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人民日報 2024/07/30
《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現代化的決定》提出，“構建多元化食物供給體系，培育鄉村新產業新業態”。
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、多途徑開發食物資源等方面進行了不少有益探索。如何進一步深化農業供給側結構性改革，提升食物來源的可持續獲取能力？如何突破資源環境稟賦制約，增強農業可持續發展能力？圍繞這些問題，記者進行了采訪。
>>翠湖智慧農業創新工場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）
這里的番茄為何能越夏
數字化管理升級，日均穩定供應5噸鮮果
盛夏時節，走進北京市海淀區上莊鎮前章村的翠湖智慧農業創新工場，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，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？
“常規的降溫操作有遮陽、開窗、高壓噴霧‘三部曲’，但要營造穩定適宜的溫度，這些還不夠。”北京翠湖農業科技有限公司生產部負責人李樹山說。
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，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。”
翠湖智慧農業創新工場是北京市高效設施農業首個試點項目，由北京翠湖農業科技有限公司投資建設。項目共規劃建設20萬平方米大型智能連棟溫室、設施農業研發創新基地及配套協作區。其中，一期項目于2021年底投產運營，二期項目將于今年下半年全面投產運營。
得益于環控系統升級，其他溫室已陸續拉秧，溫室里一片生機盎然。李樹山說，大型智能連棟溫室在生產方式上有很大優勢。
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。連棟溫室每個生產隔間通過天溝連接，單體規模可達到5公頃以上，有效提高了土地利用率，實現規模化、標準化生產。
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，數字化管理后臺一刻不閑。水肥系統封閉運行：施肥機連接電腦和灌溉管網，根據定期全元素檢測、果實成長轉色情況，將養分送到植株根部，多余的營養液重新收集利用。“有了集成應用環境調控、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，室內還能保持亮堂。
高品質的串收小番茄，已進入北京等地商超。“各地能越夏的生產基地不多。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”。
“高效設施農業的投入較高，想把成本降下來，掌握自主技術是關鍵。”翠湖農業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，翠湖農業實現了設施國產化率80%，推動單位平方米建設成本降到2000元以下。但是跟一些設施農業發達國家相比仍有差距。
為了加快補上關鍵技術短板，翠湖農業聯合相關科研單位，采用“揭榜掛帥”形式開展協同創新項目攻關。
“當前，我國設施園藝生產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，以及傳統經驗管理與智慧決策之間的矛盾。”中國工程院院士、國家農業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，實現智能溫室生產的全程數字化和自主化智慧管理。
團隊已為翠湖農業量身打造了“感知—決策—控制”一體化數字服務平臺——“首農翠湖工場數據管理平臺”。“平臺配套了自主研發的傳感器，實現了環境精準感知、遠程在線監測和信息反饋。”趙春江說，未來還將在智能化調控和精準作業方面應用自主研發的技術裝備，逐步實現智能溫室關鍵技術裝備的國產化替代。
降成本的空間不小。劉雪介紹，圍繞智能連棟溫室，企業還開展了多項綠色優質生產關鍵技術研究與集成。比如，根據光照季節性變化，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。通過調控環境策略，降低能源消耗。
我國設施園藝面積、產量均居世界前列。“設施園藝中近90%為設施蔬菜生產，約占全國蔬菜總面積的1/5，為有效保障‘菜籃子’產品季節性均衡供應發揮了重要作用。” 中國農業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設施栽培的主要形式。
《全國現代設施農業建設規劃（2023—2030年）》提出，加快傳統優勢產區設施改造提升。新技術、新設備賦能，正逐漸改變傳統大棚勞動投入大、產出效益不高的局面。在四川旺蒼縣，去年全縣投入涉農資金100多萬元，對土棚進行“數智化”升級。
“過去澆地施肥要6個人，有了智能管理系統，效率倍增。”白水鎮白水村有機蔬菜生產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，還可以節水節肥四成左右，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、香蕉西葫蘆等網紅蔬菜，每畝可增產500至1000斤。
類型豐富的現代農業園藝設施，讓蔬菜四季供應有了持續可靠保障。農業農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約能耗。”高麗紅說。
設施種植業未來什么樣
供得上、品質優，滿足多元場景保供需
談及未來的設施種植業，高麗紅說：“以最少的土地、能耗、人力等資源，產出最多的產品，這是理想中的狀態。”在北京、上海等一些人口密集、消費能力強的都市地區，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的方向，完全不受外界環境影響的植物工廠近年來備受關注。由中國農業科學院都市農業研究所自主研發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，作物栽培層數高達20層，年產量可達50噸以上，相當于60畝大田。目前在全國，規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，相關研發應用也方興未艾。浙江省舟山海農海洋科技有限公司總經理張志剛帶領團隊承擔了“海上菜園”項目，研發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，綜合產量、營養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30斤，每斤成本不超過15元。設備現已升級到第五代，并在一些漁船上進行投放試用。
瞄準持續高產，張志剛有更細致的考慮，“下一步打算研發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，四五平方米的月產量可達500斤以上，船員們在海上就能吃到更多新鮮葉菜。”
現代設施種植，如何讓“菜籃子”拎得更穩當？
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”轉向“好不好”，綠色優質蔬菜需求日益增長。“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，智慧農業賦能設施種植業的前景日益明朗。“5G、大數據、人工智能、云計算、機器人技術等逐漸應用于設施農業。”趙春江表示，從世界設施農業發展的現狀與趨勢看，關鍵在于環境和作物信息的精準感知、瞄準生長需求的精量調控和高效低損作業，這需要一系列完善的技術體系和裝備支撐，仍有待長期的數據積累。