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物联网技术下的智能温室大棚

作者:admin  时间:19-12-30 18:59  浏览量:

据统计,2014年我国设施园艺面积高达6100多万亩,总面积和总产量均居世界第一位。单从这一点看,我国已经是世界设施农业大国。但是,从设施农业的技术水平、产品体系、要素支撑、服务配套、智能温室大棚建设、技术创新来看,我国与设施农业发达国家相比还存在不小距离,与建成设施农业强国的目标相比还存在较大差距。

       (一)在装备技术方面,以简易技术为主,多功能多因素的主动环境控制技术尚处于引进、探索和起步阶段

       目前我国设施园艺主要以中小型拱棚、塑料大棚和普通日光温室为主。整体而言,我国设施农业的装备仍停留在简易技术阶段,占主导地位的中小型拱棚、塑料大棚仅具保温、防雨等简单功能。大多数地区的日光温室结构简易,环境控制能力低,覆盖材料抗老化性能差,使用寿命短,温室内的光热调控、测试设备功能不足,基本还停留在单因子定性调节控制阶段。国际先进设施农业中得到广泛应用的主动环境控制、多维度调控和精细化、智能化控制,在我国尚处于引进、探索和起步阶段。据统计,2014年我国蔬菜设施园艺面积为5793万亩,其中,中小型拱棚和塑料大棚面积占73.7%,技术相对先进的加温温室和连栋温室面积占比仅为1.2%。由于我国设施农业以小规模农户的分散经营为主,客观上造成了我国设施农业采用的技术大多是易推广、易模仿、跟风性强的简易型技术,导致设施农业装备的研发锁定在较低端的层次,高端技术和装备的自主知识产权较为匮乏。

      (二)在产品体系方面,种植品种较为单一、附加值不高,连作现象严重、不利于病虫害控制

      目前我国设施农业的生产品种较为单一,规模化种植主要集中在蔬菜、水果、花卉等常规作物,相对高附加值的香料、药用植物、食用菌和观赏植物种植较少。据调查,2012年我国设施园艺中,设施蔬菜占到了95%左右,附加值较高的设施果树、设施花卉仅占2%左右。除了设施单体效益显著低于国外设施农业,我国设施农业还存在另一个突出问题,即由于设施内栽培种类单一,连作现象严重,病原菌大量繁殖,生态条件恶化,土传病害严重,反而增大了食品安全和大幅减产的风险。另外,与国外现代设施农业通过高精度控制减少化肥农药施用的生产方式不同,现阶段我国小规模、分散化的设施农业生产方式仍较为粗放,依旧靠化肥和农药的密集投入驱动产出增长,有悖于设施农业发展的初衷。

      (三)在要素支撑方面,人力仍旧是最主要的投入要素,劳动力素质总体不高,机械装备的配备比例较低

      虽然不同于设施农业发达国家“高投入、高产出”的技术路线,我国设施农业发展遵循“低投入、低能耗”的路径,但先进生产要素支撑不足依然是我国现阶段设施农业发展的明显短板。一是人力劳作仍旧是最主要的投入要素,日常耕作的劳动投入依旧较大。据调查,我国温室人均管理面积仅为日本等发达国家的1/5或甚至更低。二是我国设施农业主要为分散农户经营,随着农村青壮年劳动力不断向二三产业转移,留下从事耕作栽培管理的以50—60岁的农村劳动力为主,栽培管理主要靠经验,与现代设施农业的数量化、指标化管理要求相差甚远。三是由于以中小型拱棚、塑料大棚为主,我国设施农业的作业空间普遍较小,不便于机械操作,加之适合中小型拱棚、塑料大棚作业的小型农业机械发展滞后,我国设施农业机械装备使用率较低。据统计,现阶段我国设施农业的机械化水平不到30%,仅为全国主要农作物耕种收综合机械化水平的一半左右。

      (四)在经营配套方面,产业链分割明显,市场营销等配套支持和商业模式创新不足

      从设施农业发达国家的发展经验来看,现代设施农业不仅是一个集约化的农业生产方式,同时还是一个体系化的现代农业工程。设施农业的发展,不仅需要有产中环节的精密控制,还需要产前环节的金融、培训支持,产后环节的储存、加工、营销支持,以及商业化模式创新。目前我国设施农业发展中,大部分资源聚集在产中的生产环节,产前、产后环节薄弱,特别是产品销售严重依赖传统的批发分销渠道,缺乏知名品牌和新型业态。设施农业的产业链条严重分割,不仅没能发挥其带动后向产业发展、促进农村一二三产业融合发展的作用,也不利于彰显其效率优势。

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