浙江省设施种植业机械化“四分” 进展、问题与对策

索利利, 石晓燕, 武萌, 徐青, 韩苏, 顾钰婷

(浙江省农业科学院, 浙江 杭州 310021)

设施农业是我国现代农业的重要组成部分, 在国民经济发展和农产品供给方面发挥着巨大作用,广义上的设施农业包含设施种植、设施养殖, 狭义上的设施农业仅指设施种植业[1]。2022 年3 月6日, 习近平总书记参加全国政协十三届五次会议联组会时指出 “要树立大食物观, 向设施农业要食物”。浙江省是一个人多地少的沿海省份, 素有“七山一水二分田” 之称[2], 耕地面积约129 万hm2, 占全国耕地的1.01%, 人均耕地面积仅0.227 m2, 约为全国人均耕地的24%。发展设施种植是保障 “菜篮子” 产品供应, 促进农民增收和繁荣农村经济的有效途径, 是实施乡村振兴的重要抓手[3-4]。当前, 我国农业生产已进入机械化为主导的新阶段。《“十四五” 全国农业机械化发展规划》 中指出, 到2025 年, 全国设施农业机械化水平达到50%以上, 加快推进设施农业机械化是农业机械化发展的重要任务[5]。本文根据浙江省“科技强农、机械强农” 的部署, 结合浙江省设施种植业发展现状, 按照分区域、分作物、分品种、分环节分析存在的短板及制约因素, 并提出发展路线图及建议措施。

1 设施种植业现状

浙江省设施种植业的发展起步于20 世纪80 年代, 早期的设施栽培以竹架大棚为主要类型, 以挡雨保温为主要目标, 结构简陋, 功能单一[6]。进入21 世纪以来, 浙江省大力发展设施农业, 尤其是2009 年浙江省人民政府办公厅印发关于大力发展设施农业的意见以来, 全省设施农业面积稳步发展, 设施结构不断优化, 生产水平逐年提高, 产业贡献日益提升, 在增加农民收入和实现乡村振兴中发挥了积极作用[7]。

1.1 设施农业规模稳步发展

2011—2021 年, 浙江省设施种植规模从244.64 万 座、9 9767 hm2增 加 至301.64 万 座、122 400 hm2, 面积年均增长率约2.3%, 见表1。

表1 2011—2021 年浙江省设施大棚面积情况

从设施分布看, 设施种植主要集中在台州、嘉兴、宁波、金华和湖州等地, 占全省设施总面积近70%, 设施面积排名前三的地区是台州、嘉兴和宁波, 设施面积分别为34 067、21 920 和13 533 hm2,与耕地面积之比分别为25.6%、36.4%和25.1%。从种植结构看, 设施栽培作物从蔬菜瓜果扩大到花卉、食用菌、中药材等多种经济作物上, 设施蔬菜面积最大, 占比约51%, 其次是设施水果, 面积占比约42%, 其他花卉、食用菌、中药材等面积占比约7%, 形成了以杭嘉湖及东南沿海等地区为主的设施蔬菜瓜果产业带、浙西南设施食用菌产业带, 以及以浦江大棚葡萄、台州大棚西瓜、温州乐清温室铁皮石斛等为代表的设施园艺基地。

1.2 设施结构不断优化

2010 年浙江省在全国率先将设施农业钢架大棚(含玻璃温室) 纳入中央农机购置补贴范围, 在补贴政策的促动下, 设施结构不断优化, 由塑料向钢架、由单栋向连栋、由普通型向智能型温室转变。2021 年, 全省设施大棚面积122 440 hm2, 标准棚(单体大棚、连栋大棚和玻璃温室) 和非标准棚(普通大棚和季节性大棚) 占比分别为49%和51%,从设施结构看, 全省标准棚以单体大棚为主, 占比高达74.9%, 连栋大棚和玻璃温室为24.3%和0.5%, 见表2。设施内适用的耕种、喷滴灌、智能化施肥装置、环境控制等农机装备得到广泛应用,推动了设施种植业生产水平的全面提升。

表2 2021 年浙江省设施大棚面积

1.3 设施种植产业贡献日益明显

设施种植改变了生产条件, 实现了一年多熟生产、一茬反季上市的高效种植模式, 极大地提高了土地产出率和主要农产品供给能力[8]。2021 年浙江省设施蔬菜种植面积占蔬菜种植总面积38%以上, 设施种植亩均效益远超传统露地生产方式, 在12 个设施蔬菜重点县 (市、区) 设施蔬菜产业对农村人均收入的贡献超过1 万元, 成为农民增收的重要渠道。

2 机械化现状

2021 年浙江省设施种植机械化水平为43.5%,比2020 年增加11.9 百分点, 实现了全省首次 “农业高质量发展” 大会提出的 “一年大突破” 的目标。设施种植机械化水平高于全国平均水平1 百分点, 虽低于全国第一的江苏省13.7 百分点, 但2019—2021 年差距呈缩小态势, 见图1。

图1 2019—2020 年全国、江苏、浙江设施种植机械化水平

2.1 不同区域机械化水平

与粮油作物不同的是, 2021 年浙江省设施种植机械化水平在平原和丘陵山区差距不明显, 但在海岛地区表现得相对薄弱。嘉兴、宁波、丽水、金华等4 个设区市设施种植机械化水平在全省处于前列, 均超过全省平均水平, 设施种植机械化水平最高和最低分别是嘉兴市和舟山市, 相差近32 百分点, 见图2。

图2 2021 年全省11 市设施种植机械化水平

2.2 不同作物、品种机械化水平

浙江省设施蔬菜机械化水平整体上高于设施水果[9], 设施蔬菜中叶菜类机械化水平最高, 可达到55%以上, 其次是结球类和茄果类; 设施水果中葡萄机械化水平较高, 可到40%以上。

2.3 不同环节机械化水平

设施种植各环节机械化水平差距较大。在耕整地和灌溉施肥环节机械化程度相对较高, 分别达到了90.0%和75.8%; 但在种植、采运、环境调控三个环节的机械化程度较低, 分别为16.3%、14.7%和39.0%, 与全国、江苏省差距较大, 严重地制约了全省设施农业机械化发展水平, 见表3。

表3 2019—2021 年不同环节机械化水平单位:%

3 制约因素

3.1 设施布局规划粗放

虽然浙江省形成了具有特色的杭嘉湖设施蔬菜瓜果产业带、浙西南设施食用菌产业带, 但在区域范围内, 设施种植仍然以个体农户分散经营为主,建设分散, 户均承包不超过0.67 hm2, 未能集中连片, 形成规模。设施种植品种多, 部分园区种植多达10 余种作物, 专业化程度低。在某些园区存在集中建设温室大棚, 租赁给农户经营的现象, 不利于机械化技术的推广应用。

3.2 基础设施建设水平低

标准棚中单体大棚占比高达75%, 单体大棚跨度6 ～8 m, 作物农艺要求成行种植, 动力机械加上机具长度在2 m 以上, 致使机械作业行程短, 空白区长, 再加上棚门、道路等问题, 限制了农业机械的应用[10-11]。单体棚基本上靠手动控制卷膜通风, 连栋大棚虽通风降温等实现了自动控制, 但室外遮阳自动化程度低, 制约了环境调控环节的机械化程度。设施大棚缺乏有效的建设标准, 建设中存在使用镀锌管类型不一、拱杆厚壁有误差、卡槽卡簧质量较差等问题, 建设过程中缺少监管, 导致建设中钢材结构强度不够、棚体结构不坚固等现象,影响了设施抵御自然灾害的能力。针对山地适用、蔬果等专用棚的建设标准尚属空白。

3.3 农机装备有效供给不足

设施种植作业环节之间的农机装备供给严重不平衡。一是种植和采运机械化水平低, 且增速缓慢, 见表3, 主要原因是缺乏适用农机装备, 如适用于浙江黏质土壤的国产精量播种、育苗嫁接、移栽收获等机具开发滞后, 进口机械购置、使用和维修成本高, 农户购机能力不足[9]; 采运环节以运输装备为主, 采收机械处于无机可用状态。二是机具作业质量不高。耕整地环节虽机械化水平高达90.0%, 但存在整地不平、垄高不够、表面土整得不够碎等问题, 影响后续种、管、收作业; 灌溉施肥环节国产灌溉施肥机准确度较差, 滴灌带差距大, 高精度喷滴灌设备依靠进口等问题亟待解决。

3.4 融合发展不足

在农艺农机融合上, 设施种植种类多、适宜机械化的品种少, 种植垄宽、行数没有充分考虑机械作业要求, 缺乏适合不同地区、作物、设施类型和栽培模式的设施种植栽培量化技术标准和规范, 多靠经验进行生产。在设施化智能化融合上, 设施种植机械自动化智能化程度低, 除环境调控设备外,运用物联网、5G、大数据等数字化技术构建的设施种植服务平台与机械融合应用场景少。

3.5 社会化服务配套能力滞后明显

浙江省现有各类农机服务组织3 208 个, 服务作业面积占农机作业总面积约20%, 与江苏省服务组织超过1.3 万个, 作业服务面积占65%的差距明显。服务领域主要集中在粮食产业及少数水果贮藏, 在服务环节方面以育苗、分选、冷藏为主, 在其他环节基本上没有。因设施农业规模较小, 社会化组织服务意愿不强。设施农业标准、信息与市场等配套体系不健全, 管理人员和专业技术人员缺乏。设施农业保险与金融服务力度不足, 抵御应对各类风险的能力有待提升。

4 发展目标及建议

4.1 发展目标

按照 《浙江省实施科技强农机械强农行动大力提升农业生产效率行动计划 (2021—2025 年) 》和 《先进适用农机具研制推广行动计划》 有关部署, 围绕设施蔬菜、水果、食用菌等重点产业, 以提高种植、采运和环境调控环节机械化为抓手, 推动形成基地规模化、设施标准化、生产机械化、服务社会化的设施种植产业体系, 实现设施种植机械化高质量发展, 为促进乡村振兴战略实施和农业农村现代化提供有力支撑。到2025 年, 设施大棚面积稳定在12 万hm2以上, 其中标准棚总面积达55%以上, 设施种植机械化水平总体达到50%以上。

4.2 发展建议

4.2.1 优化设施布局规划

加强规划引导, 制定浙江省设施农业发展规划, 明确设施农业产业发展主要目标、主攻方向、发展重点, 引导生产要素集聚, 加快产业转型升级。构建以 “政府引导, 企业主导、农民受益”的现代农业产业园为主要抓手, 围绕设施蔬菜、水果、食用菌等生产核心区, 选择优势明显、有发展潜力的主导品种, 统一规划, 连片建设, 推动设施农业规模化。加强非耕地现代设施农业产能建设,围绕统筹强化粮食与 “菜篮子” 产品稳定供给,进一步优化设施农业区域布局, 探索利用可开发的空闲地、废弃地发展设施农业, 引导新增设施农业产能由粮食主产区向非耕地区域转移优化。

4.2.2 推进设施建设宜机化和标准化

在设施种植传统优势区, 以规模经营、提档升级为方向, 重点针对占全省75%以上的单体大棚开展宜机化提升改造, 推进设施结构和环境调控向大型化、宜机化和智能化升级。制修订适宜不同地区及不同产业需求的标准棚、专用棚结构标准, 在台州、嘉兴、宁波等平原地区以抗风、抗压的单体大棚和连栋大棚为主, 适度发展遮阳棚、防雨棚等; 在丽水、衢州等丘陵山区重点发展山地大棚,标准棚总面积达到60%以上; 根据设施水果、育秧等设施空间结构、材料透光率、光照、温度和CO2浓度等需求的不同, 制修订专用棚标准; 支持设施蔬菜重点县创建省级设施蔬菜标准化示范园;同时培育设施大棚生产优势企业, 加强设施大棚设计、安装和施工过程中的监管。

4.2.3 加大设施种植农机化技术推广力度

聚焦设施种植精量播种、育苗嫁接、移栽和收获等环节技术装备短板, 以数字农业工厂、高水平农艺农机融合示范基地、农机创新研究试验基地等建设为载体, 鼓励地方出台政策, 研发、引进试用先进农机装备, 推广环境自动调控、水肥一体化智能控制和作物生长信息监测等技术。加快产学研用一体化深度融合, 在设施种植优势区建设高标准示范基地建设。在台州、嘉兴等有条件的地区率先实现叶菜类、结球类蔬菜设施种植全程机械化。

4.2.4 强化融合发展

加快推动品种、栽培、装备集成配套, 选育推广宜机化设施专用品种, 示范推广宜机化种植技术模式, 加强农机农艺技术合作, 统筹设施农业种植技术和农机化技术一体化引进、试验和示范推广,对主打品种制定合理的农机农艺融合栽培技术、作业规范和生产标准。推广环境自动调控、水肥一体化智能控制和作物生长信息监测等技术, 提升设施种植机械生产效率, 降低生产成本。

4.2.5 推进生产服务社会化

依托设施种植重点和地区特色合理布局与规划设施种植公共性、生产性和多元化的社会化服务组织, 开展大棚建造、维护保养、机具租赁、种苗供应、作业托管和加工销售等社会化服务, 加强对服务组织规范化建设的指导, 引导服务组织完善管理制度, 健全运行机制, 拓展服务范围, 提高服务标准。引导、培育设施大棚种植户或引入社会资金组建设施种植机械服务组织, 探索建立 “农户+合作社+龙头企业” 的生产方式, 开展种苗供应、作业服务和产后加工等社会化服务, 探索建立纵贯生产、加工、物流、销售的服务体系, 以社会化服务推动设施种植延链强链。

4.2.6 加强政策支持和资金投入

对标准棚的提升改造给予补贴, 促进设施种植机械化基础建设的完善。创新金融服务和保险政策, 针对大棚种植融资难问题, 推动金融机构对权属清晰的设施大棚设施装备开展抵押贷款; 政府出资支持设施种植补贴或完善种植生产政策性保险,建立防灾害防风险的基金, 减少农民在生产中的后顾之忧, 建立风险补偿机制。