王壇壇
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是依靠動(dòng)植物的自然繁殖機(jī)能及生長(zhǎng)發(fā)育功能來完成的一個(gè)特殊生產(chǎn)過程。因而農(nóng)業(yè)歷來是一個(gè)受自然因素影響最大的產(chǎn)業(yè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,農(nóng)業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了翻天覆地的變化。近代國(guó)內(nèi)外興起的設(shè)施農(nóng)業(yè)就是一種人類利用現(xiàn)代物質(zhì)文明和科學(xué)技術(shù)向大自然挑戰(zhàn)的結(jié)果。
設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展在歐洲有100多年的歷史。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。但大規(guī)模的現(xiàn)代型設(shè)施農(nóng)業(yè)是近幾十年來隨著農(nóng)業(yè)環(huán)境工程技術(shù)的突破而迅速發(fā)展。20世紀(jì)70年代以來,一些發(fā)達(dá)國(guó)家在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的投入和補(bǔ)貼較多,設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)成長(zhǎng)較快。荷蘭、以色列、美國(guó)、日本等設(shè)施農(nóng)業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家,在設(shè)施環(huán)境調(diào)控、覆蓋材料研制、肥水管理、專用品種選育等方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)地研究,并形成了強(qiáng)大的支柱產(chǎn)業(yè)。
荷蘭
荷蘭國(guó)土面積有限,農(nóng)業(yè)自然條件相對(duì)較差。然而從20世紀(jì)五六十年代起,荷蘭逐漸成為全球農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó),以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)而聞名,它的秘訣就是溫室農(nóng)業(yè)。
1903年,荷蘭第一次建成玻璃溫室,用來種植蔬菜。20世紀(jì)60年代荷蘭研發(fā)出來主動(dòng)加溫技術(shù)。到了20世紀(jì)80年代,荷蘭人開始研究不用傳統(tǒng)的土壤,而改用椰糠、巖棉等新基質(zhì)來培養(yǎng)植物。
荷蘭擁有世界上最先進(jìn)的玻璃溫室。如今,荷蘭運(yùn)用全自動(dòng)化的智能溫室技術(shù),不需要人工,全部電腦精準(zhǔn)的控溫滴灌,統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化管理,從種植、栽培、施肥、灌溉等全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。
依靠現(xiàn)代設(shè)施園藝和養(yǎng)殖業(yè),荷蘭成為農(nóng)產(chǎn)品出口大國(guó)。荷蘭溫室內(nèi)生產(chǎn)的蔬菜,占本國(guó)蔬菜總產(chǎn)值的3/4,絕大部分銷往世界各地。荷蘭的花卉產(chǎn)業(yè)十分發(fā)達(dá),主要靠溫室栽培,是世界第一大花卉出口國(guó),成為世界花卉貿(mào)易中心。
以色列
位于地中海東岸的以色列,自然條件惡劣,可耕用面積僅為4000多平方公里,國(guó)土面積中更是有45%均為沙漠。然而,正是在土地與淡水嚴(yán)重匱乏的條件下,以色列在世界創(chuàng)造了一個(gè)沙漠農(nóng)業(yè)的“神話”。
以色列擁有領(lǐng)先的溫室技術(shù)。溫室大棚本是荷蘭人為適應(yīng)北歐寒冷氣候而發(fā)明的,而現(xiàn)在以色列已將溫室大棚用于干旱地區(qū)。以色列溫室主要是利用電腦自動(dòng)控制水、肥和氣候,自動(dòng)調(diào)溫、調(diào)濕、調(diào)氣、調(diào)光,包括窗簾和天窗,以及對(duì)陽光的自動(dòng)反射系統(tǒng)。如柑橘,通過水分、肥藥和光照的調(diào)節(jié),結(jié)果長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月,可分多批采摘,還不影響下一年度的柑橘掛果,無大小年之分。以色列農(nóng)民在0.067公傾溫室中,一季可收獲20萬支玫瑰、20噸番茄,而普通大田番茄的產(chǎn)量只有它的1/4。
美國(guó)
美國(guó)有記載的第一座溫室,是由波士頓富商范尤爾(Faneuil)于1737年所建造,他將溫室用于種植水果。到1825年,美國(guó)溫室已很普遍,許多溫室用煤爐加熱的氣體取暖,有些溫室則建在地下,依靠向南的窗戶取暖。19世紀(jì)后期,隨著美國(guó)東北部重工業(yè)的崛起,溫室產(chǎn)業(yè)不再僅僅為富人所有,任何對(duì)園藝有興趣的人都能有一個(gè)自己買得起的溫室。
美國(guó)是最早發(fā)明計(jì)算機(jī)的國(guó)家,也是將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于溫室控制和管理最早、最多的國(guó)家之一。美國(guó)有發(fā)達(dá)的設(shè)施栽培技術(shù),綜合環(huán)境控制技術(shù)水平非常高。環(huán)境控制計(jì)算機(jī)主要用來對(duì)溫室環(huán)境(氣象環(huán)境和栽培環(huán)境)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
日本
20世紀(jì)80年代以后,大型溫室、連棟大棚、植物工廠等新一代設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù),在日本得到更多重視和推廣。這個(gè)階段日本設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展更注重建設(shè)環(huán)境綜合調(diào)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化和智能化,應(yīng)用包括無土栽培、水耕、深液流水耕等技術(shù),通過智能計(jì)算機(jī)和相關(guān)環(huán)境控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)開閉窗口、自動(dòng)澆灌、二氧化碳濃度檢測(cè),實(shí)現(xiàn)溫室大棚溫度、濕度、光照等的有效調(diào)控,利用全新調(diào)控系統(tǒng)對(duì)植物生長(zhǎng)的水、肥、光、熱、氣等進(jìn)行全面控制,最大限度挖掘生產(chǎn)精細(xì)控制的比較優(yōu)勢(shì),并逐步將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從大規(guī)模植物工廠普及到小規(guī)模溫室。
西班牙
西班牙自然地理?xiàng)l件差,屬于中高海拔的國(guó)家(600米),而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最優(yōu)海拔約為200米,在西班牙只有11.4%的地區(qū)屬于理想的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)。為了減少自然環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的破壞,西班牙政府鼓勵(lì)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)。
阿爾梅里亞省位于西班牙南部安達(dá)魯西亞區(qū),雖然面積僅為8774平方公里,卻是西班牙乃至歐洲重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地之一。阿爾梅里亞以設(shè)施農(nóng)業(yè)為主,每年生產(chǎn)的蔬菜和西甜瓜產(chǎn)量達(dá)到300萬噸,位居西班牙全國(guó)第一。同時(shí)也是歐洲一些國(guó)家冬春季蔬菜瓜果的主要生產(chǎn)地,有歐洲“菜籃子”之稱。阿爾梅里亞地區(qū)設(shè)施栽培總規(guī)模接近3萬公頃,其中玻璃溫室不足100公頃,其余全部為塑料鋼架大棚。有加溫條件的溫室約占1%,大多低成本的連棟溫室及雙層鐵絲網(wǎng)溫室為主。
英國(guó)
英國(guó)在設(shè)施園藝發(fā)展過程中,非常重視溫室自動(dòng)化控制的研究與應(yīng)用。大多數(shù)溫室都裝有環(huán)境自動(dòng)控制設(shè)備,有些溫室還裝有自動(dòng)控制的加濕設(shè)備和增施二氧化碳(CO2)的設(shè)備,通過采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)的溫度、光照、濕度、通風(fēng)、CO2施肥、營(yíng)養(yǎng)液管理等進(jìn)行綜合控制管理和遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。
世界能源危機(jī)發(fā)生之后,英國(guó)非常重視溫室節(jié)能技術(shù)和新能源的研究和應(yīng)用,將溫室加熱方式由原來的燃煤、燃?xì)庵鸩睫D(zhuǎn)變?yōu)槔们鍧嵉牡卦礋崮苓M(jìn)行加溫,部分溫室采用光伏板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和充電電池供給電源。