張瑜

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的發(fā)展，集園藝科學(xué)、環(huán)境調(diào)控、栽培管理、景觀規(guī)劃、現(xiàn)代裝備等技術(shù)為一體的設(shè)施園藝內(nèi)涵更加豐富。我國(guó)設(shè)施園藝的發(fā)展呈現(xiàn)溫室建設(shè)大型化、裝備技術(shù)集成化、操作技術(shù)機(jī)械化、設(shè)施品種多樣化、栽培技術(shù)無(wú)土化等多種趨勢(shì)。本刊編輯部對(duì)部分專家的主題報(bào)告做了編輯整理，以饗讀者。

我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)及對(duì)機(jī)械化的需求

中國(guó)園藝學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員 杜永臣

蔬菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

蔬菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

中國(guó)2015年蔬菜播種面積為3.3億畝（0.2億hm2），比2014年增加3.4%；蔬菜的總產(chǎn)量約7.85億t，比2013年增長(zhǎng)3%。產(chǎn)值約1.5億元，為全國(guó)農(nóng)民人均純收入貢獻(xiàn)1000多元。約9000萬(wàn)人直接從事蔬菜生產(chǎn)。

2014年中國(guó)蔬菜出口量為976萬(wàn)t，比2013年增長(zhǎng)1.5%。出口額125.0億美元，比2013年增7.9%，貿(mào)易順差119.9億美元，增長(zhǎng)7.3%。 2014年世界蔬菜進(jìn)出口貿(mào)易總量約為1.54億t，進(jìn)出口總額約為1750億美元。出口額排名前十位的國(guó)家依次為荷蘭、中國(guó)、西班牙、美國(guó)、墨西哥、比利時(shí)、意大利、法國(guó)、加拿大、德國(guó)；進(jìn)口額排名前十位的國(guó)家依次為美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、荷蘭、日本、俄羅斯、加拿大、比利時(shí)和意大利。

全國(guó)分布廣泛，優(yōu)勢(shì)區(qū)域明顯

近幾年，蔬菜生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)區(qū)域在擴(kuò)展。中國(guó)六大蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域：黃淮海與環(huán)渤海設(shè)施蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域、長(zhǎng)江流域冬春蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域、北部高緯度夏秋蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域、黃土高原夏秋蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域、云貴高原夏秋蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域、華南與西南熱區(qū)冬春蔬菜優(yōu)勢(shì)區(qū)域。

2014年中國(guó)蔬菜播種面積前十位的省份分別為：山東、江蘇、河南、四川、廣東、貴州、湖南、河北、湖北、廣西。

面積增幅減小，生產(chǎn)規(guī)模趨穩(wěn)

通過(guò)分析1978～2014年的蔬菜生產(chǎn)面積情況發(fā)現(xiàn)，全國(guó)生產(chǎn)面積增幅減小，生產(chǎn)規(guī)模趨于平穩(wěn)（圖1）。

東部面積穩(wěn)定，中西部持續(xù)增加

從蔬菜農(nóng)情監(jiān)測(cè)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)看，近年來(lái)東部地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)面積增長(zhǎng)很小，或是沒(méi)有增長(zhǎng)；中西部地區(qū)的蔬菜生產(chǎn)面積增長(zhǎng)幅度相對(duì)較大（圖2）。

設(shè)施栽培持續(xù)增長(zhǎng)，高山蔬菜穩(wěn)步發(fā)展

設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)面積增加較多，設(shè)施蔬菜占總產(chǎn)業(yè)的比例越來(lái)越大。過(guò)去5年每年全國(guó)增加各種設(shè)施大約超過(guò)100萬(wàn)畝（6.7萬(wàn)hm2）。增加高山、高原蔬菜50～80萬(wàn)畝（3.3～5.3萬(wàn)hm2）（圖3）。

設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了新的改良優(yōu)化探索階段。不僅設(shè)施生產(chǎn)基地的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，設(shè)施本身也有大型化的發(fā)展傾向。原來(lái)的日光溫室跨度大都在10 m以下，近年來(lái)新建成的日光溫室跨度大部分都超過(guò)10 m，甚至達(dá)到16 m以上。除了河北青縣已有10多年的巨型大棚生產(chǎn)實(shí)例外，最近壽光，以及陜西、江蘇的個(gè)別地區(qū)都相繼建成了一些大跨度、大面積的塑料大棚。

栽培種類豐富，地域特色鮮明

中國(guó)是世界上蔬菜栽培種類最豐富的國(guó)家。常年栽培的蔬菜有70多種。根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，辣椒（包括甜椒）成為生產(chǎn)面積最大的蔬菜作物，傳統(tǒng)的大白菜生產(chǎn)面積退居第二位。截至2013年農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)344個(gè)產(chǎn)品通過(guò)農(nóng)業(yè)部地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品（蔬菜）認(rèn)證，其中大部分為傳統(tǒng)產(chǎn)品、有機(jī)產(chǎn)品和新奇特產(chǎn)品。

價(jià)格穩(wěn)中有升，周年波動(dòng)明顯

中國(guó)的蔬菜價(jià)格波動(dòng)依然明顯。一是年份之間有波動(dòng)，近幾年來(lái)總體上看年份之間是穩(wěn)中有升。二是周年季節(jié)之間有波動(dòng)。從近幾年的情況，特別是2016年的情況來(lái)看，周年價(jià)格的波動(dòng)明顯大于年份之間的波動(dòng)。

多種經(jīng)營(yíng)主體并存，組織化程度有所提高

農(nóng)民合作社發(fā)展迅速 中國(guó)蔬菜專業(yè)合作社大約超過(guò)6萬(wàn)個(gè)。

專業(yè)企業(yè)迅速增加 企業(yè)通過(guò)土地流轉(zhuǎn)建立生產(chǎn)基地，雇傭農(nóng)工生產(chǎn)，產(chǎn)銷一體經(jīng)營(yíng)，規(guī)模從幾百畝到數(shù)千畝不等。東南沿海一帶發(fā)展較早。近年來(lái)內(nèi)地一些從事房地產(chǎn)業(yè)、礦業(yè)企業(yè)紛紛投資蔬菜產(chǎn)業(yè)。其中部分企業(yè)由于市場(chǎng)定位不準(zhǔn)，管理不當(dāng)，導(dǎo)致效益不佳，甚至虧損。

家庭農(nóng)場(chǎng)開(kāi)始涌現(xiàn) 家庭農(nóng)場(chǎng)是以家庭成員為主要?jiǎng)趧?dòng)力，從事農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、集約化、商品化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，并以農(nóng)業(yè)收入為家庭主要收入來(lái)源的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體，規(guī)?？蛇_(dá)幾十畝至數(shù)百畝。

流通格局基本形成，多種流通主體、流通形式交叉并存

中國(guó)有大量的產(chǎn)地和消費(fèi)地批發(fā)市場(chǎng)，全國(guó)從事蔬菜流通的批發(fā)市場(chǎng)3000多個(gè)，批發(fā)量占蔬菜銷售總量的70%以上。但中國(guó)批發(fā)市場(chǎng)在規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化方面亟待進(jìn)行改進(jìn)。中國(guó)蔬菜的流通渠道復(fù)雜，超過(guò)70%的產(chǎn)品是生產(chǎn)者通過(guò)經(jīng)紀(jì)人到產(chǎn)地批發(fā)市場(chǎng)、消費(fèi)地批發(fā)市場(chǎng)，再到零售市場(chǎng)，環(huán)節(jié)多，造成流通損耗大，流通成本大。應(yīng)該通過(guò)政策的調(diào)整、技術(shù)的研究，盡量減少產(chǎn)品在產(chǎn)地的流通環(huán)節(jié)，推進(jìn)流通過(guò)程扁平化。

產(chǎn)品安全品質(zhì)持續(xù)改善，質(zhì)量追溯體系開(kāi)始建立

近年來(lái)，中國(guó)蔬菜農(nóng)殘檢測(cè)合格率一直保持在96%以上。農(nóng)業(yè)部和地方都在推進(jìn)“菜籃子”產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯信息平臺(tái)的建設(shè)。

生產(chǎn)成本不斷上升，但農(nóng)民收入看好

雖然近年來(lái)蔬菜生產(chǎn)的成本不斷增加，成本利潤(rùn)率不斷下降，但依然是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中效益較好的產(chǎn)業(yè)之一。例如，今年壽光日光溫室果菜類蔬菜生產(chǎn)全年純利潤(rùn)平均達(dá)到5萬(wàn)元/667m2以上。據(jù)了解，全國(guó)許多地方依然將蔬菜列為“十三五”期間農(nóng)業(yè)優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

蔬菜產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題：價(jià)格波動(dòng)大，效益不穩(wěn)定；資源利用率低，過(guò)度使用化肥，大水漫灌依然較普遍；產(chǎn)品質(zhì)量安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)依然存在；組織化程度低，盲目種植較普遍；機(jī)械化程度低，人力成本高；標(biāo)準(zhǔn)化程度低，產(chǎn)量、質(zhì)量不穩(wěn)定。

近期蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展總的趨勢(shì)是，規(guī)模進(jìn)一步趨穩(wěn)，優(yōu)勢(shì)區(qū)域范圍向中西部延伸；價(jià)格進(jìn)一步趨穩(wěn)；設(shè)施面積增幅逐步趨穩(wěn)，設(shè)施結(jié)構(gòu)更新優(yōu)化步伐加快；盡管近期內(nèi)個(gè)體戶依然是生產(chǎn)的主力，但新型經(jīng)營(yíng)主體將進(jìn)一步增加；單位面積效益提升空間進(jìn)一步縮小，適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)成為今后提高生產(chǎn)效益的主要途徑。

加快機(jī)械化的迫切性

加快蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化是節(jié)約人工成本、提高生產(chǎn)效益的迫切要求，是降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)環(huán)境的迫切要求，是適應(yīng)城鎮(zhèn)化、解決勞動(dòng)力短缺的迫切要求，是提高作業(yè)效率、發(fā)展新型經(jīng)營(yíng)主體的迫切要求，也是改變傳統(tǒng)作業(yè)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)信息化、智能化的迫切要求。機(jī)械化是蔬菜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的首要條件和重要基礎(chǔ)。沒(méi)有機(jī)械化、自動(dòng)化的基礎(chǔ)，信息化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)就不可能真正實(shí)現(xiàn)，也就無(wú)從談蔬菜產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化。

蔬菜機(jī)械化特點(diǎn)與具體需求

蔬菜機(jī)械化特點(diǎn)

多樣 蔬菜生產(chǎn)種類多、栽培方式多、地貌類型多。

小型 規(guī)模面積小，設(shè)施空間小，丘陵山地多，間作、套作多。

精巧 蔬菜生產(chǎn)高度集約化，要求精準(zhǔn)程度高；蔬菜多為幼苗定植，產(chǎn)品多為鮮嫩的果實(shí)、葉球、葉片和根、莖等，操作過(guò)程中容易產(chǎn)生機(jī)械損傷，所以蔬菜機(jī)械一定要精巧。

目前蔬菜生產(chǎn)上急需的作業(yè)機(jī)械

播種育苗環(huán)節(jié) 適合多類種子（包括非丸粒化）的高效精量播種機(jī)，適合像大蒜這樣的營(yíng)養(yǎng)體繁殖的作物的播種機(jī)。

田間整地與定植環(huán)節(jié) 畦高與寬幅可調(diào)的作畦機(jī)械；適合白菜類、甘藍(lán)類、茄果類、瓜類、大蔥、洋蔥等的各類定植機(jī)（適合不同土壤和鋪膜后定植）。

收獲環(huán)節(jié) 綠合菠菜、不結(jié)球白菜、大蔥、韭菜等有序收獲，適合根莖類（胡蘿卜、洋蔥、大蒜、生姜）產(chǎn)品收獲，適合蓮藕、荸薺等水生蔬菜收獲的各類收獲機(jī)械。

采后處理 分級(jí)、分選、清洗及自動(dòng)包裝設(shè)備。

智能監(jiān)測(cè)控制技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院院長(zhǎng) 汪小旵

現(xiàn)代溫室工程技術(shù)的兩大任務(wù)：滿足作物高產(chǎn)對(duì)環(huán)境的要求；降低能耗以節(jié)省生產(chǎn)成本。

環(huán)境可控是滿足作物高產(chǎn)最基本的要求，但在溫室中，僅環(huán)境可控是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，設(shè)施內(nèi)的溫度、濕度、CO2濃度的均勻性、一致性也對(duì)作物產(chǎn)量起到重要的影響。隨著溫室面積的增加，大型溫室的均勻性、一致性優(yōu)于小型溫室。

在物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)，環(huán)境參數(shù)與作物生理、生態(tài)參數(shù)的關(guān)系密切。假設(shè)溫室中傳感器的溫度是25℃，并不代表溫室中的每個(gè)位置的溫度都是25℃，也不代表植株生長(zhǎng)的環(huán)境溫度是25℃，植株不同部位（冠層、中部、底部、根）的溫度也不一樣。所以，作物感知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是非常重要的。

設(shè)施溫室環(huán)境信息檢測(cè)與控制系統(tǒng)

溫室環(huán)境信息控制器的研究方案有①方案1：基于ZigBee和FPGA的溫室作物及環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)（早期）。②方案2：網(wǎng)絡(luò)型溫室環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)（后期）。③方案3：綜合型溫室環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)（近期）：集成了室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)、植物生理生態(tài)信息的監(jiān)控系統(tǒng)；信息采集：室外環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、作物個(gè)體信息、作物群體；控制器：FPGA控制器、ARM控制器、PLC控制器、MCU控制器、網(wǎng)絡(luò)型控制器；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的不同版本：WEB版、WEBACCESS版、Android版。

項(xiàng)目實(shí)例：南京林大農(nóng)業(yè)生態(tài)園溫室智能控制系統(tǒng)。課題組研制的基于ZigBee與FPGA的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)，在林大公司的農(nóng)業(yè)生態(tài)園內(nèi)進(jìn)行示范應(yīng)用，示范應(yīng)用主要包括：溫室環(huán)境監(jiān)控與大田灌溉監(jiān)控，從而不斷優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件方案。

設(shè)施溫室植物表型信息檢測(cè)

通過(guò)激光掃描系統(tǒng)，得到線椒三維點(diǎn)云模型，對(duì)作物整體不同時(shí)期掃描，還可得到辣椒的外形變化信息（株高和幅寬），甚至可以提取辣椒的骨架。通過(guò)作物細(xì)節(jié)掃描，可得到植株的莖粗、果實(shí)長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)。激光視覺(jué)量測(cè)葉片長(zhǎng)度與莖桿直徑的準(zhǔn)確率分別為95.39%

對(duì)于群體作物，利用一個(gè)位于溫室上方的攝像頭，獲取溫室的圖像，通過(guò)這個(gè)圖像可以獲取群體生長(zhǎng)參數(shù)，可對(duì)圖像進(jìn)行分割，對(duì)特殊圖像進(jìn)行提取，然后進(jìn)行反演，得到作物的莖稈高度、莖稈直徑、葉面數(shù)量、坐果數(shù)量等。

設(shè)施溫室植物生理信息檢測(cè)

作物莖流速率測(cè)量與預(yù)測(cè)

莖流速率傳感器特點(diǎn)：采用莖熱平衡原理SGB9-WS型號(hào)包裹式莖流傳感器。

傳感器包裹在莖稈的根部，通過(guò)熱平衡算法，可以獲得這一株植物的實(shí)時(shí)蒸騰速率。植物蒸騰速率與溫室環(huán)境參數(shù)間非線性耦合時(shí)延性關(guān)系。通過(guò)多時(shí)間尺度分析結(jié)果，表明可以以短時(shí)間內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和蒸騰速率序列預(yù)測(cè)后續(xù)序列。

智能滴灌控制系統(tǒng)

智能滴灌控制系統(tǒng)不需人工干預(yù)，能夠較精確地控制灌水量，把水和養(yǎng)分直接輸送到作物根部附近的土壤中，通過(guò)計(jì)算作物蒸發(fā)蒸騰量來(lái)確定灌溉量。

植物熒光圖像采集與分析系統(tǒng)

為了在溫室中能夠快速、便捷地獲取植物生理生態(tài)信息，研究人員設(shè)計(jì)了一套基于LabVIEW和MATLAB的葉綠素?zé)晒鈭D像采集分析系統(tǒng)。在PC上位機(jī)端，通過(guò)LabVIEW軟件及VISA、VDM、VAS等組件實(shí)現(xiàn)了基于虛擬儀器的儀器控制和機(jī)器視覺(jué)功能。并選定適合本項(xiàng)目的LabVIEW和MATLAB軟件混合編程方式，根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)了基于MATLAB的圖像處理軟件。在控制器下位機(jī)端，使用Keil uVision5軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制。植物熒光圖像采集與分析系統(tǒng)通過(guò)配有460～480 nm濾光片的CCD相機(jī)獲取熒光圖像，激發(fā)光源為473 nm LED的藍(lán)紫光，激發(fā)強(qiáng)度為9.5 mW，相機(jī)的曝光時(shí)間為200 ms，相機(jī)與光源距離載物臺(tái)的高度為20 cm。

基于葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的作物生理信息診斷

針對(duì)江蘇省設(shè)施蔬菜夏季生產(chǎn)所面臨的高溫和Ca（NO3）2雙重逆境導(dǎo)致的蔬菜產(chǎn)量銳減和食品安全問(wèn)題，結(jié)合葉綠素?zé)晒鈾z測(cè)技術(shù)，以開(kāi)花期甜椒為試材，研究了溫室內(nèi)高溫環(huán)境下不同鹽分處理對(duì)甜椒生長(zhǎng)、前期產(chǎn)量和光合能力的影響。

基于CFD非穩(wěn)態(tài)模型的溫室環(huán)境模擬與控制

基于CFD非穩(wěn)態(tài)模型的溫室環(huán)境模擬與控制可實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)”控制到“場(chǎng)”控制突破，綜合環(huán)境場(chǎng)的空間變異特征。CFD模型優(yōu)勢(shì)是模型綜合度高、模型具有普適性、算法高效準(zhǔn)確、輸出結(jié)果豐富。

設(shè)施溫室植物肥水一體化灌溉系統(tǒng)

多通道肥水一體化灌溉施肥機(jī)

為了多通道營(yíng)養(yǎng)液與水源在線高效精準(zhǔn)混合，實(shí)現(xiàn)肥水灌溉量與電導(dǎo)率精準(zhǔn)控制，為肥水一體化灌溉施肥智能調(diào)控系統(tǒng)提供硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了肥水灌溉施肥精準(zhǔn)混肥系統(tǒng)。

HMI控制界面

HMI控制界面包括HMI控制器登入頁(yè)面、肥水灌溉機(jī)控制主頁(yè)、混肥參數(shù)設(shè)置頁(yè)面、混肥參數(shù)設(shè)置頁(yè)面、系統(tǒng)化工作狀態(tài)頁(yè)面、肥水灌溉機(jī)歷史數(shù)據(jù)查詢頁(yè)面。

營(yíng)養(yǎng)液配方參數(shù)

在配制營(yíng)養(yǎng)液時(shí)，由于蔬菜的種類不同，所選擇的營(yíng)養(yǎng)液配方也有所不同，表1是以溫室黃瓜為例的營(yíng)養(yǎng)液配方。

表1 溫室黃瓜營(yíng)養(yǎng)液配方參數(shù)/（mmol/L）

元素 用量 元素 用量

NH4+ 1.25 K+ 8.0

Mg2+ 1.37 NO3- 16.0

H2PO4- 1.25 Si 0.75

Mn2+ 10 Zn2+ 5.0

Cu2+ 0.75 Mo 0.5

Ca2+ 4.0 Fe2+ 15.0

SO42- 1.37 B 25.0

輕簡(jiǎn)式智能灌溉施肥機(jī)

該裝置以TEFEN-MixRite比例施肥泵為基礎(chǔ)，進(jìn)行機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)；系統(tǒng)下位機(jī)以STM32F103ZET6模塊為核心，結(jié)合多通道傳感器信號(hào)采集及繼電器驅(qū)動(dòng)板，實(shí)現(xiàn)對(duì)電導(dǎo)率、酸堿度、土壤濕度等6個(gè)肥水信息的在線監(jiān)測(cè)和對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電磁閥、隔膜泵）的實(shí)時(shí)控制；上位機(jī)以WQT-T8060-104型HMI觸控屏為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)觸控和智能決策控制于一體的灌溉施肥管理。

基于觸壓擾動(dòng)信號(hào)的蟲(chóng)情預(yù)警系統(tǒng)

雙層殺蟲(chóng)燈：防雨蓋、光源燈體、雙層高壓電網(wǎng)、接蟲(chóng)裝置、電路控制箱、接蟲(chóng)口。

在傳統(tǒng)殺蟲(chóng)燈的基礎(chǔ)上，增加感應(yīng)裝置，當(dāng)蟲(chóng)在電網(wǎng)中被電死后，系統(tǒng)獲取電網(wǎng)的信號(hào)，把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為被電蟲(chóng)的數(shù)量，來(lái)預(yù)測(cè)蟲(chóng)情，信息也可以發(fā)送到手機(jī)中。

莖葉類蔬菜有序收獲機(jī)

⑴ 以蘆蒿、芹菜為例，根據(jù)其根莖生理形態(tài)特征，設(shè)計(jì)根莖切割刀臺(tái)機(jī)構(gòu)、刀臺(tái)材料、驅(qū)動(dòng)方式和根莖切割方式等。

⑵ 根據(jù)莖葉類蔬菜的莖葉生物學(xué)特征，設(shè)計(jì)可調(diào)式攪龍機(jī)構(gòu)、柔性?shī)A緊機(jī)構(gòu)和有序傳輸機(jī)構(gòu)、有序裝載臺(tái)架機(jī)構(gòu)等。

⑶ 根據(jù)中國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中典型設(shè)施結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)莖葉類蔬菜有序收獲配套小車結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

省力化田間物流運(yùn)輸平臺(tái)研發(fā)

運(yùn)輸功能：運(yùn)載平臺(tái)前部為控制前臺(tái)，內(nèi)部搭載了運(yùn)載平臺(tái)的控制系統(tǒng)和其他部件。運(yùn)載平臺(tái)后部搭載了由鋁型材與合頁(yè)組成的鋁架框架。

升舉功能：為了更便于工作人員控制升降臺(tái)的升降高度，升降臺(tái)表面安裝有兩個(gè)控制電動(dòng)推桿的腳踏板開(kāi)關(guān)，分別控制升降臺(tái)的升降。利用電動(dòng)推桿自帶的自鎖功能，即可實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)推桿行程范圍之內(nèi)，任意高度的停留，方便工作人員作業(yè)。

跟隨功能：平臺(tái)設(shè)置人形跟隨功能，人在前方作業(yè)，運(yùn)輸車和人之間保持20～50 cm的可調(diào)節(jié)距離。

天津市設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策

天津市農(nóng)業(yè)局蔬菜管理處副處長(zhǎng) 郭向華

天津市概況

天津市常住人口1546.95萬(wàn)人，其中鄉(xiāng)村人口260.7萬(wàn)人。

2015年天津市農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值467.44億元，占全市GDP的2.8%，其中種植業(yè)產(chǎn)值240.74億元。農(nóng)民人均可支配收入18482元。2015年農(nóng)作物總面積（50.2萬(wàn)hm2），2015年農(nóng)作物總產(chǎn)量687萬(wàn)t。

蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

2015年，天津市菜田面積6.0萬(wàn)hm2，其中設(shè)施占地面積3.4萬(wàn)hm2。蔬菜播種面積8.6萬(wàn)hm2，產(chǎn)量441萬(wàn)t，產(chǎn)值93億元。設(shè)施蔬菜產(chǎn)量320萬(wàn)t，產(chǎn)值70億元。

蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)：生產(chǎn)能力穩(wěn)定；自給能力提升；區(qū)域布局合理；產(chǎn)業(yè)升級(jí)加快。

目前，天津市全年蔬菜上市品種達(dá)十幾個(gè)大類，150多個(gè)品種，年人均蔬菜占有量為285 kg，全市蔬菜產(chǎn)品自給率達(dá)到110%。

產(chǎn)業(yè)布局合理

蔬菜產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局按照產(chǎn)業(yè)集群、生產(chǎn)集中、發(fā)展集約、品牌集合的總體思路，重點(diǎn)打造“三區(qū)五帶”的發(fā)展格局?！叭齾^(qū)五帶”分別為：北部遠(yuǎn)郊縣設(shè)施蔬果聚集區(qū)、武清北部“京津鮮菜園”聚集區(qū)、寧河薊運(yùn)河?xùn)|外向型蔬菜產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、潮白河沿岸設(shè)施蔬果菜產(chǎn)業(yè)帶、環(huán)城休閑觀光蔬菜產(chǎn)業(yè)帶、南部設(shè)施瓜菜產(chǎn)業(yè)帶、龍海都市型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶、津西常年蔬菜產(chǎn)業(yè)帶。

主要設(shè)施類型

天津市的設(shè)施類型：智能連棟溫室（400 hm2，占溫室面積的2%）；厚保溫墻體溫室（山東壽光類型溫室，0.6萬(wàn)hm2，占溫室面積的30%）；節(jié)能型日光溫室（1.1萬(wàn)hm2，占溫室面積的60%）；簡(jiǎn)易溫室（1533 hm2，占溫室面積8%）；鋼（復(fù)合材料）骨架塑料大中棚（8000 hm2，占大中棚面積的60%）；塑料大中棚（5333 hm2，占大中棚面積的40%）；小拱棚（1667hm2，占總設(shè)施面積的5%）。

特色設(shè)施蔬菜

西青沙窩蘿卜、武清田水浦蘿卜、津南葛沽蘿卜統(tǒng)稱為衛(wèi)青蘿卜，在天津有300年種植歷史。全市種植面積3萬(wàn)畝。秋延反季節(jié)栽培：8月底-翌年2月底；茬口安排：果菜-蘿卜、甜瓜～蘿卜、蘿卜套豇豆（水果玉米）-蘿卜；畝年收益4萬(wàn)元左右。最大特點(diǎn)是播種時(shí)露地栽培，11月初霜凍前扣棚膜，根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格隨采隨賣，若大棚栽培采收期可延長(zhǎng)至11月底，溫室栽培采收期可延長(zhǎng)至2月底。

天津沙窩蘿卜已漸成產(chǎn)業(yè)化，如天津市曙光沙窩蘿卜專業(yè)合作社已經(jīng)形成了從品種選育、等級(jí)分類、品牌包裝到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全鏈條的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行模式。

政策介紹

近年來(lái)，天津市為推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，出臺(tái)了幾項(xiàng)重點(diǎn)政策：“4412”工程、種植業(yè)設(shè)施提升工程、放心菜基地建設(shè)工程、集約化育苗補(bǔ)貼、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)施改造補(bǔ)貼。

“4412”工程 2008～2011年，用4年的時(shí)間在全市建設(shè)40萬(wàn)畝（2.67萬(wàn)hm2）的高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施農(nóng)業(yè)，12個(gè)區(qū)縣每個(gè)區(qū)縣至少建設(shè)一個(gè)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代園區(qū)。到2011年“4412”工程結(jié)束，全市設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)共投入資金119億元，其中市財(cái)政補(bǔ)貼10.6億元。市財(cái)政對(duì)示范園區(qū)也給予大力支持，為每個(gè)設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園發(fā)放了3000萬(wàn)元扶持資金，每年1000萬(wàn)元，連續(xù)3年，區(qū)縣按相同比例配套。全市共建成了22個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，吸引企業(yè)40余家。

設(shè)施農(nóng)業(yè)提升工程 2012～2015年，重點(diǎn)對(duì)20萬(wàn)畝以新型節(jié)能日光溫室為重點(diǎn)的設(shè)施基地提升。重點(diǎn)提升：基礎(chǔ)設(shè)施、科技支撐、質(zhì)量安全、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)、配套設(shè)施。市級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)：基礎(chǔ)設(shè)施每667 m2不超過(guò)2000元，物化技術(shù)配套每667 m2不超過(guò)1000元、田間學(xué)校建設(shè)每個(gè)不超過(guò)5萬(wàn)元。同時(shí)，對(duì)使用銀行貸款建設(shè)的工廠化育苗基地和儲(chǔ)藏保鮮設(shè)施給予貼息補(bǔ)助。其中：貯藏保鮮加工設(shè)施每個(gè)不超過(guò)28萬(wàn)元、育苗工廠建設(shè)每個(gè)不超過(guò)280萬(wàn)元。貼息期限最長(zhǎng)為2年。提升成果：基礎(chǔ)設(shè)施條件改善、科技支撐能力增強(qiáng)、配套設(shè)施健全。

“放心菜”基地建設(shè)工程 2012～2015年，建設(shè)規(guī)模化種植、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、制度化管理和信息化監(jiān)管的放心菜基地40萬(wàn)畝（2.67萬(wàn)hm2），年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)“放心菜”240萬(wàn)t。按“五個(gè)一”（一個(gè)企業(yè)、一個(gè)標(biāo)識(shí)、一套設(shè)備、一套制度、一名監(jiān)管員）標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，重點(diǎn)是給每個(gè)基點(diǎn)配套建設(shè)農(nóng)殘檢測(cè)室。全市共建成234家放心菜基地，同時(shí)對(duì)10個(gè)區(qū)級(jí)質(zhì)量安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)、90家鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)站進(jìn)行了建設(shè)。4年期間市級(jí)財(cái)政共投入扶持資金1.18億元。

集約化育苗補(bǔ)貼 2015年9月出臺(tái)，對(duì)全市所有合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)或種植大戶購(gòu)買使用集約化蔬菜苗給予果菜類每株苗0.15元、葉菜類每株苗0.08元的補(bǔ)助。2015年全市共認(rèn)定了15家育苗單位，年育苗能力達(dá)到2億株。

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)施改造 2015年9月出臺(tái)，重點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)蔬菜產(chǎn)區(qū)的老舊溫室墻體、棚架、保溫增光設(shè)備、自動(dòng)卷簾機(jī)及配電設(shè)施等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改造，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每畝2萬(wàn)元。

存在問(wèn)題

天津市蔬菜產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題：特色化不明顯、基礎(chǔ)設(shè)施仍然薄弱、社會(huì)化服務(wù)滯后、從業(yè)人員年齡老化。

發(fā)展對(duì)策

可持續(xù)發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)的對(duì)策：劃定基本菜田，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；培育蔬菜品牌，走特色化發(fā)展道路；扶持服務(wù)組織發(fā)展，提升服務(wù)水平；推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化，提高質(zhì)量安全水平；強(qiáng)化技術(shù)服務(wù)，提升科技保障能力；緊抓京津冀協(xié)同發(fā)展契機(jī)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提檔升級(jí)。