第一章绪论
1.1研究背景
设施农业是现代农业的一种形式,是在人为可控环境下的农业生产,这种人为可控环境又主要体现在高科技的投入,因此设施农业的发展情况标志着一个国家和地区的农业水平。设施农业可以有效的提高农业竞争力,促进农民增收。设施农业作为一种提高农业产量和质量的手段,在许多国家和地区得到了蓬勃的发展,在我国,设施农业的种类及技术得到了广泛地发展。甚至在高校开设了设施农业科学与工程专业。设施农业园艺因为投入高、高附加值、高效益、高科技含量,发展最为迅速。
辽宁省建平县境内多数为丘陵,耕地面积利用率比较小,全县辖31个乡镇场街,259个行政村,总人口 59万人,其中农业人口 49万人。近年来,建平县设施农业规模不断扩大,规格逐步提高。早在2010年,建平县就积极响应辽宁省的号召,开始实施“百万亩设施农业建设”工程,截至2011年底,共完成设施农业建设面积17.5万亩。虽然目前建平县在小区配套设施建设方面以及技术服务体系方面已经有了一定的发展,但仍然面临着许多困难和挑战,如生产规模小,市场体系不健全等,大力发展设施农业仍然是建平县发展农业工作重中之重。
1.2研究意义与目的
设施农业是一种可控环境下进行农业成产的形式,不受土壤环境以及气候等的影响,尤其适合在辽西北地区发展。设施农业在建平县发展不仅能够提高农业单位投入产出比,可以有效地减少耕地面积的占用,为全县腾出更多的粮食种植面积,有力的保证了粮食生产。因此,在分析建平的设施农业现状和战略分析的基础上,寻找适合建平发展的对策具有重要意义,主要体现在以下几个方面:
(1)为建平设施农业的建设主体与管理主体提供设施农业发展的指导思想与方向;(2)为建平地区制定设施农业发展战略提供思路、理论和方法上的借鉴与参考;(3)进一步的深入探讨设施农业发展的相关理论并指导理论知识的一进步实践。
1.3国内外研究综述
1.3. 1国内研究现状
我国人口众多,可耕地利用面积小,单纯依靠气候和自然资源养活13亿人口己脱离了实际需要。提高农副产品的产量和质量是解决现状的唯一途径。早在公元前,就出现了在室内栽培的方式种植农作物。但设施农业在我国的正式出现为20世纪80年代。
20世纪70年代到80年代,我国从美国和日本等国进口 了大量的连栋温室。此次引进的设备单一,与相关栽培技术不配套,加之对设备管理不善以及能耗过大等原因,导致绝大部分设备不能正常运转,但同时在客观上也对我国设施农业的研究开发起到了非常积极的促进作用。1995年,全国兴起了设施农业建设新一轮的热潮,国外的成套温室设备与栽培技术开始大面积引进中国。这其中又以北京的示范农场和上海的温室示范基地最具代表性,不仅引进了先进的温室设备,同时也把国外的优良栽培品种和管理技术带了进来。在1995-2000年间,全国一共引进现代温室面积将近200hm2,包括荷兰、美国、法国、以色列、日本和韩国等所有温室业发达国家的产品;引进的温室类型也包括了几乎所有温室的结构类型;引进的地区覆盖了我国所有的不同气候类型区。从使用的情况分析,虽然我国设施农业的发展已经形成了一定的生产规模(设施农业面积己达250万公顷),做到了规范生产。并且设施也与品种、栽培技术相配套,但仍然存在消耗能量大、成本较高以及在中国适应性差等缺点。目前,我国蔬菜人均占有量超过了世界平均 ‘水平,大中城市基本实现了蔬菜的全年供应。设施农业己经成为中国大中城市“菜篮子”工程不可缺少的重要组成部分。据有关预测,我国设施农业到2030年可能会达到4500万亩以上。
目前,我国设施农业栽培的主要类型是中小塑料拱棚、塑料大棚、日观温室大棚和现代大型温室。塑料拱棚和大棚主要用于春季提前和秋季延后的栽培,南方地区主要用于夏季遮阴;日光温室主要应用于北方地区的越冬栽培:现代温室主要用于一年四季的栽培。设施栽培的主要作物有蔬菜、水果、花舟以及中药材。特别要指出的是,在我国北方地区,冬季的鲜菜生产和供应存在着较大问题。20世纪80年代中期,我国辽宁南部地区的海城、瓦房店等地,利用日光温室越冬生产蔬菜获得成功,以及以后各地农民和相关专家对日光温室的研究开发和完善提高,逐步形成节能型日光温室,并在辽宁、山东、河北、河南及西北地区迅猛推广应用,为有效解决冬春新鲜蔬菜的生产和供应起了非常明显的作用。随着我国与世界经济的接轨,人民生活需求的提高以及世界设施农业的快速发展。
我国设施农业的发展的趋势应该是进一步提高水平,实现具有中国特色的规范化、标准化、系统化的设施体系,不仅能够将已有的设施农业成果和技术真正意义上的得到推广和为民服务,更要利用其他的相关技术服务于设施农业,形成一定的产业,实现商品的大规模生产。具体的发展趋势主要体现在(1)将相关的现代工业技术应用到设施农业中,使其为设施农业发展,提高设施农业硬件质量。(2)从设施农业的硬件建设包括温室相关配套设施的性能、结构、设计、安装、建设、使用,到作物栽培技术以及后期生产技术以及产品的质量与检测等建立一系列的标准。(3)为了增加设施农业相关产品的市场竞争力,增加产品后期处理技术,建立采后清洗、分级、预冷、加工、包装、储藏、运输等工艺流程的技术及配套设施等。(4)利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将室内的光、温、水、肥、气等因素,反馈到互联网上,再按照设定好的参数进行分析和调节;(5)利用信息通信技术,集中管理和处理农作物生长过程中的各种信息,包括农作物的基本信息、生长过程信息、以及销售信息等;(6)利用生物工程中的基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等改变农作物的基本特征,实现在无肥料、无农药情况下高品质绿色健康食品。
国内关于设施农业研究始于20世纪80年代后期,但研究内容主要集中在对设施栽培条件下存在问题的一般调查和单项技术探索,如设施土壤养分变化、盐分累积特点,连作障碍因子分析,C02气体肥料在个别蔬菜上的应用方面。关于设施土壤障碍防治措施国内有不少报道,但宏观论述较多,具体而实用的技术少。总体看国内有关设施农业技术研究工作十分零散,而且研究主要集中在低海拔地区,以石灰性土壤为主,对酸性土壤设施研究较少。
1.3. 2国外研究现状
近年来,国外设施农业的发展呈现如下特点和趋势:(1)温室日趋大型化。大面积的温室生产具有高抗风险性和容易形成产业化的优点,近年来,国外温室逐渐实现了大型化,该种趋势不仅能够节省农业投入,而且容易形成比较稳定的产业环境,便于产业化作业和机械化产业等。(2)计算机智能化温室快速发展。计算机技术在设施农业中的广泛应用为国外农业发展的趋势。利用不同的功能的传感器探测头,反馈温室中温度、湿度、风向、和作物生长情况等到计算机上,并与特定设置好的参数进行比较和分析,然后根据分析结果,将室内的相关参数调节到可行的范围之内。实现温室参数智能化和远程化得控制。采用智能化温室综合环境在控制系统可节能15%-50%,提高作物抗性。
荷兰计算机智能化发展迅速并居世界领先地位,5大温室制造公司相关的配套设施出口占世界出口额的80%.(3)管理机械化、自动化程度高。在许多西方国家,农业资源相对短缺、劳动力较少成本较高等特点,管理机械化和自动化就成了主要的趋势。机器人的研究、开发应用己被广泛重视,并取得初步成果。(4)无土栽培技术发达。无土栽培技术优势众所周知,营养液可以循环利用,从而减少农业投入成本,利用无土栽培技术生产的产品属于无公害、无污染的绿色食品,并且无土栽培技术能够提高产量。欧共体明确规定,所有欧共体国家园艺作物都要全部实现无土栽培。今年来,该种技术在西方很多国家得到了发展,如荷兰、英国、法国、意大利、西班牙、德国大部分设施内均进行无土栽培。(5)种苗产业非常发达。为了提高温室产率,种苗的选育至关重要,耐低温、高温、寡照、高湿,优质高产的种苗是育苗的目的。许多国家例如荷兰、韩国等国家非常重视温室品种选育,在荷兰约有130个种苗专营公司,这些公司在培育脱毒、快繁的种苗具有强大优势。(6)单产水平高。国外单种品种产量高,农户收入也多。例如在荷兰,温室中有420公顷,主要是生产黄瓜和番前等,年创收入可以高达12亿?14亿美元。韩国、西班牙等国单位面积优质蔬菜产出率也相当高。
综上所述,尽管我国的设施农业推广规模上取得了很大的成绩,但与发达国家相比,仍有较大差距,主要表现在:(1)科技水平较低,不仅体现在配套设施不够健全,抵御风险能力差,还主要体现在农作物的种类上缺乏创新性,没有自主研发的品牌。除此之夕卜,栽培技术也比较落后,高科技不能得到广泛地应用;(2)虽然实现了设施农业,但也主要以人力为主,机械化程度较高;(3)虽然我国引进了一些农作物品种和技术,但品种单一,盲目引进。国内外对设施农业的研究理论上研究比较多,研究方式也是各有特点,本文在综合前人研究的基础上,更加注重实践检验,通过选取建平县一个实践点,将相关理论应用于实践,可有效地解决理论与实践脱钩的问题,同时突破了以往对设施农业研究的单一性,将设施农业的技术研究与生产经营研究相结合,具有很高的理论价值和现实意义。
1.4研究内容方法
1.4.1研究内容
本文将设施农业作为一个完整体系进行管理研究,将建平设施农业的发展问题放在农业现代化、产业化的大背景中去,坚持把设施农业的全面健康发展作为主要目标,通过对建平地区设施农业的发展现状及发展模式进行系统分析和深入研究,指出现阶段建平地区设施农业发展中存在的问题,通过研究建平地区设施农业发展带来的经济、社会和生态效益,并结合利用国外先进的设施农业发展方面的经验,提出针对建平地区设施农业发展的对策和建议,其研究结果为促进建平地区科学现代化的设施农业发展提供科学的理论依据。
本文一共分为六个部分:
第一部分:引言部分,主要是阐述本文研究的背景、意义、研究方法、研究内容,并对设施农业的国内外研究现状及研究趋势进行综述。
第二部分:设施农业相关的概念和理论概述,主要包括农业产业化、设施农业等概念和产业化理论、区域经济理论和可持续发展理论。
第三部分:介绍建平地区设施农业发展的现状,主要包括农业发展的结构及分布布局,发展的主要模式,制约因素,以及存在问题。
第四部分:建平地区设施农业的效益分析。主要从经济效益、生态效益和社会效益三方面进行分析。
第五部分:介绍国内外设施农业发展的先进经验及其启示。主要介绍山东潍坊、荷兰、以色列和日本先进的设施农业发展及对建平县发展的启示。
第六部分:建平地区设施农业发展的思路与对策。主要是建平设施农业的发展目标、发展思路和发展对策。
最后是结论和展望
1.4.2研究方法
通过对设施农业概念的理解分析,为论文的撰写提供依据。研读不同地区设施农业发展调查报告,了解中国目前设施农业发展大的背景环境,收集建平地区设施农业发展的相关资料,为文章的撰写提供事实依据。采用文献法、问卷调查法收集和分析建平县设施农业发展历程及发展现状,并就目前发展所面临的问题提出发展的对策。