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回顾与展望——北京蔬菜设施园艺技术发展70年

来源: 蔬菜
阅读 529 | 0 | 2019-09-28 |

蔬菜产业是北京农业的传统优势产业,长期以来,在城市蔬菜供应保障和农民增收致富方面发挥了重要作用。设施蔬菜作为北京蔬菜生产的主要方式,发展历史悠久。新中国成立70年来,随着首都经济社会的持续发展和蔬菜市场需求的不断提高,以及塑料、化工等相关产业的科技进步,北京设施蔬菜生产面积逐渐扩大,蔬菜设施园艺技术水平显著提升,经历了一条设施结构由简易到高效、配套技术由传统到现代、蔬菜种类由单一到多样的发展之路。

纵观北京蔬菜设施70年的发展,从设施类型上看,有3个明显的发展阶段(表1)。一是1949—1970年,设施主要以加温温室和老式阳畦为主,设施类型单一,面积增长较慢;二是1970—1990年,中小拱棚和塑料大棚开始出现,并逐渐成为设施生产的主要方式,设施面积增速加快;三是1990年至今,加温温室和老式阳畦基本淘汰,塑料大棚和节能型日光温室快速发展,成为生产主流,设施面积迅速增加,2012年达到历史最高,形成了目前以设施蔬菜为主体的蔬菜生产新格局。伴随着设施类型发展的不同阶段,北京蔬菜的设施园艺技术也经历了3个重要的发展时期。

蔬菜传统设施生产技术总结提升时期

新中国成立后,北京为适应国家经济建设需要,保障城市蔬菜供应,调剂冬、春淡季蔬菜花色品种,通过开展丰产竞赛活动,表彰劳动模范,发展纸窗土温室、玻璃土温室、改良式温室[1]以及老式阳畦及改良阳畦(戳玻璃洞子、小暖窖),并配套风障畦及简易地面覆盖进行设施蔬菜生产。1964年起将小拱棚用于蔬菜生产试验。到1970年,北京温室发展到7 298间,阳畦稳定在66 691畦, 薄膜小拱棚达到53.93 hm2 (809亩) 。

主要技术内容

◎组织丰产竞赛,总结丰产经验

党和政府派出技术干部到菜区生产一线蹲点、观察、指导设施蔬菜生产,总结丰产竞赛技术经验。如北京市农林局技术干部王铁钤1953年总结的“北京市劳模李墨林的温室黄瓜生产经验[2]”、鲁仁庆1954年总结的“京郊土温室青韭栽培技术[3]”、马大燮1955年总结的“北京敞韭的栽培介绍[4]”,国营农场李耀华总结的“软化芹菜栽培法[5]”等,推广北京温室、阳畦蔬菜栽培技术。

表1 1949—2019年北京郊区设施发展情况

表1 1949—2019年北京郊区设施发展情况

◎系统开展调查,提升理论水平

1954—1955年,政府组织有关专家或教授,开展了对北京郊区蔬菜温室、阳畦蔬菜栽培的系统调查和总结,使北京近郊菜区农民独具特色的温室和阳畦设施结构、性能及栽培生产经验得以提升到理论水平。1956年9月出版了蒋明川主编的《北京市郊区温室栽培》[6]和邹祖绅、刘步洲主编的《北京市郊区阳畦蔬菜栽培》[7]2册专著。1959年中国农业科学院蔬菜研究所调查总结出版了《北京、天津、旅大的蔬菜早熟栽培》,这均为推广北京的传统蔬菜设施起到了重要作用。

1959年第4期《园艺通报》中“建国以来保护地蔬菜栽培研究工作的主要成就”一文[8],概括指出:“京郊劳动人民的这些宝贵经验,经在各地试验成功后,现已逐步推广到天津、上海、东北、华北、华中、内蒙、西北、西藏和蒙古人民共和国等地,栽培面积迅速增加,如天津市在1954年以前没有温室,阳畦只有29 167 m2,到1958年,已有加温温室226 446 m2、日光温室216 667 m2、阳畦844 097 m2;包头市以往没有保护地栽培,自1955年开始示范推广工作后,至1958年已有加温及日光温室32 176 m2,阳畦及温床31 990 m2;辽宁的温室、阳畦1957年分别为50 hm2及24 hm2, 1958年分别增加到了110 hm2及60 hm2。”

◎创新设施结构,改进改良阳畦

1955—1957年,北京农业大学聂和民等对应用已有30多年但尚未普遍推广的改良阳畦进行结构改革,优化了阳畦仰角,改进了阳畦后墙和外围防寒保温措施。20世纪60年代,被国家农业部作为小型日光温室进行了推广[9]

◎引进新型材料,塑料小拱棚兴起

1957年3月北京引进日本聚氯乙烯薄膜(当时称玻璃布),徐顺侬等人先后在蔬菜露地、阳畦、日光温室栽培上进行了试验[10],揭开了北京蔬菜设施覆盖材料革新的序幕。1960年,北京农业大学、北京化工研究院、上海化工厂联合开展了“早春用塑料薄膜覆盖对番茄早熟丰产及塑料薄膜在农业应用上的广阔前途”课题研究[11]。1961—1962年,刘步洲等人采用玻璃和上海产的聚氯乙烯薄膜(玻璃布),进行了“黄瓜覆盖栽培早熟丰产问题的研究”[12-13],在覆盖方式上,认为小拱棚覆盖形式增产效果最好。1964年春,北京市蔬菜办公室组织近郊菜区到北京农业大学试验站参观;由此,蔬菜小拱棚栽培开始在京郊试验生产[14]

◎劳动模范引领,带动技术推广

李墨林是丰产竞赛中涌现出的温室劳动模范,多年从事温室蔬菜生产,具有丰富的实践经验和高超的技艺,只要他走进温室,脱掉上衣,来回走一遍,哈口气一看,就知道蔬菜“冷不冷”;看看菜叶尖,就知道“热不热”;捏捏菜叶子,听听响声,就知道蔬菜“饿不饿”、要不要增加水分和肥料。1952年李墨林温室生产合作社,每间温室产出蔬菜达到73 kg, 1953年达到91.5 kg。1954年春,李墨林挑选了15个新鲜番茄和20条顶花带刺的黄瓜,送到中南海,表达对毛主席和共产党的感激之情。

1959年1月,诗人田汉参观四季青人民公社蔬菜温室生产时,写下了一首赞美诗:“一带芦帘卷锦屏,轻轻护住暖房春。外边是朔风如刀,枯野草,里面是热风拂面,发新春。黄瓜红柿天天长,韭菜青葱密密生。寒冬能结夏秋果,真可称名不虚传四季青”[15]

李墨林带动郊区温室发展,并到外省市指导温室蔬菜生产,为北京温室蔬菜栽培在我国北方各地普及发挥了重要作用。

主要成效

20世纪50—60年代,北京郊区发展了以加温温室、阳畦为代表的传统蔬菜设施栽培,取得了显著成效。调节了冬春蔬菜品种供应,体现了北京具有悠久历史的精耕细作的蔬菜生产技艺。

老式阳畦是因地制宜、就地取材,因陋就简而建成,在外界气温不适宜蔬菜作物生长的冬春季节能提早育苗、生产和供应新鲜蔬菜的设施场地,是京郊菜农的一项了不起的创造,对处于经济不富裕时代的北京地区蔬菜生产供应发挥了重要的历史作用。老式阳畦蔬菜生产茬口安排和应用技术之精华,至今仍有启迪作用。

单屋面北京加温温室是设备较为完备、管理技术复杂、要求较高的设施类型,通过燃煤加温和“水”“火”“风”的管理,实现严冬季节能够生产和供应新鲜蔬菜,尤其是黄瓜、番茄、菜豆等喜温蔬菜,改变了历史上北京冬春季蔬菜市场白菜、马铃薯、萝卜等冬储蔬菜一统天下的局面,其环境控制措施至今仍对设施蔬菜冬春季生产管理有着启迪作用。

随着塑料薄膜覆盖设施和节能型日光温室等新的栽培设施在北京郊区的推广,传统蔬菜设施因存在着时代难以避免的劳动强度大、土地利用率低、生产效率低的弊端,加上燃煤量大、污染环境等问题,逐步退出了冬春季节蔬菜生产的历史舞台。

塑料薄膜覆盖栽培技术大力发展时期

20世纪60年代末,尤其进入20世纪70—80年代,北京大力发展蔬菜薄膜覆盖栽培,近郊菜区形成了以薄膜温室、大棚、中小棚、蔬菜地膜覆盖为主体和少量传统设施及风障畦相结合的设施蔬菜栽培生产体系。

主要技术内容

◎半拱圆型覆盖结构兴起

1970年秋冬,北京市农业局在石景山公社下庄生产队召开现场会议,推广下庄通过反复试验自力更生创建的半拱圆型薄膜覆盖“简易温室”,该温室是在阳畦罩薄膜的小拱棚基础上,将薄膜覆盖畦和玻璃温室相结合,充分吸取了两者的优点[16]

这一时期,北京市的蔬菜科技人员驻点郊区基层,在朝阳区小红门、双桥、太阳宫、星火公社,丰台区南苑[17]、卢沟桥,海淀区玉渊潭、四季青公社[18-19],先后对传统阳畦、改良阳畦、玻璃温室进一步革新,使之成为半拱圆型薄膜覆盖温室。结构革新的共同特点是:以草帘代替蒲苫;以竹竿弓架、农膜覆盖代替阳畦玻璃木框和温室玻璃屋面;创新性地以土墙代替阳畦风障,形成了半拱圆型的薄膜改良阳畦和薄膜温室,依据覆盖畦宽度大小分为薄膜温室(薄膜小洞子)、薄膜改良(革)阳畦。

◎塑料大棚开始发展

1971年秋,朝阳区小红门公社龙爪树十一队建设了一个533 m2 (0.8亩)的竹木结构塑料薄膜大棚,覆盖多年生大椒生产,取得成功;中国农业科学院蔬菜花卉研究所档案室资料记载,1971年丰台区南苑公社西铁营大队,建设了3个不同规格的竹木结构大棚,覆盖生产番茄,最大的一个面积为800 m2 (1.2亩)。北京郊区蔬菜大棚由此兴起并开始发展,1972年底郊区大棚发展到17个,1973年发展到127个[20],1974年发展到770个,1975年大棚面积发展到93.33 h m2 (1 400亩),同时大棚结构由竹木结构向竹木混凝土结构、全钢结构方向发展。

朝阳区双桥公社东柳生产队,1976年出现了866.7 m2的高产大棚,技术员耿玉恒于1975年12月22日播种“长春密刺”,采用营养土方育苗,火炉加温,在1976年2月26日定植,3月15日始收瓜,8月7日拉秧。总生长期230 d,采瓜期146 d,创造了北京春大棚黄瓜每667 m2产量15 805 kg的历史纪录[21],日均收瓜108.25 kg。

◎蔬菜地膜覆盖逐步推广

1978年10月,大连市荣誉市民、日本米可多化工株式会社会长石本正一,应邀参加了北京举办的十二国农业机械展览会,他在会上首次展览了日本米可多的农用地膜。国家农林部科技司组织有关单位和技术专家,与石本正一进行了座谈交流,引进了整套地膜覆盖技术。

1979年春, 北京市在朝阳、海淀、丰台3区开始试验鉴定地膜的应用效果, 经1979—1981连续3年的试验得出:覆盖地膜比不盖地膜的各种蔬菜, 普遍表现产量、产值增加明显, 均没有发现减产减收的现象[22]。由此, 北京自1982年起在郊区全面推广地膜覆盖栽培, 当年推广面积超过4 000 hm2。花生、西瓜地膜覆盖也逐年开展起来。到20世纪80年代中期, 成为了常规技术, 近郊菜区年地膜覆盖春播蔬菜面积超过6 666.67 hm2

◎科学研究设施结构性能

蔬菜设施的结构决定其性能,性能决定其应用。而设施结构又受到建造材料、风载、雪载条件的制约。20世纪70年代初,针对刚刚兴起来的薄膜覆盖,北京市农业科学研究所蔬菜室、气象室驻小红门基点的祝旅、师惠芬、钟惠宏等,调查研究总结了薄膜覆盖的小型拱圆覆盖、薄膜温室、薄膜大棚的覆盖性能,科学划分了薄膜棚内的季节;开展了高温闷棚、温湿度调节和霜冻、大风、雪载及其预防[23],以及黄瓜产量形成的光热条件等研究,为发展各类蔬菜设施提供了技术支撑,形成的有关技术数据至今仍在国家蔬菜设施园艺教材中使用。

◎规范设施名称和结构参数

1979年早春2月下旬的雪灾,加速了北京推进大棚设施结构的选型与设计工作。20世纪80年代初,北京生产、科研、教学部门相结合,对郊区菜农在生产实践中创造的薄膜温室、塑料大棚、中小棚等设施,统一规范了名称,即加温温室、大棚、中小棚、老式阳畦4种生产设施类型。“七五”期间推进近郊区现代化商品菜基地建设,科技工作者依据生产实际调查和技术论证,确定了郊区发展蔬菜温室、大棚、中小棚的7种结构参数[24]

温室,以拱圆形薄膜温室为主,为2种结构规格:Ⅰ.冬季生产温室:以拱圆形薄膜温室为主,加温用土炉子;温室后墙高度不宜过高,宜1.7~2.0 m;墙体采用三七砖墙;空间不宜过大,跨度不超过5.0~5.5 m,最大为6 m;温室脊柱到前沿距离与脊柱高度之比以2∶1为宜。Ⅱ.育苗温室:宜选用温室高度稍高、空间稍大的拱圆形温室或三折式玻璃温室,用锅炉加温;温室后墙高度2 m;墙体采用三七砖墙;空间可稍大,跨度可达到6~7 m;温室脊柱到前沿距离与脊柱高度之比以2∶1为宜,前后排温室之间的距离为温室脊高(最高点)的2.5倍。

大棚为3种结构:Ⅰ.竹木结构大棚:以跨度12 m合适,高度2.3~2.6 m,边高不少于0.8 m,以1.0~1.1 m为佳;以6排立柱、纵向每3 m一根柱,加吊柱,水泥柱为好。Ⅱ.普通钢架(圆钢)大棚:用直径14~18 mm的圆钢焊接而成,无立柱,跨度12~14 m,高度2.6~3.0 m,边高1.0~1.4 m;考虑使用二层幕。Ⅲ.镀锌管式大棚:用1.5~2.0 mm的薄壁管,跨度8~10 m,高度不超过3 m,长50~55 m,双梁加固,双肩和棚顶用卷膜机放风;薄壁管要热镀锌,镀锌质量要有标准;推拉门。

中小棚2种结构:Ⅰ.改良阳畦(中棚,有后墙、山墙,半拱圆覆盖):跨度3 m左右,高1.0~1.2 m,前拱架为全钢架或钢、竹相间的花架子。Ⅱ.小棚(小型拱圆):跨度≤6 m,不带后墙、山墙的中小型拱圆棚,可参照中日设施园艺场西局场引进日本的中小棚建造。

主要成效

◎设施产量水平和供应能力稳步提高

发展蔬菜设施的目的,是解决北京冬春淡季蔬菜生产与市场供应,满足城市居民不断提高的生活需求,提高设施蔬菜单产,这是任何时代的科技人员不断追求的永恒课题。1973年11月,北京市农业科学研究所驻小红门基点的祝旅等人,针对郊区塑料大棚发展迅速,但存在问题较多的现实情况,策划成立了由部分公社、试验站参加的“春季塑料大棚黄瓜早熟、丰产联合试验网”,以引导大棚走向高产和周年生产供应。

1975—1978年,王耀林等以卢沟桥公社马连道为基点,试验研究大棚番茄、黄瓜高产栽培技术。在1975—1977年连续高产的基础上,1978年更上一层楼:在番茄高产方面,马连道六队2号大棚番茄,采取双层覆盖、热风炉加温、棚四周围草苫保温的措施,前一年12月18日薄膜温室育苗,3月2日定植,667 m2种植4 200株,采摘10~11穗果,8月7日拉秧,创造了667 m2产番茄1 5821 k g的北京春大棚番茄高产纪录[25];在黄瓜高产方面,马连道六队1号大棚黄瓜,采取春、秋两茬高产技术研究,1月25日播种第1茬,7月17日播种第2茬,两茬黄瓜的生育期总计319 d,其中采瓜期186 d,采瓜期日均收瓜111.7 kg,创造了大棚黄瓜全年两茬667 m2产20 768 kg的新纪录[26]。四季青基点的陈殿奎等对大棚早春抢种一茬叶类菜进行了观察研究,以油菜为主,探索如何在不影响下茬果类菜适时提早的前提下,又能使油菜的单产获得最佳效果,明确了油菜严格的播种、定植期,明晰了大棚油菜的生长发育和产量形成的规律[27],为大棚周年高效生产提供了技术支持。

1987—1990年,北京市农业技术推广站在郊区组织了春大棚黄瓜高产竞赛,4年间建立示范点96个,面积15.77 hm2 (236.6亩),667 m2平均产量7 311 kg。推广了春大棚炉火加温、多层覆盖、抗病良种、培育壮苗、综合管理等高产栽培技术,使高产点黄瓜生长期稳定在152~159 d,其中定植苗龄为51~55 d,收瓜期维持在75 d左右,每667 m2日均收瓜达到75~104.5 kg。通过竞赛活动,郊区春大棚黄瓜生产面积由1986年的266.67 hm2 (4 000亩)发展到1990年的412.73 hm2 (6 191亩),667 m2平均产量由1986年的3 350 kg提高到1990年的4 752 k g。同时也落实了市政府“七五”期间郊区现代化商品菜基地建设意见[28],到1990年底,北京郊区蔬菜设施发展到3 445.2 hm2,其中近郊菜区为2 697 hm2。据统计,1990年1月份,北京1 086万人口,人日均供应设施新鲜蔬菜达到99 g,有效保障了淡季蔬菜的市场供应。

为加快高产技术普及,北京市农林局、北京市农业科学院的蔬菜科技人员,将系统调查梳理总结的郊区蔬菜传统设施、薄膜覆盖设施栽培技术,于1976年12月编辑出版了《北京市蔬菜生产技术手册》一书。1983年又出版了“北京蔬菜栽培知识丛书”系列——《薄膜覆盖蔬菜栽培》(王耀林、祝旅主编)。这些技术资料和书籍,为北京郊区蔬菜薄膜覆盖栽培技术的普及做出了贡献。

◎新技术引进推动设施蔬菜实现新跨越

该时期国内外蔬菜科技交流频繁, 推动北京设施蔬菜实现了历史性跨越发展。

◆引进快速育苗技术

1978年海淀区农业科学研究所、北京市农业科学院蔬菜研究所将南方水稻育苗技术引用到蔬菜育苗,电热快速育苗及基质育苗开始推广应用。

◆开发地热利用技术

昌平小汤山地区有丰富的地热资源,经过相关技术专家集体论证,1984年建成了北京首家利用地热生产特种蔬菜的小汤山特菜基地,引领了我国的地热特种蔬菜的发展。此外,延庆区西关村和海淀区西苑村,也利用工厂余热,开展了温室蔬菜生产。

◆研究无土栽培技术

“七五”期间,北京农业大学刘步洲、中国农业科学院蔬菜花卉研究所郑光华等人开始了无土栽培技术研究。

◆引进连栋温室及配套技术

1972年北京西郊国营巨山农场建成了第1栋小型现代化连栋温室,用于特殊需求生产;1977年我国第1栋国产大面积现代化大型连栋温室玉渊潭大温室建成并投入生产,北京农业大学朱其杰,北京市农业科学研究所师惠芬、王志刚、吴毅明,海淀区农业科学研究所阮雪珠以及玉渊潭公社科技人员就温室结构及建造、温室性能及栽培进行了试验研究。1979年我国引进的第1座现代化大型温室四季青大温室建成投产;1981年北京第1座引进的美国拱形连栋温室(5 440 m2),装备有湿帘降温设备,在琅山苗圃建成投入使用;1986年2月我国首座现代化无土栽培蔬菜工厂[29]在航空工业部长城科学仪器厂建成,工厂占地289 m2,栽培面积378 m2,北京市农业局向士英负责生产技术,开阔了人们视野;1986年在丰台区建成了北京中日设施园艺西局试验场,引进了日本大、中、小棚及无土栽培设施与设备等园艺技术,提升了北京蔬菜设施园艺水平;北京市农业科学院蔬菜研究所陈殿奎负责技术引进的丰台区花乡育苗厂,于1987年建成投产,成为北京也是我国第1家机械化无土育苗工厂,年产蔬菜商品苗1 000万株;1988年由日本赠送的北京第1家水培叶类蔬菜小型工厂(1 000 m2),在小汤山特菜基地建成投入生产,为亚运会特菜供应做出了贡献;1989年我国引进的第1座双孢菇工厂,在密云建成投产,日产2 t,解决了部分北京涉外高档饭店的需求。

日光温室为主体的设施农业迅速发展期

2 0世纪9 0年代至今,是北京郊区以节能型日光温室为主体的设施农业迅速发展时期,到2019年春,郊区设施农业面积稳定在12 815.47 hm2 (192 232亩),其中日光温室6 0 0 1.2 7 h m2 (9 0 0 1 9亩)、塑料大棚6 067.6 h m2、连栋温室746.6 hm2。尤其近几年来,设施农业效益进一步提高(表2)。

主要技术内容

◎日光温室兴起与发展

北京日光温室源于20世纪50年代的改良阳畦。北京国营西郊农场在大面积改良阳畦生产的基础上,为突破冬季生产喜温性蔬菜限制,1957年建造了大、中、小3种类型的不加温温室(日光温室),生产实践结果是:不加温温室冬茬只能生产耐寒类蔬菜,秋、春茬可生产瓜、果类喜温性蔬菜[30-31]。直到20世纪70—80年代近郊菜区蔬菜设施转变为塑料薄膜设施后,仍然未能解决冬季生产喜温性蔬菜这一问题。

“七五”期间发展远郊菜田,为降低设施成本与生产投资,1988年3月1日,北京组织到海城、瓦房店等地参观学习,当年秋季在平谷、顺义建造了具有明显保温效果的日光温室,其中劳动模范平谷放光村李广顺所建的日光温室,在1988—1989年度冬春季节,取得了不用燃煤生产黄瓜的首次成功[32]

1988—1993年,革新而成的北京长后坡型与短后坡型节能型日光温室,土墙墙体厚度达到北京冻土层厚度80 cm或以上,温室脊高与脊高至温室前沿的距离之比约0.6,后坡仰角提升到30°以上。设置了温室前沿防寒沟,夜间前屋面改用4层牛皮纸被和草帘或双层草帘覆盖。北京市农业技术推广站还试验、调查、总结了节能型日光温室的小气候性能及其应用技术[33]。如此,其温室严冬季节精心管理,室内气温平均可达16℃,最高温度可达到36℃,最低温不低于10℃,不燃煤加温可以生产喜温性黄瓜等蔬菜。

表2 2012—2018年北京郊区设施农业面积与收入情况

表2 2012—2018年北京郊区设施农业面积与收入情况

注:2017、2018年面积数是遥感监测数字;其他数字来源于统计局。

1991年10月8日,北京市蔬菜学会将新型日光温室定名为“节能型日光温室”[34]。开始在郊区示范推广。1995年政府在平谷东高村、顺义沿河、大兴礼贤、通州胡各庄建设了4个示范园区[35],每园区建节能型日光温室6.67 hm2 (100亩),示范引导郊区节能型日光温室发展。

针对远郊蔬菜基地快速形成的新形势,1994年出版了一册由北京市人民政府农林办公室、北京市农业局主编的《蔬菜栽培技术》,介绍了当时郊区的保护地蔬菜栽培情况及技术,为远郊蔬菜基地的设施蔬菜发展起到了技术支撑作用。

随着郊区种植结构调整、城乡一体化发展,北京市政府于1999年1月21日、2006年4月24日、2008年6月28日3次出台了扶持无柱形大跨度日光温室和钢架大棚发展的政策[36-38],持续不断地促进了郊区农业设施的迅速发展,形成了以日光温室、大棚设施为主体的都市型现代农业。

◎日光温室结构不断创新

“九五”期间,北京蔬菜研究中心,针对北京长后坡节能型日光温室以土为主、有立柱、空间小,短后坡节能型日光温室墙体多为砖墙,内添炉渣、珍珠岩、岩棉等不尽人意,炉渣吸湿后保温性降低,岩棉等价格相对较高的问题,参照节能型日光温室结构参数,开展了日光温室新型结构及建筑材料的研究与应用,1999年7月,向北京市农业局提交了6 m跨日光温室结构设计图、8 m跨育苗专用日光温室结构设计图以及新型保温被和自动卷帘装置。并在郊区大兴、顺义、朝阳、房山等地及外省市推广应用,将北京郊区的节能型日光温室设施提高到一个新的水平。

1999年,郊区个别企业和菜农引进了山东寿光下沉式日光温室,用于冬季生产。2015年密云区为发展秋冬春长季节番茄生产,扶持发展砖钢结构下沉式日光温室,跨度达到12 m。2015—2019年连续4个年度,采用基质栽培,一般8月中旬前后育苗,9月中下旬定植,翌年7月下旬拉秧,定植后田间生长期超300 d,单株收获果穗稳定达到33穗,单产15.2 kg/m2,创造了北京地区日光温室穗番茄长季节栽培的历史新记录。2016年,大兴区庞各庄四季阳坤农业公司,始建大型单拱圆单栋大棚4个,大棚脊高8 m、跨度达到38.5 m、长度160~210 m。2017年春季投入蔬菜生产,瓜果类和叶类蔬菜相结合,做到了1年3茬生产。同期,还建成了无柱、内跨16 m、脊高8 m的育苗用大空间日光温室2栋。大空间的蔬菜设施,为机械化和无土栽培长季节生产提供了空间条件,为北京设施蔬菜的未来发展提供了新的希望和案例。

实践证明,节能型日光温室不是加温温室,冬季生产尽可能不加温,因此其采光、保温结构至关重要。北京30年的节能型日光温室生产实践表明:日光温室结构及材料好、中、差的标准只有一条:凡是生产实践中,能越冬生产喜温性蔬菜的为好;不能越冬生产喜温性蔬菜、但能生产耐寒类蔬菜的为一般;冬季不能生产蔬菜而闲置的为差。离开这一标准去谈日光温室结构先进与否,都是舍本逐末,昙花一现热闹一阵罢了。

◎工厂化蔬菜生产逐渐发展

进入新的世纪以来,北京工厂化蔬菜开始大步发展,主要有水培蔬菜工厂、芽苗菜工厂、食用菌工厂。

◆蔬菜工厂

北京顺义顺鑫农业长青蔬菜有限公司,采用合资方式,从1994年4月开始,投资360万美元,引进加拿大“深池浮板种植技术”水培生菜,建成了大型温室水培蔬菜工厂,占地1.5 hm2,形成从播种、育苗、成菜、包装为一体的工厂化流水线生产方式,20世纪90年代末期,实现日产生菜10 000棵。

江泽民总书记考察的北京锦绣大地农业股份有限公司,是“国家科技部工厂化农业示范基地”,自投资900万元,1999年11月建成了具有完全自主知识产权的蔬菜工厂,占地近1.5 hm2,采用无土栽培、物理防虫、自动化系统控制温度和湿度的方法,运用潮汐台培育生菜幼苗,每个大棚均采用不同的温度、湿度以及二氧化碳浓度,保障不同发育时期的生菜正常生长。一棵生菜苗约经50 d的培育,成熟后每棵菜的质量均在220 g左右,成为了北京第2家无公害蔬菜生产工厂。

2010年,北京人均G D P为10 910美元,突破1万美元大关,达到了1978年荷兰开始推广无土栽培时的GDP人均水平。北京学习荷兰大型现代温室的发展成果,于2011—2012年度,在小汤山特菜大观园,率先将大型连栋温室应用于番茄工厂化生产探索,2012年取得了番茄单产30 kg/m2的初步成绩。2016—2017年度,大兴“宏福农业”5 hm2大型温室投入工厂化番茄生产,实现了番茄41 kg/m2的产量新突破。

经过2012—2019年连续多年的实践,可以肯定:北京地区发展现代化大型温室番茄是可行的,通过环境控制、无土栽培、水肥一体、植株调控、防控病虫,8月份上中旬播种,9月中下定植,翌年6月初封顶,大中型番茄可收获30穗以上,实现单产50 kg/m2及以上是没有问题的。而采取春、秋两茬栽培则没有充足的时间完成产量形成需要的果穗数,因而不可取。

◆食用菌工厂

新世纪以来,郊区开始大面积发展食用菌工厂,目前已建成20余家工厂生产企业,其中2010年成立的北京正兴隆生物科技有限公司,主产杏鲍菇,日产量达40 t。2010—2011年,北京市农业技术推广站邓德江负责对日产2 t的密云“生茂”食用菌工厂的生产设施进行改造,引进荷兰双孢菇关键控制设备、改造车间温湿环境、新建培养料发酵隧道,2012年实现了双孢菇单茬产量32 k g/m2,达到当年的国际生产水平。食用菌工厂提高了劳动效率、资源利用率、土地产出率,成为北京都市型现代农业的组成部分。

◆芽苗菜工厂

中国农业科学院蔬菜花卉研究所王德斌研究员、张德纯研究员,学习研究北京全封闭式植物工厂无土栽培萝卜芽技术,经过大量试验,到90年代中期,率先在北京丰台区“绿山谷农场”蔬菜园建立芽苗菜工厂,开启了工厂化生产芽苗菜时代。新世纪以来,2005年“方圆平安”豆芽菜工厂在通州区建成投产;2013年“中禾清雅”芽苗菜在北京顺义赵全营镇建成投产,具备年产上万吨芽苗菜的能力。

主要成效

◎设施蔬菜高产高效成效显著

“九五”期间,在国家推进工厂化农业的过程中,中国农业科学院蔬菜花卉研究所和北京农业大学,就提高番茄、黄瓜产量方面,分别进行了相关研究。生产与技术部门,也为推进设施蔬菜高产高效开展了卓有成效的工作。

在温室番茄高产方面,蔬菜花卉研究所以顺义三高、昌平阳坊、小汤山等为试验点,运用郑光华、蒋卫杰等人研究的以高温消毒鸡粪为主,适量添加无机肥料的配方施肥代替化肥配制营养液的有机生态型无土栽培和土壤栽培方法,探索了采用“中杂9号”“佳粉15号”“中杂11号”良种,7月中旬播种,8月初小苗定植,667 m2种植3 000株,9月初开花,至翌年7月初拉秧的番茄周年长季节高产栽培技术模式。

北京农业大学园艺学院张福墁等与小汤山特菜大观园合作,在法国充气连栋温室内,研究了采用基质无土栽培,9月8日播种,28日小苗定植,11月8日始收,到翌年6、7月拉秧的温室黄瓜周年长季节高产栽培技术模式。

2008—2014年,北京市农业技术推广站组织郊区进行设施蔬菜高产创建,7年设立高产创建点701个。其中:日光温室越冬栽培236个、春大棚栽培275个、秋大棚栽培190个,高产创建活动带动了郊区设施蔬菜生产技术水平的提升,设施番茄[39]、辣椒、茄子均不断打破单产纪录,尤其在日光温室黄瓜高产方面[40],又取得了新进展。

2009—2010年度,密云十里堡镇统军庄村李德龙在日光温室黄瓜高产竞赛中,运用秸秆生物反应堆、温室增温保温、二氧化碳施肥等技术措施,采用高产品种“中荷8号”,2009年10月17日播种、嫁接育苗,11月18日定植,667 m2种植3 500株,12月23日开始采收,2010年8月8日拉秧,生长期295 d,其中采收期228 d,株高11.9 m、节间数121节,单株结瓜56条。667 m2产量达到26 654 kg,采瓜期日均摘瓜117 kg;667 m2收入10.7万元。创造了北京地区日光温室的黄瓜高产纪录和日均采瓜纪录,获得该茬口高产一等奖。

2011年,大兴区榆垡镇小黄垡村朱永龙,应用“热宝”实现早春增温、提早定植,并综合应用多层覆盖、膜下滴灌、水肥一体、移动遮阳网覆盖遮阳降温、落蔓夹盘蔓落秧、病害生态防控等技术,实现1月10日温室播种砧木、13日播种接穗,3月5日定植,3月27日始收,经越夏到9月10日,其植株平均株高达到8.44 m、节间94.3节;9月20日拉秧,生育期253 d, 667 m2产18 621 kg、收入40 467元。其中收瓜期为177 d,平均日收瓜105 k g。创造了北京塑料大棚黄瓜越夏长季节栽培的高产新纪录,获得当年北京市该茬口黄瓜高产高效一等奖。

2017—2018年度, 为提高土地产出率, 中国农业大学张振贤、高丽红、曲梅等在大兴区礼贤镇东段务村张月强的下沉式日光温室内, 进行了日光温室黄瓜高产理论研究与实践。砧木、接穗分别于9月4日和9日播种, 9月21日采用顶插接方法嫁接, 10月2日定植, 株距25 cm, 行距70 cm, 双行定植, 667 m2定植3 666株。2017年11月8日开始采收, 至2018年4月8日温室因新建机场占地拆除, 采摘期151 d, 总产量为18 500 kg, 折合667 m2产量18 371 kg, 日平均产量123 kg, 创造了北京日光温室黄瓜日均产量最新纪录[4 1]。初步研究认为, 北京日光温室越冬栽培黄瓜每667 m2产量达到或超过3万kg, 其植株叶片数应达到105片以上, 单株平均结瓜40~45条, 产瓜量8~9 kg;全生育期应在270~300 d, 采瓜期在220~250 d。该研究与北京2009—2012年连续3个年度日光温室创高产的生产实践基本相一致。

◎无土栽培等新技术取得显著进展

1995年10月,以色列赠送的1.24 h m2大型连栋薄膜温室及配套设备的“中以农场”建成投产,采用基质栽培与引进的“色、香、味、形”齐全的樱桃番茄、彩色甜椒相结合,产品备受市场欢迎。1996年春至1997年春,全国各地有6万多人次到此参观,带动北京及全国兴起了再次引进和发展现代化大型温室的热潮。1997年10月,小汤山特菜基地引进2栋法国充气温室,采用基质栽培进行了较大面积的黄瓜生产,667 m2产量达到16 002 kg。

无土栽培技术在服务郊区设施蔬菜生产上得到应用,2002年国家蔬菜工程中心李远新开发了番茄树式无土栽培,2013年武占会开发了韭菜水培;2007年绿东公司汪晓云开发了瓜菜树式基质栽培,为郊区观光农业提供了新的思路。

近年来,在工厂化番茄生产实践的基础上,北京农业生产与技术推广部门,将其无土栽培、水肥一体化等核心技术在郊区蔬菜薄膜温室、塑料大棚生产上进行推广应用,2018年蔬菜生产面积达到140 hm2。蔬菜集约化基质育苗,年育苗量达到2.2亿株以上,提升了蔬菜产品标准化的生产技术水平。

展望

当前, 随着经济社会发展和城市化进程的加快, 北京市蔬菜面积呈递减趋势。但是作为最重要的菜篮子产品, 北京蔬菜在城市应急供应保障和农民增收致富方面的地位和作用十分突出, 蔬菜生产仍将长期存在。目前设施蔬菜已经是北京蔬菜生产的主要方式, 截至2018年, 设施蔬菜产量已占全市蔬菜总产量的73%;因此, 大力发展设施蔬菜, 全面提升设施蔬菜的科技水平和综合生产能力, 已经成为实现北京农业现代化的重要任务之一。

展望北京蔬菜设施园艺技术发展趋势,在设施结构和类型方面,将继续向大空间、利于机械化操作方向发展,其中大型连栋温室工厂化蔬菜将成为北京现代农业的目标之一,提升发展,方兴未艾;在配套技术方面,以日光温室、大棚为主体的蔬菜设施,将朝着轻简化、省力化、标准化方向发展,逐步实现特色、优质、高产高效的发展目标,不断满足人们的美好生活需求。

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