張國輝,林 娜,杜文婷,郭 奕,李世強,潘 凱**
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院,哈爾濱 150030;2.山東省濱州學(xué)院,山東濱州 256600)
近年來黑龍江省緊緊圍繞推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革這一主線,加快培育農(nóng)業(yè)發(fā)展新動能,全力促進蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在各級各類的政策支持下,黑龍江省園藝設(shè)施規(guī)模發(fā)展迅速,但其中主要設(shè)施類型是塑料大棚[1]。環(huán)境調(diào)控能力較高的日光溫室建設(shè)規(guī)模雖逐年擴大,但由于生產(chǎn)成本高[2]、冬春生產(chǎn)風(fēng)險隱患大[3]、從業(yè)人員技術(shù)水平低[4]、缺少高效栽培模式等原因,導(dǎo)致日光溫室利用率低、綜合效益差,日光溫室生產(chǎn)利用效率嚴(yán)重不足,制約了黑龍江省溫室產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化管理司統(tǒng)計的數(shù)據(jù),2018 年全國(不含港澳臺)設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積為1894220 hm2,其中日光溫室面積為577460 hm2,但黑龍江省日光溫室面積僅有1117.53 hm2,與中國日光溫室面積最大的省份遼寧省120328.25 hm2相差甚遠。黑龍江省地處高寒地區(qū),日光溫室冬春生產(chǎn)成本較高,利用率低,致使日光溫室的生產(chǎn)效益較低,為了提高日光溫室的生產(chǎn)效益,急需建立高效的日光溫室栽培模式。文章以黑龍江省日光溫室生產(chǎn)利用現(xiàn)狀為研究對象,擬通過系統(tǒng)調(diào)研分析篩選出適宜于高寒地區(qū)推廣的高效日光溫室生產(chǎn)模式,推動黑龍江省及其類似地區(qū)現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
試驗于2019 年10 月~2020 年11 月采用走訪、座談和發(fā)放調(diào)查問卷的方式進行調(diào)研[5-7],累計走訪蔬菜生產(chǎn)企業(yè)(農(nóng)業(yè)示范園區(qū))8 家,調(diào)查農(nóng)戶160 戶,發(fā)放200 份調(diào)查問卷,回收135 份有效問卷,從中整理出了十二種日光溫室的高效利用模式。問卷內(nèi)容包括調(diào)研的地區(qū)、日光溫室是否加溫、溫室栽培作物的茬口安排、溫室利用模式的分類生產(chǎn)成本及產(chǎn)值。其中溫室利用模式的生產(chǎn)成本主要包括農(nóng)資費用、人工費用、加溫費用以及水電費用等。農(nóng)資費用包括肥料、種苗、穴盤、營養(yǎng)缽、噴灌帶、農(nóng)藥、地膜和吊線等費用。
在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一般按照日光溫室結(jié)構(gòu)可將溫室分成磚混結(jié)構(gòu)溫室(圖1)、土筑結(jié)構(gòu)溫室(圖2)和新型復(fù)合材料溫室(圖3)。依據(jù)調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果由表1 可知,大慶地區(qū)的磚混結(jié)構(gòu)日光溫室和土筑結(jié)構(gòu)日光溫室的面積最大,分別為838 hm2和220 hm2;齊齊哈爾地區(qū)的新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日光溫室的面積最大,為67 hm2,其次是哈爾濱地區(qū),其他地區(qū)的新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日光溫室的面積相對較小。大慶地區(qū)的可越冬生產(chǎn)溫室的面積最大,為933 hm2,牡丹江、齊齊哈爾、綏化和哈爾濱地區(qū)的可越冬生產(chǎn)溫室的面積在181~296 hm2,其他地區(qū)可越冬生產(chǎn)溫室的面積均很小。2020 年全省日光溫室面積達到3533 hm2,較2016 年全省日光溫室面積1067 hm2明顯增加。
圖1 磚混結(jié)構(gòu)溫室
圖2 土筑結(jié)構(gòu)溫室
圖3 新型復(fù)合材料溫室
表1 2020 年黑龍江省各地區(qū)日光溫室面積/hm2
由表2 可以看出,黑龍江省加溫日光溫室生產(chǎn)模式主要以1 年3 茬為主,1 年3 茬作物的前茬定植時期主要集中在2~4 月,中茬主要集中在7~9 月,后茬主要集中在10~12 月;不加溫日光溫室生產(chǎn)模式主要以一年兩茬為主,一年兩茬作物的前茬定植時期主要集中在1~4 月,后茬主要集中在6~9 月。黑龍江省日光溫室栽培草莓的主要地區(qū)有牡丹江和七臺河,栽培西甜瓜的主要地區(qū)有齊齊哈爾和大慶。日光溫室栽培作物最普遍的作物是茄果類蔬菜和黃瓜。
表2 黑龍江省日光溫室主要蔬菜生產(chǎn)模式及茬口安排
(1)草莓:草莓花期采用蜜蜂授粉,元旦前開始采收,春節(jié)期間正值草莓高品質(zhì)果實盛收期。4 月中旬過后重點預(yù)防紅蜘蛛,5~7 月由于氣溫較高,果實品質(zhì)下降。茬口每667 m2產(chǎn)量約3000 kg。
(2)厚皮甜瓜-菜豆:厚皮甜瓜定植后夜間可增設(shè)二層膜保溫;菜豆于高溫期過后開始采收,國慶節(jié)正值菜豆采收盛期,價格較高。茬口每667 m2產(chǎn)量:厚皮甜瓜1500~2000 kg、菜豆1500~2000 kg。
(3)茄子-芹菜:茄子定植后夜間可增設(shè)二層膜保溫,大壟雙行栽培,無須摘心,及時清除下部老葉;芹菜定植于茄子株間。茬口每667 m2產(chǎn)量:茄子4000~5000 kg、芹菜4000~5000 kg。
(4)茄子-辣椒:茄子定植后夜間可增設(shè)二層膜保溫,大壟雙行栽培,無須摘心,及時清除下部老葉;辣椒也無須摘心。茬口每667 m2產(chǎn)量:茄子4000~5000 kg、辣椒4000~5000 kg。
(5)西瓜-番茄-水蘿卜:西瓜每株留一個瓜;番茄植株結(jié)4 穗果后摘心,國慶期正值盛果期;水蘿卜元旦前后采收。茬口每667 m2產(chǎn)量:西瓜約1500 kg、番茄 5000~6000 kg、水蘿卜800~1000 kg。
(6)春薄皮甜瓜-夏番茄-冬葉菜:薄皮甜瓜每株擇優(yōu)留1~2 個瓜;番茄6 穗果實摘心;葉菜元旦過后采收清茬。茬口每667 m2產(chǎn)量:高效蔬菜設(shè)施栽培模式甜瓜約1000 kg、番茄5000~6000 kg、葉菜1000~2000 kg。
混成法指的是把一個詞與另一個詞混成一體來構(gòu)成一個新詞的方法。例如將兩個詞進行裁減,取其中一部分(詞首或詞尾),或保留一個詞的詞形不變,取另一個詞的一部分,構(gòu)成一個新詞;用混成法構(gòu)成的新詞往往兼具兩個舊詞的詞義?;斐煞?gòu)詞舉例:
(7)西葫蘆-黃瓜-葉菜:西葫蘆播種在鋪設(shè)電熱線并做保溫處理的小棚中育苗。茬口每667 m2產(chǎn)量:西葫蘆約3000 kg、黃瓜約5000 kg,葉菜約800 kg。
(8)番茄-菜豆-葉菜:番茄播種在鋪設(shè)電熱線并做保溫處理的小棚中育苗,結(jié)5 穗果后摘心;菜豆播種在番茄秧苗旁,待菜豆出苗后將番茄植株的莖基部剪斷,任其地上部干枯,菜豆沿著吊線和番茄植株殘體爬蔓生長。菜豆國慶期間正值盛收期;葉菜在元旦前即可陸續(xù)上市。茬口每667 m2產(chǎn)量:番茄約5000 kg、菜豆約1500 kg、葉菜約800 kg。
(9)黃瓜-番茄-葉菜:番茄國慶期間正值番茄盛果期,價格較高。10 月底~11 月中旬清茬;清茬早的可在10 月底~11 月初播種茼蒿,清茬遲的11 月中下旬播種小白菜等。茬口每667 m2產(chǎn)量:黃瓜約5000 kg、番茄約5000 kg、葉菜約1000 kg。
(10)菜豆-黃瓜-葉菜:菜豆直播后夜間可增設(shè)二層膜保溫,懸掛吊線栽培;若天氣條件良好,葉菜采收期可延至春節(jié)前后。茬口每667 m2產(chǎn)量:菜豆1500~2000 kg、黃瓜約5000 kg、葉菜800~1000 kg。
(11)芹菜-油菜-黃瓜-番茄:油菜定植時穴施豆餅肥,每穴5~10 g,可明顯提高油菜的品質(zhì)和產(chǎn)量,3 月上中旬一次性采收完成;黃瓜鋪設(shè)電熱線后播種育苗;番茄留4 穗果摘心,國慶節(jié)過后清茬結(jié)束。茬口每667 m2產(chǎn)量:芹菜約4500 kg、油菜約1100 kg、黃瓜約5000 kg、番茄約5000 kg。
(12)香菜-生菜-菠菜-油菜-番茄:香菜11 月下旬開始間苗采收;生菜于2 月中下旬一次性采收完成;菠菜于4 月上中旬一次性采收完成;油菜定植時穴施豆餅肥,每穴5~10 g,可明顯提高油菜的品質(zhì)和產(chǎn)量,5 月中下旬一次性采收完成;番茄留5 穗果摘心。茬口每667 m2產(chǎn)量:香菜約300 kg、生菜約800 kg 左右、菠菜約300 kg、油菜約1100 kg、番茄約5500 kg。
由表3 可知,M10(菜豆-黃瓜-葉菜)模式的生產(chǎn)成本最低,每年投入7966 元,即可完成該模式的周年生產(chǎn)。M4*(茄子-辣椒)模式的農(nóng)資費用最少,為2200 元。M4*(茄子-辣椒)和M12(香菜-生菜-菠菜-油菜-番茄)人工費用最少,均為3750 元。針對黑龍江省的調(diào)查,按照日光溫有無人工加溫可將溫室分成不加溫日光溫室和加溫日光溫室,從圖4 可以看出,在不加溫日光溫室生產(chǎn)的各項投入中,人工費用占比最高,為53%,農(nóng)資費用占比為38%;在加溫日光溫室生產(chǎn)的各項投入中,取暖費用占比最高,高達49%,人工費用占比為26%,農(nóng)資費用占比為20%。
圖4 日光溫室周年生產(chǎn)各項投入占比
表3 黑龍江省日光溫室主要蔬菜生產(chǎn)模式的成本及占比情況/(元/667 m2)
由表4 和圖5 可知,M1(草莓)模式的年產(chǎn)值最高,為72000 元/667 m2,其他模式的年產(chǎn)值每畝在21000~40500 元之間;加溫日光溫室的產(chǎn)投比普遍低于節(jié)能日光溫室,M5(西瓜-番茄-葉菜)模式的產(chǎn)投比最高,高達4.3,M11(芹菜-油菜-黃瓜-番茄)模式的產(chǎn)投比也達到了4.1,其他模式的產(chǎn)投比在1.8~3.9。
圖5 黑龍江省溫室主要蔬菜生產(chǎn)模式的年生產(chǎn)效益/(元/667 m2)
表4 黑龍江省溫室主要蔬菜生產(chǎn)模式的年生產(chǎn)效益/(元/年)
日光溫室是中國北方獨有的一種溫室結(jié)構(gòu)型式[8],與連棟溫室相比,具有高效、節(jié)能、低成本等突出特點,與冷棚相比,具有環(huán)境可控性高、栽培期長和可周年生產(chǎn)的特點。目前遼寧省使用的日光溫室類型中,普通型日光溫室、第一代節(jié)能型日光溫室、第二代節(jié)能型日光溫室、第三代節(jié)能型日光溫室同時存在[9],并呈規(guī)?;l(fā)展趨勢。而黑龍江省日光溫室的設(shè)計和建造缺少標(biāo)準(zhǔn),類型及種類繁多,通??砂凑諟厥业慕Y(jié)構(gòu)分為磚混結(jié)構(gòu)日光溫室、土筑結(jié)構(gòu)日光溫室和新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日光溫室。調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)近5 年黑龍江省的新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日光溫室越來越多,但全省大部分地區(qū)仍以磚混結(jié)構(gòu)溫室為主。黑龍江省越冬茬蔬菜栽培面積較小,多為規(guī)模較大的蔬菜生產(chǎn)企業(yè)進行越冬生產(chǎn)。目前,黑龍江省的新型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日光溫室常用于早春生產(chǎn)高品質(zhì)番茄且應(yīng)用效果極好。
遼寧省日光溫室的生產(chǎn)模式以1 年3 茬為主[10],黑龍江省加溫日光溫室的生產(chǎn)模式也以1 年3 茬為主,主要應(yīng)用于春季提早栽培、秋季延后栽培和越冬栽培;不加溫日光溫室的栽培模式主要以1 年2 茬為主,主要應(yīng)用于春季提早栽培和秋季延后栽培。調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)日光溫室能否進行越冬生產(chǎn),與日光溫室的設(shè)計和建造都有一定關(guān)系,如溫室設(shè)計的方位角、骨架弧度、棚膜的選用與每棟溫室的南北距離等因素會影響到冬季溫室的采光性能,溫室建造質(zhì)量不達標(biāo)直接影響溫室的保溫性且保溫性能明顯呈逐年下降趨勢。調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)黑龍江省日光溫室栽培的蔬菜作物主要有草莓、西甜瓜、黃瓜、茄果類蔬菜、菜豆和綠葉菜類,也有部分日光溫室開始栽培葡萄、無花果、桃和大櫻桃,就可栽培蔬菜作物的種類而言,黑龍江省日光溫室并沒有栽培作物的局限性[11-17]。
從成本上看,在加溫日光溫室生產(chǎn)的各項成本中,加溫成本過高,是制約黑龍江日光溫室越冬生產(chǎn)的主要因素,一定程度上表明了發(fā)展節(jié)能日光溫室的必要性,也體現(xiàn)出環(huán)保、低成本的溫室加溫設(shè)備也有一定的市場潛力;在不加溫日光溫室生產(chǎn)的各項成本中,人工費用占比較大,一定程度上增加了大田生產(chǎn)農(nóng)閑時農(nóng)戶的工作機會,也體現(xiàn)出提高溫室農(nóng)事操作效率的設(shè)備具有很大市場潛力。
農(nóng)戶進行生產(chǎn)的溫室包括自建的和短期租用的,各地區(qū)不同區(qū)域溫室的租金差別較大,因此溫室租金一項統(tǒng)一計入其他生產(chǎn)成本中。調(diào)研結(jié)果中有八種模式每年投入不超過10000 元即可完成該模式的周年生產(chǎn),投資小,大部分農(nóng)戶可以承擔(dān)。M4*(茄子-辣椒)和M12(香菜-生菜-菠菜-油菜-番茄)人工費用最少,適用于從種植糧食作物剛轉(zhuǎn)型到棚室蔬菜作物生產(chǎn)的農(nóng)戶,投入較低,M12(香菜-生菜-菠菜-油菜-番茄)1 年5 茬的模式復(fù)種指數(shù)高,便于種植者快速積累栽培經(jīng)驗,熟悉棚室管理的方法。
調(diào)研中農(nóng)戶自產(chǎn)自銷的模式居多,會面臨一定的市場風(fēng)險,且遇到疫情管控等特殊情況對生產(chǎn)效益的影響非常大;反觀規(guī)模化生產(chǎn)的設(shè)施園區(qū)企業(yè),有專門的配送部門,可送菜到戶,較散戶銷售相比很有優(yōu)勢。江蘇省農(nóng)科院及淮安市農(nóng)科院摸索出一套日光溫室春大白菜-菜豆-絲瓜-菜豆-結(jié)球甘藍高效栽培模式,利用間套作模式提高了設(shè)施的使用效率,經(jīng)濟效益顯著[18]。從經(jīng)濟效益上看,黑龍江日光溫室的效益并不突出,在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)其主要有以下因素制約:①育苗設(shè)施的面積與生產(chǎn)設(shè)施的面積比例不合適,容易造成栽培區(qū)在空間和時間上的閑置,從而降低溫室的利用率。②日光溫室類型的選用不當(dāng),會影響到作物的長勢,導(dǎo)致產(chǎn)量降低。③日光溫室的操作、管理以及維護不當(dāng),致使日光溫室的性能逐年下降,影響作物的生長。④栽培技術(shù)不科學(xué),導(dǎo)致生產(chǎn)過程中病蟲草害嚴(yán)重,作物生長勢弱,從而影響了產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)[19]。
由上述調(diào)研與分析結(jié)果可知,M1(草莓)、M5(春西瓜-夏番茄-冬葉菜)和M11(秋芹菜-冬油菜-春黃瓜-夏番茄)三種日光溫室的利用模式,都獲得了高產(chǎn)量和高收益,具有較高的推廣價值。在摸索日光溫室的高效栽培模式過程當(dāng)中,應(yīng)充分考慮本地市場環(huán)境、供給時間差和每一個地區(qū)的優(yōu)勢蔬菜產(chǎn)品,才可以不斷完善蔬菜的種植技術(shù),建立高效設(shè)施蔬菜種植模式,提高蔬菜產(chǎn)品產(chǎn)量以及效益,為我省農(nóng)人帶來更多的收益,以此促進黑龍江省等高寒地區(qū)溫室蔬菜行業(yè)的成長。