(上海农学院)
工厂化农业是融科技开发、工程化技术、企业化经营多元集成的新型产业,是我国农业由传统农业迈向现代农业;计划农业迈向市场农业;产品农业迈向商品农业的新起点和新标志。目前正在实施的上海“工厂化农业示范工程”的目标是:建设一批达到90年代国际先进水平的、符合中国国情的、融科技开发、工程技术、企业经营为—体的新型农业科技产业;育成一批适于温室栽培的蔬菜、花卉新品种;建成一批园艺种苗生产工厂、园艺作物生产工厂、园艺产品、保鲜加工厂等,形成一整套园艺作物工厂生产的新技术等。
中国是一个发展中的农业大国,农业是国民经济的基础。工厂化农业的形成和发展,是我国农业向现代农业发展的一个标志,也是21世纪农业的发展方向,其特征是以现代工业装备农业、现代科技武装农业、现代管理经营农业。笔者对工厂化农业的涵义和特点、形成和发展,工厂化农业的主要研究内容及其与现代科学技术的关系,以及发展工厂化农业的目标和任务提出以下见解。
一、工厂化农业是现代农业的象征
工厂化农业作为现代农业的象征,突破了种植业生产中的传统观念,具有全新的、科学的、现代化的涵义 :工厂化农业最大限度地摆脱了自然条件的束缚,运用现代工程技术、生物技术和信息管理技术武装农业,以程序化、机械化、标准化、集约化的生产方式,提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率和产品商品宰。因此,工厂化农业是融科技开发、工程化技术、企业化经营多元集成的新型产业,是我国农业由传统农业迈向现代农业、计划农业迈向市场农业、产品农业迈向商品农业的新起点和新标志。
工厂化农业的形成和发展,凝聚了世界各国工程学家、植物生理学家和农学家半个多世纪的研究和开拓。工厂化农业起步于蔬菜的无土栽培,早在二战期间,英国和美国的军人就在荒岛上用无土栽培技术生产蔬菜。1949年借助于工程技术,美国建成了第一个植物人工气候室,继而世界各国的生物学和农学实验室得以装备,用来模拟各种自然条件,成功地种植了从藻类到高大乔木的各种植物,并开展了植物对自然环境的适应性和抗御能力的基础研究和应用基础研究。60年代起,基础研究的成果开始服务于农业,比植物人工气候室简单而更易普及的生产型的“高级温室”建成,奥地利首先建成了番茄生产工厂。70年代后荷兰、日本、美国、英国、以色列等国家纷纷致力于工厂化设施园艺的研究与开发。发展至今,荷兰已拥有10000多公顷的现代化温室,进入国际市场的蔬菜和花卉达240亿美元/年,以色列依靠1500多公顷的现代化温室,在土壤十分贫瘠、灌溉水严重亏缺的半干旱地区创造了番茄2万公斤/亩、黄瓜1.5万公斤/亩,每平方米年产月季花250~300支的温室园艺的奇迹。
70年代我国开始力于工厂化农业的研究与开发,80年代起先后从日本、荷兰、美国、保加利亚、以色列等国家引进现代化温室29套,总面积为34万平方米,其中60%用于蔬菜生产,40%用于花卉苗木生产,在北京、上海、黑龙江、广东等地形成了工厂化农业生产的雏形,但是,由于前期的引进工作缺少配套设施和软件,国产化进程极为缓慢。目前蔬菜和花卉的生产北方以日光温室为主,长江中下游地区以塑料管棚为主,上海的温室面积为1600公顷。进入90年代,我国农业由“温饱为主”向“小康需求”发展,中国农业的发展进入了战略转折阶段,我们一方面面临耕地减少、人口增长的供需矛盾,另一方面经济的发展、工业的发展和科技的进步,使通过工厂化农业提高生产率具备了基础条件。1995年,中国政府和以色列政府达成了农业发展协议,在北京建立了进行工厂化农业示范的中以合作园艺场;上海市政府在5个生产企业引进了15公顷的现代化温室,并组成了各学科联合的技术攻关队伍,进行工厂化农业生产技术的研究和示范。
二、工厂化农业的主要攻关内容
面向21世纪的工厂化农业,是工程技术、生物技术、信息管理技术成果在农业上的综合应用,具有智能化、物化、产业化和企业化的显著特征,其主要攻关内容有:(1)现代化温室的改造和研制;(2)园艺种苗的工厂化生产技术研究;(3)园艺作物的工厂化生产技术研究;(4)农产品采后技术研究。
(一)现代化温室的改造和研制
在引进吸收国外现代化温室先进经验的基础上,从中国国情的实际出发,现代化温室的改造和研制以创造作物生长的最佳环境,最大限度地提高光能和土地利用率,提高作物的产量和品质为目的,对引进温室的环境控制系统加以改造:在温度控制系统中采用最经济的加温装备、降温设施实现冬季升温和夏季降温,以节能为主攻目标;建立滴灌、微喷、渗灌等现代灌溉系统,革新现行的灌溉和施肥方式;实现温室温度的自动化控制,减少病虫为害;建立自动化生长监控系统。
现代化温室的改造和研制在温室框架的材料选择、覆盖材料的研制、环境控制的自动化、生长调节的智能化等方面亟待应用现代科技的最新成果。
(二)园艺种苗的工厂化生产技术研究
园艺种苗的工厂化生产技术,是科技先导型农业企业已经产业化的一项技术成果,实现种苗的工厂化生产,能充分利用温室设施,使种苗生产的风险降到最低限度,获得较高的经济效益。其主要研究内容有:精量播种、自动喷灌、营养液补充、温湿控制设备的引进和改造;优良品种、优质种子的选择;育苗基质选择;种苗快速繁殖技术研究;商品种苗的营销技术研究等。
工厂化种苗生产技术综合运用生物科学、材料科学、电子计算机科学等多学科的成果,运用先进的设施设备,建立良好的环境控制系统,缩短育苗时间,节约种子用量,提高成苗率和种苗质量。
(三)园艺作物的工厂化生产技术研究
园艺作物的工厂化生产技术研究是选择几种市场销售量大、社会影响大的蔬菜、花卉、瓜果品种,以科技为先导进行工厂化、专业化、规模化生产,从而提高园艺产品的产量和质量,提高商品的市场竞争力,缓解生产季节性和市场供应均衡性的矛盾,建立高产、优质、高效的工厂化生产示范基地。主要研究内容有:优良品种的选择;各种作物工厂化生产流程的建立;温室土壤栽培、无土栽培技术研究;现代灌溉技术研究;环境调控技术研究;CO2施肥技术研究等。
园艺作物的工厂化生产需要突破传统的农业生产观念,通过运用现代科学技术建立新的生产方式、栽培方法、生产技术,从而大幅度地提高劳动生产率。
(四)农产品采后技术研究
农产品采后技术研究是工厂化农业与市场连接的桥梁,通过农产品的预冷、整理、包装和加工、保鲜,可以大大提高农产品的商品率和附加值。主要研究内容为:农产品包装技术研究,保鲜剂和保鲜技术研究,冷链运输技术研究,商品标准化技术研究等。
三、工厂化农业的发展目标和任务
工厂化农业作为21世纪现代农业的组成部分,它以现代科技成果的集成为依托,以农用工业的发展为基础,以经济的快速增长为后盾。我国的工厂化农业的发展由此分成三个阶段 :引进吸收消化阶段、示范推广阶段和产业化阶段,80年代至今,我们基本上完成了第一阶段的目标和任务,通过各种现代化温室的引进和试运转,基本上了解了这些温室的性能和利弊,形成了制造适合于中国国情的智能型温室的发展思路和设计方案,拉开了示范推广阶段的序幕。今天,在经济发展快、投资实力强,而土地和劳动力资源相对紧缺的大中城市郊区建立工厂化农业的示范点,组织产、学、研联合的技术攻关,已经成为政府部门、科技人员和农业企业的共识和行动。国家科委已将“工厂化农业生产技术研究与开发”列入“九五”农业科技发展的重点项目,上海市科委论证通过了“工厂化农业示范工程”为96年重点科技攻关项目,上海市农委把“温室工程”作为九五期间四大农业攻关工程之一,并选择了一些设施比较先进的园艺场作为项目实施单位。实施工厂化农业示范工程的目标是,建设一批达到90年代国际先进水平的、适合中国国情的、融科技开发、工程技术、企业经营为一体的新型农业科技产业;育成一批适于温室栽培的蔬菜、花卉新品种;建成一批园艺种苗生产工厂、园艺作物生产工厂、园艺产品保鲜加工工厂;形成一整套园艺作物工厂化生产的新技术;建成若干个工厂化生产的示范基地、科学研究基地、人才培养基地,为工厂化农业的产业化阶段进行超前示范和技术储备。工厂化农业的产业阶段将以先进的工业装备农业、以先进的科技武装农业,形成大规模的工厂化农业生产区,形成产供销、贸工农一体化的科技产业。
工厂化农业的宏伟蓝图是美好的,任务是艰巨的,为了实现这一宏伟蓝图,需要各个学科领域的科技工作者携手攻关;需要农业企业牺牲一些局部的、暂时的利益,提供工厂化农业的试验示范基地;需要决策者从农业现代化的高度来认识这项工作的重要性,在政策上、资金上予以支待。让我们共同为实现这一宏伟蓝图而奋斗!