用機(jī)械化推動(dòng)水培生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

○文/劉 明

用機(jī)械化推動(dòng)水培生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

○文/劉 明

位于廣州增城小樓鎮(zhèn)的廣州綠垠農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司水培基地（以下簡(jiǎn)稱(chēng)綠垠基地），采用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)無(wú)土栽培技術(shù)研究室的技術(shù)進(jìn)行蔬菜種植和生產(chǎn)，是廣東最大的水培蔬菜種植基地。廣東目前幾乎所有的水培基地都是從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)、取經(jīng)并進(jìn)行復(fù)制。所復(fù)制的不僅僅是種植模式還有配套的機(jī)械裝備。

水培蔬菜破解種菜問(wèn)題

曾有一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家說(shuō)，現(xiàn)在想找一個(gè)土壤、水源都干凈的地方來(lái)種菜已經(jīng)不容易了，以前珠三角有很多地方可以種，現(xiàn)在很多水都被污染已不適宜種菜了。要解決種菜問(wèn)題，水培種植是一種很好的選擇。

2013年，劉士哲選擇在小樓鎮(zhèn)約場(chǎng)村設(shè)立一個(gè)面積近500畝、大棚約200畝的水培基地，當(dāng)時(shí)，不少人對(duì)他的這種行為表示擔(dān)心，從事無(wú)土載培研究30多年的劉士哲卻信心十足。

“在廣東，由于雨水多、臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻繁而導(dǎo)致每年從四五月開(kāi)始一直到十月左右，在露地生產(chǎn)大批量蔬菜尤其是葉菜是非常困難的，所以廣東的一些種植者要跑到寧夏、貴州、云南、河南等地去種葉菜，就象候鳥(niǎo)一樣。如果有設(shè)施有大棚，這個(gè)問(wèn)題就可以得到一定程度上的解決?！蔽覀兊竭_(dá)基地的當(dāng)天正值暴雨，劉士哲說(shuō)：“像這樣的極端天氣，一小時(shí)的雨量估計(jì)有幾十毫米，地種葉菜肯定活不了，但是我們的菜一點(diǎn)問(wèn)題也沒(méi)有?！?/p>

“水培蔬菜還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是解決了農(nóng)藥殘留超標(biāo)的問(wèn)題。由于葉菜在生長(zhǎng)過(guò)程中接觸不到土壤中的病原菌，病蟲(chóng)害極少，可以少打或者不用打藥。即使是營(yíng)養(yǎng)液，也可以采用臭氧等方式進(jìn)行消毒，解決了葉菜長(zhǎng)期以來(lái)面臨的農(nóng)藥殘留問(wèn)題。葉菜由于生長(zhǎng)周期短，只要營(yíng)養(yǎng)充足，水培條件下完全可以生長(zhǎng)良好，并且品質(zhì)、口感也比傳統(tǒng)土壤種植的好?！眲⑹空苷f(shuō)?！捌綍r(shí)市場(chǎng)買(mǎi)的菜都被泡了水，蔬菜見(jiàn)水很快就腐爛了。而我們基地的蔬菜無(wú)病害、無(wú)蟲(chóng)害，又不泡水，低溫保存當(dāng)然不成問(wèn)題?！本G垠基地一位員工介紹說(shuō)，基地生產(chǎn)的蔬菜在冷藏狀態(tài)下可放置7-10天以上不腐爛，不只是保存期延長(zhǎng)，而且由于在流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液中氧氣含量很高，亞硝酸鹽形成的途徑被阻斷，水培蔬菜亞硝酸鹽含量也比土壤種植的更低，食用也更安全。與傳統(tǒng)種植模式相比，雖然水培蔬菜的面積相對(duì)小，但是產(chǎn)量并不低。目前，綠

垠基地共有200畝大棚，每天每畝的產(chǎn)量約為30-50公斤左右，每年可以連續(xù)種植10-13茬，種植效率非常高。

除此之外，水培種植也很好地規(guī)避了當(dāng)前勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題。相對(duì)于傳統(tǒng)種植，水培操作簡(jiǎn)單而且勞動(dòng)量小，哪個(gè)年齡段的人都可以做，正如劉士哲所說(shuō)：“水培蔬菜是一個(gè)可以從18歲干到80歲的工作?！?/p>

劉士哲認(rèn)為，近年來(lái)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，尤其是連續(xù)數(shù)年中央一號(hào)文件里都有大量篇幅關(guān)注設(shè)施農(nóng)業(yè)，作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要部分，水培種植的市場(chǎng)前景值得期待。

育苗房

育備設(shè)施

現(xiàn)代裝備提升生產(chǎn)力

當(dāng)前，我國(guó)水培種植的機(jī)械化程度普遍不高，企業(yè)對(duì)機(jī)械化需求迫切。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院教授楊丹彤介紹說(shuō)，水培種植的機(jī)械設(shè)備主要體現(xiàn)在四個(gè)環(huán)節(jié)。

一是育苗。當(dāng)前的水培基地必須有單獨(dú)的大棚用來(lái)育苗，目前由華業(yè)農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的育苗生產(chǎn)線，包括拌肥、攪拌基質(zhì)、播種、上盤(pán)、下盤(pán)等，均采用機(jī)械化精量播種機(jī)一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。在綠垠基地的育苗棚內(nèi)，我們看到了正在工作的自動(dòng)播種設(shè)備。劉士哲介紹說(shuō)，這套精準(zhǔn)播種設(shè)備靠負(fù)壓將種子吸上來(lái)，負(fù)壓解除后，種子自然落下，這種設(shè)計(jì)可以避免種子受到損傷。機(jī)器內(nèi)部是360度都有微孔的滾筒，靠紅外線感應(yīng)工作，當(dāng)滾筒感應(yīng)到苗盤(pán)時(shí)才會(huì)開(kāi)始工作，未感應(yīng)到苗盤(pán)時(shí)就停止工作，最大程度地節(jié)約了成本。據(jù)介紹，這套設(shè)備是廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院教授李志偉12年潛心研制的成果，在國(guó)際上處于技術(shù)領(lǐng)先地位，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的育苗裝備。楊丹彤說(shuō)，機(jī)械化育苗是整個(gè)水培種植的核心環(huán)節(jié)，是投入人工最大、精力最高的環(huán)節(jié)，這個(gè)設(shè)備很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，僅需三個(gè)人即可完成整個(gè)育苗工作。據(jù)介紹，機(jī)械播種一個(gè)小時(shí)600盤(pán)，一個(gè)盤(pán)200個(gè)穴位，也就是一個(gè)小時(shí)可以播12萬(wàn)株苗，而人工一個(gè)小時(shí)頂多播10來(lái)盤(pán)，也就是一兩千株苗。而且由于種子微小，一顆才零點(diǎn)幾毫米，人工播種的話很難保證一個(gè)穴僅播一粒種，但是機(jī)械播種更精準(zhǔn)，效率也更高，這對(duì)于節(jié)約用種量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率具有重要的作用。

二是催芽。楊丹彤說(shuō)，目前蔬菜種植中還有一個(gè)重要的設(shè)備尚未引起足夠重視，那就是催芽設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)菜場(chǎng)都存在出苗不齊的現(xiàn)象，其原因就是沒(méi)有催芽這個(gè)過(guò)程，在完全自然條件下，由于濕度不同、溫度不同，生命力強(qiáng)的種子會(huì)先出芽，稍弱些的會(huì)晚出芽。傳統(tǒng)種菜對(duì)催芽不重視，導(dǎo)致蔬菜長(zhǎng)勢(shì)不齊，這樣無(wú)疑不利于機(jī)械化的推進(jìn)。機(jī)械化收割要求蔬菜的高度必須一致，這也意味著農(nóng)機(jī)農(nóng)藝必須要融合才有可能談機(jī)械化。在綠垠基地，我們參觀了正在工作中的催芽車(chē)間，技術(shù)人員稱(chēng)，催芽室內(nèi)保持恒溫，整個(gè)催芽時(shí)間是2天，催芽成功后的幼苗長(zhǎng)勢(shì)整齊，為日后機(jī)械化收割奠

定了基礎(chǔ)。

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第三個(gè)環(huán)節(jié)是移栽。劉士哲說(shuō)，在大棚里，機(jī)械化、自動(dòng)化是未來(lái)發(fā)展的方向。他說(shuō)，現(xiàn)在日本的植物工廠已實(shí)現(xiàn)了全程機(jī)械化。但是中國(guó)與國(guó)外的國(guó)情不同，國(guó)內(nèi)的蔬菜品種尤其是葉菜的品種非常多，蔬菜種植尤其是葉菜種植目前來(lái)說(shuō)要做到全程機(jī)械化是非常困難的。要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化必須從源頭開(kāi)始控制，從播種、催芽、育苗全程都需要進(jìn)行適合農(nóng)機(jī)的規(guī)劃。目前，幾乎所有水培基地都已實(shí)現(xiàn)播種和育苗的機(jī)械化，但是后續(xù)工作仍需機(jī)械化的介入，比如移載環(huán)節(jié)急需機(jī)械化。綠翔機(jī)電總經(jīng)理江海宇介紹說(shuō)，綠翔公司已研制出移栽樣機(jī)，目前正在進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)。江海宇說(shuō)，由于機(jī)械手更精細(xì)，在移栽過(guò)程中不會(huì)傷到幼苗，而且速度更快，一次能抓10棵幼苗。據(jù)介紹，移栽樣機(jī)目前可以完成兩個(gè)動(dòng)作，一是抓苗放苗，一個(gè)是自走。江海宇說(shuō)：“下一步我們要適應(yīng)綠垠基地的生產(chǎn)環(huán)境有針對(duì)性地進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在我們的規(guī)劃中，不單只是移栽，還要設(shè)計(jì)生產(chǎn)移動(dòng)的苗床，要根據(jù)綠垠基地的種植特點(diǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)整套的機(jī)械，在現(xiàn)在的大棚里還有很多設(shè)備可以加進(jìn)來(lái)，機(jī)械化是貫穿種植全程的?！?/p>

第四是包裝、預(yù)冷和冷庫(kù)，尤其真空預(yù)冷和冷庫(kù)是非常重要的環(huán)節(jié)。眾所周知，蔬菜價(jià)格波動(dòng)大是因?yàn)槭卟嗽谡Ｇ闆r下儲(chǔ)存時(shí)間短、易腐爛，真空預(yù)冷最大的好處是把蔬菜表面的水分抽掉，把溫度降下來(lái)。如果蔬菜外表沒(méi)有水分，而且溫度控制在5到8度之間，它的保存時(shí)間可以達(dá)到一個(gè)星期以上。通過(guò)預(yù)冷環(huán)節(jié)提高儲(chǔ)存周期，直接提升了蔬菜抵抗價(jià)格波動(dòng)的能力。

未來(lái)，隨著水培生產(chǎn)管理設(shè)施中計(jì)算機(jī)和智能系統(tǒng)的使用，水培種植可采用與工業(yè)生產(chǎn)相似的方式，通過(guò)多學(xué)科、多種技術(shù)的融合及現(xiàn)代化機(jī)械的使用，使蔬菜種植成為一種可控環(huán)境的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，從而有力地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

相關(guān)鏈接

建一個(gè)水培基地要花多少錢(qián)？能賺錢(qián)嗎？

2013年為了建造綠垠基地，劉士哲專(zhuān)門(mén)做了一個(gè)可行性分析報(bào)告，尤其是對(duì)水培基地的投入成本、預(yù)期收益進(jìn)行了詳細(xì)、科學(xué)的測(cè)算。如今3年過(guò)去，綠垠基地每天生產(chǎn)的蔬菜通過(guò)線上線下兩條銷(xiāo)售渠道，已逐漸呈現(xiàn)出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況。劉士哲說(shuō)，水培的成本包括兩大塊，一塊是直接生產(chǎn)費(fèi)用，包括人工費(fèi)、肥料、種子、育苗基質(zhì)等等。另一塊是基礎(chǔ)性建設(shè)投資的部分，包括大棚，種植設(shè)施等，劉士哲說(shuō)：“我們的大棚是比較簡(jiǎn)易的，以實(shí)用為主，這樣才能有效益?！睋?jù)介紹，綠垠基地的大棚造價(jià)10萬(wàn)元/畝。劉士哲說(shuō)，盡管水培基地一次性投入大，但是可以預(yù)見(jiàn)，水培的發(fā)展在未來(lái)很短的一段時(shí)間內(nèi)將呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。

●固定資金投入：（面積為例）

1）大棚（規(guī)格：長(zhǎng)35米；跨度6米）：5萬(wàn)元/畝

2）棚內(nèi)離地高設(shè)管道水培種植設(shè)施：4.5萬(wàn)元/畝

●成本控制：（每公斤成本≤3.0元）

人工、肥料：3000元/人月、20元/立方米

水、電、基質(zhì)、種藥：72、720、3 600、1 200（元/畝年）

包裝袋、人工、運(yùn)費(fèi)：13 142、16 000、8 000（元/畝年）

●產(chǎn)出：

以種植葉菜類(lèi)計(jì)算，每畝每年大約可以生產(chǎn)約2萬(wàn)公斤蔬菜（種植品種不同，產(chǎn)量有所不同），以每公斤蔬菜的售價(jià)8元計(jì)算，大約有16萬(wàn)元的產(chǎn)值。

●投資回收期：

如果以每畝大棚投資9.5萬(wàn)元、按照5年折舊計(jì)算，則折合每畝每年折舊費(fèi)用為19 000元。

每畝每年生產(chǎn)總成本=年直接生產(chǎn)費(fèi)用+基建投資成本=58 934+19 000=77 934元。

投資回報(bào)率%=（年產(chǎn)值-年總成本）/年投資總額×%=（8元/公斤×20 000公斤-77 934元）/77 934元×100%=105.3%

靜態(tài)投資回收期=1/投資回報(bào)率=1/105.3%=0.9 497年

上述的投資回報(bào)率和回收期的計(jì)算表明，其投資效益較好，在不到一年的時(shí)間內(nèi)即可回收投資，是一個(gè)投資期短，經(jīng)濟(jì)效益高的項(xiàng)目。

●商業(yè)貸款利率（5年期）：6%；農(nóng)業(yè)項(xiàng)目：5.5%

NPV（凈現(xiàn)值）：

（2×20 000-58 934）×（P/A,i，5）=425,726.76（萬(wàn)元）

IRR（內(nèi)部收益率）：

IRR=103%

●風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：

當(dāng)菜價(jià)降到6元/公斤時(shí)（或產(chǎn)量降到1.5萬(wàn)公斤），NPV=257 232.21元，IRR=58%

當(dāng)菜價(jià)降到4元/公斤時(shí)（或產(chǎn)量降到1萬(wàn)公斤），NPV=88 737.66元，IRR=4%

當(dāng)直接費(fèi)用增加170%后，NPV會(huì)出現(xiàn)負(fù)值；

當(dāng)直接費(fèi)用增加130%后，IRR會(huì)接近0。