现在人常说的现代农业大棚技术, 它是设施农业里面的核心支撑体系, 它涵盖了这四大关键技术模块，分别是棚体结构的搭建, 环境精准调控, 水肥一体化的供给, 还有智能数字管控。它的本质目标是啥呢?
就是通过人工来构建一个可控的微环境, 以此突破自然气候对种植季节和种植地域所施加的限制, 最终实现作物的全年连续生产或者反季节高产且优质的产出状态。现在这个阶段, 中国这边的设施农业呢, 正好是在数字化和智能化升级的那个关键时期。并且大棚技术体系也在不断地去进行迭代更新。
所以说它已经是乡村振兴还有粮食安全方面一个非常关键的技术保障了。
从结构形式和覆盖材料这两个方面来看, 目前主流的大棚可以划分为三个主要类别。
第一个类型是日光温室, 也被叫做暖棚, 这种大棚的主体朝向通常是偏向南方的, 并且利用北墙来储存热量, 它特别适合在北方地区的冬季和春季种植蔬菜, 也可以用来栽培高价值的果树, 一个平方米的投资成本大约在25元到45元之间, 其使用寿命通常可以达到15年以上。
第二个类型是连栋温室这种温室大多使用玻璃或者是聚碳酸酯也就是PC板作为覆盖材料, 它的空间利用效率非常高, 因此非常适合用于培育幼苗、花朵以及进行高端蔬菜水果的规模化生产, 每平方米的建设成本大概在120元至300元之间。
第三个类型则是塑料拱棚, 这种大棚主要是用聚乙烯薄膜进行覆盖处理, 虽然它的初始投资相对最低, 每平方米只需约8元到15元, 但它同样非常适用于南方地区进行多季节速生蔬菜的种植以及草莓等矮生作物的栽培。
选设备的时候, 大家得把当地的平均气温, 主导风向, 种出来的作物要长多久, 还有手里有多少钱, 这些全都放在一边来综合考虑, 这事情不适合为了图个大气或者大排场, 就一下子上很大的设备。
环境调控这件事, 是大棚技术当中的一个核心环节。关于温度管理这一块儿, 采用的是把内外保温被、湿帘结合风机、地埋加热线以及一些微循环通风等措施组合起来的方案。这么做的主要目标, 是要把大棚里面的白天和夜晚的温差控制在两度以内。
这样做的目的, 是为了去防止作物受到低温或者高温带来的伤害。关于光照管理这一部分呢, 是通过在北边的墙面上贴上反射膜、安装LED补光灯以及使用可以调节角度的遮阳网这些手段, 来确保那些作物能够接受到的光合有效辐射, 也就是PAR, 维持在每一每平方米每秒一百五十到三百微摩尔的这个合适的区间里头。
这个系统主要使用的是滴灌、微喷以及基质栽培这种方式, 同时也配合了EC和pH的在线监测工作, 在这样的操作条件下, 肥料的利用效率相比传统的漫灌方式提升了百分之四十到百分之六十那么多。
在具体的栽培管理方面, 特别重视对连作障碍问题进行防护, 推广了嫁接换根的办法, 也使用了无土基质栽培的技术, 还用了木霉菌等其他生物菌剂来改良土壤, 通过这些措施, 有效地降低了土传病害发生的概率。
物联网这个技术和人工智能那个技术, 正在重新改变大棚运营的那个模式。在现在这个时代, 智能大棚这种设施里面, 一般会布置很多传感器, 这些传感器可以感觉到温度、湿度、二氧化碳的浓度、光照有多强, 还能知道土壤的电导率是多少, pH值又是多少。
这些东西组成了一个网络, 数据会每隔5到10秒钟的时间, 就上传到这个云端的管理平台上去。平台那边会有PID控制算法或者人工智能模型在工作, 它们会自己去安排通风窗该怎么开, 遮阳系统动一下, 灌溉的水阀开关, 还有补光的设备怎么亮。
这样一来, 整个过程就形成了一个闭环, 基本上不需要人工再去动手干预了。根据农业农村部关于设施农业的统计数据显示, 由于使用了智能管控技术, 所以单位面积上的劳动生产率提高了三到五倍, 与此同时, 水和肥料的用量也减少了超过百分之二十。
各个地区的项目落地标准可以参照《设施园艺作物绿色生产技术规范》（也就是NY/T 393）以及所在省份的设施农业发展规划。具体的区域技术参数与案例详见 www.jsxmzl.com 技术资源库。
从投资回报的这个角度来看, 如果是一座规模为标准的大小的日光温室, 它的面积是 5 亩, 在计算的时候, 通常是按照种植番茄或者是种植草莓这两种情况来算的, 那么一年产生的总产值大约在 30 万到 80 万元这个区间里面。
当把这些必要的成本扣掉以后, 这些成本包括了种苗的费用、水和肥料的投入、人工开支以及运维方面的开销, 最后剩下的净利润率大概在 35% 到 50% 之间。至于说要收回最开始的那些投资花费, 通常所需要的时间一般是 2 年到 3 年这么长的时间 period。
新建项目要注意一些实施要点, 选址这个地方, 一定要避开容易积水的那种低洼区, 也要避开风力强劲的风道, 大棚的朝向最好是偏向南方那个方向几度, 具体来说偏南五度到十度, 这个范围是最优的选择。
关于排水系统, 必须自己去搞一个自主设计, 坡度至少要达到零点五百分之, 建设前务必完成土壤重金属及病原菌检测, 然后依据目标作物完成适配性论证之后, 再确定棚体规格与设备配置。
