng)和勞動(dòng)力價(jià)值的直觀體現(xiàn)。調(diào)研結(jié)果表明,不同園區(qū)工人工資浮動(dòng)范圍較大,工資最高的為每人每天140 元,最低的每人每天60 元,大部分園區(qū)工人工資為每人每天80~120 元(表4)。園區(qū)工人的工資一般與園區(qū)效益呈正相關(guān)性,效益好的園區(qū),更愿意支付高工資,也更容易招到工人;而效益不好的園區(qū),工資低,很難招到工人,生產(chǎn)面臨工人短缺現(xiàn)象,陷入非良性循環(huán)。
表4 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)工人的工資情況
我國(guó)蔬菜生產(chǎn)按產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)分為無(wú)公害、綠色、有機(jī)3 種類(lèi)型。無(wú)公害是最基本的要求,而綠色和有機(jī)蔬菜是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的,許可使用綠色或有機(jī)食品標(biāo)志的蔬菜。調(diào)研結(jié)果表明,北京市的設(shè)施蔬菜園區(qū)60%為無(wú)公害生產(chǎn),30%為綠色生產(chǎn),10%為有機(jī)生產(chǎn)。表明北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)以無(wú)公害生產(chǎn)為主,綠色和有機(jī)生產(chǎn)還沒(méi)有形成主導(dǎo)地位。隨著城市消費(fèi)水平的提高,對(duì)優(yōu)質(zhì)蔬菜的需求也將更多,所以優(yōu)質(zhì)菜生產(chǎn)具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
從調(diào)研園區(qū)產(chǎn)品的銷(xiāo)售方式來(lái)看,采用市場(chǎng)化銷(xiāo)售的園區(qū)占調(diào)研園區(qū)總數(shù)的75%,既有市場(chǎng)銷(xiāo)售又有采摘的占比為20%,而依靠采摘+觀光進(jìn)行銷(xiāo)售的園區(qū)僅占5%。市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格低,收益低;采摘價(jià)格高,但需要供應(yīng)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。這就要求生產(chǎn)中既要重視質(zhì)量,又要提高生產(chǎn)效率,增加單位投入的產(chǎn)出,降低單位產(chǎn)量的成本,走優(yōu)質(zhì)高效的發(fā)展方式。
從表5 可以看出,北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)中施肥罐和施肥機(jī)等水肥一體化設(shè)備應(yīng)用比較普遍,占比達(dá)到95%,配套使用水溶性肥料達(dá)到了100%。但是,95%左右的園區(qū)都是憑經(jīng)驗(yàn)施肥,無(wú)法說(shuō)出具體的施肥量。園區(qū)施用的有機(jī)肥以商品有機(jī)肥為主,占比達(dá)90%,小部分直接施用雞糞和豬糞,各占5%。雖然大部分園區(qū)都了解液體肥料,但使用新型液體肥料的占比僅為5%。說(shuō)明北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)重視有機(jī)肥的投入,也關(guān)注新型液體肥料產(chǎn)品,但缺少采用新產(chǎn)品、新技術(shù)的動(dòng)力。
由于本次調(diào)研沒(méi)有獲得準(zhǔn)確的施肥量,筆者通過(guò)文獻(xiàn)整理總結(jié)了近10 年北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中有機(jī)肥和氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)的用量 (表6)。有機(jī)肥投入量為75~84 t · hm-2,相當(dāng)于每667 m2施用5.0 t 以上,屬于高量投入;化肥 中 氮 投 入 量855~1 741 kg · hm-2,磷 投 入 量360~1 375 kg · hm-2,鉀 投 入 量782~1 251 kg · hm-2,分別平均為1 268、737、1 009 kg · hm-2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出作物需求量,過(guò)量施肥問(wèn)題仍較為嚴(yán)重。
表5 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)施肥狀況
表6 北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)施肥狀況
從表7 可以看出,北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)的水源幾乎全部是通過(guò)自有水井抽取地下水,其中75%的園區(qū)采用滴灌,10%采用微噴,采用傳統(tǒng)溝灌的僅占15%。但是對(duì)于灌水量的把控,絕大部分園區(qū)都是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌水,這與李鈺飛等(2017)的調(diào)研結(jié)果相似,說(shuō)明北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)對(duì)于灌水量的控制仍缺乏合理的指導(dǎo),雖然安裝了滴灌設(shè)施設(shè)備,但高效用水、節(jié)約用水的潛力仍有較大提升 空間。
表7 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)灌水狀況
設(shè)施蔬菜生產(chǎn)由于空間限制,不利于大型機(jī)械設(shè)備作業(yè),勞動(dòng)力的投入較多,與使用機(jī)械相比人工作業(yè)效率低下,是制約設(shè)施蔬菜園區(qū)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的主要因素。
從表8 可以看出,北京市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)已經(jīng)采用了一部分輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備),如土壤處理、基質(zhì)育苗、自動(dòng)卷簾機(jī)、小型整地機(jī)、小型噴藥機(jī)和小型播種機(jī)的擁有率均在70%以上,生產(chǎn)效率有了一定的提高。但是,還有許多技術(shù)和設(shè)備沒(méi)有應(yīng)用或相對(duì)缺乏,如設(shè)施軌道運(yùn)輸車(chē)、小型移栽機(jī)、小型起壟機(jī)、溫室東西向栽培、自動(dòng)開(kāi)風(fēng)口機(jī)和園區(qū)配肥站的擁有率僅為10%、0、5%、5%、5%和 5%,遠(yuǎn)不能滿足需求。
從表8 還可以看出,設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中對(duì)于起壟、移栽、采后運(yùn)輸環(huán)節(jié)的輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)需求率很高,但由于成本或技術(shù)限制,這些設(shè)備目前無(wú)法普及。溫室東西向栽培適合機(jī)械化作業(yè),可以快速高效地完成起壟、滴灌鋪設(shè)、果實(shí)運(yùn)輸?shù)龋枰M(jìn)一步的示范和推廣,提高園區(qū)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)對(duì)輕簡(jiǎn)化發(fā)展理念的理解和認(rèn)同。
表8 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)應(yīng)用狀況
通過(guò)輕簡(jiǎn)化指數(shù)可以初步評(píng)價(jià)園區(qū)的輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)狀況。由圖2 可知,本次調(diào)研的20 個(gè)設(shè)施蔬菜園區(qū)的輕簡(jiǎn)化指數(shù)介于0.31~0.57 之間;大興(0.41)、順義(0.40)、昌平(0.40)3 個(gè)區(qū)域的平均輕簡(jiǎn)化指數(shù)較高,但最高值仍然<0.5。如果按照輕簡(jiǎn)化指數(shù)>0.6 為及格標(biāo)準(zhǔn),本次調(diào)研的20個(gè)園區(qū)都沒(méi)有及格,發(fā)展輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)的空間還很大。尤其是平均輕簡(jiǎn)化指數(shù)<0.4 的房山(0.34)、通州(0.35),其工人的生產(chǎn)力也相應(yīng)較低(表3),亟待加強(qiáng)。
需要說(shuō)明的是:由于樣本量和目前認(rèn)知的限制,本次調(diào)研各園區(qū)的輕簡(jiǎn)化指數(shù)所反映的可能與實(shí)際情況有一些差距,比如一些輕簡(jiǎn)化技術(shù)和設(shè)備可能沒(méi)有包括進(jìn)來(lái),或者不同時(shí)間、地點(diǎn)情況下一些項(xiàng)目的權(quán)重會(huì)有所改變。隨著經(jīng)驗(yàn)的積累和評(píng)價(jià)項(xiàng)目的完善,希望輕簡(jiǎn)化指數(shù)可以更加準(zhǔn)確地反映出實(shí)際情況。除本次調(diào)研的設(shè)施蔬菜園區(qū)輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)外,還有一些好的技術(shù)值得研究推廣,如溫室的補(bǔ)光、保溫技術(shù),設(shè)施病害的科學(xué)診斷與防治技術(shù)以及熊蜂授粉技術(shù)。各種技術(shù)綜合發(fā)展,才能更好地推動(dòng)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展。
圖2 北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)狀況
提高設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率,推進(jìn)提質(zhì)增效是蔬菜產(chǎn)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展的重要方向。本次調(diào)研結(jié)果表明,>50 歲的工人人數(shù)占到了北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)工人總數(shù)的78.3%;20 家園區(qū)中,工人工資在每人每天80~120 元的有14 家,占比為70%,工資最高的為每人每天140 元。工人老齡化,用工成本逐年升高,導(dǎo)致園區(qū)難以招聘到合適的工人,尤其是效益差、工資低的園區(qū),由于缺乏壯勞力,一些勞動(dòng)強(qiáng)度高的工作,如耕地、起壟等無(wú)法按時(shí)完成或無(wú)法達(dá)到預(yù)期的完成質(zhì)量,進(jìn)而影響最后的產(chǎn)出。水肥管理粗放,施肥量和灌水量95%以上憑經(jīng)驗(yàn)把控;生產(chǎn)中新技術(shù)、新裝備應(yīng)用少;輕簡(jiǎn)化程度較低,園區(qū)輕簡(jiǎn)化指數(shù)介于0.31~0.57 之間,區(qū)域輕簡(jiǎn)化指數(shù)均<0.5。這些人力和物力方面的問(wèn)題已經(jīng)成為限制園區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。北京市設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)無(wú)論是要發(fā)揮優(yōu)勢(shì)規(guī)避劣勢(shì),還是克服弱點(diǎn)減少環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),都需要依托科技力量,強(qiáng)化科技支撐,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。現(xiàn)提出以下幾項(xiàng)輕簡(jiǎn)化技術(shù)應(yīng)用建議。
傳統(tǒng)的溫室生產(chǎn)中,作物種植方向多為南北向,這是基于人工操作沿襲而來(lái)的一種生產(chǎn)方式。當(dāng)前設(shè)施蔬菜從業(yè)人員情況發(fā)生了較大的改變,傳統(tǒng)的以人力為主的生產(chǎn)方式受到極大的挑戰(zhàn)。改變溫室內(nèi)常規(guī)的南北向栽培方式,發(fā)展有利于機(jī)械化應(yīng)用的東西向栽培,提高機(jī)械化程度,為應(yīng)對(duì)當(dāng)前的困局提供了一種新的途徑。改南北向栽培為東西向栽培,小型機(jī)械得以在設(shè)施內(nèi)順利作業(yè),可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化起壟、水肥一體化、投入品和果實(shí)采收運(yùn)輸機(jī)器化,大幅提高生產(chǎn)效率并降低用工人次,鄒國(guó)元等(2019)已在葉用萵苣(生菜)和番茄生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)。改南北向栽培為東西向后,還可以增加土地利用面積,省時(shí)省力,利于標(biāo)準(zhǔn)化種植。筆者已經(jīng)完成了設(shè)施生菜東西向栽培綜合技術(shù)體系的建立與應(yīng)用(圖3),正在探索設(shè)施番茄的東西向栽培及配套技術(shù)(圖4)。目前設(shè)施葉菜類(lèi)蔬菜東西向栽培技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在北京地區(qū)推廣,受到了專(zhuān)家和農(nóng)戶的認(rèn)可,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)正在進(jìn)一步 完善。
圖3 設(shè)施葉用萵苣(生菜)的東西向栽培
圖4 設(shè)施番茄的東西向栽培
機(jī)械化程度低在一定程度上制約了設(shè)施蔬菜的發(fā)展。本次調(diào)研結(jié)果表明,北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)在輕簡(jiǎn)化技術(shù)(設(shè)備)方面應(yīng)用較少,各區(qū)域平均輕簡(jiǎn)化指數(shù)均<0.5。起壟栽培是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中一項(xiàng)常用技術(shù),人工起壟勞動(dòng)強(qiáng)度大,費(fèi)工耗時(shí)。北方溫室南北向距離一般為10 m 左右,使用機(jī)械需要頻繁轉(zhuǎn)向掉頭,機(jī)械的優(yōu)勢(shì)幾乎無(wú)法發(fā)揮。改用東西向栽培,距離一般會(huì)≥50 m,配合小型起壟 機(jī),生產(chǎn)效率可以成倍提升。
采用水肥一體化技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。本次調(diào)研的20 家園區(qū)中滴灌施肥的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍,75%的園區(qū)采用了該技術(shù),但仍有25%的園區(qū)有待改進(jìn)。采用東西向栽培,滴灌施肥是必須技術(shù)。在壟長(zhǎng)由不到10 m 變成50 m 以上的生產(chǎn)單元時(shí),管灌或大水漫灌已無(wú)法完成灌溉,而滴灌施肥與長(zhǎng)壟栽培則十分匹配,不僅能正常完成灌水施肥,而且由于采用東西向栽培,滴灌設(shè)施的主管道長(zhǎng)度由原來(lái)的50 m 以上降到10 m 左右,安裝與材料成本大幅下降。如果再配套施用液體肥料,可以使肥水濃度分布得更加均勻,降低管路、滴頭堵塞的幾率,減少固體肥料溶解的時(shí)間成本和勞動(dòng)成本,進(jìn)一步提升輕簡(jiǎn)化程度和生產(chǎn)效率。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在蔬菜生產(chǎn)中已較多應(yīng)用液體肥料滴灌技術(shù)(Hanson et al.,2006;Farneselli et al.,2015),通過(guò)滴灌實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精準(zhǔn)化的施肥,降低機(jī)械施肥比例,節(jié)省勞動(dòng)力和灌水量(Thompson et al.,2018)。蔬菜生產(chǎn)單從一個(gè)方面或一種技術(shù)去改變,很難從根本上解決問(wèn)題,將各種技術(shù)配套應(yīng)用,從高效的栽培方式到精準(zhǔn)的肥水管理再到綠色生產(chǎn)技術(shù)的綜合應(yīng)用,才能實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜提質(zhì)增效與輕簡(jiǎn)化發(fā)展。
溫室智能化控制是實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要支撐,其中應(yīng)用基礎(chǔ)較好的是智能放風(fēng)和智能灌溉技術(shù)。智能放風(fēng)機(jī)通過(guò)收集溫室內(nèi)外環(huán)境大數(shù)據(jù),應(yīng)用控制策略算法,對(duì)設(shè)備檢測(cè)到的3~5 min內(nèi)溫度數(shù)據(jù)做出響應(yīng)和預(yù)測(cè),從而根據(jù)設(shè)定的溫度自動(dòng)開(kāi)關(guān)風(fēng)口,使設(shè)施內(nèi)盡可能保持作物生長(zhǎng)所需的溫度。該技術(shù)可以明顯節(jié)約人工和勞動(dòng)投入,是一項(xiàng)輕簡(jiǎn)、適用的技術(shù),一些園區(qū)已經(jīng)采用該項(xiàng)技術(shù),但應(yīng)用范圍較小。智能灌溉控制系統(tǒng)是以模型與相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),根據(jù)各數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)參數(shù)經(jīng)過(guò)決策控制系統(tǒng)處理,給出作物在生長(zhǎng)期間所需肥水?dāng)?shù)量。智能灌溉技術(shù)相對(duì)智能放風(fēng)更加復(fù)雜,目前北京市設(shè)施蔬菜園區(qū)中僅有很少的園區(qū)應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù),且智能化水平相對(duì)較低,建議結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際,以園區(qū)為單位考慮智能施肥機(jī)的應(yīng)用,改進(jìn)技術(shù),降低使用成本。