中国农业机械化科技发展报告20152
中国农业机械化科技发展报告-年(八)
八、设施园艺工程(一)专业组工作开展情况
1.学术交流活动
年8月17-18日,由农业部农机化司主办,本专家组组长毛罕平教授负责承办的全国农机化科技创新研讨会在江苏镇江隆重举行。全国农机化科技创新战略咨询专家组组长、中国工程院院士罗锡文主持会议,江苏大学校长袁寿其研究员致欢迎辞。农机部农机化司副司长胡乐鸣、调研员王国占,中国工程院院士陈学庚,农业部规划设计院院长朱明,以及其他来自全国有关高校、科研院所和行业骨干企业的领导和专家34人出席会议。此次会议的主要任务是研讨“十三五”国家农机化发展规划和重点科研任务,为国家农机化发展指明方向。经过研讨,与会专家形成广泛共识:国家将农业机械装备列入“中国制造05”十大领域之一,农机发展将迎来最好时机,要围绕农业部提出的“一控二减三基本”这一要求考虑未来五年农机化发展,切实解决增收和增效环节的机械化问题,加速推动全程机械化进程。农业部农机化司副司长胡乐鸣发表重要讲话,他首先对战略咨询组专家长期对农业部工作的支持表示感谢,同时介绍了农机化司当前重点推进的工作,希望通过大家的共同努力,适应新型农业经营主体的新需求,为中国开启更高水平的全程机械化、提高农业增收增效做出新贡献。
设施园艺工程专业组于年7月7日在北京与年设施农业产业联合会联合召开“十三五”设施农业发展重点研讨会。研讨推进设施农业“十三五”发展的思路和重点,提出设施农业的创新方向和行业扶持政策措施。参与省域设施农业发展经验交流会,设施园艺工程专业组专家与各省主管部门和企业人员进行互动,给予技术支持和咨询。
年1月3~5日在镇江召开种养智能设施装备技术研讨会,分析了新形势下设施农业发展面临的主要、发展方向,提出未来5年我国设施农业领域的研究重点,设施园艺工程专业组组长毛罕平教授负责起草了江苏种养智能设施装备领域产业创新链“十三五”规划。
年1月,周长吉专家参加了上海温室制造业协会年会,做了题为“中国温室行业面临的机遇与挑战”的大会报告;年4月,参加在韩国举行的温室设施灾害预防国际会议,做了题为“中国温室设施灾害及预防措施”的大会报告;年4月,参加了第四届中国·寿光国际设施园艺高层学术论坛,做了题为“日光温室墙体轻型化理论与实践”的大会报告;同月还参加了河北省蔬菜设施结构与装备优化技术培训班,做了题为:“新型日光温室及其配套技术与装备”的学术报告。
年5月,张晓文专家与瑞典欧勃亚园艺实业股份有限公司签订了合作备忘录,双方就温室建设、配套装备、园艺支持等方面开展了合作;年6月,与因特能源签订了长期战略合作协议,双方在光伏农业领域方面达成长期合作;年9月,与达泽国际实业有限公司签订了长期战略合作框架协议,双方针对当前农业设施落后,农副产品安全无序等问题,将先进的农业设施与先进的农业降解技术有机结合起来,打造高起点,高技术含量、经济适用的农副产品产业链,进行市场推广。
年5月,由陈永生专家协助中国蔬菜协会机械化分会、农业部南京农业机械化研究所组织召开了“中国蔬菜产业大会-蔬菜生产机械化创新论坛”,邀请了6位行业专家分别就设施农业物联网技术、无土栽培技术、典型蔬菜机械化解决方案等方面作了大会报告。
年7月,毛罕平专家随同中国农业工程学术团队,赴以色列参加了第10届欧洲精准农业学会国际学术会议,围绕精准农业的空间变异与测图、设施农业环境精准调控、土壤和作物传感器、机器人技术等与参会专家开展了广泛研讨。
年7月,周长吉专家参加了设施农业联合会,做了题为“中国温室工程的标准化进程”的大会报告;年8月,参加了第一届设施农业与新农村发展学术论坛,做了题为“中国温室工程的标准化体系”的大会报告;年11月,参加了中国园艺学会设施园艺学术年会,做了题为“世界各国对中国日光温室的研究与实践”的大会报告。
年9月,设施园艺工程专业组组长毛罕平教授组织相关专家对“十三五”国家重点研发计划优先启动重点研发任务建议“种植业农业机械化薄弱环节技术装备研发与集成示范”进行了论证,提出了修改建议。
中国温室、年会分别于年11月、年11月在河南省郑州市和福建厦门成功召开,毛罕平、周长吉、杨其长等专家围绕南方温室和日光温室结构、环境控制、设施农业发展的问题做大会特邀主题报告。
年5月,周长吉专家参加了现代设施农业暨蔬菜标准园发展论坛,做了题为“现代农业园区规划建设的定位思考”的报告。
年5月,张晓文专家参加了第18届中国国际花卉园艺展会-“现代温室装备与技术创新论坛”,在论坛上做了题为“荷兰温室蔬菜高产栽培技术简析”的报告。
年5月,陈永生专家主持了“中国蔬菜产业大会-蔬菜生产管理与机械化报告会”,会上邀请5位专家分别就山东、江苏设施园艺机械化技术,日本先进蔬菜生产机械、土壤火焰消毒技术等作了大会报告。
年6月,张晓文专家与北京汇源农业股份有限公司在产品、技术研发与升级及市场渠道整合方面达成了战略合作;年6月,与荷兰园艺技术服务公司DELPHYB.V.签署了关于加强双方技术与服务合作的谅解备忘录。此备忘录的签署将促进依托单位与DELPHYB.V.在硬件、技术、产品、管理、服务以及互联网等多个领域达成合作,加速京津冀地区温室行业生态链系统的建设,推进中国温室项目在整个行业生态链系统的健康可持续发展,创造可盈利可复制的设施农业发展模式。
年7月,周长吉专家、张晓文专家参加了第二届设施农业协会年会,分别做了题为“日光温室高效生产技术模式”、“新型半封闭温室研究应用及新型覆盖材料的试验研究”的学术报告。
年7月,张晓文专家与荷兰GREENAGRO签订合作协议,合作温室面积不低于一公顷的中国国内及国外玻璃温室项目;年8月,与河北省承德市副市长在通州技术创新研发平台就发展现代农业,提高农业的品质、品味等进行了交流,希望加强京津冀地区企业的交流沟通,实现协同、跨越式发展。
年10月,陈永生专家主持了“中国国际农机展览会-中国蔬菜生产机械化论坛”,论坛邀请6位专家分别就蔬菜产业发展对机械化的需求、全国以及北京、江苏蔬菜机械化的发展概况、典型农机制造和流通企业推进蔬菜化的案例等作了报告。
年10月,张晓文专家参加了“北京国际农业农产品展览会”,展出了种养一体化新模式的循环农业思路,促进了产业升级发展。
年11月,周长吉专家参加了中国园艺学会设施园艺分会年会,做了题为:“日光温室屋脊通风技术与装备的创新发展”的报告;同月还参加了在广西百色举行的东盟博览会论坛,做了题为:“如何做好现代高科技农业示范园的落地规划”的大会报告。
年1月,张晓文专家与泰国工业部代表团在通州区温室示范基地进行了交流,加强了中泰两国在现代农业领域的交流合作。
年1月,张晓文专家组织召开了“北京市植物工厂工程技术研究中心第五次技术委员会议暨设施园艺高端技术论坛”,邀请了全国数十名知名专家进行了学术讲座及指导,围绕“植物工厂产业化、绿色智慧农业”等议题展开了深入的探讨,为植物工厂下一步的发展提供了良好的建议。周长吉专家做了题为:“国内外温室工程标准化现状与发展”的报告。
毛罕平专家发起并组织全国大学生智能农业装备创新大赛,由中国农业机械学会、中国农业工程学会、教育部农业工程类专业教学指导委员会、江苏省现代农业装备与技术协同创新中心共同主办。毛罕平专家承办了和年二届大赛。内容包括智能农机、智能设施农业装备、果园自动对靶施药机器人等。大赛模式新:以协同体企业和行业需求为切入点,设置开放式题目、命题式题目和企业出题三大类创新作品,邀请行业骨干企业观摩竞赛,学生科技成果和企业需求的对接,企业现场发现人才、签约。将创新竞赛办成了一个集创新创业、成果转移与对接、选人和就业的育人综合平台。毛罕平专家组织大赛59件获奖作品在年中国国际农业机械博览会展出(m展区,中国农机流通协会免费提供),接受全社会的检阅。通过大赛平台,紧密围绕农机行业智能农业装备创新,先后有40余所高校余个项目,余人参与各种形式的团队协作和创新实践,近40家行业企业为大赛提供了技术需求、成果展示、实践锻炼机会等机会,助推行业技术创新。
.调研培训
(1)调研情况
针对我国设施农业发展现状,农业部设施园艺工程科技创新专家组(以下简称专家组)到北京、上海、江苏、浙江、山东、辽宁、四川等地开展了调研工作,重点围绕设施蔬菜生产机械化、设施园艺数字化等方面对典型区域进行了深入的调研。通过实地调研、座谈等形式,专家组了解了设施园艺中机械化和智能化的应用现状,掌握了一线种植生产企业对设施园艺各环节的精准控制需求。
专家组重点考察了浙江、江苏两省的设施园艺数字农业发展现状。专家组现场考察了嘉兴市秀洲区、嘉兴市平湖市、湖州市、苏州市吴江区、南通市5个国家现代农业示范区的13个现代农业生产企业。
年11月,毛罕平专家赴江苏省溧阳市进行调研,参观了火龙果与紫薇设施种植基地、蝴蝶兰设施种植基地、欣龙生态农业基地、日日春和白露山生态农业公司等,并与农企负责人就特色水果设施种植的农艺要求、水肥和温湿度控制等进行了详细交流。
年7月,毛罕平专家赴溧阳市社渚镇、天目湖镇和溧城镇进行考察调研,针对企业生产与观赏为一体的温室规划和高档兰花智能设施生产中存在的问题,提出了异形温室设计与温室花卉环境调控等解决方案。
-年间,周长吉专家应农业部科教司的委派,参加了苹果产业体系在延安和洛川建设的苹果公园和苹果种植资源圃建设项目的调研,并形成了《中国延安苹果资源圃建设方案框架》,得到部领导的批示;应农业部计划司的委派,在崔军副院长的带领下实地考察了吉林东北生态发展有限公司开发的彩虹牌“GRS-高效节能日光温室”,并主笔起草了《对吉林东北生态农业发展有限公司“彩虹温室”的调查与评价》,上报农业部计划司,并提交到部长办公室;应UNDP的邀请,赴伊朗就中国日光温室技术在伊朗的传播进行了考察。
白义奎专家充分调研了日光温室的配套装备,包括环境调控设备、育苗设备、栽培管理设备及产品采后处理所需要的设备。其中环境调控设备包括通风降温设备、加温设备、补光设备、空气湿度调节设备和二氧化碳设备。育苗设备包括基质搅拌机、基质装盘机、播种机、基质覆土机、催芽室、苗床、喷水车、传输机和自动嫁接机等。栽培管理设备包括微耕机、地膜覆盖机、移栽机、喷雾打药器。产品采后处理的设备包括园艺采摘设备、保鲜杀菌机、清洗机、打包机、温室运输车、蔬菜速冻机。
()培训情况
杨其长专家年度组织“发展中国家资源高效利用型植物工厂技术培训班”、“国内植物工厂技术培训班”、“设施栽培补光技术研讨会”等活动,累计培训来自巴基斯坦、伊朗、朝鲜、蒙古、尼日利亚、坦桑尼亚、泰国等7个国家的学员及国内技术人员余人次。
年5月,周长吉专家组织了全国设施农业技术培训班,做了题为“塑料大棚技术标准解析”的报告;同月还参加了现代灌溉技术国际培训班,做了题为“中国温室设施的现状与发展”的学术讲座。
年6月和1月,周长吉专家参加全国农业机械化协会设施园艺分会分别在广州和北京两地组织的温室标准培训班以及在北京举行的全国设施农业技术培训班,并在培训班上进行了塑料大棚及其系列标准规范的宣讲和解读。
年11月,江苏大学组织了江苏省仪征市现代农业发展专题培训班,采用授课讲座和现场参观的相结合的方式,集中三天时间集中培训,仪征市规模经济茶果生产加工企业、合作社、家庭农场负责人、仪征市农委分管主任及相关科室站所负责人共47人参加本次培训,学员们在课堂上认真听讲,并与老师交流互动,深感受益匪浅。
-年间,张晓文专家采用线上线下相结合的方式共开展专业知识培训6场,其中与荷兰Green.Q公司和以色列AGAM公司开展了“荷兰设施园艺技术培训”和“以色列设施技术”合作,并分别派出人员至荷兰、以色列参加园艺技术培训会,并邀请以色列技术人员来华进行技术指导。
-年间,陈永生专家在石家庄、济南、成都、南京等地组织蔬菜生产机械化现场会5次,指导北京、杭州、广州、武汉等地蔬菜生产机械化示范推广活动8次,还赴山东、广东、浙江、四川等地,以菜生产农机农艺融合为主题,为各类培训班授课18场次,其中全国性培训班5场次,培训各类人员人次以上。
周长吉专家作为全国农业机械化协会设施园艺分会专家组组长,组织专家审查了8项协会申报的团体标准,提出5项立项建议,此外,对今后协会团体标准的体系建设、指南发布、标准编写等向分会秘书处提出了建议。
(3)取得成效
①召开了次年度工作会议,确定了专业组工作重点和年度工作计划,征集了“十三五”重点项目建议,明确了今后几年的工作重点。
②开展了丰富多彩的学术交流活动,促进了行业的学术交流。组织举办学术交流会和研讨会10次,在各种学术会议上做学术报告0多次;通过参加国际国内学术会议及与同行的深入交流,充分了解了国际国内设施园艺的发展方向及先进科研技术手段,对于促进我国设施园艺发展具有重要的意义。
③组织现场会5次;培训8个国家的学员及国内人员人次以上。通过技术咨询与培训,促进了设施园艺工程技术的推广和普及,保障了专业人才业务能力的不断提升与完善,同时了解了企业生产中存在的实际困难,并提出了有效的解决方案。
④通过调研,更加清晰了我国不同地区设施园艺工程的结构、主要环节机械与装备、环控技术与装备等的现状和技术水平。
⑤设施园艺工程专业组专家通过研讨,提出“十三五”重点项目四大方面的建议:设施园艺全程轻简化生产技术与装备,温室集群网络化智慧管控技术与装备,典型区域设施结构、模式与装备研究,全封闭智能型植物工厂技术及装备等。
⑥设施园艺工程专业组组长毛罕平教授负责起草了江苏种养智能设施装备领域产业创新链“十三五”规划。围绕信息获取、结构与模式、环境调控、机械化自动化和清洁化生产四大环节,从国内的地位及主要优势与特色、科技支撑条件,前景预测、当前存在的问题、“十三五”期间发展思路和需要解决的科技问题等方面分析了产业发展现状和产业发展,提出了科技需求、平台需求、项目需求、“十三五”重点任务等的创新链规划。
⑦本专家组通过广泛调研,对江苏、上海、浙江、山东等重点省份的调研,了解和掌握我国设施园艺轻简化装备水平基本情况,为我国设施园艺工程领域科技发展战略的顶层设计,行政管理部门制定政策法规、重大决策提供依据;针对水肥一体化、种收机械、物流系统等制约设施生产的关键装备,提出了若干亟待攻克的共性关键技术,明晰设施园艺轻简化作业的技术需求。对全面提升我国设施农业装备水平,大幅提高设施产业的经济效益和社会效益,推动设施农业快速高效和可持续发展具有指导意义。
(二)专业领域科技发展情况
1.专业领域科技发展动态
我国设施园艺经过30多年的发展,已形成了不同地域特色的设施类型。设施园艺生产按照优质、高产、高效、生态、安全的要求,发展迅速,现在已成为世界上设施面积最大的国家。
(1)设施园艺生产智能化与信息化技术进展显著
环境控制技术是现代设施园艺研究的重要内容,我国已开发了一系列的设施园艺环境控制系统,基于云技术、无线传感器的物联网技术研究也取得显著进展。从专家组重点考察的浙江、江苏两省的设施园艺数字农业发展现状来看,总体来说,江浙两省在设施园艺数字农业应用方面走在全国的前列,在少部分高附加值园艺产品生产企业及政府扶持的蔬菜生产企业内,已经构建了包含环境参数检测、环境设备调控、水肥自动化控制、产品追溯等一整套完备的数字农业生产系统,并且在节约劳动力、提高水肥利用效率方面取得了显著效果。但是,从整体产业发展来看,受部分技术环节产品性能不稳定、初始投入大、基础设施不匹配等因素的影响,数字农业在设施园艺上的应用仍属于起步和探索阶段。
①设施环境调控
设施园艺是一种摆脱自然气候的制约,为作物提供最适宜生长环境的现代农业生产方式,温室内环境参数的波动对作物生长影响很大,调研发现绝大部分的园艺生产企业从便于指导生产的角度出发,在园区内的温室设施中选择性的布置了若干环境参数的采集装置,基本上涵盖了空气温湿度、光照强度、土壤水分、二氧化碳浓度等指标。并且近一半的企业已经做到将采集的环境参数通过无线或有线的方式传输到中央控制室或手机APP上显示。
在温室环境调控装备配置上来说,大部分连栋塑料大棚都装配了室外遮阳、风机湿帘、手动卷膜通风等基本的环控装备,小部分连栋塑料大棚和单栋塑料大棚配置了电动卷膜通风设备。从节约劳动力的角度出发,绝大部分种植企业都有将手动卷膜通风更换为自动卷膜通风设备的意愿。对作物增产效果具有明显作用的二氧化碳施肥、补光等设备,基本没有配置。目前仅少部分企业实现了根据采集的环境参数自动决策启闭环境调控装备的功能,主要是根据室内的温湿度情况,通过上下限阈值的设定,来判断温室电动卷膜通风设备、风机湿帘的启闭,在采集-决策-控制-反馈方面,还处于较为低级的水平。
在视频监控方面,由于具有便于监督工人生产情况、防盗、更直观的向采购商推介产品的优点,几乎所有的种植企业都装配了温室内视频监控系统,少部分企业装配了°云台高清摄像头,从而为下一步远程诊断等专家系统的应用奠定基础。
②集约化育苗
调研的蔬菜育苗温室大多不是以对外供应商品化种苗为目的,主要是企业生产自用为主,育苗规模不大,以果菜为例,约年生产30-60万株种苗。因此,育苗自动化生产设备运用较少,仅部分企业购买了半自动气吸式播种机,据反映使用效果很好。但在基质破碎、搅拌、嫁接等环节仍然以人工操作为主,基本上没有看到催芽和愈合设施。种苗生产过程中以人工灌溉为主,少部分企业配置了自走式喷淋机,灌溉均匀性较好的潮汐式灌溉。
③采后商品化处理
生产企业收获的园艺产品大多是以给大型批发市场或中央大厨房采购商的形式进行销售,对产品的采后处理要求较为简单,绝大部分企业采用人工分拣、人工装箱的方式交由采购商拉走,缺乏自动化清洗、包装等设施设备。在调研过程中,仅发现一家以配送为主的生产企业,配置了冷库、农残检测实验室、GPS冷链运输车等产后商品化处理措施。
④产品质量安全监控
为了增加消费者对园艺产品的食品安全信息,部分生产企业配置了农产品的质量追溯系统,通过扫描白癜风怎么治疗和控制诊疗白癜风的医院
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