设施农业

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摘要

设施农业
设施农业,是在环境相对可控条件下,采用工程技术手段,进行动植物高效生产的一种现代农业方式。设施农业涵盖设施种植、设施养殖和设施食用菌等。在国际的称谓上,欧洲、日本等通常使用"设施农业(Protected Agriculture)"这一概念,美国等通常使用"可控环境农业(Controlled Environmental Agriculture)"一词。2012年我国设施农业面积已占世界总面积85%以上,其中95%以上是利用聚烯烃温室大棚膜覆盖。我国设施农业已经成为世界上最大面积利用太阳能的工程,绝对数量优势使我国设施农业进入量变质变转化期,技术水平越来越接近世界先进水平。设施栽培是露天种植产量的3.5倍,我国人均耕地面积仅有世界人均面积40%,发展设施农业是解决我国人多地少制约可持续发展问题的最有效技术工程。

基本信息

中文名称:设施农业
外文名称:Protected Agriculture
涵盖范围:设施种植、设施养殖、设施食用菌等
核心设施:环境安全型温室、畜禽舍、菇房
种       类:设施园艺、设施养殖
别       称:可控环境农业

设施农业概述

1.设施农业简介

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。设施农业是个新的生产技术体系,它的核心设施就是环境安全型温室、环境安全型畜禽舍、环境安全型菇房。关键技术是能够最大限度利用太阳能的覆盖材料,做到寒冷季节高透明高保温;夏季能够降温防苔;能够将太阳光无用光波转变为适应光合需要的光波;良好的防尘抗污功能等。它根据不同的种养品种需要设计成不同设施类型,同时选择适宜的品种和相应的栽培技术。
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。

2.设施园艺

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。国际上塑料农膜占整个覆盖面的97%,我国占到98%,其他为玻璃/PC板覆盖。
我国设施农业发展有两条道路:
一是引进国外具有自动化、智能化、机械化并具备人工升温温、光照、通风和喷灌设施,可进行立体种植,属于现代化大型温室。但是不仅没有普及开来,高成本甚至难以实现商业运营。
另一条道路是我国农技推广部门推动农膜生产企业和农民联手,从塑料大棚和拱棚开始,逐渐发展为日光温室和连栋温室,形成快速发展,形成总面积达到其他国家总和的5倍以上。在辽阔的大地上种养了品种最全的设施种养成果。其优点在于采光时间长,抗风和抗逆能力强,主要制约因素是建造成本过高。福建、浙江、上海等地的玻璃/PC板连栋温室在防抗台风等自然灾害方面具有很好的示范作用,但是目前仍处在起步阶段。
①塑料连栋温室以钢架结构为主,主要用于种植蔬菜、瓜果和普通花卉等。其优点是使用寿命长,稳定性好,具有防雨、抗风等功能,自动化程度高;其缺点与玻璃/PC板连栋温室相似,一次性投资大,对技术和管理水平要求高。一般作为玻璃/PC板连栋温室的替代品,更多用于现代设施农业的示范和推广。
②日光温室的优点有采光性和保温性能好、取材方便、造价适中、节能效果明显,适合小型机械作业。天津市推广新型节能日光温室,其采光、保温及蓄热性能很好,便于机械作业,其缺点在于环境的调控能力和抗御自然灾害的能力较差,主要种植蔬菜、瓜果及花卉等。青海省比较普遍的多为日光节能温室,辽宁省也将发展日光温室作为该省设施农业的重要类型,甘肃、新疆、山西和山东日光温室分布比较广泛。
③塑料大棚是我国北方地区传统的温室,农户易于接受,塑料大棚以其内部结构用料不同,分为竹木结构、全竹结构、钢竹混合结构、钢管(焊接)结构、钢管装配结构以及水泥结构等。总体来说,塑料大棚造价比日光温室要低,安装拆卸简便,通风透光效果好,使用年限较长,主要用于果蔬瓜类的栽培和种植。其缺点是棚内立柱过多,不宜进行机械化操作,防灾能力弱,一般不用它做越冬生产。
④小拱棚(遮阳棚)的特点是制作简单,投资少,作业方便,管理非常省事。其缺点是不宜使用各种装备设施的应用,并且劳动强度大,抗灾能力差,增产效果不显著。主要用于种植蔬菜、瓜果和食用菌等。
随着蔬菜农药残留带来的食品安全问题的日益突出,环境安全型温室建设成为无毒农业、设施农业、蔬菜标准园建设的核心设施。使用这种设施可以生产出没有农药污染的蔬菜瓜果,是今后设施农业重点发展的对象。

3.设施养殖

设施养殖主要有水产养殖和畜牧养殖两大类。
①水产养殖按技术分类有围网养殖和网箱养殖技术。在水产养殖方面,围网养殖和网箱养殖技术已经得到普遍应用。网箱养殖具有节省土地、可充分利用水域资源、设备简单、管理方便、效益高和机动灵活等优点。安徽的水产养殖较多使用的是网箱和增氧机。广西农民主要是采用网箱养殖的方式。天津推广适合本地发展的池塘水底铺膜养殖技术,解决了池塘清淤的问题,减少了水的流失。上海提出了"实用型水产大棚温室"的构想,采取简易的低成本的保温、增氧、净水等措施,解决了部分名贵鱼类越冬难题。陆基水产养殖也是上海近年来推广的一项新兴的水产养殖方式,但是投入成本高,回收周期长,较难被养殖场(户)接受。
②在畜牧养殖方面,大型养殖场或养殖试验示范基地的养殖设施主要是开放(敞)式和有窗式,封闭式养殖主要以农户分散经营为主。开放(敞)式养殖设备造价低,通风透气,可节约能源。有窗式养殖优点是可为畜、禽类创造良好的环境条件,但投资比较大。安徽、山东等省以开放式养殖和有窗式养殖为主,封闭式相对较少;青海设施养殖中绝大多数为有窗式畜棚。贵州目前的养殖设施主要是用于猪、牛、羊、禽养殖的各种圈舍,以有窗式为主,开敞式占有少部分,密闭式的圈舍比较少。黑龙江养殖设施以具有一定生产规模的养牛和养猪场为主,主要采用有窗式、开放式圈舍。河南省设施养殖以密闭式设施为主。甘肃养殖主要以暖棚圈养为主,采取规模化暖棚圈养,实行秋冬季温棚开窗养殖、春夏季开放(敞)式养殖的方式。
自2008年开始,随着动物疫病的不断增加和疫苗难防问题的日益严重,随着空间电场生物效应的发现以及空间电场防疫自动技术的发明,环境安全型畜禽舍的建设就成为集约化畜牧业的建设重点。
3.1水产养殖设施
在水产养殖方面,设施养殖更多地集中在育苗方面。增氧、实时灭菌、促生长等技术装备多集中在育苗室。其中对水产养殖效益影响最大的技术问题就是水体的实时灭菌消毒,介导鱼礁水分微电解灭菌消毒技术装备在育苗池内的防病效果理想,以介导鱼礁水分微电解灭菌消毒技术、空间电场空气净化防疫技术设施为核心设计的环境安全型育苗场正在试验示范,其成熟的技术成果将对水产养殖业产生重大影响。

4.设施装备

设施装备的应用情况
在设施园艺方面,覆盖材料是至关重要的,聚烯烃温室大棚膜的流滴、消雾、耐老化、防尘抗污功能,据定了设施的太阳能利用率。再就是搭建骨架,用竹片或竹竿做骨架,每个骨架用水泥柱或木桩做支柱;钢架大棚,采用钢管搭建大棚,目前普遍用连接件代替焊接技术来固定钢管。塑料连栋温室以钢架结构的为主。玻璃/PC板连栋温室以透明玻璃或PC板为覆盖材料的温室,这类温室的骨架为镀锌钢管,门窗框架、屋脊为铝合金轻型钢材。
温室设施内使用的主要装备包括物理植保技术装备或其他喷雾植保机械、物理增产技术装备、耕耙与灌溉类机械装置、湿帘降温系统等。其中,物理植保技术装备包括温室电除雾防病促生系统、土壤连作障碍电处理机、臭氧病虫害防治、色光双诱电杀虫灯、防虫网;而物理增产技术装备包括利用空间电场生物效应制造的空间电场光合作用促进系统、烟气净化二氧化碳气肥机、补光灯、滴灌系统等;耕耙机械装置包括微耕机、微滴灌装置;其他喷雾植保机械包括机动和手动施药器具。温室设施外使用的机械装备有草苫(保温被)卷帘机、卷膜器等。在生产作业中,机械耕作比较普遍,其他生产环节大多是人工作业。
在设施养殖方面,环境安全型畜禽舍是建设重点,其中的防疫装备包括空间电场防疫系统、等离子体灭菌除臭系统,而生产辅助设备土要有喂料机、喷淋设备、风机、冷水帘以及粪便处理设备等,大型养牛场还配备了自动挤奶、杀菌、冷藏等设备。大型鸡、鸭、鹅饲养场还配备有自动孵化设备。
在食用菌生产方面,环境安全型菇房已经成为食用菌工厂化生产建设的重点。其中,空间电场灭菌防病和促进食用菌生长的技术装备是其配置的重点。
在水产养殖方面,目前应用最普遍的是利用聚乙烯网片制作的网箱,配备的设备主要是增氧机。介导鱼礁水体微电解自动消毒技术正在进入试验示范阶段,它的发明对集约化水产品养殖业健康发展至关重要。

经营分析

1.投入构成

从设施园艺各种类型比较来看,玻璃/PC板连栋温室成本最高,投入也最大,塑料连栋温室、日光温室、温室大棚次之,小拱棚和遮阳棚投资最少。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。因此,世界上聚烯烃温室大棚膜覆盖设施园艺占总面积的97%,我国更高达98%,其他为玻璃和PC板。聚烯烃膜在日光温室和连栋温室仅占总成本的1/20左右,却起到最关键的作用。成本最高依次为骨架-保温墙-保温被等。

2.经营状况

从各省调研情况来看,设施园艺的投入产出比很高,经济效益非常可观。山东省设施栽培平均效益是露地栽培的5倍以上。一座日光温室的毛收入可以达到17000元,实现纯收入10000元左右。一亩塑料大棚的毛收入为6000元,纯收入为3000元左右。据浙江省测算,小拱棚、遮阳棚的年投资回报率达153.42%,塑料大棚的年投资回报率为70.88%,低于平均水平。相对而言,标准节能日光温室每亩平均投资10720元,每年每亩折旧费3050元,虽然亩产值高达9185元,但扣除折旧及直接生产成本费后,每亩的年净收入为4510元。根据各省统计数据测算,密闭式养殖设施的单个养殖设施年产值1.55万元,单位面积年产值742.94元/平方米,人均年产值2.89万元。有窗式的单个设施年产值为1.93万元,单位面积年产值为674.02元/平方米,人均年产值1.69万元。开敞式的单个设施年产值为1.18万元,单位面积年产值为238.47元/平方米,人均产值1.67万元。从投资回报率的角度进行测算,设施养殖中密闭式年投资回报率最高,达到38.02%,而其主要类型的有窗式和开敞式的年投资回报率分别为17.57%和27.91%。

政策措施

1.发展战略

各地资源状况、气候条件、生产水平和耕作制度有差异,各省(直辖市、自治区)都分别针对不同类别设施农业的发展要求,科学规划了本地设施农业的发展战略。但是技术推广和市场营销是设施农业发展的关键,很多成熟的蔬菜基地没有额外补贴,农民自己购买高端的覆盖材料,取得良好的效益。有些地方政府大力扶持设施农业发展,多数效果很好,但也有政府包办购买材料搭建设施,也不乏购买到劣质产品,这样就达不到理想效果。2012年我国设施农业面积5796万亩,农业部规划2020年我国设施农业面积7500万亩,这个规划是稳健可行的。中国设施农业面积已占世界总量的88%,量的绝对优势必将转化技术含量的提高,中国设施农业技术引领世界发展的时代已为时不远。在重视补贴设施栽培的同时,应当重视覆盖材料的技术进步,特别是将一年期覆盖的温室大棚膜转换成多年覆盖;鼓励生产长期无滴无雾的镜面膜;鼓励研制长效防尘抗污染的高性能功能膜。这样农民就能得到丰厚的回报,即便补贴少一些甚至没有补贴,农民积极性仍会很高。

2.扶持政策

各省(直辖市、自治区)都制定了设施农业的财政、税收上的优惠政策,对农户贷款贴息和补贴也逐年增加。天津市还将温室卷帘机、微耕机、物理农业机具等设施农业产品列入农机购置补贴目录,对农民购买设施农业产品实行补助政策。部分地方政府对设施农业生产用水、用电、机耕道路等基础设施的建设给予财政投入。上海市采取了"政府扶持、社会多元投入、企业运作"的模式,例如由松江区农业委员会下属的农业投资有限公司为主体,引进上海部分园艺公司等参与市场、基地的建设和经营,建成了"松江浦南万亩花卉基地"、"华东花卉交易市场"等。但对于改革开放初期拟定的三大农资产品化肥、农药、农膜中的农膜扶持太少,农膜若能将目前农技推广中心拟定的温室透光率从55%提升到80%,将能够多生产50%以上的果、蔬、禽、蛋、肉,相当于增加了数千万亩土地的产量。但现在科技发展规划、政府扶持项目中都没有农膜的目录。

3.科研和推广

农业部农技推广中心积极推动各地政府,组织科技人员辅导菜农,结合高校、科研单位、龙头企业、示范基地,投资了大量人力和物力,提高设施产品的科技含量和生产效益。种养的类别发展到:蔬菜、水果、花卉、禽畜、渔业、林木育苗、食用菌、中草药等方面,成为国计民生中不可缺少的设施。对设施内作物生长环境因子的研究正在取得突出成效,光、温、水、气、肥环境因子的优化步入世界先进水平;甘肃宁夏干旱少雨地区和沙漠地区的设施栽培更取得可喜成绩;结合设施覆盖材料的研制,更多的利用太阳能量将设施产量提升至露天栽培的5倍已成为现实。国产温室大棚膜技术已经达到国外流滴消雾持效期3年以上的水平;优化太阳光波的温室膜也已经试验成功;针对内陆地区雾霾较重研制的防尘抗污膜达到世界先进水平;屏蔽病虫菌可视光抑制病虫害繁衍的技术也研制成功;还研制出光催化杀菌养殖专用膜和夏季降温膜。这些技术将更快推动我国设施农业技术达到国际先进水平。光温环境因子的优化加大光合作用进程,设施内二氧化碳就不够用了,农技推广技术人员研制用秸秆落叶生成二氧化碳,以弥补设施内二氧化碳不足。综合技术将使设施农业产量整体达到露天种植的5倍,我国18亿亩耕地将不再是令人揪心的红线。

优劣分析

1.政府政策

政府部门多头管理,设施农业涉及到园艺、畜牧、水产等多个部门,存在多头管理情况,这从体制上制约了设施农业的协调有序发展;扶持资金投入不足,各省虽然都出台了各项优惠政策,但是扶持资金的投入仍显不足;设施农业标准化程度低,日前在全国范围内,还没有出台统一的设施农业标准;另外,很多企业只重视温室主体结构和配套设备的性能指标和质量,而忽视了温室的整体性及其配套产品的标准化。

2.设施农业技术

设施农业科研投入不足,技术创新不够,在温室设计和制造等关键环节,我国拥有自主知识产权的技术和创新技术很少;设施农业装备发展滞后,设备比较简易,环境控制能力差,机械化自动化程度低;专业设施农业技术人员缺乏,农户技术水平低,整体素质、服务水平与设施农业发展的要求不相适应;农产品的质量安全形势严峻,农药、化肥超标使用导致果蔬品质下降,动物养殖防疫、消毒设施落后,危及消费者的健康。

3.市场经营

设施农业科研投入不足,技术创新不够,在温室设计和制造等关键环节,我国拥有自主知识产权的技术和创新技术很少;设施农业装备发展滞后,设备比较简易,环境控制能力差,机械化自动化程度低;专业设施农业技术人员缺乏,农户技术水平低,整体素质、服务水平与设施农业发展的要求不相适应;农产品的质量安全形势严峻,农药、化肥超标使用导致果蔬品质下降,动物养殖防疫、消毒设施落后,危及消费者的健康。

建议措施

1.政府政策

建立健全设施农业管理组织机构,特别是健全设施农业技术推广队伍建设,形成稳定、统一的设施农业发展规划,制定设施农业建设标准;各地根据实际情况,制定适合当地发展的产业政策;引导厂商企业、外资企业投资设施农业,推进产业化进程;积极争取设施农业技术装备、特别是覆盖材料进入政府补贴目录和鼓励科技发展目录;围绕设施农业生产的产前、产中、产后环节,汇集社会资金,为农户提供小额贷款等,扶持设施农业发展。建立果蔬产量评估机制和产销平衡机制,避免丰产坚守的现象出现。鼓励设施覆盖材料的研制向优化作物生长环境因子方向努力,做出能够调节温度、优化太阳光光波的高端覆盖材料,以保障我国设施农业尽快达到国际领先的水平。

2.农业技术

研发推广适合于我国国情的温室(棚)结构及其配套设施、提高机械化作业水平,加大对环境污染清理和控制装备、农产品冷藏保鲜设备的推广应用。各地按照当地实际情况开展包括技术培训和法律知识、职业道德培训等多种形式的教育培训;完善监测系统,加强对设施园艺生产作业过程的监测和对设施养殖室(棚)环境建设的监督检查,加大对设施农产品的卫生质量监测,保证食品质量安全。

3.市场经营

打造品牌战略和特色农产品战略,在引导设施农业经济合作组织有序发展的同时,扶持一批有优势、有特色的龙头企业和生产大户,带动农副产品加工业、饲料生产企业、营销企业和中介服务组织的发展,引导民间资本和吸引外资来开发设施农业,提高设施农业工业化水平;建立"国家--省--县"三级设施农业信息网络,加强设施农业产销信息的研究和利用;积极培育产地交易市场和社会中介组织,促进产销的流畅和衔接,积极向外界发布销售信息,解决农民的销售难题。

迎接大发展

"中国农业正处于一个大产业、大市场、大发展的朝阳行业中,面临着农业产业化大发展的新浪潮。"人大代表林印孙在人大会上说,怀揣"三农"梦想、想在农业产业化领域有所作为的企业,一定要紧跟农业现代化发展进程,实现产业结构转型和升级。
人大代表林印孙是正邦集团党委书记、董事长、总裁。他表示,正邦集团致力于打造农牧业和种植业"两条产业链",构建农资网、粮油网、肉食品网"三张网络"。同时,重点投资产业链的"两端"和抓准关键的"两翼","两端"即投资上端育种、基因和生物技术类企业以获取核心竞争力;投资下端渠道、贸易及品牌,以掌控渠道终端市场优势。"两翼"即整合人才和资本,打造农业产业资本平台和行业精英创业平台。农业产业需要大批优秀企业和精英人才去开拓,需要大笔资金投入支持。正邦正担负起做行业组织者的角色,着力把企业的发展战略提升至国家产业发展的战略高度,团结联合更多的投资者、创业者、合作伙伴和农户,共同推进中国农业产业化发展。
林董事长对农业发展的分析十分到位,正邦的战略方向清晰明了。同为农业服务企业领袖的京鹏科技田董事长十分赞同林印孙代表的观点。田董事长在公司3月总结会上重述了林总在人大会议的发言,他表示林总的发言正是他想说的,他们对农业发展方向的观点不谋而合,京鹏科技作为温室行业代表企业响应正邦,一起努力推出中国农业产业化发展。
据了解,京鹏科技是农业科技领域最早在新三板上市的企业,其在通州研发基地已经成功攻关大型植物工厂、京鹏智慧温室、智慧菜园等尖端技术项目,致力于为中国农业的发展提供最完善、最环保的配套服务装备与发展模式。
有业内专家分析:"由于政策的导向,在新的农业生产经营体制下,农业示范园区的大力推广及以家庭农场为代表的新型农业经济体的出现,必然会在农业现代化发展方面推起一阵波澜,因为农业示范园、家庭农场、农业合作社这些农业经济体生产经营规模化,在获得经济效益的同时兼顾生态、环保等社会效益。他们相对农户经济实力强,会积极采取新技术、新设备来提高产量和生产效率,降低人力成本,这样会给农业配套产业带来巨大的需求,尤其是农业科技领域的设施农业和无土栽培。"
随着农业生产经营体制的创新,中国将出现大批量的新型农业经济体,即农业示范园区、家庭农场、农业专业合作社等,这将是一次农业产业化的浪潮。在此产业化大潮下,农业相关的配套服务业尤其是设施农业必然迎来快速发展的契机。

参考资料

开放分类

设施农业    

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创建者: zgssnyw

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最近更新:2017/2/18 18:40:48

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