樂陵金絲小棗智慧大棚栽培前景及發(fā)展建議

陳 靜

紅棗是我國第一大干果品種，營養(yǎng)豐富、用途廣泛，是重要的滋補食品和藥用食品，也是食品工業(yè)的重要原材料。棗樹原產(chǎn)于我國，已有8000 多年栽種歷史，棗樹對土壤的要求不嚴(yán)，無論是平原、山地，還是沙地、溝谷都能存活，大多以個體種植為主，比較分散，難以形成規(guī)模經(jīng)營。近年來，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，全國紅棗產(chǎn)業(yè)逐步向產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、品牌化發(fā)展，智慧大棚、滴水灌溉等一些先進科學(xué)技術(shù)在棗樹種植領(lǐng)域得到大力推廣。

一、樂陵金絲小棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

樂陵金絲小棗種植已經(jīng)有3000 余年歷史，最早能追溯到商周時期，明清時期較為興盛，改革開放后，樂陵金絲小棗發(fā)展進入“黃金時代”。截至目前，全市紅棗成方連片種植面積29.6 萬畝，盛果期棗樹1200 余萬株，核心區(qū)17 萬畝。品種以金絲小棗、無核小棗為主，先后注冊有“樂陵小棗”商標(biāo)，申請了國家原產(chǎn)地域保護，完成了國家“綠色食品”認證。被國家確定為唯一的金絲小棗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地和“中國金絲小棗之鄉(xiāng)”，樂陵小棗生產(chǎn)已經(jīng)成為國家標(biāo)準(zhǔn)。

1、加大扶持力度，保障紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展

樂陵市委市政府牽頭成立紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進委員會，對全市紅棗旅游產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)，建設(shè)1000 平方米的紅棗旅游產(chǎn)業(yè)辦公室、農(nóng)資配送服務(wù)站、電子銷售服務(wù)中心及榨油服務(wù)站四個場所，做好棗樹種植管理服務(wù)、金絲小棗品牌打造、紅棗產(chǎn)品研發(fā)銷售、古樹資源保護利用四大文章。

2、依托科技創(chuàng)新，推廣新技術(shù)新品種

走校企聯(lián)合之路，先后與中國海洋大學(xué)、山東省果樹研究所、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)、新西蘭梅西大學(xué)皇家科學(xué)院等國內(nèi)外高校院所建立合作關(guān)系，促進紅棗產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化。將國家級棗樹良種基地實驗林作為重點建設(shè)區(qū)域，栽植小棗新品種，應(yīng)用智慧大棚等現(xiàn)代化栽培技術(shù)。

3、資源轉(zhuǎn)化增值，培植紅棗龍頭企業(yè)

通過培強骨干、招大引強等措施，培育形成一大批棗制品加工企業(yè)群體，主要產(chǎn)品有免洗棗、棗絲、棗片、棗酒、棗汁、蜜棗、夾心棗、保鮮棗等。

4、發(fā)展紅棗旅游，拉長紅棗產(chǎn)業(yè)鏈條

探索“紅棗+文化+旅游”融合高質(zhì)量發(fā)展新模式，立足千年棗樹資源，建設(shè)棗鄉(xiāng)民宿集群，創(chuàng)作棗農(nóng)打棗、老牛拉車等3D立體墻繪，編排鐵藝景觀小品，在一年一度的棗花節(jié)、棗節(jié)的基礎(chǔ)上，完善開桿節(jié)、長桌宴等系列節(jié)慶活動，打造“棗鄉(xiāng)人家”特色民俗旅游品牌。

二、智慧大棚栽培模式

1、智慧大棚系統(tǒng)簡介

智慧大棚系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合，該系統(tǒng)通過各種傳感設(shè)備對空氣溫度、濕度、二氧化碳含量、光照強度等數(shù)據(jù)進行采集，通過網(wǎng)絡(luò)信號將采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心會將采集?shù)據(jù)與人工設(shè)置參數(shù)相比較，判斷實時數(shù)據(jù)是否符合預(yù)設(shè)要求，種植人員可選擇手動或自動方式，利用大棚內(nèi)的遮陽系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、升降溫系統(tǒng)、補光系統(tǒng)等進行平衡調(diào)節(jié)，最終使大棚各類參數(shù)達到預(yù)設(shè)環(huán)境，滿足作物的生長需求，實現(xiàn)智能化管理。

2、智慧大棚系統(tǒng)的基本功能

①大棚溫濕度監(jiān)測

設(shè)置溫濕度傳感器，對智慧大棚中的空氣溫濕度實時監(jiān)測，當(dāng)室內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，啟動風(fēng)機、空調(diào)等進行空氣交換、通風(fēng)排濕；當(dāng)室內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時，啟動太陽能、電熱爐等適當(dāng)送暖，避免異常溫濕度影響植物光合作用和對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收。

②大棚光照情況監(jiān)測

設(shè)置光感和光敏傳感器，檢測棗樹生長過程中大棚內(nèi)光照強度信息，來確定是否需要增加或減少光照度，自動開啟補光系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等設(shè)備，提高光合作用的速率，提高小棗產(chǎn)量。

③土壤溫濕度監(jiān)測

土壤的溫度、濕度影響土壤肥力，與棗樹生長有直接關(guān)聯(lián)。設(shè)置土壤溫濕度傳感器，通過對土壤濕度檢測，根據(jù)棗樹生長需要進行滴灌水肥，提高小棗品質(zhì)。

④遠程遙控操作

智慧大棚設(shè)置綜合服務(wù)管理平臺，各傳感器將數(shù)據(jù)傳輸至平臺后，依照預(yù)設(shè)參數(shù)分析最佳閾值，得到最優(yōu)方案，通過智能模式識別調(diào)整農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境中的具體情況。例如，打開灑水開關(guān)、自動卷簾放風(fēng)、多檔位控制溫度、增加光線光照等，實現(xiàn)全自動排濕，全天候溫度自動調(diào)節(jié)。

⑤智能化分析決策

借助云計算等科學(xué)技術(shù)為不同農(nóng)作物建立專家數(shù)據(jù)庫，根據(jù)農(nóng)作物種植經(jīng)驗和種植技術(shù)制定智能決策功能。通過對智慧大棚前端信息數(shù)據(jù)分析和歸納，可以提醒管理者根據(jù)作物的實時生長狀況和趨勢，在適當(dāng)?shù)臅r間增加肥料或開展除害工作。通過這種方式，管理人員將在收到信息后采取行動，及時施肥、補充養(yǎng)分、噴灑藥物等，確保棗樹健康生長。

3、樂陵金絲小棗智慧大棚成效

2020 年起，樂陵市探索啟動金絲小棗智慧大棚栽培項目，項目總投資1.3 億，計劃4 年時間，完成1000 畝的有機金絲小棗智慧大棚建設(shè)，并給當(dāng)?shù)匕傩諑砹丝捎^的經(jīng)濟效益。

①減少了金絲小棗裂果率

結(jié)合天氣預(yù)報監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)檢測到降雨時，控制中心發(fā)送信號啟動電機開始放膜，檢測降雨結(jié)束后，延時約10 分鐘啟動電機卷膜。如果當(dāng)前風(fēng)力大于設(shè)定危險值時，電機不能啟動。通過互聯(lián)網(wǎng)氣象預(yù)報數(shù)據(jù)與控制中心實時交互，根據(jù)降雨時間，風(fēng)力等級等可以實現(xiàn)提前對膜的卷放控制，避免雨水淋到棗樹，從而大大降低了棗樹的裂果率。

②減少了農(nóng)藥使用，確保食品安全

利用移動端全自動控制和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可減少70%農(nóng)藥使用，100%不用滅草劑，從而避免農(nóng)藥殘留，從根本上保證小棗的食品安全，提升小棗品質(zhì)。此外，農(nóng)藥、滅草劑大大減少，也就從根本上解決了土壤污染問題，解決了農(nóng)藥對水資源的污染，以及由于農(nóng)藥帶來的野生動物、微生物滅絕等自然環(huán)境的污染問題。

③節(jié)約人工，降低生產(chǎn)成本

智慧大棚建設(shè)大量節(jié)約人工，提高生產(chǎn)率，平均測算，打農(nóng)藥節(jié)約人工70%，除草節(jié)約人工100%，澆水節(jié)約人工100%，施肥節(jié)約人工80%，總體節(jié)約人工達到50%以上。農(nóng)藥使用量的降低，減少農(nóng)藥費用70%，使用收集的雨水滴灌，節(jié)水70%、節(jié)油電70%，從而大大降低了生產(chǎn)成本。

④合理調(diào)整外部環(huán)境，提升了小棗品質(zhì)

借鑒葡萄種植例子，82 年拉菲葡萄酒品質(zhì)好，因為拉菲葡萄酒產(chǎn)地波爾多1982 年的氣候好，葡萄成熟度近乎完美，果香異常濃郁，所以當(dāng)年釀出來的葡萄酒品質(zhì)自然絕佳。同樣，根據(jù)小棗成熟度最好的年份為標(biāo)準(zhǔn)年，合理調(diào)整溫度、濕度、光照等外部環(huán)境，控制棚膜的卷放控制和灌溉時間，來保持棚內(nèi)的溫度濕度和土壤的濕度，有效提升了小棗的品質(zhì)。

⑤有效實現(xiàn)“三防”

一是防蟲害，在幼蟲生長到成蟲期或進入活躍期之前，提前覆蓋防蟲網(wǎng)，預(yù)防蟲害侵襲；二是防鳥害，在果實進入成熟期之前，通過提前覆蓋防蟲網(wǎng)，預(yù)防鳥類對果品的損害；三是防雨雪冰雹，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)氣象預(yù)報數(shù)據(jù)與氣候監(jiān)測系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)，如遇冰雹等極端天氣時，提前對大棚進行全覆蓋保護，避免冰雹對果樹的損害。

⑥實現(xiàn)智能化栽培種植

智慧大棚系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建起現(xiàn)代化智慧監(jiān)測控制管理體系，利用實時圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)模擬控制、大數(shù)據(jù)儲存及分析、雨水收集高效利用等技術(shù)，致力于打造標(biāo)準(zhǔn)智慧化棗樹種植大棚，提升小棗品質(zhì)、產(chǎn)量，延長棗的生長期，保障食品安全，讓棗樹傳統(tǒng)種植升級為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧種植，實現(xiàn)了科學(xué)指導(dǎo)生態(tài)輪作，有助于提高農(nóng)戶經(jīng)濟收益和品牌效益。

三、智慧大棚栽培過程中存在的問題

1、缺少適應(yīng)現(xiàn)代化種植的高素質(zhì)人才

受小棗價格不穩(wěn)定、管護難等因素影響，村內(nèi)大部分年輕人外出打工，留守在家農(nóng)民大多年齡普遍偏高、文化水平較低且多為女性，對互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化技術(shù)不了解，學(xué)習(xí)能力不足，缺少推動智慧大棚建設(shè)的內(nèi)生動力。此外，我國職業(yè)農(nóng)民培養(yǎng)教育還不成體系，培訓(xùn)過程不夠扎實，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)缺乏廣泛普及，智慧大棚的初創(chuàng)者和支持者較少。

2、智慧大棚建設(shè)成本較高

智能大棚的建造成本，除了受到建筑面積、結(jié)構(gòu)、骨架等因素影響外，最重要的是控制系統(tǒng)（包括檢測傳感器、智能控制柜及管理云平臺軟件等）和設(shè)施化設(shè)備（包括通風(fēng)機、卷簾機、濕簾、水肥機、灌溉系統(tǒng)等）方面的費用較高，平均每公頃約6 萬-7萬元。此外我國對農(nóng)機設(shè)備的補貼較少，很多小棗種植戶考慮前期投資成本高，且有一定風(fēng)險，選擇放棄智慧大棚小棗栽培方式，造成棗樹現(xiàn)代化種植水平一直較為落后。

3、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難以保障

智慧大棚建設(shè)需要有完備的水、電、4G 信號等作為支撐，小棗成熟后需要較為便利的交通條件進行運輸，但當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)發(fā)展水平不一，有的地方基礎(chǔ)設(shè)施依然落后，比如，棗林距離水道溝渠較遠、電力無法保障、道路泥濘不堪、網(wǎng)絡(luò)信號較差等等，制約著智慧大棚建設(shè)和發(fā)展。

4、農(nóng)戶缺乏日常管理維護

棗樹的管護較為復(fù)雜，主要包括增施肥水、翻刨栽植、合理修剪、消滅蟲害等，需要占據(jù)較多人力、物力，再加上近年來棗瘋病較為嚴(yán)重，且缺少有效防治辦法，造成棗樹難以管好、養(yǎng)好，甚至造成了撂荒、砍伐的現(xiàn)象。有的農(nóng)戶為了追求短期效益，忽視了長期可持續(xù)發(fā)展，濫用生長激素，比如在花期噴施赤霉素、果期噴施膨大劑、用抗生素防治病蟲害等，雖然促進了小棗產(chǎn)量上升，但品質(zhì)逐步下降，影響了金絲小棗品牌形象。

四、金絲小棗智慧大棚栽培的發(fā)展建議

1、加大對棗樹種植戶的培訓(xùn)力度

利用農(nóng)閑時間對棗樹種植戶進行教育培訓(xùn)，通過現(xiàn)場會、觀摩會、交流會等方式，手把手幫助棗農(nóng)破解生產(chǎn)技術(shù)難題，不斷提高棗農(nóng)科學(xué)管理技術(shù)水平，培訓(xùn)時不僅要注重棗樹管護技術(shù)，更要注重提高棗農(nóng)的思想理念，全力助推鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，促進紅棗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2、提高農(nóng)業(yè)設(shè)施裝備水平

充分發(fā)揮政府引導(dǎo)作用，積極促進科研院校和農(nóng)機裝備制造企業(yè)展開合作，圍繞紅棗產(chǎn)業(yè)，著力推動農(nóng)機裝備向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，發(fā)展智慧農(nóng)機，加快構(gòu)建全域地理信息圖，探索建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營預(yù)測分析體系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)機作業(yè)等信息的空間化、可視化、智能化。深入開展“平安農(nóng)機”創(chuàng)建活動，積極推廣應(yīng)用先進農(nóng)機設(shè)置裝備，適當(dāng)加大補貼力度。

3、強化棗樹種植技術(shù)指導(dǎo)

積極探索開展規(guī)模化的智慧大棚項目建設(shè)，圍繞紅棗種植技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)、加工技術(shù)、農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用技術(shù)與防疫技術(shù)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，加強與國內(nèi)外知名科研院所、高等院校聯(lián)系，并與之建立緊密型的科技合作關(guān)系，通過制定扶持政策和采取多種形式，廣泛吸納專家和科研人員對樂陵金絲小棗栽培進行技術(shù)創(chuàng)新指導(dǎo)。

4、做好農(nóng)技推廣工作

完善基層農(nóng)技推廣體系，組建由首席專家、責(zé)任農(nóng)技員、鄉(xiāng)土專家組成的科技特派員隊伍，提升農(nóng)技推廣體系服務(wù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村的能力。加快培育一批農(nóng)業(yè)科技試驗示范基地，打造成紅棗產(chǎn)業(yè)先進適用技術(shù)的展示窗口、基層農(nóng)技人員指導(dǎo)服務(wù)的綜合平臺，形成一個產(chǎn)業(yè)、一個團隊、一批示范推廣基地的推廣應(yīng)用模式。堅持問題導(dǎo)向，強化對棗林管護公司成員及護林員培訓(xùn)，為提升智慧大棚管護標(biāo)準(zhǔn)化水平保駕護航。

5、促進金絲小棗三產(chǎn)融合發(fā)展

智慧大棚產(chǎn)出的紅棗品質(zhì)優(yōu)、質(zhì)量高、價格高，在三產(chǎn)融合發(fā)展上要做到與普通小棗相區(qū)別，實現(xiàn)差異化發(fā)展。第一產(chǎn)業(yè)方面，突出發(fā)展訂單農(nóng)業(yè)，積極對各類企業(yè)，構(gòu)建自身營銷網(wǎng)絡(luò)，用好線上線下兩個平臺，拓寬紅棗銷售渠道。第二產(chǎn)業(yè)方面，加大產(chǎn)品研發(fā)力度，大力發(fā)展蜜棗、棗芽茶、棗花蜜、大棗酒等滿足市場要求的產(chǎn)品，不斷增強市場認可度和品牌影響力。在第三產(chǎn)業(yè)方面，繼續(xù)做好文旅融合發(fā)展文章，在一年一度的棗花節(jié)、棗節(jié)的基礎(chǔ)上，完善開桿節(jié)、長桌宴等系列節(jié)慶活動，舉辦棗鄉(xiāng)農(nóng)民畫展。打造特色民俗旅游品牌。

6、不斷加強鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

智慧大棚系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)?；?，必須與鄉(xiāng)村當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r相匹配。要把鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件的重要抓手，加強農(nóng)村公路養(yǎng)護和安全管理，推進農(nóng)村供水工程建設(shè)和小型供水工程標(biāo)準(zhǔn)化改造，推進農(nóng)村電網(wǎng)鞏固提升。深入實施數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動，加快推動農(nóng)村5G 信號全覆蓋，廣泛推廣數(shù)字化應(yīng)用場景。

五、智慧大棚栽培技術(shù)未來發(fā)展方向

1、自動監(jiān)控

棗樹生長一直都對種植環(huán)境的要求相當(dāng)高，十幾個乃至更多的種植環(huán)境參數(shù)需要監(jiān)測與控制，通過設(shè)備的自動監(jiān)測與控制也是現(xiàn)代智能溫室大棚智能化程度的一個體現(xiàn)。

2、節(jié)約能源

節(jié)能是現(xiàn)代智能溫室的重要智能化標(biāo)志，現(xiàn)代科技對于能源再生和環(huán)境保護也是相當(dāng)?shù)闹匾暋Ｖ悄軠厥覍τ诠?jié)能方面的貢獻尤為突出，利用太陽能集熱板來滿足溫室內(nèi)對熱能的需求；利用太陽能電池板和非晶硅太陽能電池來進行電能的轉(zhuǎn)化滿足溫室內(nèi)設(shè)備控制需要的電能。

3、智能灌溉

智能灌溉（滴灌和噴灌）技術(shù)是智能溫室灌溉的核心，智能溫室大棚的智能噴灌技術(shù)分為滴灌和噴灌，滴灌不僅能夠?qū)崿F(xiàn)澆水功能，還能將肥料溶于水中實現(xiàn)均勻施肥的目的。智能噴灌技術(shù)能夠控制噴灌的速度和噴水的大小，還能實現(xiàn)區(qū)域控制，區(qū)域灌溉功能。對于整個溫室的水分保持有相當(dāng)重要的作用。

4、智能采摘機器人

智能采摘使得大棚生產(chǎn)的整個過程又進一步智能化，采摘機器人利用電動和液壓驅(qū)動為助力，能接受用戶進行遙控操作。這對于大型溫室的采摘階段來說，不僅減少了人力的浪費，也加快了采摘進度；特制的打包機能自動進行打包操作。智能機器人和智能分類的使用，使得產(chǎn)品的一致性大大提高。

5、實施溯源

將每個能夠溯源的芯片綁定到植株上，在智能分類的時候，通過調(diào)用芯片上存儲的植物生長環(huán)境信息或者產(chǎn)品現(xiàn)在本身的信息（例如果實大小，花的顏色等）來將不同信息的植株或者產(chǎn)品分開；而且芯片上監(jiān)測的信息可以集成于條形碼或二維碼上，用戶在購買產(chǎn)品的時候，能夠直接用手機掃碼之后就能看到植株或者產(chǎn)品生長過程和采摘之后的信息，讓消費者放心購買。