智能化温室,通常简称连栋温室或者现代温室,它是设施农业中的高级类型,拥有综合环境控制管理系统,利用该系统能直接调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素,能轻松实现蔬果、花卉全年高产、稳步精细的种植生产,经济效益好。近几年随着国内农业设施建设的加快速度进行发展,智能温室作为高端农业设施,也受到了广泛重视与推崇,推动了现代高端农业的快速发展。
1、高产能、高效益:以荷兰高效农业温室生产为例,目前大型蔬果类番茄产量达到85Kg/㎡年(11.3万斤/亩年)以上;黄瓜产量达到110Kg/㎡年(14.7万斤/亩年);生菜85Kg/㎡年(11.3万斤/亩年);目前国内番茄整体产量在12Kg/㎡年(1.6万斤/亩年)水平。
2、产品绿色安全:智能温室采用的无土栽培技术,作物生长所需的养分全部来自营养液,杜绝化肥、农药的使用,营养液将根据作物生长需要自动定量配制输送,养分使用量是国内普通温室的十分之一,同时,采用生物防治技术,避免了对种植环境及农产品的污染,保证了农产品的绿色安全。
3、管理智能化: 可对作物生长过程进行系统监控。可实时监测温、光、气、水、肥以及生长环境病虫害压力,并通过智能控制管理系统进行通风、遮阳网启动及关闭、灌溉、补给二氧化碳、营养液配制与供给、植物生长补光等的快速反应,提升工作效率,降低员工劳动强度,使蔬果生产工厂化、安全化,、周年生产。
4、土地利用率高:智能温室采用无土立体栽培技术,对土地条件要求不高,追求单位土地面积空间最大化利用,节约土地资源,如无限生长型番茄可长到10米高,而传统番茄最多只能长到3米,依托温室智能化系统,单位面积产量比常规农业模式可提高7倍以上,土地利用率大幅提升。
5、抗灾能力强:智能温室结构设计适用性广,框架结构与覆盖材料可依据建设地点地质结构与天气特征情况针对性地设计、施工,抗风载、抗雪载能力可超过当地几十年最大值,能有效防范自然灾害对设施与作物生长的影响及危害。
几十年来,我国居民年蔬菜消费总量一直呈稳步上升趋势,目前已达到年消费15000万吨左右,呈平缓上升的趋势,主要有两个原因:一是我国人口的持续增长,二是城镇化步伐加快,大量农村人口转移到城镇,同时,我国已进入全面建设小康社会的新阶段,国民消费从温饱型转入营养健康型,饮食结构一直在优化,呈现蔬菜消费总量持续不断的增加、品种及品质等级多元化发展的趋势。
随着居民收入与食品安全意识的提高,慢慢的变多的消费者倾向于选择安全、高品质蔬果,并愿意为此增加支出,促使安全高端蔬果需求大幅度的提高,市场潜力巨大。智能温室蔬果种植因采用无土栽培技术,不以土地条件为前提,不使用农药、激素,生产智能化,全程安全可控,能充分满足那群消费的人对优质蔬果的迫切需求。
当前,随国家农业供给侧结构性改革逐步深入,国家战略上将向现代、高效、生态环保、节能型农业转变,同时,为缓解、改善经济加快速度进行发展所造成的生态环保压力,国家支持鼓励环境友好型产业的健康发展。为此,中央及地方各级政府制定了有关政策、配备了扶持资金,以引领各地高端农业向现代、安全、环保、高效农业稳步发展,智能温室种植生产模式因其自身的结构优势,高度契合国家农业与生态环保战略发展趋势,值得推广与发展。
大型智能连栋温室日常运营管理需要专业的农业科学技术人员实施完成,项目建设前需要技术招聘补充,否则难以发挥智能温室应有的高效、高产的产业效果。
大型联栋智能温室是将建筑、工程技术、农业、信息化等多学科现代科技集为一身的高端生产设施,因此建造成本远高于常规农业设施。中国智能温室的发展是从引进国外原装温室设备开始起步的,如在1980~1990年期间,中国曾大批量从荷兰直接引进原装Venlo型玻璃温室,但事实上几乎所有的原装Venlo型温室在中国大江南北皆遭遇“水土不服”的不适应情形。以北京为例,近年来,连栋温室在设施农业占比逐年降低。
造成这一情形的最终的原因是中国和荷兰的天气特征情况不同,完全照搬的荷兰温室不适合中国大部分地区的气候情况。中国地域辽阔,全境四季分明,夏热冬冷,年温差大,气候差异大。荷兰面积仅比我国台湾省略大,受北大西洋暖流影响,四季湿润,降水充沛,日照时数少,温差较小,夏季平均气温为16℃,冬季平均气温为3℃,全年基本无霜。因此,荷兰温室以追求高光照为主要目标,对降温性能基本没要求。中国的天气特征情况下,若要求温室进行周年生产,大多数温室则必须同时具有冬季保温、加温,夏季遮阳、降温等多功能并存的性能,且目前国内智能温室核心设施只能进口国产替代率低且不稳定,造成了国内智能温室建造成本的提升。
虽然中国智能温室的发展经过引进、消化、国产化、创新取得了显著的进步,但因天气特征情况因素(冬要加温,夏要降温,因风载、雪载等造成的建造与经营成本的提升),生产技术的精细化管理上的水准,从业人员专业素质,温室专用作物品种、原辅料等配套产业与技术的不完善等原因,造成国内智能温室的产能效率、成本与国外有显著的差距,难以获得在荷兰、以色列、西班牙、日本等国家发展的水平,农业生产的相对成本比较高。以番茄为例,国内经营正常的智能温室年番茄产量每平米在40-50公斤,而荷兰每平米在85公斤以上,同时,荷兰venlo 型温室的耗能为每公斤产品18.5 MJ ,而在中国使用同类型的智能温室,即使在节能控制方案下,其理论生产耗能在国内北方地区也将是荷兰生产的2-4倍(实际耗能将更高),就算温室设施潜在产量能获得有效释放,仅仅从能耗水平来计算,国内使用智能温室的生产所带来的成本也与国外差距较大。另一方面,随着国家环保减排的要求与力度逐步的提升,很多地区将禁止使用燃煤锅炉,取而代之的将是燃油锅炉或电锅炉,这将进一步造成温室生产所带来的成本的提升。
目前,国内的蔬果生产还是以个体农户、合作社、农业中小企业为主,生产品种与规模缺乏统一的市场反馈与计划,生产规模普遍较小,品种分散,常常造成相关蔬果品种因不同地域、不同季节、不同年份大幅度波动,使种植生产面临经营风险。同时,国人的蔬果消费习惯通常是多品种采购与消费,项目从生产管理与产能效率考虑,建议生产单一品种以使综合成本最低,但鉴于上述国内蔬果生产与消费情况,单一品种的种植生产会面临一定的经营风险。
智能温室建造与生产的高投入,造成所产蔬果成本远高于普通蔬果产品,同时安全绿色的生长环境赋予了智能温室蔬果安全高品质的内涵,这决定了智能温室蔬果产品必须面向高端市场。虽然中国经济的加快速度进行发展与国人食品安全意识的不断的提高催生了潜在的巨大高端蔬果消费市场,但就某一具体种植生产企业而言,要想在高端市场获得成功,需要在生产、营销、团队建设等每个方面不断进行长期努力,才可能在一定区域范围内获得认可与成功,不可能在极短的时间内一蹴而就。