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设施农业物联网-应用方案

时间:2019-10-25 浏览次数:174

设施农业概念
    设施农业是利用工程技术手段和工业化生产方式,为植物生产提供适宜的生长环境,使其在经济的生长空间内,获得zui高的产量、品质和经济效益的一种农业。设施农业属于高投入高产出,资金、技术、劳动力密集型的产业。它是利用人工建造的设施,使传统农业逐步摆脱自然的束缚,走向现代工厂化农业、环境安全型农业生产、无毒农业的必由之路,同时也是农产品打破传统农业的季节性,实现农产品的反季节上市,进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。

设施农业的现状

    随着现代工业向农业的渗透和微电子技术的应用,集约型设施农业在美国、荷兰、日本等一些发达国家得到迅速发展,并形成了强大的支柱产业。现在,这些国家的设施农业均已形成了完整的技术体系,其现代化生产温室已达到能根据植物对环境的不同需要,由计算机对设施内的温、光、水、气、肥等因子进行自动监测和调控。同时,部分蔬菜和花卉品种还实现了从育苗、定植、采收到包装上市的专业化生产和流水线作业。国外温室的计算机应用已很普及。生物技术(主要是组织培养、遗传基因等)、图象处理技术、核技术及因特网技术也开始在温室方面应用。目前设施农业的zui高水平是“植物工厂”,“植物工厂”是在完全密闭、智能化控制条件下实现按设计工艺流程全天候生产或周年均衡生产,工厂内的作业就是操作计算机。日本、美国等国已建造了多座“植物工厂”。由于设施农业是在环境相对可控条件下进行,受外界不利气候条件影响小,且可实现周年均衡生产,其产品产量和品质成倍上升,生产周期也大为缩短。如黄瓜、番茄产量可达40-50千克/平方米,为露地栽培的5-10倍。

    我国设施化农业与发达国家相比目前还存在较大差距。主要表现为:
   (一)设施水平低,抗御自然灾害能力差。虽然我国设施栽培面积已达2092.5万亩,但90%以上的设施仍以简易型为主,有些仅具简单的防雨保温功能,抗御自然灾害能力差,根本谈不上对设施内温、光、水、肥、气等环境因子的调控,一旦受到恶劣气候条件的影响,蔬菜产量和品质即受严重冲击。
    (二)机械化程度低,劳动强度大。我国设施栽培的作业机具和配套设备尚不完善,生产仍以人力为主,劳动强度大,劳动生产率低,温室每亩年均用时3600小时以上,按人均管理面积计算仅相当于日本的1/5,西欧的1/50和美国的1/300。

    (三)设施栽培技术不配套,科技含量低。设施栽培技术不配套、不规范、缺乏量化指标,栽培管理主要靠经验,致使产品的产量和品质始终在一个低水平上徘徊。


三、我国设施农业的发展趋势

    (一)城郊型设施农业将会在面积和技术水平上得到快速推进。到2020年城市人口将占总人口的40%以上,要满足如此众多的城市人口对农副产品的需求,利用有限的土地创造出更多的农产品,必然要求设施农业在面积和技术上得到高速发展。同时,设施农业作为一个新兴产业,在技术和资金上将会得到进一步扶持,使其向规模化、专业化和产业化方向发展。

    (二)设施农业的结构将进一步趋于合理,设施内配套技术、操作机械、环境设施将进一步完善,并实现可持续发展。在引进、消化、吸收发达国家温室生产技术的基础上,开发具有集热、蓄热和保温能力的大型联栋温室;开发透光保温合一型透光材料、遮光保温合一型材料、光调节薄膜和生物可降解薄膜等;研究温室微环境内的生态循环过程,减少化肥和农药的投入,控制zui佳灌溉,实现可持续生产。
    (三)一大批高产、、抗劣性强,适宜于设施农业生产的品种将会得到进一步开发和应用。实现基因工程育苗和组培育苗实用化,开发抗逆性强、抗病虫害、耐贮和高产的温室作物品种。

    (四)设施农业的区域辐射面积将进一步扩大。我国的设施农业区域将从目前的华北、东北和沿海地区向西北地区和一些欠发达地区辐射,由于这些地区的自然资源对发展设施农业十分有利,只要得到资金、技术等方面支持,将会有一个高速发展和快速增长的势头。因此,设施农业将对我国扶贫工作做出较大贡献。


四、如何推进设施农业的发展

    (一)开发设计适应我国国情的智能化温室。在引进消化国外先进温室技术的情况下,设计开发出低能耗、环境控制水平较高,适宜我国经济发展水平,又能满足不同生成气候条件的现代化温室。
   (二)加快关键技术开发。我国温室的覆盖材料差,透光、抗化、防尘等常规要求的性能都远低于国外,并且寿命短;环境控制系统基本靠人工经验管理,半机械化操作;温室中无土栽培技术的关键设备营养液配制完全依赖进口。加快我国温室关键技术的开发是我国温室产业走出发展瓶颈的重要一环。

    (三)推进设施农业的产业化进程。我国目前大型温室效益无法体现的主要原因是未形成规模化、产业化、市场化。应以规模大的龙头企业为突破口,以市场为导向,以科技为依托,科工贸、产供销一条龙,推进设施农业的产业化进程,使设施农业体现出高投入、高产出的高科技行业特色。
     (四)温室相关技术、管理、开发人才的培养。目前我国设施农业的技术开发、管理的高素质人才极度缺乏,温室的关键技术的开发管理与国外水平存在较大差距。加快设施农业高技术人才的培养,是设施农业迈上新台阶的关键。


五、展望设施农业的未来
    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。

 

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