用机械化推动水培生产开创现代农业生产方式

2016-12-12○文/刘明

现代农业装备 2016年5期

○文/刘明

○文/刘明

位于广州增城小楼镇的广州绿垠农业科技发展有限公司水培基地（以下简称绿垠基地），采用华南农业大学无土栽培技术研究室的技术进行蔬菜种植和生产，是广东最大的水培蔬菜种植基地。广东目前几乎所有的水培基地都是从华南农业大学学习、取经并进行复制。所复制的不仅仅是种植模式还有配套的机械装备。

水培蔬菜破解种菜问题

曾有一位业内专家说，现在想找一个土壤、水源都干净的地方来种菜已经不容易了，以前珠三角有很多地方可以种，现在很多水都被污染已不适宜种菜了。要解决种菜问题，水培种植是一种很好的选择。

2013年，刘士哲选择在小楼镇约场村设立一个面积近500亩、大棚约200亩的水培基地，当时，不少人对他的这种行为表示担心，从事无土载培研究30多年的刘士哲却信心十足。

“在广东，由于雨水多、台风发生频繁而导致每年从四五月开始一直到十月左右，在露地生产大批量蔬菜尤其是叶菜是非常困难的，所以广东的一些种植者要跑到宁夏、贵州、云南、河南等地去种叶菜，就象候鸟一样。如果有设施有大棚，这个问题就可以得到一定程度上的解决。”我们到达基地的当天正值暴雨，刘士哲说：“像这样的极端天气，一小时的雨量估计有几十毫米，地种叶菜肯定活不了，但是我们的菜一点问题也没有。”

“水培蔬菜还有一个优势，就是解决了农药残留超标的问题。由于叶菜在生长过程中接触不到土壤中的病原菌，病虫害极少，可以少打或者不用打药。即使是营养液，也可以采用臭氧等方式进行消毒，解决了叶菜长期以来面临的农药残留问题。叶菜由于生长周期短，只要营养充足，水培条件下完全可以生长良好，并且品质、口感也比传统土壤种植的好。”刘士哲说。“平时市场买的菜都被泡了水，蔬菜见水很快就腐烂了。而我们基地的蔬菜无病害、无虫害，又不泡水，低温保存当然不成问题。”绿垠基地一位员工介绍说，基地生产的蔬菜在冷藏状态下可放置7-10天以上不腐烂，不只是保存期延长，而且由于在流动的营养液中氧气含量很高，亚硝酸盐形成的途径被阻断，水培蔬菜亚硝酸盐含量也比土壤种植的更低，食用也更安全。与传统种植模式相比，虽然水培蔬菜的面积相对小，但是产量并不低。目前，绿

垠基地共有200亩大棚，每天每亩的产量约为30-50公斤左右，每年可以连续种植10-13茬，种植效率非常高。

除此之外，水培种植也很好地规避了当前劳动力短缺的问题。相对于传统种植，水培操作简单而且劳动量小，哪个年龄段的人都可以做，正如刘士哲所说：“水培蔬菜是一个可以从18岁干到80岁的工作。”

刘士哲认为，近年来我国设施农业发展很快，尤其是连续数年中央一号文件里都有大量篇幅关注设施农业，作为设施农业的重要部分，水培种植的市场前景值得期待。

育苗房

育备设施

现代装备提升生产力

当前，我国水培种植的机械化程度普遍不高，企业对机械化需求迫切。华南农业大学工程学院教授杨丹彤介绍说，水培种植的机械设备主要体现在四个环节。

一是育苗。当前的水培基地必须有单独的大棚用来育苗，目前由华业农业大学研发的育苗生产线，包括拌肥、搅拌基质、播种、上盘、下盘等，均采用机械化精量播种机一次成苗的现代化育苗技术。在绿垠基地的育苗棚内，我们看到了正在工作的自动播种设备。刘士哲介绍说，这套精准播种设备靠负压将种子吸上来，负压解除后，种子自然落下，这种设计可以避免种子受到损伤。机器内部是360度都有微孔的滚筒，靠红外线感应工作，当滚筒感应到苗盘时才会开始工作，未感应到苗盘时就停止工作，最大程度地节约了成本。据介绍，这套设备是广东科贸职业学院教授李志伟12年潜心研制的成果，在国际上处于技术领先地位，是目前国内最先进的育苗装备。杨丹彤说，机械化育苗是整个水培种植的核心环节，是投入人工最大、精力最高的环节，这个设备很好地解决了这个问题，仅需三个人即可完成整个育苗工作。据介绍，机械播种一个小时600盘，一个盘200个穴位，也就是一个小时可以播12万株苗，而人工一个小时顶多播10来盘，也就是一两千株苗。而且由于种子微小，一颗才零点几毫米，人工播种的话很难保证一个穴仅播一粒种，但是机械播种更精准，效率也更高，这对于节约用种量、降低劳动强度、提高生产效率具有重要的作用。

二是催芽。杨丹彤说，目前蔬菜种植中还有一个重要的设备尚未引起足够重视，那就是催芽设备。目前国内菜场都存在出苗不齐的现象，其原因就是没有催芽这个过程，在完全自然条件下，由于湿度不同、温度不同，生命力强的种子会先出芽，稍弱些的会晚出芽。传统种菜对催芽不重视，导致蔬菜长势不齐，这样无疑不利于机械化的推进。机械化收割要求蔬菜的高度必须一致，这也意味着农机农艺必须要融合才有可能谈机械化。在绿垠基地，我们参观了正在工作中的催芽车间，技术人员称，催芽室内保持恒温，整个催芽时间是2天，催芽成功后的幼苗长势整齐，为日后机械化收割奠

定了基础。

第三个环节是移栽。刘士哲说，在大棚里，机械化、自动化是未来发展的方向。他说，现在日本的植物工厂已实现了全程机械化。但是中国与国外的国情不同，国内的蔬菜品种尤其是叶菜的品种非常多，蔬菜种植尤其是叶菜种植目前来说要做到全程机械化是非常困难的。要实现机械化必须从源头开始控制，从播种、催芽、育苗全程都需要进行适合农机的规划。目前，几乎所有水培基地都已实现播种和育苗的机械化，但是后续工作仍需机械化的介入，比如移载环节急需机械化。绿翔机电总经理江海宇介绍说，绿翔公司已研制出移栽样机，目前正在进行适应性调节。江海宇说，由于机械手更精细，在移栽过程中不会伤到幼苗，而且速度更快，一次能抓10棵幼苗。据介绍，移栽样机目前可以完成两个动作，一是抓苗放苗，一个是自走。江海宇说：“下一步我们要适应绿垠基地的生产环境有针对性地进行开发。在我们的规划中，不单只是移栽，还要设计生产移动的苗床，要根据绿垠基地的种植特点来开发整套的机械，在现在的大棚里还有很多设备可以加进来，机械化是贯穿种植全程的。”

第四是包装、预冷和冷库，尤其真空预冷和冷库是非常重要的环节。众所周知，蔬菜价格波动大是因为蔬菜在正常情况下储存时间短、易腐烂，真空预冷最大的好处是把蔬菜表面的水分抽掉，把温度降下来。如果蔬菜外表没有水分，而且温度控制在5到8度之间，它的保存时间可以达到一个星期以上。通过预冷环节提高储存周期，直接提升了蔬菜抵抗价格波动的能力。

未来，随着水培生产管理设施中计算机和智能系统的使用，水培种植可采用与工业生产相似的方式，通过多学科、多种技术的融合及现代化机械的使用，使蔬菜种植成为一种可控环境的现代农业生产方式，从而有力地推动我国农业现代化的进程。

相关链接

建一个水培基地要花多少钱？能赚钱吗？

2013年为了建造绿垠基地，刘士哲专门做了一个可行性分析报告，尤其是对水培基地的投入成本、预期收益进行了详细、科学的测算。如今3年过去，绿垠基地每天生产的蔬菜通过线上线下两条销售渠道，已逐渐呈现出现供不应求的状况。刘士哲说，水培的成本包括两大块，一块是直接生产费用，包括人工费、肥料、种子、育苗基质等等。另一块是基础性建设投资的部分，包括大棚，种植设施等，刘士哲说：“我们的大棚是比较简易的，以实用为主，这样才能有效益。”据介绍，绿垠基地的大棚造价10万元/亩。刘士哲说，尽管水培基地一次性投入大，但是可以预见，水培的发展在未来很短的一段时间内将呈爆发式增长。

●固定资金投入：（面积为例）

1）大棚（规格：长35米；跨度6米）：5万元/亩

2）棚内离地高设管道水培种植设施：4.5万元/亩

●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、电、基质、种药：72、720、3 600、1 200（元/亩年）

包装袋、人工、运费：13 142、16 000、8 000（元/亩年）

●产出：

以种植叶菜类计算，每亩每年大约可以生产约2万公斤蔬菜（种植品种不同，产量有所不同），以每公斤蔬菜的售价8元计算，大约有16万元的产值。

●投资回收期：

如果以每亩大棚投资9.5万元、按照5年折旧计算，则折合每亩每年折旧费用为19 000元。

每亩每年生产总成本=年直接生产费用+基建投资成本=58 934+19 000=77 934元。