翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場3.5萬平方米半封閉智能連棟溫室里，一排排番茄長勢良好。
李樹山攝（人民視覺）
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《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》提出，“構建多元化食物供給體系，培育鄉(xiāng)村新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)”。
解決吃飯問題，不能光盯著有限的耕地，要把思路打開，樹立大食物觀。各地樹立和踐行大食物觀，在全方位、多途徑開發(fā)食物資源等方面進行了不少有益探索。如何進一步深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結構性改革，提升食物來源的可持續(xù)獲取能力？如何突破資源環(huán)境稟賦制約，增強農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力？圍繞這些問題，記者進行了采訪。
這里的番茄為何能越夏
數(shù)字化管理升級，日均穩(wěn)定供應5噸鮮果
盛夏時節(jié)，走進北京市海淀區(qū)上莊鎮(zhèn)前章村的翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場，清新氣息撲面而來。3.5萬平方米半封閉智能連棟溫室里，儼然一片空中番茄“森林”：栽培架成排林立，以椰糠土為基質(zhì)，番茄藤盤旋而上，綠葉間懸掛著成串的小番茄。
天氣炎熱，這里的番茄為何還能正常生長？
“常規(guī)的降溫操作有遮陽、開窗、高壓噴霧‘三部曲’，但要營造穩(wěn)定適宜的溫度，這些還不夠。”北京翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)部負責人李樹山說。
消毒、換裝，步入溫室里頓感清涼。“黑科技”來自腳邊的一排排白色圓筒。李樹山介紹：“高溫下冷水機組正常運轉(zhuǎn)，通過風筒將冷氣均勻送到各個角落。哪怕最熱的時候，番茄的串形和口感也有保障。”
翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是北京市高效設施農(nóng)業(yè)首個試點項目，由北京翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司投資建設。項目共規(guī)劃建設20萬平方米大型智能連棟溫室、設施農(nóng)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新基地及配套協(xié)作區(qū)。其中，一期項目于2021年底投產(chǎn)運營，二期項目將于今年下半年全面投產(chǎn)運營。
得益于環(huán)控系統(tǒng)升級，其他溫室已陸續(xù)拉秧，溫室里一片生機盎然。李樹山說，大型智能連棟溫室在生產(chǎn)方式上有很大優(yōu)勢。
首先是用地集約。“一大特點就是通透。”李樹山介紹，這類溫室由拱形骨架和高透光減反射散射玻璃構成，可充分利用自然光。連棟溫室每個生產(chǎn)隔間通過天溝連接，單體規(guī)模可達到5公頃以上，有效提高了土地利用率，實現(xiàn)規(guī)模化、標準化生產(chǎn)。
其次是管理精細。白色軌道上，升降車、打葉車、采果車靈活穿梭。負責給番茄“盤頭”的工人陳一站在升降車上，將整理好的莖蔓繞在直通頂棚的線上，讓植株向上生長、增加分杈。向立體栽培要產(chǎn)量，單株番茄莖蔓一年能長到十六七米，可采收35穗以上，一平方米能長出20多公斤果。
偌大的溫室里，數(shù)字化管理后臺一刻不閑。水肥系統(tǒng)封閉運行：施肥機連接電腦和灌溉管網(wǎng)，根據(jù)定期全元素檢測、果實成長轉(zhuǎn)色情況，將養(yǎng)分送到植株根部，多余的營養(yǎng)液重新收集利用。“有了集成應用環(huán)境調(diào)控、省力化裝備、自動控制平臺等設備，勞動強度低了，管理精度高了，人均打理上千平方米不在話下。”李樹山說。
午后驕陽收起，大雨嘩嘩落下。棚頂窗戶自動關閉，風雨一絲進不來，室內(nèi)還能保持亮堂。
高品質(zhì)的串收小番茄，已進入北京等地商超。“各地能越夏的生產(chǎn)基地不多。小番茄貨量下降，處于行情上升期。”銷售部負責人程佳興隨手捧起一穗番茄，不多不少、正好8顆。“像這樣的一串基本可認定為A級。”程佳興介紹，夏茬淡季，一座溫室日均能為市場穩(wěn)定供應5噸鮮果。
如何把成本降下來
補上關鍵技術短板，促進多渠道節(jié)本增效
采訪中，記者聽到最多的詞是“高效”和“降成本”。
“高效設施農(nóng)業(yè)的投入較高，想把成本降下來，掌握自主技術是關鍵。”翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司科技部負責人劉雪介紹，在智能連棟溫室的設計和建設方面，翠湖農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了設施國產(chǎn)化率80%，推動單位平方米建設成本降到2000元以下。但是跟一些設施農(nóng)業(yè)發(fā)達國家相比仍有差距。
為了加快補上關鍵技術短板，翠湖農(nóng)業(yè)聯(lián)合相關科研單位，采用“揭榜掛帥”形式開展協(xié)同創(chuàng)新項目攻關。
“當前，我國設施園藝生產(chǎn)有三個矛盾需要解決，即溫室大型化與降低運行能耗、結構選型與宜機化，以及傳統(tǒng)經(jīng)驗管理與智慧決策之間的矛盾。”中國工程院院士、國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術研究中心首席科學家趙春江介紹，團隊掛帥了“智能連棟溫室數(shù)字化關鍵技術研究與應用”課題，重點應用信息技術手段，實現(xiàn)智能溫室生產(chǎn)的全程數(shù)字化和自主化智慧管理。
團隊已為翠湖農(nóng)業(yè)量身打造了“感知—決策—控制”一體化數(shù)字服務平臺——“首農(nóng)翠湖工場數(shù)據(jù)管理平臺”。“平臺配套了自主研發(fā)的傳感器，實現(xiàn)了環(huán)境精準感知、遠程在線監(jiān)測和信息反饋。”趙春江說，未來還將在智能化調(diào)控和精準作業(yè)方面應用自主研發(fā)的技術裝備，逐步實現(xiàn)智能溫室關鍵技術裝備的國產(chǎn)化替代。
降成本的空間不小。劉雪介紹，圍繞智能連棟溫室，企業(yè)還開展了多項綠色優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)關鍵技術研究與集成。比如，根據(jù)光照季節(jié)性變化，引入不同玻璃噴涂材料，夏季反射多余的光和熱，冬季則增加自然透光率。通過調(diào)控環(huán)境策略，降低能源消耗。
我國設施園藝面積、產(chǎn)量均居世界前列。“設施園藝中近90%為設施蔬菜生產(chǎn)，約占全國蔬菜總面積的1/5，為有效保障‘菜籃子’產(chǎn)品季節(jié)性均衡供應發(fā)揮了重要作用。” 中國農(nóng)業(yè)大學園藝學院教授高麗紅說，也要看到，小拱棚、塑料大棚、日光溫室等仍是國內(nèi)設施栽培的主要形式。
《全國現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)建設規(guī)劃（2023—2030年）》提出，加快傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)設施改造提升。新技術、新設備賦能，正逐漸改變傳統(tǒng)大棚勞動投入大、產(chǎn)出效益不高的局面。在四川旺蒼縣，去年全縣投入涉農(nóng)資金100多萬元，對土棚進行“數(shù)智化”升級。
“過去澆地施肥要6個人，有了智能管理系統(tǒng)，效率倍增。”白水鎮(zhèn)白水村有機蔬菜生產(chǎn)基地管理員胡明按下水肥一體機按鈕，30分鐘就澆完了一個大棚，“不僅省力，還可以節(jié)水節(jié)肥四成左右，單個棚每年省出兩三千元。”今年基地10個大棚種上了蘋果苦瓜、水果彩椒、香蕉西葫蘆等網(wǎng)紅蔬菜，每畝可增產(chǎn)500至1000斤。
類型豐富的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園藝設施，讓蔬菜四季供應有了持續(xù)可靠保障。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已編制全國設施蔬菜棚型結構與工藝技術圖冊，聚焦日光溫室和塑料大棚，分區(qū)域明確了主推棚型結構，提出了設備配置清單和老舊設施改造的工藝做法，為推動設施蔬菜提檔升級提供技術指引。“適應我國多樣化氣候類型，各地按設施結構性能合理安排適宜茬口和蔬菜種類，可以最大程度利用光熱資源節(jié)約能耗。”高麗紅說。
設施種植業(yè)未來什么樣
供得上、品質(zhì)優(yōu)，滿足多元場景保供需
談及未來的設施種植業(yè)，高麗紅說：“以最少的土地、能耗、人力等資源，產(chǎn)出最多的產(chǎn)品，這是理想中的狀態(tài)。”在北京、上海等一些人口密集、消費能力強的都市地區(qū)，智能連棟溫室和植物工廠在蔬菜的應急保供方面具有顯著優(yōu)勢，有利于提升主要大中城市蔬菜自給水平。
作為未來設施種植業(yè)的方向，完全不受外界環(huán)境影響的植物工廠近年來備受關注。由中國農(nóng)業(yè)科學院都市農(nóng)業(yè)研究所自主研發(fā)的無人化垂直植物工廠，去年底在四川成都投入使用。工廠單層占地200平方米，作物栽培層數(shù)高達20層，年產(chǎn)量可達50噸以上，相當于60畝大田。目前在全國，規(guī)模以上植物工廠已達250多座。
針對一些特殊場景下的蔬菜需求，相關研發(fā)應用也方興未艾。浙江省舟山海農(nóng)海洋科技有限公司總經(jīng)理張志剛帶領團隊承擔了“海上菜園”項目，研發(fā)船用智能種植設備解決遠洋漁船上新鮮葉菜缺乏的問題。
船上種菜，難在哪？“主要是空間小、人口多、維護成本高。”張志剛介紹，綜合產(chǎn)量、營養(yǎng)上的性價比和操作便捷度，選擇金玉蘭菜作為船用栽培品種，單套設備占地僅0.5平方米，月產(chǎn)30斤，每斤成本不超過15元。設備現(xiàn)已升級到第五代，并在一些漁船上進行投放試用。
瞄準持續(xù)高產(chǎn)，張志剛有更細致的考慮，“下一步打算研發(fā)適用于商船領域的大型船用種植設備，建設4個分割艙做立體栽培，每周收一次菜，四五平方米的月產(chǎn)量可達500斤以上，船員們在海上就能吃到更多新鮮葉菜。”
現(xiàn)代設施種植，如何讓“菜籃子”拎得更穩(wěn)當？
在翠湖工場，2021年以來先后試驗篩選140多個番茄品種，將市場上認可度高、色彩口感較為理想的品種進行大面積栽種。李樹山介紹，二期項目中，9600平方米科研展示溫室將引入黃瓜、草莓、藍莓等更多品種進行栽培試驗。
從“有沒有”轉(zhuǎn)向“好不好”，綠色優(yōu)質(zhì)蔬菜需求日益增長。“目前適于設施栽培的主要有茄果類、瓜類、豆類、綠葉菜類、芽菜類和食用菌類等，可達100多種，但主要集中在番茄、黃瓜、辣椒等十幾種常見蔬菜。”高麗紅說，同樣是家常蔬菜，脆嫩綠甜的甘藍、口感細嫩清香的華南型黃瓜、軟肉型茄子等品種正獲得更多消費者青睞，高品質(zhì)番茄的價格能達到普通品種的3—5倍。
人多地少背景下，智慧農(nóng)業(yè)賦能設施種植業(yè)的前景日益明朗。“5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、機器人技術等逐漸應用于設施農(nóng)業(yè)。”趙春江表示，從世界設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢看，關鍵在于環(huán)境和作物信息的精準感知、瞄準生長需求的精量調(diào)控和高效低損作業(yè)，這需要一系列完善的技術體系和裝備支撐，仍有待長期的數(shù)據(jù)積累。
（盧天好參與采寫）
