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日本设施园艺工厂化发展概况

北京农建科技有限公司 李小洪摘编

1.日本设施栽培发展的四个阶段

(l)设施栽培初级阶段 在昭和二十七年(1952年)以前为设施裁培初级阶段。设施骨架是用木条、木框、竹板、砖石材料搭设的木屋、小棚、近地面的阳畦(呈平面或屋脊式简易结构),覆盖油纸、玻璃,人工调节设施内温、湿度,进行蔬菜育苗、花卉栽培,水平低、面积小、管理粗放。

(2)设施栽培发展阶段 50年代初期以后,首先开发出了聚氯乙烯农膜(PVC), 1952年春以农林水产省、农业改良局研究部为中心,联合农业技术研究部、园艺部、东北、东海、近畿、九州、各农事试领场园艺部和全国16个都、道、府、县的农业试领场,对PVC农膜进行了育苗、简易木罩架棚、小拱棚、大棚进行全面试验,取得了投资少、产量高、方便、适应性广的良好效果。1953 年进入实用化阶段,19Sg本川棚面积8000ha,PVC棚膜覆盖温室、大棚、中小棚迅速发展,以后开发了聚乙烯膜,加快了设施结构与栽度技术发展。

(3)设施栽培迅速发展阶段 60年代末至 70年代初,随着热镀锌薄壁钢管骨架大棚及配套设施的开发利用,设施栽培发展更为迅速,二层保温幕、节能装置、复合环境控制、营养液培相继实用化,以及以后的避雨栽培等也相伍得到发展,逐步淘汰了竹木结间简易大棚,又开发了玻璃纤维聚丙烯板、乙烯一醋酸二烯农膜、硬质膜、聚酯膜、反光膜等产品用于大棚温室,使其性能更加全面可靠,实现安全化生产,在农户中广泛普及。

(4) 工厂化研究开发阶段 进入 80 年代以后,大型双屋面温室及连栋大棚推广,使内部通风降温设备,保温、加温设辰、碧水施肥装置、温湿度调控等作业,试验应用了环境综合调控系统,实现了管理自动化、智能化。同时发展了无土栽培,包括NFT水耕、深液流水耕、水气耕、滴灌岩棉培、基质袋培、槽培、渗灌沙培等种营养液栽培方式。产品采后清选、分级、清洗、包装、预冷等作业实现自动化或半自动化。80年代,在日本相继建工了近十所植物工厂,例如农用日本协和(株)S型水气耕设备建立的水气耕蔬菜工厂,利用全新的调控系统,水、肥、光、热、气等全部最大限度满足作物要求,采取水平放任栽培法,使番茄根茎粗20cm以上,一株番茄生产13000个果实,一株黄瓜生产3300条黄瓜,一株甜瓜生产90个甜瓜,开拓了生命科学新空间,这是高度工厂化生产的典型。最大限度的发挥了植物的生命力,真特点是:

①不用农药生产健康无污染绿色生产食品;②不用土壤,生产环境卫生、洁净;③产品富含各种维生素;④生育期提早产量惊人;⑤周年利用;⑤作业简单,充分利用日光、气温、空气及营养液提供的肥料、水、空气。

2. 日本设施栽培现状与趋势

(l)设施栽培现状

目前日本农户一般量大面广的设施是塑料管架大棚,占到设施总面积湖80%,大棚的跨度有5.4m和4.5m二种,高度2.6m-2.7m,棚架标准化,构质为热镀锌薄壁钢管,可用15年以上,也有用单栋管架棚连接成连栋棚,上都有排水沟,这对节省耕地,利于环境调控管理。除此以外,还有大棚面积更大的中、小拱棚覆盖,其骨架多采用钢管。塑料大中小棚覆盖功能性聚氯乙烯农膜,约占80%(日本与欧美国家不同之处),具有耐候、流滴、防雹、阻隔紫外线、防病等多种切能,1985年后,随着聚乙烯功能膜的开发与普及,聚乙烯膜所占份额不断上升,其中,PO系特殊膜,使用期这5年以上。塑料大棚、中小棚的主要用作春提前、秋延后裁培,采取多层覆盖(如双层幕)保温,或用双拱架双层大棚或大棚套小棚,提高保温效果,二层覆盖材料为不织布或专用薄膜。栽培作物为番茄、茄子、科椒、萝卜、生菜、西葫芦、南甩、西瓜、甜瓜、菠菜、油菜等,可提早1个月收获,延后l~2个月,栽培技术规范系统,达到优质高产。

炎夏季节覆盖遮阳网、防虫网或不织布等材料,栽培省力化、规范化。取后农协、农业普及所的指导和帮助。

少数农户、设施园艺团体、高写学校或农业试验场以及先进设施园艺栽培大户、某些相联的大公司、大企业,进入80年代后出相继建立了大型单栋或连栋式高级双屋面温室。温室结构采用棚架组装式,温室高 4m-6m,宽度 10m以上,天窗、侧窗可自动启闭通风。聚酯增强耐候板材或氟素硬质薄膜覆盖,耐候期8~10年或10 年以上。有双层或多层覆盖保温装置,开启自动化。炎夏季有的覆盖有30%~60%遮阳光量的遮阳布或普通遮阳网、不织布覆盖材料,强制通风,淋水等降温、降湿。冬季有自动加温的暖房机(热风炉,燃油),夜暖膜覆盖。有自动供水系统,可行滴灌、渗灌、雾化降温。一年四季可按人的主观意志调控设施内环境,为作物生育创造最佳的环境,种植高档园艺作物,如草莓、番茄、甜瓜、西瓜、黄瓜、茄子、甜菜等瓜果菜类,还请部分少量的叶菜类,以及苹果、挑、梨、枇笆、大樱桃、葡萄等多种果树,实现优质高产,全年均衡生产,周年供应,农户收入一般这到中等偏上水平。

日本十分关注国外设施栽培发展动向,为了尽快提高日本园艺设施及配套设备水平,1997年,自法国、意大利、德国引进具有代表性的大型温窒,98年4月基本建成,旨在根据日本的气候和栽培特点,吸收国外先进温室结构与栽培经验,立足国内,消化吸收,全面改进提高日本温室结构与性能。

①法国双层充气大棚:高5m-6m,拱圆形顶及侧边为双层可充气膜,骨架稀疏、体轻,省材质,边部开启高度1.5m,肩部向顶部的朝上方开窗,开窗方法自动化,覆盖耐候聚乙烯膜,多层覆盖,造价1200~l500万(日)元/1000m2

③意大利薄膜温室。日本引进四栋(千叶、爱知、福岛、农户)双屋面连栋薄膜温室,高5m-6 m,顶部一侧可全部启闭,侧窗可开闭,有多层覆盖,电动作业,在风速10m/s时可自动关窗。使用期 20年,造价 2400万(日)元/1000m2

③德国温窒。侧边高4m,大型高形化,利于通风,跨良6m,顶窗开启时两窗扇通过底部滑轮向中间收缩,即二窗呈合起状,实现顶部达到百分百的通风面。通风性好,抗风强。

④日本米可多农业协同组台。 1992 年自荷兰引进玻璃温窒,内部配置栽培床,设置 NET水培养液,自控装置(液温、EC值、PH值)及配套设备,造价10万(日)元/m2,农协和国家投资 60%-70%,自筹 30%~40%(3~4万日元/m2),已经运营 6年。室内有银条二层幕遮阳网,CO2施肥,栽培床自动移动装置,育苗装置、运输车等。播种、定值、收获、苗床清洗,人工作业。

(2)设施栽培发展趋势

①80 年代中后期,中小拱棚面积缩小,改建温室大棚,并使其面积持续增加,其中大型双层面高性能温室增加较快。

②夏秋季节防雨栽培,在80 年代中期后急剧增加,1991年达l.14万公顷,较1989 年增加13%,不织布浮动栽培1991年达0.533万公顷。

③设施栽培中有加温设备的10%,其中以石油燃料的94%,在设施中心精心管理、设置变温管理装置占49%,降低能耗。1991年营养液栽培面积473公顷,主要为蔬菜,花卉面积较前增加2.6倍,增长最快。

④1991年以前6年中,设施栽培增长最快的是北海道,增长300%,冲绳增长为270%,福冈增长360%,形成南北大幅度植加,而中部适宜地区增长变缓的趋势。

⑤栽培作物多样化,据园艺作物上市统计,1972年共40种,以后每年增加,1986 年达80余种,1989年上市栽培的大宗种类面积在200公顷以上的有17种,总计达100种以上,果树设施我度落叶果树12种,长绿果树23种,以及一些小品种共达40余种。设施栽培用于花卉普及很快,其中鲜切花18种,盆(钵)栽花10种,还自如仙人掌等多肉植物、草花类、切枝类、切叶类等。

⑤栽培设施多样化。设施覆盖栽培目的是保护作物抗御不良的外界环境,覆盖有增温、保温(气温、地膜),防高温、防旱、防锈、防高湿的水分调节,防风、防虫、防鸟害以及防霜冻低温危害,旨在为作物创造一个适宜环货。随着生产需求与科研的深入,1964年开始青歧阜县农民应用,由农业试验场研究整理、系统配套的避雨设施栽培1989年达10156公顷,疏菜占50%,其次是果树,主要是葡萄,花卉中以茶花最多,1991年擅长至11413公顷,增长12.4%。

应用不织布进行浮动栽培已经普及,目的是保温、防冻、防异常升温、防风、防虫、防鸟等,1975 年在蔬菜上应用,1989 年达3837公顷,1991年增至5329公顷,增长了38.9%。


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