中國(guó)工程院院士李天來(lái)
“近10余年來(lái)，我們的目光主要聚焦于設(shè)施園藝現(xiàn)代化和智慧化發(fā)展。目前，團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在設(shè)施環(huán)境智能調(diào)控和蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化方面開(kāi)展科技創(chuàng)新?！?/p>
“我國(guó)設(shè)施智慧園藝發(fā)展一定要符合中國(guó)實(shí)際，面向國(guó)家重大需求，堅(jiān)持走低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的中國(guó)特色發(fā)展之路?！?/p>
“隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展、老齡化程度加深，在農(nóng)村，缺人種菜、用工貴、用工難的情況會(huì)日益顯現(xiàn)，設(shè)施園藝‘機(jī)器換人’，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)‘有機(jī)想用’‘有機(jī)好用’‘有機(jī)多用’?！?/p>
文 |《瞭望》新聞周刊記者 武江民 王瑩
我國(guó)是設(shè)施農(nóng)業(yè)大國(guó)——設(shè)施農(nóng)業(yè)面積占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的80%以上。近日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)規(guī)劃（2024－2035年）》，提出要實(shí)施設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提升行動(dòng)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、裝備先進(jìn)、產(chǎn)出高效的現(xiàn)代種養(yǎng)設(shè)施，發(fā)展農(nóng)業(yè)工廠等新形態(tài)。
設(shè)施園藝作為設(shè)施農(nóng)業(yè)重要組成部分，迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
我國(guó)設(shè)施園藝經(jīng)過(guò)四十多年發(fā)展，有效解決了蔬菜瓜果等產(chǎn)品供應(yīng)不足的難題。目前，我國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)值超過(guò)1.4萬(wàn)億元，約占種植業(yè)總產(chǎn)值1/4。設(shè)施園藝高效發(fā)展節(jié)約了大量耕地資源，成為富民強(qiáng)農(nóng)和鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
盡管我國(guó)設(shè)施園藝規(guī)模世界領(lǐng)先，但其現(xiàn)代化、智慧化發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)。當(dāng)前，我國(guó)設(shè)施園藝機(jī)械化率僅40%，多數(shù)環(huán)節(jié)依賴(lài)人工，高端設(shè)施依賴(lài)進(jìn)口，老舊溫室占比較大。
中國(guó)工程院院士李天來(lái)長(zhǎng)期從事設(shè)施園藝研究，近日，他接受《瞭望》新聞周刊專(zhuān)訪，探討設(shè)施園藝未來(lái)發(fā)展方向?！拔覈?guó)設(shè)施智慧園藝要堅(jiān)持走低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的中國(guó)特色發(fā)展之路。”李天來(lái)說(shuō)。
讓更多中國(guó)人吃好菜
《瞭望》：我國(guó)設(shè)施園藝已取得哪些重要發(fā)展成果？
李天來(lái)：設(shè)施園藝是確保我國(guó)“菜籃子”“果盤(pán)子”“花籃子”有效供給的重要產(chǎn)業(yè)，也是設(shè)施農(nóng)業(yè)極為重要的組成部分。我國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)四十多年發(fā)展，目前種植面積已超過(guò)4000萬(wàn)畝，設(shè)施蔬菜（含食用菌）年產(chǎn)量約占全年蔬菜生產(chǎn)總量近1/3。
設(shè)施園藝是助力鄉(xiāng)村振興和促進(jìn)農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)。我國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)單位耕地面積產(chǎn)值是露地園藝作物的2.8倍，是其他種植業(yè)的10倍以上。在設(shè)施蔬菜重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)，設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)對(duì)農(nóng)民人均年收入貢獻(xiàn)額超過(guò)1萬(wàn)元，有力促進(jìn)了農(nóng)民增收。
與此同時(shí)，設(shè)施園藝對(duì)非耕地實(shí)現(xiàn)了高效利用，當(dāng)前規(guī)模的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)可節(jié)約3000萬(wàn)畝以上耕地資源。從這個(gè)意義上說(shuō)，設(shè)施園藝是踐行大食物觀，增強(qiáng)我國(guó)糧食安全保障的重要產(chǎn)業(yè)。
《瞭望》：近年來(lái)，你和團(tuán)隊(duì)在設(shè)施園藝科技創(chuàng)新上有何研究進(jìn)展？
李天來(lái)：我的團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事設(shè)施園藝科技創(chuàng)新研究，是最早從事節(jié)能日光溫室及其蔬菜生產(chǎn)技術(shù)科技創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì)。20世紀(jì)80年代，我們研制出第一代節(jié)能日光溫室及其蔬菜生產(chǎn)模式與技術(shù)體系，在最低氣溫零下20℃的遼寧海城實(shí)現(xiàn)了冬季不加溫生產(chǎn)水果和蔬菜的歷史性突破，自此日光溫室蔬菜生產(chǎn)技術(shù)在我國(guó)北方大面積推廣。20世紀(jì)90年代后，我們又研制出第二代、第三代系列節(jié)能日光溫室及果菜生產(chǎn)模式與技術(shù)體系，開(kāi)創(chuàng)了最低氣溫零下28℃以上地區(qū)冬季不加溫高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)果菜的先例，將果菜冬季不加溫生產(chǎn)區(qū)又向北推移300多公里。
近10余年來(lái)，我們的目光主要聚焦于設(shè)施園藝現(xiàn)代化和智慧化發(fā)展。
放眼國(guó)際，一些國(guó)家設(shè)施園藝發(fā)展呈現(xiàn)出智能化、綠色化、高效化發(fā)展的趨勢(shì)。比如在荷蘭，一些花卉生產(chǎn)管理接近無(wú)人化，溫室用工量每公頃僅為2～4人。一些國(guó)家在設(shè)施園藝主要作業(yè)環(huán)節(jié)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”，顯著提高了作業(yè)精度和效率，如日本、荷蘭、美國(guó)等正創(chuàng)制種苗移栽、搬運(yùn)、噴藥、采收、嫁接以及整枝打葉等相關(guān)機(jī)器人智能裝備，可大幅度提升勞動(dòng)效率。
為促進(jìn)設(shè)施園藝智慧化發(fā)展，我們團(tuán)隊(duì)已研制出第一代現(xiàn)代節(jié)能日光溫室及蔬菜生產(chǎn)模式，初步研發(fā)了日光溫室環(huán)境智能調(diào)控系統(tǒng)、基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程管控平臺(tái)及主要管控裝備，創(chuàng)建了日光溫室蔬菜宜機(jī)化生產(chǎn)技術(shù)模式，將日光溫室果菜生產(chǎn)全過(guò)程機(jī)械化率由40%提高到75%。
目前，團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在設(shè)施環(huán)境智能調(diào)控和蔬菜生產(chǎn)機(jī)械化方面開(kāi)展科技創(chuàng)新，力爭(zhēng)再用10年，研制出新一代現(xiàn)代節(jié)能日光溫室及其園藝作物生產(chǎn)系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)現(xiàn)代化與智慧化相融合的日光溫室園藝作物生產(chǎn)新局面。
李天來(lái)院士科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展設(shè)施園藝相關(guān)研究（資料照片） 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖
“設(shè)施園藝必須智慧化發(fā)展”
《瞭望》：在你看來(lái)，我國(guó)設(shè)施園藝發(fā)展尚存哪些挑戰(zhàn)？
李天來(lái)：一是設(shè)施結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)陋，機(jī)械化和自動(dòng)化水平有待提升。目前我國(guó)設(shè)施園藝中90%以上仍采用簡(jiǎn)易設(shè)施，單體規(guī)模較小，環(huán)境監(jiān)測(cè)、控制（環(huán)控）水平較低。設(shè)施園藝耕種、栽培、灌溉、施肥、授粉、植保、收獲、物流等作業(yè)主要靠人力，總體機(jī)械化率僅有40%左右。據(jù)我們團(tuán)隊(duì)測(cè)算，我國(guó)設(shè)施蔬菜平均單產(chǎn)為荷蘭的1/3，人均管理面積為日本的1/4、荷蘭和以色列的1/6。需進(jìn)一步提升設(shè)施園藝智慧化發(fā)展水平。
二是設(shè)施園藝栽培模式和綠色高效生產(chǎn)技術(shù)亟待發(fā)展突破。我國(guó)設(shè)施園藝生產(chǎn)主要方式是土壤栽培，無(wú)土栽培占比不到2%。目前，水肥藥一體化在設(shè)施園藝生產(chǎn)中利用率低，部分地區(qū)肥藥實(shí)際用量遠(yuǎn)超需求量。一些地區(qū)建設(shè)了智能化連棟玻璃溫室，但其能耗大，成本高。
三是提升設(shè)施智慧管控技術(shù)，改善相關(guān)智能裝備主要依賴(lài)進(jìn)口的局面。目前，我國(guó)在設(shè)施智能環(huán)境控制、水肥智能管控、智慧決策軟硬件等方面已經(jīng)研發(fā)了一些技術(shù)與產(chǎn)品，但產(chǎn)品整體質(zhì)量不高，核心技術(shù)對(duì)外依存度較高。
特別是由于設(shè)施園藝地域性強(qiáng)、我國(guó)多數(shù)地區(qū)氣候與設(shè)施園藝發(fā)達(dá)國(guó)家氣候差異大，引進(jìn)的智能控制軟件不能很好適應(yīng)我國(guó)氣候環(huán)境，其應(yīng)用存在短板。
《瞭望》：你認(rèn)為應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，促進(jìn)我國(guó)設(shè)施園藝現(xiàn)代化、智慧化發(fā)展？
李天來(lái)：我國(guó)設(shè)施智慧園藝發(fā)展一定要符合中國(guó)實(shí)際，不能沿著發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)施智慧園藝賽道，盲目追求國(guó)際前沿和“高大上”，更不能照搬照抄，要面向國(guó)家重大需求，堅(jiān)持走低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的中國(guó)特色發(fā)展之路。
一方面，需要根據(jù)設(shè)施智慧園藝全產(chǎn)業(yè)鏈亟需解決的問(wèn)題，整體規(guī)劃設(shè)計(jì)科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)，避免分散規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)致研究成果整合效果不佳。
另一方面，需要強(qiáng)化國(guó)家和省兩級(jí)財(cái)政對(duì)設(shè)施智慧園藝科技創(chuàng)新投入力度，支持建立設(shè)施智慧園藝科技創(chuàng)新平臺(tái)，集中打造科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，并增強(qiáng)對(duì)低成本高質(zhì)量設(shè)施園藝智能裝備的補(bǔ)貼力度。資助現(xiàn)代化與智慧化相融合的設(shè)施園藝家庭農(nóng)場(chǎng)、中小型企業(yè)及生產(chǎn)合作組織的發(fā)展，打造不同類(lèi)型設(shè)施智慧園藝經(jīng)營(yíng)模式。
未來(lái)誰(shuí)來(lái)種菜
《瞭望》：隨著設(shè)施園藝智慧化發(fā)展，相關(guān)設(shè)施裝備如何穩(wěn)步推進(jìn)更新?lián)Q代？
李天來(lái)：推進(jìn)我國(guó)設(shè)施園藝裝備現(xiàn)代化發(fā)展，需要規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造現(xiàn)代設(shè)施裝備，并對(duì)已有老舊設(shè)施裝備進(jìn)行現(xiàn)代化改造。
根據(jù)我國(guó)設(shè)施園藝現(xiàn)狀，大約有1/3設(shè)施裝備具有改造價(jià)值；1/3設(shè)施裝備可暫時(shí)維持現(xiàn)狀使用，待2030年前后拆除重建；1/3老舊設(shè)施裝備需近年內(nèi)拆除重建。
因此，建議分三個(gè)階段推進(jìn)設(shè)施裝備現(xiàn)代化發(fā)展：第一階段，從現(xiàn)在開(kāi)始用五年時(shí)間，采用改造和新建并重原則，通過(guò)政府財(cái)政、金融貸款、個(gè)人投入共同籌集建設(shè)資金，完成2000萬(wàn)畝設(shè)施裝備的現(xiàn)代化建設(shè)和改造，實(shí)現(xiàn)設(shè)施園藝環(huán)控自動(dòng)化及宜機(jī)化；第二階段，再用5年時(shí)間，以拆除重建為主完成2000萬(wàn)畝設(shè)施裝備的現(xiàn)代化建設(shè)；第三階段，用5年時(shí)間完成設(shè)施裝備的智能化提檔升級(jí)。
《瞭望》：設(shè)施農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展會(huì)促使“機(jī)器換人”，種植觀念如何適應(yīng)？技術(shù)如何跟上？
李天來(lái)：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展、老齡化程度加深，在農(nóng)村，缺人種菜、用工貴、用工難等問(wèn)題日益顯現(xiàn)，設(shè)施園藝“機(jī)器換人”不是“要不要”，而是“如何實(shí)現(xiàn)”。設(shè)施園藝“機(jī)器換人”，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“有機(jī)想用”“有機(jī)好用”“有機(jī)多用”。
觀念上，要讓種植戶(hù)接受設(shè)施園藝作物宜機(jī)化種植模式，做好典型示范引領(lǐng)和推廣。同時(shí)建立設(shè)施園藝裝備采購(gòu)綠色通道，降低設(shè)施園藝生產(chǎn)主體的采購(gòu)和應(yīng)用成本；借鑒日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)做法，提高對(duì)設(shè)施園藝生產(chǎn)智能裝備的補(bǔ)貼比例。通過(guò)示范推廣、成本降低，讓種植戶(hù)“有機(jī)想用”。
技術(shù)上，需要農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)、設(shè)施協(xié)同發(fā)展。開(kāi)展宜機(jī)化設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)建造及基地建設(shè)；加快制定設(shè)施園藝作物機(jī)械化生產(chǎn)通用規(guī)范，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化種植模式；研制性能優(yōu)良的農(nóng)機(jī)作業(yè)裝備，實(shí)現(xiàn)“有機(jī)好用”。
同時(shí)，培育壯大裝備制造企業(yè)，培養(yǎng)新型農(nóng)機(jī)手，探索專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化農(nóng)機(jī)作業(yè)服務(wù)組織，總結(jié)和推廣社會(huì)化服務(wù)的成功經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“有機(jī)多用”?！?/p>
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