现代设施种植，让“菜篮子”拎得更稳当
中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出，“构建多元化食物供给体系，培育乡村新产业新业态”。
解决吃饭问题，不能光盯着有限的耕地，要把思路打开，树立大食物观。各地树立和践行大食物观，在全方位、多途径开发食物资源等方面进行了不少有益探索。如何进一步深化农业供给侧结构性改革，提升食物来源的可持续获取能力？如何突破资源环境禀赋制约，增强农业可持续发展能力？围绕这些问题，记者进行了采访。
这里的番茄为何能越夏
数字化管理升级，日均稳定供应5吨鲜果
盛夏时节，走进北京市海淀区上庄镇前章村的翠湖智慧农业创新工场，清新气息扑面而来。3.5万平方米半封闭智能连栋温室里，俨然一片空中番茄“森林”：栽培架成排林立，以椰糠土为基质，番茄藤盘旋而上，绿叶间悬挂着成串的小番茄。
天气炎热，这里的番茄为何还能正常生长？
“常规的降温操作有遮阳、开窗、高压喷雾‘三部曲’，但要营造稳定适宜的温度，这些还不够。”北京翠湖农业科技有限公司生产部负责人李树山说。
消毒、换装，步入温室里顿感清凉。“黑科技”来自脚边的一排排白色圆筒。李树山介绍：“高温下冷水机组正常运转，通过风筒将冷气均匀送到各个角落。哪怕最热的时候，番茄的串形和口感也有保障。”
翠湖智慧农业创新工场是北京市高效设施农业首个试点项目，由北京翠湖农业科技有限公司投资建设。项目共规划建设20万平方米大型智能连栋温室、设施农业研发创新基地及配套协作区。其中，一期项目于2021年底投产运营，二期项目将于今年下半年全面投产运营。
得益于环控系统升级，其他温室已陆续拉秧，温室里一片生机盎然。李树山说，大型智能连栋温室在生产方式上有很大优势。
首先是用地集约。“一大特点就是通透。”李树山介绍，这类温室由拱形骨架和高透光减反射散射玻璃构成，可充分利用自然光。连栋温室每个生产隔间通过天沟连接，单体规模可达到5公顷以上，有效提高了土地利用率，实现规模化、标准化生产。
其次是管理精细。白色轨道上，升降车、打叶车、采果车灵活穿梭。负责给番茄“盘头”的工人陈一站在升降车上，将整理好的茎蔓绕在直通顶棚的线上，让植株向上生长、增加分杈。向立体栽培要产量，单株番茄茎蔓一年能长到十六七米，可采收35穗以上，一平方米能长出20多公斤果。
偌大的温室里，数字化管理后台一刻不闲。水肥系统封闭运行：施肥机连接电脑和灌溉管网，根据定期全元素检测、果实成长转色情况，将养分送到植株根部，多余的营养液重新收集利用。“有了集成应用环境调控、省力化装备、自动控制平台等设备，劳动强度低了，管理精度高了，人均打理上千平方米不在话下。”李树山说。
午后骄阳收起，大雨哗哗落下。棚顶窗户自动关闭，风雨一丝进不来，室内还能保持亮堂。
高品质的串收小番茄，已进入北京等地商超。“各地能越夏的生产基地不多。小番茄货量下降，处于行情上升期。”销售部负责人程佳兴随手捧起一穗番茄，不多不少、正好8颗。“像这样的一串基本可认定为A级。”程佳兴介绍，夏茬淡季，一座温室日均能为市场稳定供应5吨鲜果。
如何把成本降下来
补上关键技术短板，促进多渠道节本增效
采访中，记者听到最多的词是“高效”和“降成本”。
“高效设施农业的投入较高，想把成本降下来，掌握自主技术是关键。”翠湖农业科技有限公司科技部负责人刘雪介绍，在智能连栋温室的设计和建设方面，翠湖农业实现了设施国产化率80%，推动单位平方米建设成本降到2000元以下。但是跟一些设施农业发达国家相比仍有差距。
为了加快补上关键技术短板，翠湖农业联合相关科研单位，采用“揭榜挂帅”形式开展协同创新项目攻关。
“当前，我国设施园艺生产有三个矛盾需要解决，即温室大型化与降低运行能耗、结构选型与宜机化，以及传统经验管理与智慧决策之间的矛盾。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心首席科学家赵春江介绍，团队挂帅了“智能连栋温室数字化关键技术研究与应用”课题，重点应用信息技术手段，实现智能温室生产的全程数字化和自主化智慧管理。
团队已为翠湖农业量身打造了“感知—决策—控制”一体化数字服务平台——“首农翠湖工场数据管理平台”。“平台配套了自主研发的传感器，实现了环境精准感知、远程在线监测和信息反馈。”赵春江说，未来还将在智能化调控和精准作业方面应用自主研发的技术装备，逐步实现智能温室关键技术装备的国产化替代。
降成本的空间不小。刘雪介绍，围绕智能连栋温室，企业还开展了多项绿色优质生产关键技术研究与集成。比如，根据光照季节性变化，引入不同玻璃喷涂材料，夏季反射多余的光和热，冬季则增加自然透光率。通过调控环境策略，降低能源消耗。
我国设施园艺面积、产量均居世界前列。“设施园艺中近90%为设施蔬菜生产，约占全国蔬菜总面积的1/5，为有效保障‘菜篮子’产品季节性均衡供应发挥了重要作用。” 中国农业大学园艺学院教授高丽红说，也要看到，小拱棚、塑料大棚、日光温室等仍是国内设施栽培的主要形式。
《全国现代设施农业建设规划(2023—2030年)》提出，加快传统优势产区设施改造提升。新技术、新设备赋能，正逐渐改变传统大棚劳动投入大、产出效益不高的局面。在四川旺苍县，去年全县投入涉农资金100多万元，对土棚进行“数智化”升级。
“过去浇地施肥要6个人，有了智能管理系统，效率倍增。”白水镇白水村有机蔬菜生产基地管理员胡明按下水肥一体机按钮，30分钟就浇完了一个大棚，“不仅省力，还可以节水节肥四成左右，单个棚每年省出两三千元。”今年基地10个大棚种上了苹果苦瓜、水果彩椒、香蕉西葫芦等网红蔬菜，每亩可增产500至1000斤。
类型丰富的现代农业园艺设施，让蔬菜四季供应有了持续可靠保障。农业农村部已编制全国设施蔬菜棚型结构与工艺技术图册，聚焦日光温室和塑料大棚，分区域明确了主推棚型结构，提出了设备配置清单和老旧设施改造的工艺做法，为推动设施蔬菜提档升级提供技术指引。“适应我国多样化气候类型，各地按设施结构性能合理安排适宜茬口和蔬菜种类，可以最大程度利用光热资源节约能耗。”高丽红说。
设施种植业未来什么样
供得上、品质优，满足多元场景保供需
谈及未来的设施种植业，高丽红说：“以最少的土地、能耗、人力等资源，产出最多的产品，这是理想中的状态。”在北京、上海等一些人口密集、消费能力强的都市地区，智能连栋温室和植物工厂在蔬菜的应急保供方面具有显著优势，有利于提升主要大中城市蔬菜自给水平。
作为未来设施种植业的方向，完全不受外界环境影响的植物工厂近年来备受关注。由中国农业科学院都市农业研究所自主研发的无人化垂直植物工厂，去年底在四川成都投入使用。工厂单层占地200平方米，作物栽培层数高达20层，年产量可达50吨以上，相当于60亩大田。目前在全国，规模以上植物工厂已达250多座。
针对一些特殊场景下的蔬菜需求，相关研发应用也方兴未艾。浙江省舟山海农海洋科技有限公司总经理张志刚带领团队承担了“海上菜园”项目，研发船用智能种植设备解决远洋渔船上新鲜叶菜缺乏的问题。
船上种菜，难在哪？“主要是空间小、人口多、维护成本高。”张志刚介绍，综合产量、营养上的性价比和操作便捷度，选择金玉兰菜作为船用栽培品种，单套设备占地仅0.5平方米，月产30斤，每斤成本不超过15元。设备现已升级到第五代，并在一些渔船上进行投放试用。
瞄准持续高产，张志刚有更细致的考虑，“下一步打算研发适用于商船领域的大型船用种植设备，建设4个分割舱做立体栽培，每周收一次菜，四五平方米的月产量可达500斤以上，船员们在海上就能吃到更多新鲜叶菜。”
现代设施种植，如何让“菜篮子”拎得更稳当？
在翠湖工场，2021年以来先后试验筛选140多个番茄品种，将市场上认可度高、色彩口感较为理想的品种进行大面积栽种。李树山介绍，二期项目中，9600平方米科研展示温室将引入黄瓜、草莓、蓝莓等更多品种进行栽培试验。
从“有没有”转向“好不好”，绿色优质蔬菜需求日益增长。“目前适于设施栽培的主要有茄果类、瓜类、豆类、绿叶菜类、芽菜类和食用菌类等，可达100多种，但主要集中在番茄、黄瓜、辣椒等十几种常见蔬菜。”高丽红说，同样是家常蔬菜，脆嫩绿甜的甘蓝、口感细嫩清香的华南型黄瓜、软肉型茄子等品种正获得更多消费者青睐，高品质番茄的价格能达到普通品种的3—5倍。
人多地少背景下，智慧农业赋能设施种植业的前景日益明朗。“5G、大数据、人工智能、云计算、机器人技术等逐渐应用于设施农业。”赵春江表示，从世界设施农业发展的现状与趋势看，关键在于环境和作物信息的精准感知、瞄准生长需求的精量调控和高效低损作业，这需要一系列完善的技术体系和装备支撑，仍有待长期的数据积累。
