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

李新旭

荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)是國外發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)的典型代表，2014年，筆者有幸?guī)F(tuán)參加了由北京市農(nóng)業(yè)局組織的赴荷蘭現(xiàn)代化番茄種植技術(shù)培訓(xùn)，對番茄工廠化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)，并在荷蘭Red Harvest農(nóng)場親身實踐了番茄生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)。Red Harvest是荷蘭番茄生產(chǎn)面積較大的公司之一，其在荷蘭東北部新建了30 hm2高標(biāo)準(zhǔn)玻璃連棟溫室，2014年番茄產(chǎn)量突破了70 kg/m2。本文即是筆者通過親身體會，對荷蘭番茄生產(chǎn)的一些特點進(jìn)行了總結(jié)，希望對國內(nèi)生產(chǎn)有所借鑒。

荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)概況

荷蘭國土面積狹小，為使有限的土地得到高效的利用，荷蘭政府大力發(fā)展畜牧業(yè)和附加值高的園藝作物。目前，荷蘭現(xiàn)代化溫室面積超過1萬 hm2，占到農(nóng)業(yè)耕地面積的0.5%。設(shè)施園藝從業(yè)人口12萬人，年產(chǎn)值56億歐元，每公頃平均年產(chǎn)值60萬歐元，人均年產(chǎn)值4.67萬歐元。其設(shè)施園藝產(chǎn)品中，70%～75%用于出口，其設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品土地生產(chǎn)率及出口率均名列世界第一。

荷蘭溫室以栽培花卉和蔬菜為主（表1），蔬菜又以番茄、甜椒和黃瓜為主，3種作物種植總面積占到蔬菜種植面積的85%以上。荷蘭設(shè)施栽培在高標(biāo)準(zhǔn)連棟溫室的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的栽培技術(shù)以及配套現(xiàn)代化的硬件設(shè)備，以提高單位面積的產(chǎn)量。目前，荷蘭蔬菜作物產(chǎn)量水平居于世界領(lǐng)先地位，其中，番茄（圖1）平均每平方米產(chǎn)量達(dá)到了60 kg以上，甜椒達(dá)到了35 kg，而黃瓜則達(dá)到了90 kg，是國內(nèi)平均水平的3～4倍（表2）。

荷蘭番茄實現(xiàn)高產(chǎn)的原因

高標(biāo)準(zhǔn)的玻璃連棟溫室是實現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)

荷蘭的玻璃溫室經(jīng)過多年發(fā)展，結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟。以Red Harvest農(nóng)場為例，該農(nóng)場溫室建于2009年，結(jié)構(gòu)為典型的Venlo型全玻璃溫室（圖2），脊高7 m，天溝高6.3 m，柱間距5 m，跨度8 m。與國內(nèi)玻璃連棟溫室相比，首先是溫室脊高較高，既能夠滿足溫室內(nèi)吊線栽培系統(tǒng)的需要，又能夠增大緩沖空間，維持室內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。另外，目前荷蘭溫室單棟溫室面積普遍較大，平均單棟溫室面積在1 hm2以上，如Red Harvest農(nóng)場番茄生產(chǎn)溫室每棟面積為7.5 hm2，在增大緩沖能力的同時便于實現(xiàn)規(guī)?；?、機(jī)械化管理。

智能化的環(huán)境控制體系是實現(xiàn)高產(chǎn)的關(guān)鍵

在環(huán)境控制方面，荷蘭溫室全部采用自動化控制，對溫室內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度等環(huán)境因子能夠?qū)崿F(xiàn)自動化監(jiān)測、記錄和調(diào)控，為番茄生長提供適宜的環(huán)境條件。

光照管理 光照是滿足作物生長的關(guān)鍵因素之一，在其他因素滿足的條件下，增加1%的光照意味著增加1%的產(chǎn)量。荷蘭非常注重玻璃清潔，一般溫室都配有玻璃清潔機(jī)，一般每年清洗8～10次，保證溫室透光率可達(dá)70%以上（圖3）；另外，與國內(nèi)連棟溫室不同，荷蘭溫室一般不設(shè)有外遮陽，內(nèi)部一般只有一層保溫幕，兼做內(nèi)遮陽，大大提高了光照透過效率；荷蘭大概20%左右溫室配備有補(bǔ)光燈，以高壓鈉燈為主，功率為1000 W/盞，懸掛密度為每盞燈補(bǔ)光面積為10 m2。

加溫管理 荷蘭溫室番茄生產(chǎn)加熱方式以熱水管道加溫為主，溫室底部的熱水管道同時作為軌道車的行進(jìn)軌道。荷蘭熱水主要采用天然氣鍋爐加熱，通過電腦自動控制，可以隨時開啟或關(guān)閉加溫鍋爐，滿足溫室內(nèi)的溫度條件?，F(xiàn)代化的連棟溫室一般配有CHP（熱電聯(lián)產(chǎn)）系統(tǒng)（圖4），具體是指以天然氣為燃料，在為溫室生產(chǎn)提供熱量的同時，將剩余熱量轉(zhuǎn)化為電能的新型鍋爐系統(tǒng)。目前，該加熱系統(tǒng)在荷蘭應(yīng)用面積超過7000 hm2，其產(chǎn)生的電量占到荷蘭全年電量消耗的10%以上。

通風(fēng)降溫管理 荷蘭溫室通風(fēng)降溫系統(tǒng)主要包括溫室天窗、循環(huán)風(fēng)機(jī)、內(nèi)遮陽等設(shè)備。溫室內(nèi)通風(fēng)降溫主要是通過溫室屋頂天窗開啟來實現(xiàn)。現(xiàn)代化的連棟溫室可根據(jù)時間、溫室內(nèi)溫度、外界光照條件、室內(nèi)濕度條件等因子來控制天窗是否開啟及開啟角度；為保證溫室內(nèi)氣候均一，荷蘭溫室內(nèi)一般設(shè)有空氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由循環(huán)風(fēng)機(jī)組成，根據(jù)溫室內(nèi)不同位置溫度變化情況開啟或關(guān)閉，使溫室內(nèi)的氣候保持在穩(wěn)定平衡的狀態(tài)；為防止夏季溫室內(nèi)溫度過高，一般荷蘭溫室還配有內(nèi)遮陽，兼做冬季時保溫幕，在夏季光照強(qiáng)度高、溫度高時開啟，防止溫室內(nèi)溫度過高。

CO2濃度管理 CO2是植物進(jìn)行光和作用的主要原料之一，也是番茄產(chǎn)量的限定因素之一。番茄CO2濃度飽和點為1400 ?mol/mol，而在實際生產(chǎn)中，溫室內(nèi)的CO2濃度遠(yuǎn)低于飽和點。荷蘭溫室生產(chǎn)設(shè)有CO2增施系統(tǒng)，能夠維持溫室內(nèi)CO2濃度在900 ?mol/mol左右，可以提高產(chǎn)量30%以上。CO2通過天然氣鍋爐加熱產(chǎn)生，是溫室加熱的附屬品（圖5）。CO2增施的工作流程為，白天鍋爐工作，產(chǎn)生的CO2經(jīng)過過濾后進(jìn)入生產(chǎn)溫室，而鍋爐產(chǎn)生的熱水則貯存起來，在夜間需要加溫時將熱水輸入溫室。

現(xiàn)代化的栽培技術(shù)是實現(xiàn)高產(chǎn)的核心

荷蘭溫室生產(chǎn)經(jīng)過多年的發(fā)展，形成了一套現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)體系。以Red Harvest農(nóng)場番茄生產(chǎn)為例，現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)包括品種選擇、植株管理技術(shù)、無土栽培技術(shù)、嫁接技術(shù)等，這些技術(shù)經(jīng)過多年的試驗和實踐經(jīng)驗總結(jié)成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)技術(shù)，體現(xiàn)出較高的科學(xué)性、實用性和規(guī)范性，是實現(xiàn)番茄高產(chǎn)的核心。

現(xiàn)代化的水肥灌溉及監(jiān)測技術(shù)是實現(xiàn)番茄高產(chǎn)的重要措施

自動化的灌溉系統(tǒng) 目前國內(nèi)蔬菜灌溉以經(jīng)驗灌溉為主，在適宜條件下番茄灌溉總量、灌溉頻率數(shù)據(jù)無法和番茄生長及氣候環(huán)境結(jié)合，導(dǎo)致無法實現(xiàn)水肥一體化、智能化。荷蘭設(shè)施采用精確控制系統(tǒng)，不但可以根據(jù)作物不同時期調(diào)整灌水量，而且可以在一天當(dāng)中，根據(jù)太陽輻射的情況及時調(diào)整供水量，以保證在滿足作物需求的同時，避免水分浪費。

精準(zhǔn)施肥，配肥及肥料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化 荷蘭番茄生產(chǎn)施肥精準(zhǔn)性主要體現(xiàn)在兩個方面，一是質(zhì)量上。每周的肥料配方都是由主業(yè)肥料咨詢公司為其提供，生產(chǎn)者根據(jù)回液測試值、雨水的測試值，調(diào)配符合某一特定時期的配方的營養(yǎng)液母液。溫室也有專門負(fù)責(zé)收集每天每株植株的供應(yīng)量，并且每天都會收集巖棉塊中的營養(yǎng)液，對EC值、pH值等主要指標(biāo)進(jìn)行測試（圖6），同時及時輸入施肥系統(tǒng)，以確保制定第2天所用的營養(yǎng)液的合理配比。二是用量上，番茄營養(yǎng)液用量由施肥系統(tǒng)控制，根據(jù)溫度、光照等環(huán)境因素不同而不同。為保證植株生長期間提供適宜的營養(yǎng)成分，荷蘭溫室生產(chǎn)一般采取定期的檢測體系，及時進(jìn)行調(diào)整。

系統(tǒng)的病蟲害防治體系是實現(xiàn)高產(chǎn)的保證

荷蘭溫室病蟲害防控堅持源頭控制和綜合防控的理念，以溫濕度精準(zhǔn)調(diào)控以及有益昆蟲生態(tài)系構(gòu)建為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮自然調(diào)控和生態(tài)調(diào)控優(yōu)勢，同時以科學(xué)化學(xué)防治為必要補(bǔ)充，通過定期監(jiān)測預(yù)警，制定最佳防治策略，以達(dá)到有效防控病蟲害、減少產(chǎn)量損失、保障產(chǎn)品安全的目的。

完善的病蟲害隔離體系，確保生產(chǎn)環(huán)境安全 荷蘭溫室一直在打造密閉的作物生長系統(tǒng)，進(jìn)入生產(chǎn)溫室有一套嚴(yán)格的消毒流程，一般外來人員必須經(jīng)過更換一次性消毒服、手部消毒、腳底消毒的程序后才能進(jìn)入生產(chǎn)溫室（圖7）。操作工人每天進(jìn)入溫室也必須經(jīng)過更換工作服，手部消毒的程序。另外，具體操作工人每操作完成一項工作后，還必須對工具進(jìn)行消毒。每茬作物生產(chǎn)結(jié)束后，一般會對溫室內(nèi)進(jìn)行徹底的消毒。完善的病蟲害隔離體系，杜絕了人為將病蟲害帶入溫室，保證了溫室潔凈的生產(chǎn)環(huán)境。

精準(zhǔn)的環(huán)境調(diào)控，提供植株最佳生長環(huán)境 控制溫室內(nèi)適宜的溫、濕度條件是確保植株正常生長、病蟲害少發(fā)的關(guān)鍵因素。以Red Harvest溫室番茄生產(chǎn)為例，通過加熱系統(tǒng)、CO2供給系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)及計算機(jī)控制系統(tǒng)的綜合運用，在番茄生長期內(nèi)，能夠確保番茄生長溫度為16～22℃，白天濕度控制為75%～80%，夜間濕度控制為85%～90%，晴天溫室內(nèi)CO2濃度達(dá)到800 ?mol/mol 以上，實現(xiàn)了實時、精確調(diào)控，確保適合番茄生長的氣候環(huán)境，避免了病蟲害的發(fā)生。

采用無土栽培基質(zhì)，避免土傳病害發(fā)生 荷蘭番茄生產(chǎn)一般采用巖棉作為生產(chǎn)基質(zhì)，該基質(zhì)生產(chǎn)面積占到生產(chǎn)總面積的90%以上。由于巖棉是由巖石經(jīng)高溫融熔抽絲而成，與其他基質(zhì)相比，質(zhì)輕、多孔，且不含病蟲害，有效避免了土傳病害的發(fā)生（圖8）。

以生物防治為基礎(chǔ)，兼?zhèn)湮锢矸乐?、化學(xué)防治 荷蘭溫室生產(chǎn)病蟲害防治以生物防治為主，以物理防治、化學(xué)防治為輔。以Red Harvest溫室番茄生產(chǎn)為例，主要蟲害防治對象為白粉虱、潛葉蠅、蚜蟲等，白粉虱采用盲蝽（Macrolophus caliginosus）、麗蚜小蜂（Encarsia formosa）（圖9）等天敵防治；潛葉蠅采用潛蠅姬小蜂（Diglyphus isaea）防治；采用藍(lán)板防治薊馬、黃板防治白粉虱和蚜蟲。在病害防治方面，除控制適宜的濕度條件外，采用硫磺熏蒸器防治白粉病。

定期的監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，制定最佳的防治策略、提高防治效果 以Red Harvest 農(nóng)場番茄生產(chǎn)為例，農(nóng)場的植保專員每周定期對灰霉病、白粉病等病害以及潛葉蠅、白粉虱、煙粉虱、蚜蟲等蟲害進(jìn)行監(jiān)測，病害發(fā)生或蟲害超出天敵防治范圍則及時采用農(nóng)藥進(jìn)行防治。例如，白粉虱采用黃板進(jìn)行監(jiān)測，黃板大小為25 cm×10 cm，如果兩周同一黃板白粉虱增加數(shù)量超過80頭/片，則采用化學(xué)防治方法進(jìn)行防治。

配套的硬件體系減輕了勞動強(qiáng)度，顯著提高工作效率

荷蘭溫室生產(chǎn)人工成本占到30%以上，減少用工和降低勞動強(qiáng)度是荷蘭溫室生產(chǎn)一直追求的目標(biāo)。溫室作業(yè)省力化滲透到溫室生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。荷蘭設(shè)施溫室采用自動化控制系統(tǒng)，將環(huán)境控制、水肥管理、數(shù)據(jù)檢測等設(shè)施設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。以Red Harvest為例，該農(nóng)場溫室自動化控制系統(tǒng)為priva connext系統(tǒng)，該系統(tǒng)將加熱系統(tǒng)、CO2增施系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、通風(fēng)降溫系統(tǒng)、營養(yǎng)液回收利用系統(tǒng)等進(jìn)行了集成，方便在一臺電腦上可以控制整個溫室正常運轉(zhuǎn)；另外，溫室內(nèi)一般還配備有采摘作業(yè)車、可升降軌道車、運輸作業(yè)車等省力化裝備體系，進(jìn)一步提高了工人操作效率。

專業(yè)化、細(xì)節(jié)化的工人管理進(jìn)一步提高了操作效率

人工成本是荷蘭溫室生產(chǎn)的主要成本之一，可占到生產(chǎn)成本的30%以上。為降低人工成本，除了應(yīng)用自動化設(shè)備以外，荷蘭溫室生產(chǎn)普遍采用專業(yè)化的分工、完善的管理及監(jiān)管體系來提高工作效率。以番茄工廠化培訓(xùn)團(tuán)實習(xí)農(nóng)場Red Harvest 為例，該農(nóng)場每7.5 hm2溫室從事植株調(diào)整工人共計29人，按照工種的不同，分為打葉、采收、疏花疏果、落秧、繞秧打叉等操作，每項操作專人負(fù)責(zé)，其中，打葉11人、采收8人，落秧4人，繞秧打叉3人，疏花疏果3人。為方便工人管理，溫室配備“Hortimax”管理系統(tǒng)（圖10），通過高效的人員管理系統(tǒng)和完善的質(zhì)量監(jiān)管體系，荷蘭溫室番茄生產(chǎn)在保證工作質(zhì)量的同時，擁有極高的操作效率，如每名工人每小時可采收番茄550 kg，疏花疏果2600棵，落秧2650棵，打葉1100棵，繞秧打叉2700棵，是國內(nèi)工人操作效率的5～10倍。

荷蘭農(nóng)業(yè)給中國設(shè)施農(nóng)業(yè)的啟示

提高設(shè)施硬件條件及規(guī)?；潭葢?yīng)成為未來設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展方向

目前國內(nèi)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)主要以農(nóng)民個體為主，戶均經(jīng)營規(guī)模較小，設(shè)施栽培作業(yè)機(jī)具和配套設(shè)備不完善，生產(chǎn)過程中的土壤耕作、播種、微量灌溉、施肥、環(huán)境監(jiān)控等絕大部分還是靠人工進(jìn)行，作業(yè)環(huán)境差、生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大。另外，國內(nèi)生產(chǎn)還存在生產(chǎn)品種多樣化，單一品種種植面積不足、產(chǎn)量偏低問題，蔬菜價格受市場影響波動大。國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)向規(guī)?；⒓s化生產(chǎn)方向發(fā)展，以形成產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，提高單位面積土地產(chǎn)出率。

設(shè)施蔬菜生產(chǎn)應(yīng)向生產(chǎn)專業(yè)化、管理細(xì)節(jié)化方向發(fā)展

荷蘭設(shè)施生產(chǎn)專業(yè)分工明確，從事品種研發(fā)、育種、生產(chǎn)、銷售均已高度專業(yè)化，互為支持，各園藝生產(chǎn)企業(yè)都有各自的經(jīng)營特色，有效遏制了相同產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)品擠占市場“獨木橋”的弊端，使市場行為更加規(guī)范有序；而且科技服務(wù)業(yè)和農(nóng)民合作經(jīng)濟(jì)組織相當(dāng)發(fā)達(dá)，在生產(chǎn)咨詢服務(wù)、生產(chǎn)、供應(yīng)、采購等不同領(lǐng)域都為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供周到、全面的服務(wù)；而國內(nèi)設(shè)施生產(chǎn)專業(yè)化分工不明顯，除物資供應(yīng)相對獨立外，農(nóng)民仍然承擔(dān)種子采購、自己育苗、獨立管理等工作。同時，產(chǎn)品銷售形式相對單一，以銷售為主的合作社已有一些發(fā)展，但在服務(wù)農(nóng)民銷售增值上還未形成主導(dǎo)力量，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)在專業(yè)化程度上還有較大差距。

在管理方面，以荷蘭番茄生產(chǎn)為例，從環(huán)境調(diào)控、水肥管理、采收管理等各個環(huán)節(jié)基本能做到智能化、精準(zhǔn)化控制。生產(chǎn)理念上追求植物工廠的同時，還積極倡導(dǎo)善待植物的生產(chǎn)理念，盡量為植物生產(chǎn)提供最合理、最舒適的生長環(huán)境；而國內(nèi)生產(chǎn)基本為土壤栽培，在環(huán)境調(diào)控上，更多注重土壤和水肥因素，在生產(chǎn)管理基本靠簡易設(shè)施加上農(nóng)民經(jīng)驗管理，自動化、智能化調(diào)控設(shè)備應(yīng)用程度較低，比較容易受自然、人員自身水平等條件制約。因此，借鑒荷蘭農(nóng)業(yè)成功發(fā)展的經(jīng)驗，除了在生產(chǎn)上應(yīng)該專業(yè)化分工之外，還應(yīng)注重生產(chǎn)過程的專業(yè)化。專業(yè)化分工、注重細(xì)節(jié)管理應(yīng)成為中國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。

提高農(nóng)民知識水平，培育現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體

荷蘭現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是高度組織化的，家庭農(nóng)場是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體。農(nóng)民大都是各類農(nóng)業(yè)合作社的成員，農(nóng)民是荷蘭現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上的重要的利益相關(guān)者。荷蘭農(nóng)民具有較高的教育水平和運用現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備的技能，這與政府長期以來對農(nóng)民教育和培訓(xùn)的重視息息相關(guān)。目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)勞動力文化程度低，年齡偏大、農(nóng)民組織化程度低，在整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于低端地位。中國要發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，農(nóng)民是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體，必須通過創(chuàng)新政策鼓勵年輕人投身現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并通過職業(yè)培訓(xùn)等方式，提高農(nóng)民的專業(yè)技能。另外，還應(yīng)通過發(fā)展農(nóng)民專業(yè)合作社，切實提高農(nóng)民組織化程度。鼓勵農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)與農(nóng)民專業(yè)合作社建立經(jīng)營聯(lián)盟。通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中各個利益體的有效分工合作，提高整體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，規(guī)避市場風(fēng)險。

發(fā)展節(jié)水等資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)

荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)在保持高效率生產(chǎn)的同時，也保持了極高的水分利用效率。以番茄工廠化培訓(xùn)團(tuán)實踐農(nóng)場“Red Harvest”為例，該農(nóng)場2013年番茄的產(chǎn)量為68.4 kg/m2，灌溉水總量為811.4 L，每公斤番茄用水量為11.9 kg，是國內(nèi)單位產(chǎn)量耗水量的四分之一，其無土栽培技術(shù)、封閉的灌溉系統(tǒng)、精確化的灌溉管理等高效節(jié)水技術(shù)值得借鑒。