设施农业技术和设备在南雄市南药产业园项目的应用

张朝玉，李 苇，王南森，刘冬冬

（1.南雄市乡村振兴服务中心，广东 南雄 512400；2.广东省现代农业装备研究所，广东 广州 510630；3.广东弘科农业机械研究开发有限公司，广东 广州 510555；4.南雄市雄鹏农业发展有限公司，广东 南雄 512400）

0 引言

南药是中药的重要组成部分，在广东有悠久的栽培历史，近年来广东大力发展健康产业和集“生产+加工+科技+品牌+流通+休闲旅游”为一体的特色南药产业园，带动当地农户种植南药致富[1-3]。

气候对南药的种植有很大的影响，南药的生长气候，要求年平均气温在20 ℃以上，平均相对湿度80%左右且多雾潮湿为宜，最适宜生长的温度为24～28 ℃；日平均气温在15 ℃以下时会影响南药生长，当气温大于36 ℃时，则会抑制南药生长，降低其品质[4-5]。因此，通过实地调查，了解南药设施农业技术现状，研究得出适宜的技术服务方案，提高设施设备技术支撑能力，同时应用到南药的种植中，可以实现南药的科学种植，最大限度减少气象灾害损失，促进南药增产、农民增收。

目前，南药育苗仍以一家一户“小农式”的传统育苗为主，生产周期长、种苗质量差、成活率低；从设施方面来看，仍以简易设施为主，环境控制和预防自然灾害的能力都比较差，存在灾后种苗难以满足恢复生产、灾后一段时间内仍无法保障南药正常生产而导致的市场供应波动的情况[6]。

相较于传统的南药栽培方式，南雄产业园采用高效的设施农业技术，具有技术水平高、生产效率高、综合效益高等多方面的优势，可以有效解决气候对南药的影响问题，同时在农民增收以及农业农村现代化发展等方面发挥积极作用。

1 南雄市南药生产现状

南雄市位于广东省东北部，素有“中国恐龙之乡”、“中国银杏之乡”等美誉，南药资源丰富，主要有银杏、吴茱萸、枳实、岗梅、丹参等30 余种，据惠州市农业农村局发布的数据，2022 年南雄市南药总种植面积达10 万亩（1 亩=0.067 hm2）以上，综合产值超11 亿元，因此，南药产业是发展南雄现代农业产业的有效途径[7-8]。

在南雄市构建南药特色主导产业，需要解决南药种子产量少的难题，其中，良种育苗是关键。通过良种筛选，采用先进设施农业技术设备，进行规模化、稳定性的种苗培育生产，可缩短南药繁殖周期，确保南药品质。

为了提高南雄市南药种苗繁育技术水平，提高繁育效率、种苗质量和种植水平，提高当地南药产业知名度，南雄市决定建设“南雄市南药产业园”项目，该项目可通过建设智能育苗温室及配套育苗催芽设备，采用科学化、机械化、自动化等高效先进的育苗技术，加快南药机械化种植进程，推进南雄市南药产业发展。

2 南药高效育苗的主要设备设施

南药高效育苗集良种筛选技术、精量播种技术、水肥一化技术、环境调控技术、物联网信息化技术为一体，以现代化、自动化的模式进行南药种苗的稳定生产。温室设备为南药育苗提供人工创造的最佳种苗生长环境，采用机械化、自动化、信息化等技术进行优质种苗批量生产，项目采用南药高效育苗技术设备，除了具备现代规模化生产的优点外，其建设育苗温室及配套设备降温、遮阳、节能、密封性能更好，实用性强，特别适合华南地区气候及作物生长，降低不良气候的影响，实现周期育苗，丰富市场供应[9-10]。南药高效育苗从播种到定植的全过程，包含了各种南药栽培技术，具体流程如图 1所示。

图1 南药育苗生产流程

2.1 温室设备

温室是南药高效育苗的重要设备。南雄市地处亚热带季风气候区，气候高温高湿，夏季多台风，因此温室需要重点考虑抗风排水功能建设。产业园示范点建设有连栋锯齿型薄膜温室，配置南药育苗技术设备，满足南药产业园生产需求。

温室主体结构采用国产优质热浸镀锌轻型钢结构，如图2 所示，自重轻、结构合理、强度高、抗腐蚀、抵抗暴风雨能力强，现场组装骨架，最大抗风等级可达11 级。采用水槽收集天面水，水槽采用专用轧机加工，钢性好，能承受1 名成人在其上面自由行走的重量，排水坡度为5‰。

图2 锯齿形薄膜温室

温室顶沿水槽方向设通长卷膜天窗，每跨设1排连续卷膜天窗，膜卷起高度约2.0 m，温室两面侧墙及山墙设两层电动卷膜侧窗，每层薄膜卷起高度约1.5 m，实现温室内热空气的散出。设计外遮阳系统，不仅可以在夏季调节遮光率、降低室温、保水保湿，配合通风窗，还可以大大降低温室运行成本，有利于夏季更好地利用自然通风降温，节能效果明显。当室外温度超过30 ℃时，需要采用风机湿帘强制降温手段。

在温室内设计环流风机，可增强温室内空气流动，使室内气温较为平均，改善室内外空气交换，增强通风效果，降低室内温度、湿度，增加室内二氧化碳浓度。

2.2 苗床设备

温室内配置移动苗床，采用高度0.7 m，宽度1.8 m 的活动床架，苗床放置不动时互相挨在一起，使用时可以通过滚动轴承管左右移动，床架最大横向移动距离为0.6 m，床架自带防翻装置,承重为50 kg/m²，在床身之间设有小路，方便操作且节省使用面积。温室移动苗床结构设计图及关键部件分别如图3 和图4 所示。

图3 移动苗床结构图

图4 移动苗床关键部件

2.3 催芽设备

催芽室可为良种育苗提供良好的催芽环境，如图5 所示，智能催芽室通过调节室内温湿度，提高出芽率，室内便于清洗和消毒，可调控温度范围16～30 ℃，湿度可控范围60%～90%，控湿准度±5 %RH。催芽室采用50 mm 厚聚氨酯隔热双面彩钢板，保温保湿。设计玻璃视窗，方便室外观摩。

图5 智能催芽室

2.4 水肥喷灌系统

南药育苗栽培，要求营养液EC 的精度高，因此采用“混液罐方式的混肥结构”，在施肥机的混液罐中进行肥料的充分混合和调整。相对于在通往温室的灌溉管道中进行混液的管道在线混肥式施肥机，突出的优点是施肥精度较高，属于精量施肥机。

经EC 和pH 值校准调整过的营养液，通过施肥机输送到温室肥液罐，再通过灌溉系统作用于种苗。灌溉采用吊喷灌溉系统，设计自行走式喷灌车，如图6 所示，其喷头每个出水点应配置3 个不同流量的喷头，分别用于灌溉、喷药、喷洒营养液。喷头间距应保证床面喷洒均匀，喷灌车电机、控制箱在温室一端，水管在轨道上方或呈U 型或呈一字型。采用程序控制，速度可调，运行平稳，浇水均匀，操作方便，对温室遮光影响小，可用于长度在100 m以上的温室。

图6 行走式喷灌车

2.5 物联网监控系统

温室物联网系统主要含自动化控制柜、气象站（包含室外温度、室外湿度、室外光照、风速、风向、雨雪信号）、无线集成传感器（包含温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、基质温度、基质湿度、露点温度）、温室环境参数悬挂式数字显示屏等。

用户可以实现本地和远程监控设备状态，包括运转情况、浇水控制、温湿度监控等，并实现环境与设备联动，比如当环境温度低于指定值时，自动进行升温操作，土壤湿度低于指定值时，进行自动浇水操作，同时可以对设备进行定时控制。采用监控摄像技术实时查看植物生长情况，方便用户监控植物生长。图7 为温室物联网监控系统示意图。

图7 温室物联网监控系统示意图

3 结语

南药产业是南雄市重点支柱产业之一，也是当地特色优势产业。随着南药产业生产向标准化、规模化发展，同时受劳动力成本的不断攀升以及灾害性天气、病虫害的影响，传统方式已无法满足高效种植生产的需求，产业化、标准化、商品化的良种栽培是当前南药产业发展的需求。气候、市场供需的不确定性影响导致种植户对南药产品的时间、品种等需求不确定，影响规模化南药产品的销售。因此，在产业园项目规划建设时，应结合南雄当地气候及市场条件，着重解决以上问题。南药高效种植设施设备包括温室、苗床、灌溉、催芽等，将设施农业技术装备应用到南药产业园项目中，可以保证南药最优化生产，加快机械化种植进程，实现南药产业的优质、高效发展。