○文/劉 明

用機械化推動水培生產(chǎn)開創(chuàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

○文/劉 明

位于廣州增城小樓鎮(zhèn)的廣州綠垠農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司水培基地（以下簡稱綠垠基地），采用華南農(nóng)業(yè)大學無土栽培技術(shù)研究室的技術(shù)進行蔬菜種植和生產(chǎn)，是廣東最大的水培蔬菜種植基地。廣東目前幾乎所有的水培基地都是從華南農(nóng)業(yè)大學學習、取經(jīng)并進行復制。所復制的不僅僅是種植模式還有配套的機械裝備。

水培蔬菜破解種菜問題

曾有一位業(yè)內(nèi)專家說，現(xiàn)在想找一個土壤、水源都干凈的地方來種菜已經(jīng)不容易了，以前珠三角有很多地方可以種，現(xiàn)在很多水都被污染已不適宜種菜了。要解決種菜問題，水培種植是一種很好的選擇。

2013年，劉士哲選擇在小樓鎮(zhèn)約場村設立一個面積近500畝、大棚約200畝的水培基地，當時，不少人對他的這種行為表示擔心，從事無土載培研究30多年的劉士哲卻信心十足。

“在廣東，由于雨水多、臺風發(fā)生頻繁而導致每年從四五月開始一直到十月左右，在露地生產(chǎn)大批量蔬菜尤其是葉菜是非常困難的，所以廣東的一些種植者要跑到寧夏、貴州、云南、河南等地去種葉菜，就象候鳥一樣。如果有設施有大棚，這個問題就可以得到一定程度上的解決?！蔽覀兊竭_基地的當天正值暴雨，劉士哲說：“像這樣的極端天氣，一小時的雨量估計有幾十毫米，地種葉菜肯定活不了，但是我們的菜一點問題也沒有?！?/p>

“水培蔬菜還有一個優(yōu)勢，就是解決了農(nóng)藥殘留超標的問題。由于葉菜在生長過程中接觸不到土壤中的病原菌，病蟲害極少，可以少打或者不用打藥。即使是營養(yǎng)液，也可以采用臭氧等方式進行消毒，解決了葉菜長期以來面臨的農(nóng)藥殘留問題。葉菜由于生長周期短，只要營養(yǎng)充足，水培條件下完全可以生長良好，并且品質(zhì)、口感也比傳統(tǒng)土壤種植的好?！眲⑹空苷f。“平時市場買的菜都被泡了水，蔬菜見水很快就腐爛了。而我們基地的蔬菜無病害、無蟲害，又不泡水，低溫保存當然不成問題?！本G垠基地一位員工介紹說，基地生產(chǎn)的蔬菜在冷藏狀態(tài)下可放置7-10天以上不腐爛，不只是保存期延長，而且由于在流動的營養(yǎng)液中氧氣含量很高，亞硝酸鹽形成的途徑被阻斷，水培蔬菜亞硝酸鹽含量也比土壤種植的更低，食用也更安全。與傳統(tǒng)種植模式相比，雖然水培蔬菜的面積相對小，但是產(chǎn)量并不低。目前，綠

垠基地共有200畝大棚，每天每畝的產(chǎn)量約為30-50公斤左右，每年可以連續(xù)種植10-13茬，種植效率非常高。

除此之外，水培種植也很好地規(guī)避了當前勞動力短缺的問題。相對于傳統(tǒng)種植，水培操作簡單而且勞動量小，哪個年齡段的人都可以做，正如劉士哲所說：“水培蔬菜是一個可以從18歲干到80歲的工作?！?/p>

劉士哲認為，近年來我國設施農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，尤其是連續(xù)數(shù)年中央一號文件里都有大量篇幅關(guān)注設施農(nóng)業(yè)，作為設施農(nóng)業(yè)的重要部分，水培種植的市場前景值得期待。

育苗房

育備設施

現(xiàn)代裝備提升生產(chǎn)力

當前，我國水培種植的機械化程度普遍不高，企業(yè)對機械化需求迫切。華南農(nóng)業(yè)大學工程學院教授楊丹彤介紹說，水培種植的機械設備主要體現(xiàn)在四個環(huán)節(jié)。

一是育苗。當前的水培基地必須有單獨的大棚用來育苗，目前由華業(yè)農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的育苗生產(chǎn)線，包括拌肥、攪拌基質(zhì)、播種、上盤、下盤等，均采用機械化精量播種機一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。在綠垠基地的育苗棚內(nèi)，我們看到了正在工作的自動播種設備。劉士哲介紹說，這套精準播種設備靠負壓將種子吸上來，負壓解除后，種子自然落下，這種設計可以避免種子受到損傷。機器內(nèi)部是360度都有微孔的滾筒，靠紅外線感應工作，當滾筒感應到苗盤時才會開始工作，未感應到苗盤時就停止工作，最大程度地節(jié)約了成本。據(jù)介紹，這套設備是廣東科貿(mào)職業(yè)學院教授李志偉12年潛心研制的成果，在國際上處于技術(shù)領(lǐng)先地位，是目前國內(nèi)最先進的育苗裝備。楊丹彤說，機械化育苗是整個水培種植的核心環(huán)節(jié)，是投入人工最大、精力最高的環(huán)節(jié)，這個設備很好地解決了這個問題，僅需三個人即可完成整個育苗工作。據(jù)介紹，機械播種一個小時600盤，一個盤200個穴位，也就是一個小時可以播12萬株苗，而人工一個小時頂多播10來盤，也就是一兩千株苗。而且由于種子微小，一顆才零點幾毫米，人工播種的話很難保證一個穴僅播一粒種，但是機械播種更精準，效率也更高，這對于節(jié)約用種量、降低勞動強度、提高生產(chǎn)效率具有重要的作用。

二是催芽。楊丹彤說，目前蔬菜種植中還有一個重要的設備尚未引起足夠重視，那就是催芽設備。目前國內(nèi)菜場都存在出苗不齊的現(xiàn)象，其原因就是沒有催芽這個過程，在完全自然條件下，由于濕度不同、溫度不同，生命力強的種子會先出芽，稍弱些的會晚出芽。傳統(tǒng)種菜對催芽不重視，導致蔬菜長勢不齊，這樣無疑不利于機械化的推進。機械化收割要求蔬菜的高度必須一致，這也意味著農(nóng)機農(nóng)藝必須要融合才有可能談機械化。在綠垠基地，我們參觀了正在工作中的催芽車間，技術(shù)人員稱，催芽室內(nèi)保持恒溫，整個催芽時間是2天，催芽成功后的幼苗長勢整齊，為日后機械化收割奠

定了基礎。

?

第三個環(huán)節(jié)是移栽。劉士哲說，在大棚里，機械化、自動化是未來發(fā)展的方向。他說，現(xiàn)在日本的植物工廠已實現(xiàn)了全程機械化。但是中國與國外的國情不同，國內(nèi)的蔬菜品種尤其是葉菜的品種非常多，蔬菜種植尤其是葉菜種植目前來說要做到全程機械化是非常困難的。要實現(xiàn)機械化必須從源頭開始控制，從播種、催芽、育苗全程都需要進行適合農(nóng)機的規(guī)劃。目前，幾乎所有水培基地都已實現(xiàn)播種和育苗的機械化，但是后續(xù)工作仍需機械化的介入，比如移載環(huán)節(jié)急需機械化。綠翔機電總經(jīng)理江海宇介紹說，綠翔公司已研制出移栽樣機，目前正在進行適應性調(diào)節(jié)。江海宇說，由于機械手更精細，在移栽過程中不會傷到幼苗，而且速度更快，一次能抓10棵幼苗。據(jù)介紹，移栽樣機目前可以完成兩個動作，一是抓苗放苗，一個是自走。江海宇說：“下一步我們要適應綠垠基地的生產(chǎn)環(huán)境有針對性地進行開發(fā)。在我們的規(guī)劃中，不單只是移栽，還要設計生產(chǎn)移動的苗床，要根據(jù)綠垠基地的種植特點來開發(fā)整套的機械，在現(xiàn)在的大棚里還有很多設備可以加進來，機械化是貫穿種植全程的?！?/p>

第四是包裝、預冷和冷庫，尤其真空預冷和冷庫是非常重要的環(huán)節(jié)。眾所周知，蔬菜價格波動大是因為蔬菜在正常情況下儲存時間短、易腐爛，真空預冷最大的好處是把蔬菜表面的水分抽掉，把溫度降下來。如果蔬菜外表沒有水分，而且溫度控制在5到8度之間，它的保存時間可以達到一個星期以上。通過預冷環(huán)節(jié)提高儲存周期，直接提升了蔬菜抵抗價格波動的能力。

未來，隨著水培生產(chǎn)管理設施中計算機和智能系統(tǒng)的使用，水培種植可采用與工業(yè)生產(chǎn)相似的方式，通過多學科、多種技術(shù)的融合及現(xiàn)代化機械的使用，使蔬菜種植成為一種可控環(huán)境的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，從而有力地推動我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。

相關(guān)鏈接

建一個水培基地要花多少錢？能賺錢嗎？

2013年為了建造綠垠基地，劉士哲專門做了一個可行性分析報告，尤其是對水培基地的投入成本、預期收益進行了詳細、科學的測算。如今3年過去，綠垠基地每天生產(chǎn)的蔬菜通過線上線下兩條銷售渠道，已逐漸呈現(xiàn)出現(xiàn)供不應求的狀況。劉士哲說，水培的成本包括兩大塊，一塊是直接生產(chǎn)費用，包括人工費、肥料、種子、育苗基質(zhì)等等。另一塊是基礎性建設投資的部分，包括大棚，種植設施等，劉士哲說：“我們的大棚是比較簡易的，以實用為主，這樣才能有效益?！睋?jù)介紹，綠垠基地的大棚造價10萬元/畝。劉士哲說，盡管水培基地一次性投入大，但是可以預見，水培的發(fā)展在未來很短的一段時間內(nèi)將呈爆發(fā)式增長。

●固定資金投入：（面積為例）

1）大棚（規(guī)格：長35米；跨度6米）：5萬元/畝

2）棚內(nèi)離地高設管道水培種植設施：4.5萬元/畝

●成本控制：（每公斤成本≤3.0元）

人工、肥料：3000元/人月、20元/立方米

水、電、基質(zhì)、種藥：72、720、3 600、1 200（元/畝年）

包裝袋、人工、運費：13 142、16 000、8 000（元/畝年）

●產(chǎn)出：

以種植葉菜類計算，每畝每年大約可以生產(chǎn)約2萬公斤蔬菜（種植品種不同，產(chǎn)量有所不同），以每公斤蔬菜的售價8元計算，大約有16萬元的產(chǎn)值。

●投資回收期：

如果以每畝大棚投資9.5萬元、按照5年折舊計算，則折合每畝每年折舊費用為19 000元。

每畝每年生產(chǎn)總成本=年直接生產(chǎn)費用+基建投資成本=58 934+19 000=77 934元。

投資回報率%=（年產(chǎn)值-年總成本）/年投資總額×%=（8元/公斤×20 000公斤-77 934元）/77 934元×100%=105.3%

靜態(tài)投資回收期=1/投資回報率=1/105.3%=0.9 497年

上述的投資回報率和回收期的計算表明，其投資效益較好，在不到一年的時間內(nèi)即可回收投資，是一個投資期短，經(jīng)濟效益高的項目。

●商業(yè)貸款利率（5年期）：6%；農(nóng)業(yè)項目：5.5%

NPV（凈現(xiàn)值）：

（2×20 000-58 934）×（P/A,i，5）=425,726.76（萬元）

IRR（內(nèi)部收益率）：

IRR=103%

●風險評估：

當菜價降到6元/公斤時（或產(chǎn)量降到1.5萬公斤），NPV=257 232.21元，IRR=58%

當菜價降到4元/公斤時（或產(chǎn)量降到1萬公斤），NPV=88 737.66元，IRR=4%

當直接費用增加170%后，NPV會出現(xiàn)負值；

當直接費用增加130%后，IRR會接近0。