王曉巍 張玉鑫 馬彥霞 蒯佳琳 張俊峰
(甘肅省農業科學院蔬菜研究所,甘肅蘭州 730070)
經過幾年的努力,甘肅省設施蔬菜產業綠色發展取得顯著成效,力爭到2020年實現設施蔬菜生產化肥、農藥使用量零增長;在保證穩產的基礎上,實現化肥減施20%、農藥減施30%,肥料和農藥利用率均超過40%;尾菜等廢棄物綜合利用率達85%以上。
十八屆五中全會提出,為全面建成小康社會、美麗中國,必須堅持綠色發展。綠色是農業的本色,綠色發展是農業供給側結構性改革的基本要求(李華林,2017)。蔬菜是人們日常生活中必不可少的重要食品,是種植業中最具活力的經濟作物。隨著農業向智能化、高效化、規模化方向發展,設施蔬菜產業發展迅速,在發展中必須十分關注設施蔬菜的綠色發展。
設施蔬菜產業綠色發展應更加注重資源節約,更加注重環境友好,更加注重生態保育,更加注重產品品質。設施蔬菜生產由于栽培環境特殊,給病蟲害創造了良好的生存空間,綠色防控技術的研發、推廣應用為設施蔬菜綠色發展注入了新的活力。通過推廣以生物防治為突破的綠色防控技術,探索出一條從源頭轉變病蟲防治方法、減輕面源污染及農藥殘留、促進設施蔬菜產業可持續發展的有效途徑。灌溉和施肥是設施蔬菜生產管理的關鍵環節,近年來各級農業部門緊緊圍繞“一控兩減三基本”的目標,有效控制設施蔬菜生產用水和化肥、農藥使用量,大力推廣化肥減量增效和水肥一體化技術,提高了水肥利用效率和蔬菜品質及產量,避免土壤退化和環境污染。以有機生態型無土栽培為核心的非耕地設施蔬菜產業是綠色發展成功的典范,蔬菜產品質量符合“綠色食品”標準。尾菜的資源化利用也是促進設施蔬菜產業可持續發展的重要舉措,通過堆、漚肥技術和菜葉還田技術亦可最大限度解決田間環境污染。
甘肅地處黃土高原、內蒙古高原、青藏高原的交匯地帶,氣候復雜,包含北亞熱帶濕潤區到高寒區、干旱區的各種類型,獨特的自然環境為發展設施蔬菜生產創造了得天獨厚的條件。甘肅省設施蔬菜生產起步于20世紀80年代中期,經過30多年的發展,至2016年設施蔬菜面積達10.55萬hm2(圖1),占全省蔬菜種植總面積的19.29%;產量560.49萬t,占全省蔬菜總產量的28.72%;總產值超過170億元,約占全省農業總產值的14%,農民從設施蔬菜生產中獲得的收入人均達650元以上,占全省農村人均可支配收入的8.72%(王曉巍等,2017)。2017年,甘肅省設施蔬菜面積10.93萬hm2,產量達579.7萬t(2017年甘肅省國民經濟和社會發展統計公報,http://www.gansu.gov.cn/art/2018/4/25/art_35_361148.html)。目前,設施蔬菜產業是甘肅省農業生產中發展速度最快、效益最好的產業之一,已成為城鄉居民的“菜籃子”和農民“錢袋子”的重要組成部分。

圖1 1991~2016年甘肅省設施蔬菜面積的變化趨勢
設施蔬菜產業已成為甘肅省農業發展的突出亮點,目前全省設施蔬菜種植面積超過1萬hm2的市(州)有4個,分別是天水市、武威市、白銀市和張掖市;武威市、白銀市、張掖市、蘭州市和酒泉市是甘肅省主要的日光溫室蔬菜種植區域,面積均在0.40萬hm2以上;塑料大中棚面積超過0.40萬hm2的市(州)有7個,分別是天水市、隴南市、慶陽市、蘭州市、張掖市、酒泉市和白銀市,其中天水市塑料大中棚的面積達1.68萬hm2,占全省塑料大中棚面積的28%。經過多年的發展,甘肅省已逐步形成了以河西五市及蘭州、白銀為主的日光溫室和以隴東、隴南為主的春提早秋延后塑料拱棚兩大設施蔬菜優勢產區(甘肅省經濟作物技術推廣站,2015),實現了蔬菜周年生產和均衡供應,設施蔬菜產業已成為甘肅省農業產業結構調整和增加農民收入的支柱產業之一。
近年來,按照“綠色、環保、健康”的要求,甘肅省進一步加強設施蔬菜安全建設,通過制定設施蔬菜綠色生產技術標準,生產中無公害、綠色和有機等“三品一標”蔬菜產品的比重不斷提高,品質顯著提升,設施蔬菜生產從注重產量向確保提質增效的方向加快發展。各地突出特色,抓點示范,重點扶持,形成了一批集新品種及新技術示范展示于一體的設施蔬菜標準化科技示范園和綠色生產基地。以番茄、辣椒、韭菜等優勢設施蔬菜產品為主的反季節蔬菜享譽省內外,部分產品出口到東南亞、中亞及我國港澳地區。目前,全省已建立12個國家級無公害蔬菜標準化生產示范縣、47個省級無公害蔬菜標準化生產示范縣,64個蔬菜基地通過綠色食品基地認證,291個蔬菜有效使用綠色標志,生產的蔬菜在全國大中城市質量安全例行監測中合格率達到96%(王曉巍 等,2017)。
甘肅省在設施蔬菜發展中始終堅持“科技興菜”理念,建立了以科研院所、農業院校和蔬菜科技企業為主體的科技創新體系,在設施蔬菜綠色發展技術研發方面取得了重大突破。針對設施蔬菜產業健康、可持續發展的需求,全省農業科技人員在設施蔬菜安全高效栽培、水肥一體化、化肥農藥減施增效、病蟲害綠色防控、尾菜資源化利用、有機生態型無土栽培等方面開展了大量研究,取得了重大進展。目前,節本增效精量化水肥一體灌溉、非耕地設施蔬菜高效栽培、設施“三沼”綜合利用等技術在設施蔬菜生產中大面積示范推廣。此外,培養了一大批科技帶頭人和示范戶,數百名農技專家扎根在基層,上千名“土專家”活躍在生產一線,科技的推廣為全省設施蔬菜產業發展注入了新的生機和活力,全面提升了設施蔬菜生產水平,促進了設施蔬菜產業可持續發展。
蔬菜生產中會產生大量尾菜,尾菜處理利用事關設施蔬菜產業健康發展,事關農業綠色發展。近年來,甘肅省各級政府非常重視尾菜的處理利用工作,尾菜利用率逐年提升,截至2016年底利用率達到34.5%,比2012年提高了13.9個百分點。尾菜的資源化利用水平也在不斷提高,堆肥、半堆半漚及直接還田等尾菜肥料化利用技術,茄果類蔬菜尾菜炭化技術及袋裝碼堆式和裹包式青貯飼料化利用技術等尾菜處理技術日趨成熟。有機生態型無土栽培的基質材料主要以當地豐富的農業廢棄物為主,伴隨著以有機生態型無土栽培技術為核心的非耕地設施蔬菜產業在甘肅河西走廊地區的飛速發展,農業廢棄物的綜合利用水平不斷提升。
部分決策部門的領導和大多數的菜農對日益興起的“綠色發展”態勢缺乏認知,緊迫性不夠。有些菜農“小農意識”作祟,片面追求產量和經濟效益,在設施蔬菜栽培中濫用農藥、重施化肥現象時有發生,導致農藥和化肥利用率低、土壤板結酸化、環境污染、生態平衡被破壞等一系列問題,嚴重威脅設施蔬菜的綠色發展。有些設施蔬菜生產企業和合作社存在單純經濟觀念,對保護環境的重要性認識不足,采取消極應付的態度,認為設施蔬菜綠色發展只是一種口號和宣傳,當綠色生產與經濟效益發生沖突時,為了提高利益仍采用大水大肥,甚至違規使用劇毒農藥,嚴重影響了設施蔬菜產品的質量安全。
設施蔬菜綠色發展,科技是強有力的支撐,技術創新是核心。長期以來,全省各級農業部門非常重視設施蔬菜科技工作,在水肥合理利用、化肥農藥減施增效、病蟲害綠色防控、尾菜資源化利用等方面取得了豐碩成果。但從現行體制來看,全省設施蔬菜綠色發展的科技創新能力還不夠強,創新平臺建設滯后,設施蔬菜綠色發展的技術力量薄弱,科技人員的創新積極性和熱情不高,推廣服務體系不完善,科技投入不足等問題比較突出。
設施蔬菜種植大戶、專業合作社和龍頭企業等新型經營主體較少,不能有效組織生產者進行集約化、規模化、標準化綠色生產。雖然建設了一批設施蔬菜綠色生產基地,但基地較分散,生產條件和基礎設施較差,很難形成拳頭產品,直接影響到設施蔬菜產業綠色發展的步伐。設施蔬菜綠色生產基地點多面廣,大部分分戶生產,技術培訓很難完全到位,同時菜農間個體素質差異較大,在接受新思想、新技術和新方法的程度上不盡相同,在蔬菜生產中難免出現各種問題。
到2020年,力爭全省設施蔬菜種植面積達到16.7萬hm2(250萬畝),設施蔬菜生產化肥、農藥使用量實現零增長;在保證穩產的基礎上,實現化肥減施20%、農藥減施30%,肥料和農藥利用率均超過40%,提出節本提質增效的設施蔬菜綜合生產技術模式;尾菜等廢棄物綜合利用率達85%以上。
4.2.1 設施蔬菜綠色栽培技術研究 ① 有機生態型無土栽培技術。重點研究有機生態型無土栽培相關技術,研發畜禽糞便、農作物秸稈等廢棄物的無害化處理與快速腐熟技術,有機生物質復合基質配制及對蔬菜生長發育的影響;制定設施蔬菜有機生態型無土栽培技術規程,使產地環境和生產過程完全符合生產綠色蔬菜的標準,提高經濟效益。
② 設施蔬菜輕簡省力化栽培技術。引進篩選、研發適用于土壤作業、繁育種苗、日常管理、收獲和運輸等設施蔬菜主要生產環節的機械裝備;建立設施蔬菜輕簡省力化裝備數據庫,實現設施蔬菜生產從整地、育苗到采收、運輸整個過程的機械化、輕簡化及省力化管理。
③ 水肥一體化及高效利用關鍵技術。開展設施蔬菜水肥一體化精準微灌及施肥制度和膜下水肥一體化滴灌技術方面的研究,研發適用于不同產地環境、不同蔬菜作物及蔬菜不同生育期的養分原位監測技術和水肥一體化技術。研究設施蔬菜根區水肥耦合遷移轉化規律及機理,明確水肥運動、水肥殘留量與供水量、節水模式和施肥量間的數量關系;建立節水灌溉條件下設施蔬菜的水肥生產函數,分析水肥與產量和品質的耦合關系,構建設施蔬菜節水灌溉數學模型,為其水肥高效調控奠定理論基礎。
4.2.2 設施蔬菜綠色控害技術研究 ① 病害預測預警技術。采用熱平衡原理與設施內水分動態平衡構建設施蔬菜夜間冠層上方溫濕度模擬模型,并將其應用于設施蔬菜病害預警模型,研發設施小氣候環境的調控氣象服務系統,為病蟲害預警等決策提供支持。
② 病蟲害綠色防控技術。重點研究設施番茄黃化曲葉病毒病、黃瓜霜霉病等主要病害的發生規律及早期診斷技術,引進篩選、研制防治設施蔬菜主要病蟲害的高效專一性天敵和生物制劑,開發病蟲害生態調控與物理控制技術;在外部形態特征及田間為害癥狀判斷的基礎上,集成以農業防治、物理防治、生物防治和生態控制為主,適當輔以環境友好型農藥化學防治的設施蔬菜病蟲害綠色防控技術體系。
4.2.3 設施蔬菜產前投入品及產后處理技術研究
① 設施專用品種選育。引進篩選適宜設施栽培的優質、抗病蟲蔬菜專用品種;利用各種育種手段,選育出品質優、抗性強、耐低溫弱光等設施栽培專用品種。
② 設施土壤生態系統修復與可持續利用技術。針對蔬菜生產設施內土壤耕性降低、次生鹽漬化與土傳性病害等問題,以提高土壤緩沖性和恢復土壤生物平衡為目的,研究設施土壤有益微生物增殖技術、土壤有機化養分緩釋平衡技術、土壤毒害物生物降解技術和土壤生物熏蒸技術等。
③ 設施蔬菜生產廢棄物循環利用和處理技術。研制尾菜飼料化生產線,對主要設備的工藝參數和尾菜生產飼料輔料配比進行優化;開展尾菜不同堆置處理方法研究,篩選腐解菌劑,凝練蔬菜尾菜高效有機肥堆制方法。
4.2.4 溫室設計與配套技術研究 ① 光溫資源高效利用技術。以節能日光溫室和塑料大中棚為對象,在不同生態區域開展設施標準化設計與建造、設施環境調控等技術方面的研究,明確不同生態區域的設施建造標準和參數,提出與生態區相適應的蔬菜設施栽培環境調控技術措施。重點開展材料和設施結構優化及建造、溫室蓄熱增溫設備研制、設施環境調控、塑料大棚多層覆蓋等方面的技術研究。
② 非耕地資源高效利用及配套技術。研究適宜戈壁、荒灘、鹽堿地等非耕地種植的設施蔬菜專用品種,適于栽培蔬菜的節能低成本綠色栽培基質,研發雨水集流和溫光調控技術及相應配套設施設備。
以甘肅省農業科學院設施園藝作物高效栽培技術創新團隊為依托,面向省內外聚集設施蔬菜產業及相關專業優秀人才,建立一支具有明確主攻方向、團結協作、優勢互補、競爭有力的設施蔬菜綠色發展創新團隊。以創新團隊為平臺,打破行政區劃和層級界限,實現真正意義上的設施蔬菜產學研結合,協同攻關。成立由甘肅省農業科學院、甘肅農業大學和甘肅省農牧廳牽頭,聯合省內各市州農業科研機構、農業院校、農業主管部門、設施蔬菜生產企業、貿易機構、社會團體等人才互相協作和資源整合的產業聯盟。聯盟開展重點、難點技術攻關,突破設施蔬菜綠色發展中存在的關鍵技術問題;搭建資源共享平臺,有效整合行業資源,促進成員間的合作與交流;搭建服務平臺,以“高產、優質、高效、生態、安全”的現代農業發展思路為宗旨,推動設施蔬菜產業綠色發展基地建設;搭建發展平臺,倡導綠色生產,宣傳先進經驗和管理模式;開展生產指導和技術培訓,促進全省設施蔬菜綠色栽培技術水平提高。
針對阻礙設施蔬菜產業綠色發展的瓶頸,利用設施蔬菜綠色發展創新團隊和產業技術創新戰略聯盟的技術專家平臺,開展聯合攻關,因地制宜地研制和開發具有自主知識產權的設施農業裝備,建立設施蔬菜綠色栽培技術創新高地、人才孵化基地、推廣應用平臺和互聯網信息化“大本營”,充分發揮創新團隊和產業發展聯盟的樞紐作用,帶動設施蔬菜產業不斷升級。推動設施蔬菜綠色栽培技術開發示范,進一步加快環境友好型生產技術的產業化進程,為推動設施蔬菜綠色發展提供技術支撐。
加強設施蔬菜綠色生產隊伍建設,對現有科技人員進行綠色生產技術的培訓和知識更新,提高實際操作技能和服務農民的本領;引導廣大農村青年積極投身設施蔬菜產業綠色發展事業,優化種植者年齡結構,培養造就一批懂技術、會經營、善管理、能創新的新型職業菜農。在全省設施蔬菜優勢產區,配建一定面積的培訓服務設施,配備設施蔬菜綠色栽培專業技術人員,提高綠色生產技術推廣服務水平,建設專業化服務隊伍,推進設施蔬菜綠色生產服務體系建設。
完善設施蔬菜綠色發展投入機制,形成以財政資金為引導,種植大戶、合作社和企業等生產經營主體為支撐,金融部門為依托,加強基礎設施投入建設水平,提高設施蔬菜生產標準,增強綜合配套能力,對設施蔬菜基地實施水、電、路等基礎設施綜合配套建設,為設施蔬菜綠色發展創造良好環境。各級主管部門要制定落實設施蔬菜綠色發展工作方案,切實抓好各項任務的分解落實,加強督促指導,培育典型,抓點示范,確保設施蔬菜綠色發展扎實推進。