9月14日,我国设施农业领域权威专家、教授级高级工程师周增产先生受邀出席农业园艺服务专题论坛,就“温室园艺与智慧植物工厂在国内的发展状况”发表了深度解读。本次论坛汇聚了行业主管部门、科研院所、龙头企业及新型农业经营主体代表,共同探讨现代农业设施转型升级的关键路径。
周增产教授级高工指出,随着我国农业现代化进程加速,温室园艺与智慧植物工厂已从示范探索阶段逐步迈向规模化、标准化、智能化应用的新时期。作为提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率的重要载体,这两大领域正成为破解耕地资源约束、保障“菜篮子”稳定供给、推动农业绿色高质量发展的核心抓手。
一、温室园艺:从传统棚室向现代设施集群跨越
周增产在解读中首先回顾了国内温室园艺的发展历程。他表示,我国温室园艺经历了从小拱棚、日光温室到大跨度连栋温室、玻璃温室的迭代升级。当前,以节能日光温室和连栋塑料大棚为主体的生产设施,有效保障了北方地区冬春淡季蔬菜供应,并在特色果蔬、花卉苗木、食用菌等园艺作物生产中发挥不可替代的作用。
传统温室仍面临环境调控能力弱、机械化水平低、劳动强度大等痛点。周增产强调,近年来通过引进吸收与自主创新相结合,环境自动控制系统、水肥一体化装备、熊蜂授粉、生物防治等先进技术得到广泛应用,一批国产化智能连栋温室在山东、河北、江苏、上海等地投入运营。“基质栽培、潮汐灌溉、椰糠替代土壤等技术,不仅提高了产量和品质,还显著减少了水肥消耗和农药使用。”他特别提到,以京郊、寿光、崇明等为代表的设施园艺产业集群正在形成,产加销一体化服务水平明显提升。
周增产也坦言,区域发展不平衡、设施结构老旧、专用品种缺乏、产后商品化处理能力不足等问题依然突出。下一步需加快老旧棚室改造,推广标准化建造规范,完善产地冷链物流体系,并培育一批“温室园艺+农旅融合”“温室园艺+康养体验”等新业态,提升综合效益。
二、智慧植物工厂:从科研展示向产业化应用加速转型
在谈到智慧植物工厂时,周增产表示,这是设施农业的高级形态,代表了未来农业的重要方向。植物工厂通过精确控制温度、湿度、光照、二氧化碳浓度和营养液等环境因子,实现作物周年连续生产,具有不占用耕地、无农药残留、产量高、品质均一、可在城市边缘及极端环境下部署等显著优势。
“国内植物工厂研究起步较早,但近年来商业化进程明显加快。”周增产列举了多个典型场景:在北京、上海、深圳等大城市周边,全人工光植物工厂用于生产生菜、冰草、罗勒等叶菜和香草,供应高端商超和餐饮渠道;在新疆、西藏、南海岛礁等边远地区及特殊场所,植物工厂为官兵和居民提供新鲜蔬菜保障;部分企业还将植物工厂技术应用于中药材育苗、种苗繁育和功能性植物次生代谢物生产,拓展了盈利空间。
周增产指出,智慧植物工厂的核心在于“智慧”二字。物联网、大数据、人工智能的深度融合,使生产管理从经验驱动转向数据驱动。“例如,基于机器视觉的叶菜生长监测、基于强化学习的光配方优化、基于数字孪生的能耗管控,已是不少头部企业的标配。” LED人工光源成本大幅下降、营养液在线调控技术趋于成熟,也为植物工厂经济性改善提供了条件。
但周增产同时提醒,国内智慧植物工厂仍面临初期投资大、运行能耗高、适合的作物种类有限、专业运营人才短缺等瓶颈。他认为,短期内植物工厂应聚焦高附加值作物和特殊应用场景,不宜盲目追求规模扩张。通过“植物工厂+光伏”“植物工厂+储能”“植物工厂+都市农业综合体”等模式创新,逐步降低单位产品成本,才能实现现金流为正的可持续运营。
三、设施园艺与园艺服务融合发展方向
周增产道,温室园艺和智慧植物工厂的发展不能孤立看待,必须与专业化农业园艺服务体系建设协同推进。他提出四点建议:一是强化装备与品种的适配性研发,推动温室结构、环控设备与专用品种、栽培工艺一体化;二是培育社会化服务组织,提供温室设计建造、环境调控咨询、病虫害绿色防控、采后分级包装等全链条服务;三是构建标准化体系,制定植物工厂和连栋温室建设、运行、产品分级等行业标准;四是完善政策支持,将智能温室、植物工厂关键装备纳入农机购置补贴和设施农业贷款贴息范围,引导社会资本有序投入。
“‘藏粮于地、藏粮于技’在园艺领域同样适用。设施农业和智慧植物工厂就是向空间要食物、向技术要效益。”周增产最后表示,期待通过产学研深度融合,持续攻关核心技术,推动我国温室园艺与智慧植物工厂从跟跑、并跑向领跑跨越,为乡村全面振兴和农业农村现代化贡献设施力量。
本次解读引发了与会者的热烈共鸣。多家农业园艺服务企业表示,将加大与科研机构的合作力度,推广周增产教授级高工所倡导的实用技术集成模式,共同推进现代设施园艺产业提质增效。据悉,论坛同期还展示了智能环控、无土栽培、农业机器人等最新技术成果,并组织了供需对接活动,达成多项合作意向。