淺析設(shè)施蔬菜高效栽培特點及在我國發(fā)展的必要性

王富強，傅常智，劉魯江，張?zhí)熘?*

（1.北京中農(nóng)富通園藝有限公司，北京 100083；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083）

近年來，我國的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的大背景下面臨著轉(zhuǎn)型升級。設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)作為國外設(shè)施園藝業(yè)發(fā)達(dá)國家一項業(yè)已成熟的產(chǎn)業(yè)，對今后我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的工作重點轉(zhuǎn)移有著借鑒意義。設(shè)施蔬菜高效栽培是指綜合利用技術(shù)裝備達(dá)到蔬菜的高效、高產(chǎn)的規(guī)?；a(chǎn)，是計算機技術(shù)、工業(yè)技術(shù)、工程技術(shù)、生物技術(shù)、冷鏈技術(shù)、管理技術(shù)等交叉的應(yīng)用型學(xué)科，具有顯著的工業(yè)化生產(chǎn)屬性，是在我國農(nóng)業(yè)向社會主義特色現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型背景下的全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)模式[1]。

1 國外設(shè)施蔬菜高效栽培業(yè)的發(fā)展及特點

1.1 工業(yè)化水平?jīng)Q定設(shè)施蔬菜業(yè)的發(fā)展程度

西奧多·舒爾茨[2]認(rèn)為，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)不存在資源配置效率低和隱藏失業(yè)的問題，要改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，首先是提供現(xiàn)代化投入品，其次是對人力資本進行投資。

設(shè)施蔬菜高效栽培是基于無土栽培技術(shù)的發(fā)展而日益普及的，1840年化學(xué)家李比希提出“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”，1856—1860年同樣是在德國，薩克斯和科諾普種下第1株真正意義上的無土栽培植物。20世紀(jì)30年代，這項技術(shù)真正實現(xiàn)商用，20世紀(jì)60年代得到大面積應(yīng)用，至今已有150余年的歷史。

隨著工業(yè)化進程步伐的加快，部分發(fā)達(dá)國家率先實現(xiàn)了設(shè)施蔬菜的高效生產(chǎn)，以歐美的美國、加拿大、英國、荷蘭、西班牙、以色列，亞洲的日本、韓國為代表，這些國家和地區(qū)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)都各具鮮明特點[3]。美國、加拿大國土面積遼闊，較容易使某一種農(nóng)產(chǎn)品形成國際市場優(yōu)勢競爭力，加拿大的設(shè)施農(nóng)業(yè)主要集中在薩斯喀徹溫省，以家庭農(nóng)場為主要經(jīng)營主體[4]，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，美國基于全球定位系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感技術(shù)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)[5]。英國是傳統(tǒng)的園藝強國，近年來3S（遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS）技術(shù)在設(shè)施蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用日益成熟；在基礎(chǔ)理論研究方面，細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的研究在國際上居于領(lǐng)先地位，蔬菜產(chǎn)值約占園藝作物總產(chǎn)值的60%[6]。荷蘭的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)水平居世界前列，溫室面積達(dá)9 488 hm2，約占世界溫室總面積的20%[7]，有數(shù)據(jù)表明，其設(shè)施內(nèi)番茄單產(chǎn)達(dá)到了70 kg/m2，黃瓜單產(chǎn)達(dá)到了90 kg/m2，是我國傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的2倍之多，并連續(xù)多年保持了土地生產(chǎn)率、人均農(nóng)業(yè)創(chuàng)匯率以及園藝產(chǎn)品出口增速等多個指標(biāo)的世界第1[8]。西班牙設(shè)施蔬菜生產(chǎn)集中在阿爾梅里亞省，面積達(dá)到了2.7萬hm2，占據(jù)了西班牙設(shè)施農(nóng)業(yè)面積的50%以上[9]。以色列和荷蘭同樣面臨著國土面積受限的問題，尤其是以色列，沙漠面積占國土面積的60%，節(jié)水灌溉技術(shù)成為其設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)最大的亮點。日本和韓國的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)在溫室小型機械、環(huán)境精密化控制等方面居世界前沿水平，韓國的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積在2013年的12.6%的基礎(chǔ)上保持穩(wěn)定增長[10]。

1.2 國外設(shè)施蔬菜高效栽培的工業(yè)化特征明顯

以園藝業(yè)發(fā)展迅速的荷蘭為例說明設(shè)施蔬菜高效栽培的幾個特征。一是高度專業(yè)化。專業(yè)的細(xì)分促進了農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)的發(fā)展，專業(yè)化的種子公司、肥料配比咨詢公司等為設(shè)施蔬菜經(jīng)營業(yè)者提供了個性化的服務(wù)。二是產(chǎn)業(yè)間的集聚。如荷蘭的Westland、Drenthe、Limburg等地的溫室集群，它不僅僅是空間上的集合，更多的是產(chǎn)業(yè)間的交流和融合，生產(chǎn)者的需求從相關(guān)產(chǎn)業(yè)從業(yè)者那里轉(zhuǎn)變成技術(shù)創(chuàng)新信號，生產(chǎn)者之間的交流越密切，這種信號就愈發(fā)強烈。三是資源共享促進企業(yè)運營成本的降低。產(chǎn)業(yè)集群規(guī)?；б娴摹巴庖纭笔沟孟嚓P(guān)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)能夠以較低的成本運營，產(chǎn)業(yè)間的互補使得社會資源更加扁平化分配，以市場為主導(dǎo)的經(jīng)濟活動在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、物流等環(huán)節(jié)得到動能的最大釋放，活躍的經(jīng)濟促進了資源的共享。四是廣泛利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行設(shè)施蔬菜的工業(yè)化生產(chǎn)。在溫室、栽培設(shè)施、過程控制計算機、施肥系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)等方面越來越呈現(xiàn)出智能化發(fā)展的趨勢，計算機控制軟件所能關(guān)聯(lián)的指標(biāo)和設(shè)備涵蓋了整個蔬菜生產(chǎn)過程，即便如此，每個種植季結(jié)束后，在能夠進行大數(shù)據(jù)分析進而為種植者提供種植方案方面還需要加大研發(fā)力度和市場驗證。五是大量采用機械代替人工操作。設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的人工成本約占生產(chǎn)成本的30%，在荷蘭，在育苗、定植、植株整理、采收、包裝等環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了機械化操作，軌道升降車、電磁引導(dǎo)運輸車、溫室屋頂清洗機等的利用一方面提高了勞動效率，另一方面也改善了植株生長的小氣候[11]。六是管理過程數(shù)據(jù)化。設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)過程很大程度上取決于氣候，每個環(huán)節(jié)的定量化管理是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)向工業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)，荷蘭的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)從業(yè)者利用計算機勞工管理系統(tǒng)把生產(chǎn)過程細(xì)分，從而促進了勞動效率的提升，僅疏花疏果一項，在荷蘭，每人每小時就可以達(dá)到2 600株，速度十分可觀。七是注重環(huán)保和產(chǎn)品安全。歐盟國家早在2000年就已經(jīng)實現(xiàn)了營養(yǎng)液的循環(huán)利用，節(jié)約肥料用量34%，節(jié)約用水21%。設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)的食品安全問題主要集中在農(nóng)殘超標(biāo)和亞硝酸鹽超標(biāo)2方面，在歐洲等地，IPM（有害生物綜合防治Integrated Pest Management）被廣泛應(yīng)用[12]，結(jié)合荷蘭政府出臺的一系列植保法規(guī)，IPM技術(shù)極大地催生了生物制劑和昆蟲天敵商業(yè)化的發(fā)展，從源頭減少了農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品的使用，但IPM預(yù)防技術(shù)也存在缺陷，如忽視了昆蟲天敵人工釋放可能對生態(tài)和社會帶來的影響，對生態(tài)系統(tǒng)自身調(diào)控能力強調(diào)不夠等問題。20世紀(jì)80年代，有學(xué)者提出了EPM（Ecological Pest Management）概念，更加強調(diào)了環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。歐美等國家早在20世紀(jì)90年代通過立法推行HACCP（危害分析的臨界控制點Hazard Analysis Critical Control Point）食品質(zhì)量安全管理模式，并取得了良好成效[13]。

2 我國發(fā)展設(shè)施蔬菜高效栽培的背景和必要性

2.1 綠色發(fā)展理念的需要

我國農(nóng)業(yè)在歷史上曾長期處于世界領(lǐng)先地位，在錯過工業(yè)化發(fā)展的歷史機遇的同時，農(nóng)業(yè)發(fā)展也逐漸落后于西方國家，經(jīng)歷了萌芽期、初步發(fā)展期、精耕細(xì)作期、北方旱作體系形成期、南方水田技術(shù)發(fā)展期[14]、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)深入發(fā)展期、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等幾個歷史階段[15]。我國所處的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)階段也被稱為石油農(nóng)業(yè)[16]，嚴(yán)重依賴石化產(chǎn)品提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的同時，暴露出污染嚴(yán)重、地力衰竭、人的健康受到影響等諸多弊端。綠色發(fā)展理念是黨的十八屆五中全會提出的指導(dǎo)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的五大發(fā)展理念之一，是我國實現(xiàn)“兩個一百年”宏偉目標(biāo)的重要理論基礎(chǔ)[17]。

基于我國國情，現(xiàn)階段多種農(nóng)業(yè)發(fā)展模式并存，近年來設(shè)施蔬菜高效栽培作為一種國際上成熟的生產(chǎn)模式在我國的發(fā)展勢頭迅猛，多地出現(xiàn)了單體面積超1萬hm2的栽培設(shè)施，不僅僅是在土地資源的集約化利用上優(yōu)于傳統(tǒng)反季節(jié)生產(chǎn)設(shè)施，在水分、光照、溫濕度、二氧化碳等生產(chǎn)要素的調(diào)節(jié)供給上也都實現(xiàn)了自動化控制，節(jié)約了自然資源。針對不同地域特點所制定的一系列高效栽培規(guī)程在實現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的同時，全程注重食品安全問題，通過過程計算機控制營養(yǎng)供給和病蟲害生物防治能夠達(dá)到綠色蔬菜A級標(biāo)準(zhǔn)[18]。

2.2 我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的需要

2016年中央農(nóng)村工作會議和2017年中央1號文件都強調(diào)，今后一段時期，農(nóng)業(yè)工作的主線是農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式具體表現(xiàn)在提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和效益，特別是注重由“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變，增強市場競爭力[19]。

我國是蔬菜消費大國，隨著人們生活水平的提升以及社會消費群體結(jié)構(gòu)的變化，農(nóng)產(chǎn)品個性化消費的趨勢越來越明顯，人們已經(jīng)不僅僅滿足于蔬菜的日常化消費，更多地追求蔬菜的安全和功能性，如保健功能、美容功能等。不可否認(rèn)的是，近年來我國蔬菜質(zhì)量安全問題仍然比較突出[20]，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)由于部分隔絕了外部環(huán)境，在營造適宜作物生長小氣候的同時，植物致病微生物也得以傳播蔓延，出于對利潤最大化的追求，傳統(tǒng)的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)模式中，生產(chǎn)者盲目地施用化學(xué)投入品的行為在很大程度上難以得到很好的控制。

在設(shè)施蔬菜高效栽培模式中，生產(chǎn)者是嚴(yán)格按照既定的操作規(guī)程來實施操作的，操作規(guī)程中每一個環(huán)節(jié)參數(shù)的規(guī)定都是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，是基于多年歷史栽培經(jīng)驗的量化標(biāo)準(zhǔn)，多個參數(shù)間的關(guān)聯(lián)緊密，在更改某一項參數(shù)之前都要經(jīng)過重復(fù)計算和試驗驗證。設(shè)施蔬菜高效栽培的關(guān)鍵技術(shù)是無土栽培技術(shù)，目前比較流行的是椰糠+巖棉復(fù)合式高效栽培，椰糠是椰子生產(chǎn)的副產(chǎn)品，經(jīng)過粉碎、滅菌制成規(guī)格一致的栽培裝置；巖棉是由60%玄武巖、20%焦碳、20%石灰石加少量礦業(yè)副產(chǎn)品經(jīng)過熔融、抽絲、擠壓、切割成型的栽培裝置，這2種選材從原料到加工工藝都不含有對人體有害的物質(zhì)[21-22]。在作物的整個栽培過程中，高效栽培模式區(qū)別于傳統(tǒng)栽培方式，植株是在栽培支架上距離地面約50 cm處生長的，隔絕土壤的無土栽培方式，使得作物根系系統(tǒng)侵染性病害的發(fā)生幾率接近于0，保證了整個栽培過程中農(nóng)化產(chǎn)品的投入較傳統(tǒng)方式大幅下降。在傳統(tǒng)蔬菜栽培方式中，多利用植物生長調(diào)節(jié)劑，如防落素、氯吡苯脲等處理柱頭或果柄，以促進無性結(jié)實和果實膨大，蔬菜設(shè)施高效栽培區(qū)別于上述化學(xué)處理方式，是利用物理震動器或熊蜂促進授粉的方式完成的。目前由于分散的農(nóng)戶蔬菜生產(chǎn)方式中，生長調(diào)節(jié)劑的施用監(jiān)管和檢測手段尚不健全，出現(xiàn)了該類農(nóng)化投入品濫用的個案而引起社會關(guān)注；在加大監(jiān)管力度的同時，逐步改變和提高生產(chǎn)者的生產(chǎn)理念和生產(chǎn)技術(shù)手段就顯得十分必要，如蔬菜工廠化高效生產(chǎn)中引進無害化授粉設(shè)備可規(guī)避生長調(diào)節(jié)劑的施用。

綜上所述，設(shè)施蔬菜高效栽培從栽培設(shè)施、資材的選擇到栽培管理過程的監(jiān)管保證了產(chǎn)品的商品性和內(nèi)在品質(zhì)，能夠為市場提供外觀整潔一致、安全的蔬菜產(chǎn)品。在今后的生產(chǎn)過程中，如何改善蔬菜產(chǎn)品的品質(zhì)，以滿足受眾對蔬菜口味等品質(zhì)指標(biāo)更高的要求是設(shè)施蔬菜高效栽培從業(yè)者所要努力的，從品種選擇到田間管理都有很多工作要做[23]。

2.3 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要

設(shè)施栽培在我國農(nóng)業(yè)史上占有重要地位，可以追溯到漢代，但現(xiàn)代意義上的蔬菜設(shè)施栽培起步較晚，20世紀(jì)50年代，我國引進了簡易設(shè)施栽培裝備，截至2013年，我國設(shè)施蔬菜栽培面積達(dá)到了370萬hm2[24]，隨著我國節(jié)能型日光溫室的發(fā)展，栽培設(shè)施面積有了大幅度增加，每667 m2的產(chǎn)值比露地提高了2～3倍，在日光溫室業(yè)發(fā)展集中的地區(qū)，蔬菜種植戶的經(jīng)濟收入得到了很大的提高。

目前，制約我國設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸除了上述環(huán)境污染等問題外，更重要的是生產(chǎn)組織模式和科技研發(fā)投入不足的問題[25]。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期以來品種單一，高檔蔬菜品種的種子大多來源于國外種子公司，地方傳統(tǒng)優(yōu)勢品種逐步退出市場。盡管近年來，多地種植戶自發(fā)組織的合作社發(fā)展迅速，但現(xiàn)階段我國設(shè)施農(nóng)業(yè)合作社還處于初期摸索階段，存在權(quán)責(zé)不明晰、組織架構(gòu)繁雜、分配不合理、財務(wù)管理混亂、服務(wù)內(nèi)容單一等問題[26]，更有甚者，嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)戶利益的事件時有發(fā)生。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)包括廣義概念上的地膜、小拱棚等，總面積居世界第一。值得一提的是，日光溫室生產(chǎn)模式作為我國特色之一在一定的歷史時期為蔬菜周年供應(yīng)和農(nóng)戶增收作出了貢獻，但隨著科學(xué)技術(shù)的進步，這種嚴(yán)重依靠人工勞動、占用大面積土地的生產(chǎn)模式難以融入現(xiàn)代化生產(chǎn)要素。

設(shè)施蔬菜高效栽培項目集中了更多的現(xiàn)代化生產(chǎn)要素，科學(xué)化和信息化是其顯著特征，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⒓s化是其發(fā)展方向。設(shè)施農(nóng)業(yè)作為農(nóng)村經(jīng)濟中最活躍的組成部分，如何可持續(xù)的發(fā)展是一種戰(zhàn)略性管理觀念的體現(xiàn)，這是和區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟社會發(fā)展水平相適應(yīng)的，換言之，有什么樣的城鎮(zhèn)化水平就有什么樣的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。2017年4月1日，在中央提出解決大城市發(fā)展問題的“千年大計”后[27]，這種新的城市發(fā)展理念必將對區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)化建設(shè)水平帶來翻天覆地的變化；隨之，區(qū)域內(nèi)的設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也需要新的管理組織模式和前沿科技作為支撐。

2.4 經(jīng)濟新常態(tài)下產(chǎn)業(yè)融合、創(chuàng)新發(fā)展的需要

2016年中央經(jīng)濟工作會議指出，在我國經(jīng)濟由高速轉(zhuǎn)向中低速發(fā)展階段，各行業(yè)要認(rèn)識、把握、引領(lǐng)新常態(tài)，地方傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)面臨降產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)的艱巨任務(wù)，在今后的一段時間中，穩(wěn)中求進是經(jīng)濟工作總基調(diào)，三去一降一補工作將繼續(xù)深入[28]。

設(shè)施蔬菜高效栽培是一項系統(tǒng)工程，涵蓋了多種產(chǎn)業(yè)形態(tài)，其中僅溫室制造業(yè)就包括了鋼鐵、玻璃、電器等諸多產(chǎn)業(yè)；栽培階段包括育種、傳感器、控制軟件、施肥機、溫室機器人等相關(guān)產(chǎn)業(yè)；采收物流階段包括了分選、包裝、冷鏈、電商等行業(yè)。在互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程中，設(shè)施蔬菜高效栽培是這一領(lǐng)域的典范。設(shè)施蔬菜高效栽培是一二三產(chǎn)業(yè)融合的產(chǎn)物，產(chǎn)業(yè)間的集聚使得市場配置更趨合理，公共資源得以共享，在共享經(jīng)濟發(fā)展方興未艾的今天，設(shè)施蔬菜高效栽培產(chǎn)業(yè)規(guī)?；б婷黠@，這使得相關(guān)行業(yè)間流通成本大大降低。創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展的原動力，在經(jīng)濟新常態(tài)下，只有創(chuàng)新才能激發(fā)多要素生產(chǎn)力。當(dāng)前，多種形式的社會資本參與到農(nóng)業(yè)行業(yè)中，運營一段時間后，喜憂參半，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)投入大、周期長的固有屬性加上農(nóng)產(chǎn)品市場價格的異常波動使得投資者短期內(nèi)一時不能適應(yīng)。究其原因，還是對新常態(tài)下產(chǎn)業(yè)走勢估計不足、產(chǎn)業(yè)間的融合機制簡單、風(fēng)險意識不足所致。

“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召提出以來，在我國廣大地區(qū)掀起了“雙創(chuàng)”熱潮，最大程度地激發(fā)了市場活力。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，設(shè)施蔬菜高效栽培項目在我國多個地區(qū)落地，在引進國外成熟設(shè)備的基礎(chǔ)之上，消化吸收國外先進管理經(jīng)驗，在提高土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率、資源利用率等方面效果明顯；當(dāng)前，全球經(jīng)濟形式仍不明朗，我國人口紅利消失，勞動力資源出現(xiàn)回流，更多在他鄉(xiāng)工作的年輕人自發(fā)地返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，他們所從事的大多是新業(yè)態(tài)、新行業(yè)。在我國農(nóng)業(yè)服務(wù)業(yè)特征越來越明顯的當(dāng)下，蔬菜高效栽培已經(jīng)成為新常態(tài)下設(shè)施農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的重要抓手。

3 我國設(shè)施蔬菜高效栽培發(fā)展的幾點建議

3.1 加快設(shè)施蔬菜高效栽培產(chǎn)業(yè)集群的建設(shè)工作

設(shè)施蔬菜高效栽培項目的選址大多在大中城市周邊，以都市居民為目標(biāo)客戶群，市場定位決定了該類項目落地是否能夠充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚效能。設(shè)施蔬菜高效栽培改變了項目地傳統(tǒng)的小而散的蔬菜生產(chǎn)模式，融入現(xiàn)代化企業(yè)管理機制，從根本上改變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，使得設(shè)施農(nóng)業(yè)向產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化方向發(fā)展，走高效綠色可持續(xù)的道路。

美國哈佛商學(xué)院戰(zhàn)略管理學(xué)家邁克爾·波特在1900年提出了國家競爭優(yōu)勢理論（又稱為波特鉆石模型Porter's "Diamond" Model），這一理論的提出為產(chǎn)業(yè)集群的分析提供了工具。該理論認(rèn)為，生產(chǎn)要素、需求條件、支持及相關(guān)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)及競爭、機遇、政府作用這6種因素決定著產(chǎn)業(yè)是否具有市場競爭力，強調(diào)動態(tài)的創(chuàng)新式發(fā)展以及知識資源的積累[29]（圖1）。

在我國，比較有代表性的是山東壽光的日光溫室產(chǎn)業(yè)集群。有數(shù)據(jù)表明，壽光市蔬菜種植面積達(dá)5.3萬hm2，日光溫室數(shù)量40萬個以上，年產(chǎn)量40億kg，年交易額達(dá)100億元。究其原因，主要是壽光市地理位置優(yōu)越、交通便利，其半島性氣候非常適宜設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)；隨著人們飲食結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，我國反季節(jié)蔬菜消費量有了大幅提高；國內(nèi)科研機構(gòu)和跨國農(nóng)化及種子公司紛紛在壽光設(shè)立辦事處或分公司，使得當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶能夠及時得到種植服務(wù)；通過蔬菜市場和中介組織的建立、專業(yè)協(xié)會和培訓(xùn)組織的成立有效地傳遞了市場信息，避免了無序競爭；國家先后出臺政策鼓勵土地經(jīng)營權(quán)的流轉(zhuǎn)和適度規(guī)?；?jīng)營，在很大程度上激發(fā)了廣大農(nóng)戶參與到設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中來；壽光市政府在市場流通信息體系建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面做了詳盡的規(guī)劃和建設(shè)。不難看出，發(fā)揮市場在資源配置中的主導(dǎo)地位，轉(zhuǎn)變政府職能，統(tǒng)籌多種生產(chǎn)要素，形成合力，推進設(shè)施蔬菜高效栽培產(chǎn)業(yè)集群的建設(shè)符合我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。

圖1 波特鉆石模型

3.2 形成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系

在設(shè)施蔬菜高效栽培涉及到的工程裝備和技術(shù)規(guī)程體系中，溫室制造實現(xiàn)了本土化，而施肥機、控制軟件、栽培基質(zhì)如巖棉等栽培設(shè)施國產(chǎn)化工作滯后，性能和質(zhì)量與國外同類產(chǎn)品對比還有很大差距。目前，國內(nèi)此類項目多是邀請國外有經(jīng)驗的種植者來進行田間管理過程的技術(shù)指導(dǎo)，由于我國氣候和國外特別是歐洲的氣候差異較大，國外技術(shù)人員在結(jié)合自身經(jīng)驗的同時，需要不斷修正技術(shù)參數(shù)，才能獲得理想的蔬菜生長效果。

在國外，有著成熟的作物生長模擬模型，如以色列的TOMGRO模型、美國的COMAX/GOSSYM模型、荷蘭和以色列合作研發(fā)的HORTISIM模型等，國內(nèi)相關(guān)學(xué)者在這方面也做了卓有成效的工作，但對比來看，在實用性、機理性和實踐性上和國外研究成果還有很大的差距[30]。我國已有可以分析作物光合作用、呼吸作用、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量、病蟲害診斷的模型，建議在此基礎(chǔ)上，增加植物不同發(fā)育階段對各種營養(yǎng)元素的需求、根系活力指數(shù)以及不同季節(jié)下營養(yǎng)液配方及灌溉策略的分析模塊，以便每一個生長季結(jié)束后，過程計算機就能夠為種植者提供一套完整的種植解決方案，節(jié)省大量人力。在我國提出“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略的大背景下，設(shè)施農(nóng)業(yè)向智能化、工業(yè)化發(fā)展的步伐加快，同時加速了我國科研成果轉(zhuǎn)化[31]，而結(jié)合我國廣大不同地區(qū)的氣候特點，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)分析和云計算技術(shù)的專家管理系統(tǒng)是我國設(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵。

3.3 加強設(shè)施高效栽培蔬菜的食品安全生產(chǎn)工作

人們的傳統(tǒng)蔬菜消費意識中認(rèn)為，土壤栽培的蔬菜要比高效栽培方式的安全，但隨著近年來土壤面源污染的發(fā)展，適合生長有機標(biāo)準(zhǔn)蔬菜的地塊越來越少，且有機蔬菜的價位偏高，面向的是高端消費人群，普通消費者對有機蔬菜的消費意愿并不強[32]。以往未被人們所重視的土壤微生物污染問題以及禽畜養(yǎng)殖副產(chǎn)品作為基肥所帶來的抗生素超標(biāo)等食品安全問題對廣大消費者的威脅仍未完全消除。

現(xiàn)代設(shè)施蔬菜高效栽培模式利用的是復(fù)合栽培基質(zhì)，植物營養(yǎng)成分以離子態(tài)在營養(yǎng)液中存在，可供植物根系直接利用，避免了在土壤中需經(jīng)過復(fù)雜的生化反應(yīng)后才能被植株根系所吸收的過程，以磷肥為例，有數(shù)據(jù)表明：傳統(tǒng)土壤栽培中，由于鋁、鈣等的固定作用，其利用率只有20%～30%，而設(shè)施高效栽培中可以達(dá)到90%～95%[33]，水肥的利用率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)土壤栽培方式，以降低蔬菜亞硝酸鹽含量為目的，有選擇性地選用氮源作為設(shè)施蔬菜高效栽培的肥源成為可能。對于高效栽培蔬菜的安全性，亞硝酸鹽的含量是一項關(guān)鍵指標(biāo)，由于傳統(tǒng)土壤栽培方式的粗放，蔬菜的亞硝酸鹽超標(biāo)問題引起了人們廣泛的關(guān)注。設(shè)施蔬菜高效栽培模式中的營養(yǎng)液的供液策略是根據(jù)不同作物以及不同設(shè)施環(huán)境來制定的，通過計算機的控制來實現(xiàn)植物營養(yǎng)的有效供給，這種方式能夠保證營養(yǎng)液中有較高溶氧量，即氧化還原電位較高，降低了硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的數(shù)量。

從以上幾個方面可以看出，通過科學(xué)的技術(shù)調(diào)控，設(shè)施蔬菜高效栽培模式的產(chǎn)品安全性是能夠得到保證的。另外，在流通體系方面還需加強質(zhì)量安全可追溯體系的建設(shè)以及市場營銷的誠信體系建設(shè)，才能讓廣大消費者了解設(shè)施蔬菜高效栽培產(chǎn)品的安全性。

[1]王勉.高效設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].經(jīng)濟論壇,2012(2):110-113.

[2]西奧多·舒爾茨.經(jīng)濟增長與農(nóng)業(yè)[M].郭熙保,周開年,譯.北京:中國人民大學(xué)出版社,2015.

[3]徐茂,鄧蓉.國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的比較[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報,2014,29(2):74-78.

[4]張楊.2012加拿大、美國現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)見行[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2012(7):11-13.

[5]劉毅,袁松.看他山之石,思中國設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展——美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)考察紀(jì)實[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2016(28):56-59.

[6]張培增.英國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)印象[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備,2011(6):32-35.

[7]陳春良.荷蘭、日本、以色列設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗與政策啟示[J].政策瞭望,2016(9):47-50.

[8]厲為民.荷蘭的農(nóng)業(yè)奇跡[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2003.

[9]顧莉萍.西班牙"阿爾梅利亞奇跡"對中國農(nóng)業(yè)發(fā)展意義[J].世界農(nóng)業(yè),2016(1):179-184.

[10]郭林宇,宋欣欣,石昊飛,等.韓國蔬菜生產(chǎn)與消費現(xiàn)狀及貿(mào)易展望[J].中國蔬菜,2016(10):5-9.

[11]李新旭.從番茄現(xiàn)代化生產(chǎn)解析荷蘭溫室優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的原因[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2016(7):60-65.

[12]徐小俊,孫繼華.國外綠色植保的經(jīng)驗與啟示[J].世界農(nóng)業(yè),2016(12):173-178.

[13]程琳,鄭軍.國內(nèi)外蔬菜質(zhì)量安全管理研究進展及啟示[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2014,16(3):91-98.

[14]劉旭.中國作物栽培歷史的階段劃分和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)形成與發(fā)展[J].休閑農(nóng)業(yè)與美麗鄉(xiāng)村,2014(6):3-16.

[15]曾雄生.中國農(nóng)學(xué)史[M].福州:福建人民出版社,2008.

[16]張慧鵬.中國農(nóng)業(yè)是如何走上石油化工道路的?——農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型的體制機制動力[J].開放時代,2016(3):176-189.

[17]習(xí)近平.在省部級主要領(lǐng)導(dǎo)干部學(xué)習(xí)貫徹黨的十八屆五中全會精神專題研討班上的講話[J].中國應(yīng)急管理,2016(5):11-19.

[18]姚寧寧,張蕾,付強,等.無土栽培蔬菜認(rèn)知現(xiàn)狀調(diào)查與需求對策分析[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(5):108-112.

[19]佚名.學(xué)習(xí)中央農(nóng)村工作會議精神[J].新農(nóng)業(yè),2017(4):12-14.

[20]王浩.如何守護農(nóng)產(chǎn)品安全?[J].營銷界(農(nóng)資與市場),2017(5):56-57.

[21]姜玲.椰糠基質(zhì)栽培番茄高產(chǎn)特性研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2016:8-31.

[22]蘇蕓,臧潔.農(nóng)用巖棉種植初探[J].上海建材,2014(5):39-40.

[23]王錫明,王立華.設(shè)施蔬菜的瓶頸及對策研究[J].中國果菜,2016,36(11):40-44.

[24]董靜,趙志偉,梁斌,等.我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國園藝文摘,2017,33(1):75-77.

[25]劉芳.農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展問題分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2017(4):22.

[26]趙冉,蘇群.美國、日本農(nóng)業(yè)合作社發(fā)展特點及啟示[J].世界農(nóng)業(yè),2016(5):26-29.

[27]蔡之兵.雄安新區(qū)的戰(zhàn)略意圖、歷史意義與成敗關(guān)鍵[J].中國發(fā)展觀察,2017(8):9-13.

[28]張占斌.中國經(jīng)濟政策若干重大問題分析——以2012—2016年中央經(jīng)濟工作會議為重點[J].國家行政學(xué)院學(xué)報,2017(1):14-19.

[29]趙建華,趙曉銘.產(chǎn)業(yè)融合背景下我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展策略研究——基于鉆石模型的實證分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2017(5):247-248.

[30]王健.番茄生長發(fā)育模型研究及其專家系統(tǒng)設(shè)計[D].北京:北京理工大學(xué),2015.

[31]唐恒,劉帥,金玉成.國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)研究開發(fā)熱點與發(fā)展趨勢——基于專利分析視角[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2016,21(11):185-194.

[32]張蓓,黃志平,文曉巍.營銷刺激、心理反應(yīng)與有機蔬菜消費者購買意愿和行為——基于有序Logistic回歸模型的實證分析[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2014(2):47-56.

[33]劉士哲,汪曉云,高麗紅.關(guān)于無土栽培發(fā)展中若干問題的探討(3)水培蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)與安全性[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2016(19):42-45.蔬