【正文】 管理自動(dòng)化，生產(chǎn)操作機(jī)械化，生產(chǎn)方式集約化，是以現(xiàn)代工業(yè)裝備農(nóng)業(yè)，現(xiàn)代科技武裝農(nóng)業(yè)，現(xiàn)代管理經(jīng)營(yíng)農(nóng)業(yè)。果樹生產(chǎn)，主要栽培葡萄、桃、柑桔、梨等。同時(shí)，我們又自建或引進(jìn)了一批荷蘭型溫室，日本及美國(guó)型塑料溫室，開展了工廠化育苗的技術(shù)研究，大面積采用了薄壁鍍鋅鋼管裝配骨架的塑料大棚，使我國(guó)保護(hù)地 第二節(jié) 設(shè)施園藝生產(chǎn)的現(xiàn)狀與展望 一、園藝設(shè)施面積及內(nèi)部裝備 到目前為止，世界上主要園藝設(shè)施國(guó)的溫室面積統(tǒng)計(jì)如表 1－ 2－ 1 表 1－ 2－ 1 世界各國(guó)溫室和大棚面積 國(guó) 家 面積 (公頃 ) 國(guó) 家 面積 (公頃 ) 國(guó)家 面積 (公頃 ) 中 國(guó) 1396000 比得時(shí) 20xx 日 本 100000 智 利 1600 西班牙 35000 保加利亞 1350 韓 國(guó) 220xx 德 國(guó) 1300 荷 蘭 17000 突尼斯 1100 士耳其 9800 埃 及 1000 波 蘭 6500 捷 克 800 法 國(guó) 6000 丹 麥 750 俄羅斯 6000 澳大利亞 600 匈牙利 5500 約 旦 500 阿爾及利亞 5000 南斯拉夫 500 美 國(guó) 4500 塞浦路斯 300 希 臘 4240 瑞 典 200 羅馬尼亞 3000 瑞 士 200 以色列 3000 南 非 200 哥侖比亞 2600 摩洛哥 200 葡萄牙 2500 哥斯達(dá)黎加 200 英 國(guó) 2300 加拿大 2100 合 計(jì) 1645840 從設(shè)施總面積上看，中國(guó)據(jù)世界第一，日本位于第二。 我國(guó)的設(shè)施園藝雖然開始較早，但真正大面積運(yùn)用生產(chǎn)是 70 年代初開始，至 1978年，我國(guó)塑料大棚的面積已達(dá) 8 萬(wàn)畝。 荷蘭溫室已有 100多年歷史，目前溫室結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)管理水平都處于世紀(jì)領(lǐng)先地位。比這個(gè)高一層水平的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的話，對(duì)大氣環(huán)境的變動(dòng)幾乎無(wú)法調(diào)節(jié)，即使有規(guī)律的氣候年變化，農(nóng)家也很困難適應(yīng)其變化，因而，今后應(yīng)該開發(fā)的 設(shè)施園藝不僅是一種 最新能源的投入形態(tài)，而且是能夠調(diào)節(jié)地上和地下部環(huán)境條件進(jìn)行生產(chǎn)的，其本質(zhì)是將農(nóng)業(yè)從自然生態(tài)中脫離出來(lái)，產(chǎn)生更高的生產(chǎn)能力。只有大量向耕地投入能量，才會(huì)使耕地更進(jìn)一步從自然生態(tài)系統(tǒng)中解脫出來(lái)， 表 1－ 1－ 1 表示了農(nóng)耕方式和能量投入量的關(guān)系。 一、設(shè)施園藝在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的意義 人類也同其他動(dòng)物一樣為了生存就要采集，獵取和獲得糧食，也屬于自然生態(tài)系中的一員。 蒲亞鋒負(fù)責(zé)第二、第三、第七、第八章各章插圖制作。第八章是今后極為重視的自然能源利用。第四章是環(huán)境調(diào)控設(shè)備的設(shè)計(jì)與裝置。一是園藝工程設(shè)施，如溫室、塑料棚、無(wú)土栽培設(shè)施等的設(shè)計(jì)和施工；二是環(huán)境調(diào)節(jié)控制設(shè)備，如溫室內(nèi)采暖、降溫、通風(fēng)、灌水、配電、照明、二氧化碳?xì)怏w施肥設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試以及使用技術(shù)；三是環(huán)境監(jiān)視、信息傳遞設(shè)備，光、溫、濕、氣的監(jiān)測(cè)儀器和自動(dòng)控制等配套使用技術(shù)；四是材料和能源開發(fā)與利用技術(shù)。但其中對(duì)園藝作物的設(shè)施栽培技術(shù)方面作了詳細(xì)論述，而園藝設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、裝置及環(huán)境調(diào)控方面內(nèi)容較少，其深度和廣度不夠。 中國(guó)最大的管理資源中心 1 前 言 園藝設(shè)施學(xué)是一門涉及到園藝學(xué)和環(huán)境調(diào)節(jié)學(xué)、機(jī)械和建筑學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)科。本教材就是為了深化和完善設(shè)施部分而寫的。由 8章組成。第五章是建筑施工的識(shí)圖知識(shí)。以上內(nèi)容是結(jié)合了國(guó)內(nèi)外設(shè)施園藝發(fā)展情況和技術(shù)，參考了多種書籍，大量資料后編寫的。 20xx 年 10 第一章 設(shè)施園藝的發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)變革 提要： 1．介紹設(shè)施園藝意義與發(fā)展 2．了解國(guó)內(nèi)外設(shè)施園藝發(fā)展現(xiàn)狀 中國(guó)最大的管理資源中心 2 3．展望設(shè)施園藝技術(shù)的發(fā)展方向 第一節(jié) 設(shè)施 園藝的意義及發(fā)展 我們把在溫室和大棚等保護(hù)設(shè)施里，利用室內(nèi)外配備的各種設(shè)備調(diào)節(jié)環(huán)境條件和栽培土 從最簡(jiǎn)易的陽(yáng)畦、風(fēng)障到大型的溫室和植物工廠，設(shè)施結(jié)構(gòu)種類繁多，形形色色。從刀耕火種的 農(nóng)業(yè)出現(xiàn)，人類開始脫離自然生態(tài)系，從自然制約中沖破出來(lái)，開始了改造自然，掌握自然的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。事實(shí)表明人類要想得到更多的糧食， 表 1－ 1－ 1 各種農(nóng)業(yè)耕種形式的能源效率 農(nóng)業(yè)耕種形式 能源 (KCal/m2) 能量效率 投入能量 獲得能量 狩錯(cuò)采集時(shí)代 10－ 7 亞馬孫河 刀耕火種時(shí)代 10－ 7 烏干達(dá) 有畜農(nóng)耕時(shí)代 10－ 4 印 度 機(jī)械化農(nóng)耕時(shí)代 10－ 4 日 本 * 年間日射量以 106KCal/m2計(jì)算 (odwn :Euergitics of world food 善兵整 理， 1975年收集于 21 世紀(jì)的糧食，農(nóng)業(yè)書中 ) 設(shè)施農(nóng)業(yè)耕種就是一種具有新能源形態(tài)的農(nóng)業(yè)耕種形式。這就是設(shè)施園藝在 第一、原始階段：約 20xx 多年前，我國(guó)使用透明度高的桐油紙作覆蓋物，建造溫室。荷蘭農(nóng)民從 19世紀(jì)末就開始把玻璃盆覆蓋在植物上用于透光和保溫，后來(lái)采用不足 高的玻璃溫箱種植作物，這是溫室農(nóng)業(yè)的最初形式。 1982 年塑料薄膜地面覆蓋已達(dá) 31 萬(wàn)畝。但從玻璃溫室和人均溫室面積上看，荷蘭占據(jù)世界第一。 中國(guó)最大的管理資源中心 4 可從表 1－ 2－ 2 上看這一具體數(shù)據(jù)。 (一 )設(shè)施面積較大，發(fā)展程度不同 世界設(shè)施農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家有：北美的加拿大和美國(guó)；西歐的英國(guó)、法國(guó)、荷蘭、意大利和西班牙；中東的以色列、土耳其；亞洲、大洋洲的日本、韓國(guó)、 澳大利亞等國(guó)家。 (2)塑料大棚 外型有篷型、屋頂型，以塑料膜為覆蓋物，內(nèi)部設(shè)施較少，主要用于春、夏、秋季生產(chǎn)。 2．建筑材料的多樣化 在建筑材料上，國(guó)外溫室建筑與工業(yè)材料的發(fā)展密切相關(guān)，是隨著建筑材料發(fā)展而變化的。 80 年代中期，二氧化碳施肥技術(shù)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制溫室環(huán)境及滴灌技術(shù)、無(wú)土栽培技術(shù)已普遍應(yīng)用，溫室降溫采用電扇強(qiáng)力通風(fēng)，用冷水墻加強(qiáng)通風(fēng)的技術(shù)也比較普及。荷蘭的溫室面積中的 70％以上已采用無(wú)土栽培，其中絕大部分采用巖棉栽培，微電腦控制溫室的生產(chǎn)達(dá) 90％以上，使作物栽培向自動(dòng)化、工廠化發(fā)展。以加拿大不列顛哥倫比亞省制作的 Argus軟件系列為例，其與 IBM 兼容，可以從 16 個(gè)不同的方面考慮同一因子的控制。日本除了溫室內(nèi)安裝計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，把工程技術(shù)作為一個(gè)專家系統(tǒng) (咨詢系統(tǒng) )已引入設(shè)施園藝栽培中，溫室控制的管理規(guī)則，正在向可以通過一系列的正規(guī)控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的方向發(fā)展。這種氣壓式塑料大棚，比傳統(tǒng)的和鋼架支撐的塑料大棚價(jià)格便宜，而且透光性好，可控制溫度，因此受到歡迎。 2．無(wú)土栽培 美國(guó)溫室的無(wú)土栽培蔬菜作物主要為番茄、黃瓜和生菜，其他葉菜也占一定比重，甜瓜的比重不大，大多數(shù)溫室用于種花。美國(guó)宇航中心采用最先進(jìn)的無(wú)土栽培技術(shù)，生產(chǎn)人類在太空中生活必需的食物，已獲得成功，最新技術(shù)每平方米可種 1 萬(wàn)株小麥， 平方米的小麥就可滿足一個(gè)人食用。 4．熊蜂授粉 從 1991 年開始，把振蕩授粉改為熊蜂授粉。熊蜂由專業(yè)戶飼養(yǎng)，可以租用，每個(gè)蜂箱80 只蜂，能授 1500 平方米的面積，平均每只蜂授粉面積為 20 平方米，租金很便宜，蜂箱每月更換一次。因此，應(yīng)用機(jī)器人移苗技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。 據(jù)報(bào)道，前蘇聯(lián)莫斯科建筑物理科學(xué)研究所創(chuàng)造的自然能溫室，采用的節(jié)能型墻板填充料是新型無(wú)毒物質(zhì)――桑拉膠。例如：美國(guó)的蔬菜產(chǎn)業(yè)化主要是采前的服務(wù)體系、產(chǎn)中的規(guī)?；?、機(jī)械化生產(chǎn)體系和產(chǎn)后的銷售與加工體系相配套，發(fā)揮了整體作用。主要育苗蔬菜有芹菜、生菜、青花菜等，同時(shí)還有花卉、煙草等。目前，綠菜花、芹菜、生菜等移栽作業(yè)正從半機(jī)械化移栽發(fā)展到使用全自動(dòng)蔬菜移栽機(jī)田間作業(yè)。美國(guó)零售市場(chǎng)蔬菜 90％以上不包裝，為了防止失水，有的超級(jí)市 場(chǎng)蔬菜冷柜還設(shè)有噴霧裝置，美國(guó)蔬菜生產(chǎn)成本價(jià)占 1／ 3，收獲、包裝、預(yù)冷成本占 l／ 3，流通利潤(rùn)與損耗占 1／ 3。同時(shí)，由于實(shí)行專業(yè)化集約生產(chǎn)，花卉品種不斷增多，質(zhì)量不斷提高，競(jìng)爭(zhēng)力不 斷增強(qiáng)。荷蘭每個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力可供養(yǎng) 112 人，高于美國(guó)的 60~70人，為英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)的 10 倍。從 中國(guó)最大的管理資源中心 8 80 年代初，北京、天津等地都開始引進(jìn)或自建若干現(xiàn)代化自動(dòng)控制的大型聯(lián)棟溫室，擬采取國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)方式解決北方冬季蔬菜供應(yīng)問題，但主要由于三高一低 (高投資、高能耗、高成本、比較效益低 )的原因，絕大部分相繼停止運(yùn)行。 1990 年，財(cái)政部、國(guó)家科委、農(nóng)業(yè)部立項(xiàng)開發(fā)推廣，成立了“日光溫室高效節(jié)能蔬菜裁培技術(shù)開發(fā)協(xié)作網(wǎng)”，使此項(xiàng)技術(shù)迅速推廣應(yīng)用。 80 年代末 90 年代初又迅速發(fā)展遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋栽 培，至 1997 年達(dá)到 6 萬(wàn)公頃 (主要在南方 )。 表 1－ 2－ 5 全國(guó)主要地區(qū)的設(shè)施狀況 （萬(wàn)公頃） 地區(qū) 設(shè)施總面積 日光溫室 大棚 中小棚 分布點(diǎn) 山 東 壽光、 臨淄、蒼山、聊城、荷澤等 河 北 定州、成安、廊坊、徐水、固安等 遼 寧 遼西、遼南 江 蘇 淮河 河 南 隴海沿線、駐馬店、周口 陜 西 西安、咸陽(yáng)、渭南、延安、榆林、寶雞 新 疆 烏魯木齊、昌吉、石河子、喀什、庫(kù)爾勒 黑龍江 北 京 上 海 據(jù)各地統(tǒng)計(jì)資料顯示，高效節(jié)能日光溫室栽培技術(shù)示范點(diǎn) 1990~1995 年每 667m2 年產(chǎn) 中國(guó)最大的管理資源中心 9 值在 ~ 元之間，一般在 11000~120xx元左右，純收入在 ~，高低相差一倍多，一般在 3000~4000 元左右；塑料大棚每 667m2年收人在 4000~11000元之間，年純收入在 1000~3000元之間；中小棚的年收入，在北 京郊區(qū)春秋兩茬相加也可達(dá)到近10 000 元。 2．種植種類與效益的關(guān)系 如河南滎陽(yáng)市，日光溫室種植黃瓜、番茄等大宗萊，每 667m2年純收入平均 4000元，高的 8000~20xx0 元，種植盆、切花的，年純收益 40000~50000元，種植油桃、櫻桃、葡萄的年純收益 20xx0~30000元。 4．地理位置與效益的關(guān)系 不同的地理位置對(duì)產(chǎn)品所售價(jià)格影響很大。 (二 )高效設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范園區(qū)已初步建成 為推動(dòng)我國(guó)蔬菜工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展步伐，國(guó)家科委把工廠化農(nóng)業(yè)技術(shù)研究和示范項(xiàng)目列入“九五”農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)重點(diǎn)課題，在上海、北京、沈陽(yáng)、浙江、廣東等地建立了蔬菜和苗木工廠化高效生產(chǎn)示范區(qū)。 2．沈陽(yáng)市蔬菜科技示范區(qū) 占地約 公頃，共建成 22 棟日光溫室，每棟占地約400~467m2，溫室結(jié)構(gòu)采用的是鞍山型的二代，磚墻式結(jié)構(gòu)，跨度 6米，高度 2米，原種蔬菜， 現(xiàn)改種花卉，并在溫室內(nèi)加有暖氣片，內(nèi)有無(wú)土栽培技術(shù)?？偼顿Y 2700 萬(wàn)元 (每個(gè)區(qū) 675 萬(wàn)元 )，其中北京市無(wú)償投入 l 600 萬(wàn)元，占 60％；貼息貸款 800 萬(wàn)元，占 30％；鄉(xiāng)自籌 300 萬(wàn)元，占 10％。現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)每 667m2日光溫室年產(chǎn)值 萬(wàn)元，利潤(rùn) 萬(wàn)元，大棚年產(chǎn)值 1 萬(wàn)元，利潤(rùn) 萬(wàn)元。 (三 )我國(guó)設(shè)施栽培面臨的問題及對(duì)策 1．?dāng)?shù)量較大，質(zhì)量較差 全國(guó)設(shè)施栽培面積已達(dá) 萬(wàn)公頃，如按城鄉(xiāng)人均占有面積來(lái)看，現(xiàn)人均達(dá)到 ，比 80 年代中每人 增長(zhǎng)了 倍，若以當(dāng)前產(chǎn)量 20千克／ m2計(jì)算，則人均占有蔬菜 ，如加上露地蔬菜，人均年占有蔬菜 300 多千克，比80 年代人 均占有量?jī)H 73 千克，增長(zhǎng)了 倍，這樣每人每日可吃到 千克蔬菜，已完全滿足國(guó)人吃菜。對(duì)于農(nóng)戶而言，一家一戶還能隨時(shí)補(bǔ)修，只不過增加維修費(fèi)。要改土墻為磚墻，改竹木水泥為鋼架骨架，改草簾為保溫被覆蓋，改手工操作為小型農(nóng)機(jī)操作，改單純溫室骨架為內(nèi)部裝備調(diào)節(jié)環(huán)境功能的設(shè)備，逐步向現(xiàn)代化、自動(dòng)化方向發(fā)展。比如調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度高低仍靠人工打開窗戶，拉開薄膜進(jìn)行自然通風(fēng)散熱；灌溉仍然照露地那樣大水漫灌，而不是噴滴灌；施肥仍是盲目追化肥，而不是定量定時(shí)施用。其原因一是品種不同，二是栽培技術(shù)落后，管理粗放。 4．生產(chǎn)面積較大，社會(huì)化服務(wù)體系與市場(chǎng)發(fā)育不健全 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1996 年全國(guó)蔬菜播種面積為 l ，其中反季節(jié)，超時(shí)令蔬菜的總產(chǎn)量達(dá) 2700多萬(wàn)噸。因此，在發(fā)展設(shè)施生產(chǎn)的同時(shí)，就必須建立市場(chǎng)流通場(chǎng)所，配套的社會(huì)化服務(wù)體系要跟上。要集成國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，科技為先導(dǎo)，大幅度提高單位面積產(chǎn)量與效益，走出一條適合我國(guó)國(guó)情的，并與世界先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式接軌的農(nóng)業(yè)新興模式。二是國(guó)情不同。但是，目前只有鋼管裝配式塑料大棚和玻璃溫室結(jié)構(gòu)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而節(jié)能型日光溫室及配套設(shè)備仍無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步制定。針對(duì)我國(guó)設(shè)施可控水平低、機(jī)械