江蘇常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)設(shè)施園藝創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用示范

魏斌+畢研飛+孫昊+孟穎+唐政輝

【摘要】江蘇常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)以“一核三帶多園區(qū)”為總體發(fā)展定位，通過集聚蘇南地區(qū)資源優(yōu)勢，圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，對新型農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)、轉(zhuǎn)化與示范。近年來，園區(qū)主核心區(qū)積極與科研院校和企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作，通過對工廠化育苗、無土栽培、水肥一體化精準(zhǔn)施用、病蟲害綠色防控、智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等國內(nèi)外現(xiàn)代設(shè)施園藝領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的消化與集成，形成了包括設(shè)施草莓移動架式栽培、瓜果菜高效無土栽培、自然光型葉菜植物工廠、潮汐式苗床花卉培育等一系列高效栽培模式，成為蘇南地區(qū)現(xiàn)代設(shè)施園藝創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化的輻射源和展示窗口。

江蘇常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)地處長江三角洲地帶，2009年11月通過科技部等六部委綜合評議驗收，成為全國21家首批試點的國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)之一，同時也是江蘇省首個正式批準(zhǔn)的國家級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)。2012年在科技部對全國掛牌的38家國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)評估考核中，被評為優(yōu)良園區(qū)。園區(qū)現(xiàn)已形成“一核三帶多園區(qū)”的總體發(fā)展新格局，主核心區(qū)規(guī)劃面積1.32萬畝（約880萬m2），現(xiàn)建有現(xiàn)代化文洛型玻璃溫室7棟，共計3.3萬m2（圖1）。近年來，園區(qū)積極引進(jìn)應(yīng)用設(shè)施草莓移動架式栽培、瓜果菜高效無土栽培、自然光型葉菜植物工廠、潮汐式苗床花卉培育等高效栽培模式，通過開展新品種、新技術(shù)、新設(shè)施、新模式等現(xiàn)代設(shè)施園藝創(chuàng)新技術(shù)及成果的集成創(chuàng)新與示范，取得了良好的成效。現(xiàn)對目前主核心區(qū)示范應(yīng)用的主要設(shè)施園藝創(chuàng)新技術(shù)及模式進(jìn)行概述。

設(shè)施草莓移動架式栽培關(guān)鍵技術(shù)集成創(chuàng)新與示范

草莓外觀鮮艷，風(fēng)味獨特。具有獨特是營養(yǎng)價值和保健作用。是一種栽培周期短，見效快，收益高的經(jīng)濟(jì)作物。草莓才配屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，為了減輕勞動強(qiáng)度，自20世紀(jì)90年代起，設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家開始設(shè)計各種草莓栽培系統(tǒng)，其中以日本的髙設(shè)栽培和荷蘭的懸掛式栽培系統(tǒng)為代表。近些年，日本開始研究草莓移動架式早培系統(tǒng)，溫室面積利用率可由原來不足45%提高到75%。目前，國內(nèi)草莓生產(chǎn)模式及相關(guān)技術(shù)和國外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家相差較大。21世紀(jì)初，中國各地開始引入日本草莓架式系統(tǒng)，但總體產(chǎn)量水平較低，目前尚為形成較為成熟的栽培技術(shù)體系。

園區(qū)在對近年來國內(nèi)外草莓栽培發(fā)展領(lǐng)域最新技術(shù)成果進(jìn)行研究引進(jìn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于基質(zhì)栽培、移動架式栽培，局部新莖加溫、營養(yǎng)及時診斷，病蟲害綠色防控等技術(shù)的設(shè)施草莓移架式栽培系統(tǒng)（圖2），形成了符合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱驮O(shè)施特點的設(shè)施草莓優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)體系，與固定式草莓架式栽培相比，其單位面積產(chǎn)量可提高58%以上。

設(shè)施瓜果菜高效基質(zhì)栽培技術(shù)集成與示范

蔬菜無土栽培是目前世界上先進(jìn)的栽培生產(chǎn)技術(shù)之一，由于無土栽培具有許多優(yōu)點，近幾年來無土栽培面積逐年上升。一般依據(jù)栽培過程中是否使用固體基質(zhì)材料，將其分為水培和固體基質(zhì)栽培兩大類。基質(zhì)栽培是用固體基質(zhì)（介質(zhì)）固定植物根系，施用營養(yǎng)液的一種無土栽培方式。根據(jù)栽培基質(zhì)形態(tài)、成分及形狀可分為無機(jī)基質(zhì)栽培、有機(jī)基質(zhì)栽培以及混合基質(zhì)栽培3種類型[3-4]。

園區(qū)依據(jù)區(qū)域環(huán)境特點和技術(shù)平臺優(yōu)勢，結(jié)合不同蔬菜作物生長特性，選擇不同栽培基質(zhì)、營養(yǎng)液配方，集合水肥一體化精準(zhǔn)施用、病蟲害綠色防控等栽培技術(shù)的綜合應(yīng)用，先后研究應(yīng)用了西瓜、甜瓜桶式基質(zhì)栽培（圖3），黃瓜、辣椒袋式基質(zhì)栽培（圖4）以及番茄巖棉+椰糠復(fù)合基質(zhì)架式長季節(jié)栽培（圖5）等高效蔬菜無土栽培技術(shù)體系。袋式基質(zhì)栽培設(shè)施簡單，管理方便，成本較低；番茄巖棉+椰糠復(fù)合基質(zhì)架式栽培充分利用巖棉和椰糠基質(zhì)的不同理化性質(zhì)，綜合二者優(yōu)勢，采用巖棉塊育苗，椰糠栽培袋定植，結(jié)合營養(yǎng)液管理、溫室環(huán)境調(diào)控以及病蟲害綠色防治等技術(shù)，有效提高了番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)，降低了病蟲害的傳染和擴(kuò)散。

自然光型葉菜植物工廠栽培技術(shù)集成與示范

植物工廠作為國際上公認(rèn)的高新技術(shù)密集型植物生產(chǎn)系統(tǒng)，具有生產(chǎn)計劃性強(qiáng)、單位面積產(chǎn)量高，勞動強(qiáng)度低、資源利用率高，機(jī)械化、自動化、智能化程度高等特點，是未來設(shè)施園藝重要的發(fā)展方向之一[5]。

園區(qū)根據(jù)地區(qū)環(huán)境特點，在充分利用自然光的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有溫室改良為半密閉式自然光型葉菜植物工廠，結(jié)合人工光型密閉式工廠化育苗、平滑式移動栽培系統(tǒng)、營養(yǎng)液溫度調(diào)控、營養(yǎng)液模塊化管理和蔬菜品質(zhì)調(diào)控等生產(chǎn)技術(shù)，總結(jié)出一套人工光育苗+自然光栽培的溫室葉菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培模式。

目前，園區(qū)內(nèi)17 m2人工光育苗系統(tǒng)配套2400 m2玻璃溫室自然光葉菜栽培系統(tǒng)的葉菜植物工廠（圖6～9），主要栽培品種包括小青菜、菠菜、水菜、生菜、小松菜等，全年可栽培即食葉菜13～19茬，年產(chǎn)量達(dá)5萬kg以上。園區(qū)生產(chǎn)的葉菜具有無病蟲害、無農(nóng)藥、生鮮即食等特點。該栽培模式的實施，實現(xiàn)了設(shè)施葉菜集約化、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有力促進(jìn)了葉菜育苗技術(shù)的進(jìn)步，提升了產(chǎn)業(yè)競爭力。

基于潮汐式苗床灌溉施肥系統(tǒng)的花卉栽培技術(shù)

設(shè)施花卉栽培是現(xiàn)代設(shè)施園藝發(fā)展中的重要組成部分，園區(qū)花卉溫室引用了國內(nèi)領(lǐng)先的潮汐式苗床灌溉施肥系統(tǒng)，系統(tǒng)在進(jìn)行相關(guān)運轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)定后，可實現(xiàn)自動化定時、定量給水與施肥。潮汐式灌溉技術(shù)特別適合盆栽花卉的營養(yǎng)液栽培和容器育苗，具有維持基質(zhì)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定根部介質(zhì)水氣含量、保持葉面干燥、提高植株生長齊整度及成品率、高效節(jié)約水肥等優(yōu)點（圖10～11）。

熱帶作物設(shè)施栽培技術(shù)示范

園區(qū)為滿足當(dāng)?shù)芈糜涡蓍e及科普教育需求，結(jié)合熱帶作物生長環(huán)境需求和栽培技術(shù)特點，建造了一座熱帶植物示范園。植物園集熱帶植物展示、科普教育、休閑旅游、試驗研究于一體，現(xiàn)種植熱帶、南亞熱帶植物栽培品種35種，約400多棵，其他植物20多種。主要栽培的熱帶果樹有香蕉、椰子、芒果、荔枝、菠蘿蜜、火龍果等（圖12）。

“智慧農(nóng)業(yè)”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的高度集成和綜合運用，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)管理的智能化、集約化、高效化，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程監(jiān)測溫室環(huán)境，并根據(jù)作物的環(huán)境需求實施精準(zhǔn)的溫室控制，科學(xué)高效的提高管理溫室效率[6]。endprint

園區(qū)于2015年開展“智慧農(nóng)業(yè)”相關(guān)項目建設(shè)，該項目主要包括信息采集、環(huán)境檢測、智能控制、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。園區(qū)配置氣象站，各溫室內(nèi)部安裝了攝像頭，光照、空氣溫濕度、CO2濃度、土壤溫濕度、土壤pH、土壤EC等傳感器，可以進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控，室外氣象數(shù)據(jù)收集，室內(nèi)溫室環(huán)境監(jiān)測；環(huán)境智能控制系統(tǒng)可基于對采集數(shù)據(jù)的分析及各溫室內(nèi)部環(huán)境目標(biāo)設(shè)定值，通過計算機(jī)分析、處理，自動控制棚內(nèi)的水肥灌溉及天窗、卷膜、風(fēng)機(jī)、濕簾、遮陽等機(jī)電設(shè)施設(shè)備，達(dá)到作物生長需要的適宜條件。該系統(tǒng)有效地減少了人工操作，提高了生產(chǎn)效率。

總結(jié)

江蘇常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)自建設(shè)成立以來，已經(jīng)成為蘇南地區(qū)重要的設(shè)施園藝優(yōu)質(zhì)高效和綠色生產(chǎn)的樣板，區(qū)域性農(nóng)業(yè)科技成果的重要轉(zhuǎn)化平臺和示范基地。

園區(qū)在新技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化及示范應(yīng)用過程中，也遇到了一些困難及挑戰(zhàn)，如溫室建設(shè)初期投入大、設(shè)備維護(hù)成本高、栽培技術(shù)要求嚴(yán)格、機(jī)制不夠完善、管理人員水平較低等問題，在一定程度上制約了園區(qū)創(chuàng)新技術(shù)的實施及發(fā)展。

設(shè)施園藝的發(fā)展程度是衡量一個國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。作為國家級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)應(yīng)定位常熟，立足蘇南，面向長三角，進(jìn)一步大力發(fā)展設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)，集成創(chuàng)新示范功能，打造蘇南地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的先導(dǎo)基地，促進(jìn)農(nóng)民增收的技術(shù)輻射基地，從而引領(lǐng)帶動長三角地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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The Application of the Modern Facilities Gardening Innovation Technology in Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park

Wei Bin 1， Bi Yanfei 1， Sun Hao 1， Meng Ying 2， Tang Zhenghui 2

（1.Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park Management Committee， Changshu， Jiangsu 215500，China； 2. Changshu Agricultural

Technology Development Ltd， Changshu， Jiangsu 215500，China）

【Abstract】Jiangsu Changshu National Agricultural Science and Technology Park takes "one center and three zones" as the overall development goal， through gathers the resources superiority of the local area， revolve around the development of modern agriculture， carries on the introduction， the transformation and the demonstration to the new agricultural innovation technology. In recent years， the main core area of the park has formed a series of high-efficiency cultivation models including strawberry removable shelf cultivation， soilless cultivation of fruit and vegetable， natural light type plant factory and flower tidal seedbed cultivation through the digestion and integration of the innovative technology such as the factory seedling， soilless culture， water and fertilizer integration precision application， natural control of pests and diseases， intelligent agriculture in the field of modern facilities horticulture. The Park has become a radiant source and display window for the application and industrialization of the modern facilities gardening innovation technology in southern Jiangsu area.endprint