冬春季節(jié)蔬菜產(chǎn)業(yè)是福建的特色產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。據(jù)了解，早在2020年，福建各類設(shè)施蔬菜產(chǎn)量就達630萬噸。根據(jù)福建“十四五”農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，到2025年，全省蔬菜播種面積將達到930萬畝，蔬菜產(chǎn)量達到1550萬噸，設(shè)施蔬菜種植面積達到150萬畝。
近年來，省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊構(gòu)建了適合南方地區(qū)防臺風(fēng)、自然降溫的溫室主體結(jié)構(gòu)，開展潮汐式育苗、工廠化NFT栽培、椰糠基質(zhì)條栽培等無土栽培模式研究，研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)及專家知識的水肥一體灌溉施肥系統(tǒng)以及NFT栽培槽、料溶解混勻機、育苗盤打孔起苗一體機等配套栽培設(shè)備，打造智能“蔬菜工廠”，賦予蔬菜種植更多“科技范”。
尋找高效栽培模式
隔幾天，省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所裝備室主任陳永快就要到“菜園子”里逛一圈。
這是一個占地數(shù)千平方米的溫室大棚，20多種有機蔬菜綠瑩瑩地鋪滿大棚，宛如一座小型“蔬菜工廠”。在這里，該研究所智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊打造了潮汐育苗、NFT栽培、無土基質(zhì)栽培等“種菜模式”。
陳永快從管道里輕易地拔出一棵小白菜，根部分明、異常干凈，葉子翠綠青亮，他向記者仔細介紹道：“這是采用NFT栽培技術(shù)種植的小白菜?？?，根部接觸到的是僅數(shù)毫米厚的淺液流，就能吸水、吸肥，上部則暴露在濕氣中吸收氧氣?！?/p>
NFT栽培技術(shù)，也叫營養(yǎng)液膜技術(shù)。智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊在此構(gòu)建了4000平方米的NFT栽培生產(chǎn)示范測試系統(tǒng)，由NFT栽培管道、營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)等組成?！氨容^適合種植輕質(zhì)、快速生長的植物，如生菜、花瓶菜、蔥韭等葉菜類蔬菜?！标愑揽煺f。
占地4000平方米的無土基質(zhì)栽培區(qū)域里，顏色各異的大小番茄、彩椒等惹人喜愛?！胺?、茄子、黃瓜等作物，則需要采用無土基質(zhì)栽培?！标愑揽旖榻B，目前省農(nóng)科院已探索出標準塑料槽式基質(zhì)條栽培生產(chǎn)示范測試系統(tǒng)、簡易槽式基質(zhì)條栽培生產(chǎn)示范測試系統(tǒng)和雙向槽式基質(zhì)栽培生產(chǎn)示范測試系統(tǒng)3種無土基質(zhì)栽培系統(tǒng)。
2014年起，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊通過篩選專用栽培品種，針對的就是我省無土栽培曾存在整體設(shè)備解決方案缺乏、標準化程度低等問題。
“試驗田”里，團隊摸出了“科技門道”，也因此制定出葉菜NFT栽培規(guī)程、番茄等蔬果無土基質(zhì)栽培方案，明確無土基質(zhì)栽培水肥問題及解決辦法，找到適宜pH值、水肥配方等?！斑€開展海鮮菇、草菇、繡球菌等食用菌生產(chǎn)廢料基質(zhì)化利用研究，結(jié)合水肥灌溉系統(tǒng)進行自動洗鹽、肥水管理，開發(fā)多款新型專用育苗及栽培基質(zhì)配方，開發(fā)了育苗配方1款、專用栽培配方4款。”陳永快說。
數(shù)據(jù)顯示，在充足的營養(yǎng)和優(yōu)化的環(huán)境下，相較露地栽培，使用潮汐育苗、NFT栽培、無土基質(zhì)栽培等方式的蔬菜，生長速度是前者的2倍，商品化率90％以上。
“目前，潮汐育苗、NFT栽培、無土基質(zhì)栽培等技術(shù)在省內(nèi)外均有推廣?！标愑揽煺f。
在龍巖市上杭縣舊縣鎮(zhèn)，小小番茄成了“致富果”，僅一個30畝的設(shè)施大棚中，就引進種植58個番茄品種?！霸谑∞r(nóng)科院的指導(dǎo)下，我們開展無土栽培作業(yè)。”龍巖草韻堂農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司、“好啦農(nóng)場”負責(zé)人張劍亮說，“農(nóng)場一年每畝產(chǎn)量可以達到6000到8000斤，今年產(chǎn)值預(yù)計約200萬元，其中溫室種植產(chǎn)值占三分之一?！?/p>
搭建新型經(jīng)濟溫室
如今，我省遍地開花的蔬菜大棚，是新農(nóng)人的希望。
此前則不然?！耙郧按嬖诓簧偌夹g(shù)短板，如缺乏適應(yīng)本地的溫室等設(shè)施，缺乏自主的、成套的、經(jīng)濟型的栽培配套設(shè)備，還缺乏栽培技術(shù)和人才等?！标愑揽煺f。
福建每年夏秋季節(jié)均受到不同程度的臺風(fēng)影響。據(jù)了解，市面上的鋼構(gòu)大棚普遍抗風(fēng)性較差，一次臺風(fēng)過境，就容易造成設(shè)施損毀。
更麻煩的還有“溫室過夏”這一問題。福建夏秋季溫光資源優(yōu)勢明顯，通風(fēng)不足就容易產(chǎn)生高溫高濕，導(dǎo)致溫室作物生長不佳，病蟲害加重。“也不是不能過夏，采用濕簾風(fēng)機降溫即可?！标愑揽煺f，大棚配以濕簾風(fēng)機，溫室內(nèi)熱空氣通過濕簾風(fēng)機產(chǎn)生的小水分子吸熱蒸發(fā)，就能降低溫室的空氣溫度。
但有時候，這仍然解決不了問題。南方空氣濕度大，濕簾和風(fēng)機的距離超過40米，降溫效果就不理想了。此外，高額電費也給農(nóng)戶帶來不少負擔(dān)。
如何破解“防臺型溫室造價高、過夏型溫室運行成本高”難題？2008年起，團隊著手調(diào)研以色列、荷蘭、德國、美國等國家的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，并從2015年起，逐步構(gòu)建了適合南方地區(qū)防臺風(fēng)、自然降溫的溫室主體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化溫室實用性與經(jīng)濟性。
“通過結(jié)構(gòu)力學(xué)計算，我們從風(fēng)力導(dǎo)流和提高風(fēng)載兩個方面入手，建設(shè)了一套鋼構(gòu)大棚環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，以及一套溫室加固抗風(fēng)結(jié)構(gòu)，提高溫室抗臺能力之余，最大限度地提升溫室自然通風(fēng)能力，無需配備濕簾風(fēng)機，通過‘開窗＋噴淋’，夏季實現(xiàn)平均降溫3～4℃；極高溫天氣結(jié)合噴淋降溫達5～6℃?！标愑揽煺f。
福清國家農(nóng)業(yè)示范園設(shè)施蔬菜溫室因此受益。
不同于常見的配備濕簾風(fēng)機的普通大棚，該溫室采用自降溫系統(tǒng)和防臺風(fēng)結(jié)構(gòu)，頂部配有蝶式自動開窗功能，輔助霧化噴淋系統(tǒng)，頂部實現(xiàn)40％～60％開窗，整體大棚實現(xiàn)75％面積開窗。
“高溫時，打開四周的窗戶或卷上膜，讓其自然通風(fēng)，加上內(nèi)外遮陽，溫室內(nèi)溫度就會比外邊低些；春夏天氣多變時，棚外設(shè)有雨水傳感器，能自動開、閉天窗。”示范園管理人員黃慶滿說，“大棚種植的番茄，一年最多能結(jié)8個月的果子，平均每株能產(chǎn)十余公斤小番茄。每年，這座園子凈收益有二三十萬元?！?/p>
從會種到“慧”種
大棚里的“科技范”，還有很多。近年來，智慧農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團隊還研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)及專家知識的水肥一體化系統(tǒng)及配套栽培設(shè)備，提升溫室數(shù)字化裝備水平。
在寧德市霞浦縣松港街道長沙村的大棚里，霞浦縣貴富水果種植專業(yè)合作社負責(zé)人李貴杰一個人可以管理9畝地，僅需在電腦下達一個簡單指令，就能實現(xiàn)水肥自動灌溉。
“如今，技術(shù)也趕上了趟！通過水肥一體化，不僅能實現(xiàn)水肥自動灌溉的相關(guān)參數(shù)監(jiān)測，同時還能將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為灌溉模式優(yōu)化參數(shù)的依據(jù)。”李貴杰說。
據(jù)陳永快介紹，水肥一體化系統(tǒng)灌溉結(jié)構(gòu)具有施肥簡便、供肥及時、作物易于吸收、提高肥料利用率等優(yōu)點，減少了肥料揮發(fā)和流失，以及養(yǎng)分過剩造成的損失，“在產(chǎn)量相近或相同的情況下，水肥一體化與傳統(tǒng)技術(shù)施肥相比節(jié)省化肥約40％、節(jié)水約60％，還能進一步提高水果的產(chǎn)量和品質(zhì)”。
同樣的儀器，也能運用在果園、茶園里。種菜種果種茶，不再看天吃飯，而是看“數(shù)”種植。
連日來，在漳州市云霄縣火田鎮(zhèn)白石村，盛開的櫻花與村莊茶園構(gòu)成的春日美景頻頻“出圈”?！斑@兒的茶樹，從屏幕上看，就能知道是‘渴’了還是‘餓’了。啥時候施肥、澆水，機器能自動配比，無需工人操心?！卑资宀鑸@管理人員老林說道，茶鮮葉產(chǎn)量和成茶品質(zhì)，與水肥情況密切相關(guān)。對著電腦屏幕，按照季節(jié)和茶園實際情況，就能調(diào)整水分供給和肥料中氮、磷、鉀的比例。
目前，省農(nóng)科院開發(fā)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，已在建寧縣綠農(nóng)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司、建甌市繼發(fā)家庭農(nóng)場等應(yīng)用，集成了溫室環(huán)境數(shù)據(jù)、水肥一體化系統(tǒng)參數(shù)采集、視頻遠程跟蹤、遠程操控、日志上傳及溯源、遠程管理等功能。
有意思的是，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺還配置高倍可變焦紅外球形攝像頭，可遠程控制云平臺進行場景的變化?！斑@兩年，農(nóng)科院專家多次通過大屏觀看大棚、果園、茶園種植區(qū)域的實時視頻畫面，了解現(xiàn)場作物種植情況和部分生長細節(jié)，進行遠程的種植、采收的指導(dǎo)。”陳永快說。
記者手記
科技加持，設(shè)施蔬菜大有可為
智能“蔬菜工廠”，如今正逐步被復(fù)制到省內(nèi)外的田地里，甚至走進果園、茶園。當科技手段融入農(nóng)作物種植全過程，農(nóng)戶就從會種地變成“慧”種地。
標準化、智能化的“蔬菜工廠”，不僅改變了以往小而散、質(zhì)量參差不齊、標準不一的蔬菜種植方式，還因地制宜為我省設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)量身定制了“工廠外衣”，建立智能水肥一體化控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，走出獨特的綠色蔬菜栽培路子。
但仍要清晰地看到，發(fā)展設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)，我省乃至我國仍然存在一些短板。如，目前我國設(shè)施專用的蔬菜品種十分缺乏，一些高端蔬菜品種嚴重依賴進口，價格昂貴。同時，自行研發(fā)的許多精準的設(shè)施蔬菜設(shè)備，與進口設(shè)備仍有差距。
科技創(chuàng)新能力不足是關(guān)鍵因素。我省應(yīng)繼續(xù)立足產(chǎn)業(yè)前沿，推進設(shè)施蔬菜重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。政府應(yīng)起引導(dǎo)作用，推進科研單位與企業(yè)攜手，實現(xiàn)聯(lián)合攻關(guān)，加大研發(fā)、試驗、示范力度，爭取在大棚、溫室建設(shè)，設(shè)施蔬菜設(shè)備創(chuàng)新等方面取得更大突破。同時，加強規(guī)劃指導(dǎo)，在政策、資金、人才等方面給予支持，真正讓農(nóng)戶掌握先進的蔬菜栽培和管理技術(shù)，讓農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的美好愿景成為現(xiàn)實。
