隨著現(xiàn)代工業(yè)和微電子技術在農(nóng)業(yè)領域的應用發(fā)展，集約型設施農(nóng)業(yè)在美國、荷蘭、日本等一些發(fā)達國家得到迅速發(fā)展，并形成了強大的支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)在，這些國家的設施農(nóng)業(yè)已經(jīng)形成了一套完整的技術體系，溫室能夠根據(jù)植物對環(huán)境的不同需求，通過計算機實現(xiàn)對溫室中的溫、光、水、氣、肥等因子進行自動監(jiān)測和調控。這套完整的技術體系設計而成的設施農(nóng)業(yè)，也是目前設施農(nóng)業(yè)水平最高的“植物工廠”。

目前日本、美國等國已建造了多座“植物工廠”，而北京的“植物工廠”的發(fā)展正方興未艾。對于北京來說，高效設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展原本就有深厚的發(fā)展基礎，早在2011年，北京就開展了番茄工廠化生產(chǎn)試驗示范工作。特別是近幾年，設施農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型模式，得到了北京市各級領導的關注，同時也在大力推動設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。按照《北京市“十四五”時期鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施規(guī)劃》，到2025年本市蔬菜自給率將提升至20%以上，相當于在目前基礎上要提高一倍。為實現(xiàn)這一目標，更高效的設施農(nóng)業(yè)是必由之路。

在這樣的背景下，北京市高效設施農(nóng)業(yè)取得較快發(fā)展，京郊出現(xiàn)了眾多單體規(guī)模在2公頃以上的工廠化蔬菜生產(chǎn)園區(qū)，總面積達到30公頃。其中，翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是2021年北京市“3個100”重點工程之一，也是北京市高效設施農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃的首個示范項目。

北京市海淀區(qū)上莊鎮(zhèn)前章村是翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場的所在地。來到這里，你會看到東西長500余米，南北寬185米，溫室頂部脊高超8米，智能連棟溫室，這也是目前京津冀地區(qū)單體最大的溫室。據(jù)介紹，按照規(guī)劃，這里是一處占地千畝的園區(qū)，將被打造成為包括研發(fā)創(chuàng)新基地、配套協(xié)作區(qū)和20萬平方米綠色示范工廠在內的“生產(chǎn)+科研”創(chuàng)新工場——翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場。本期《中外農(nóng)業(yè)概覽》雜志帶您探訪的重點就是翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場。

走進翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場：

這里在設計、建設過程中充分考量國內高校及科研院所的科研成果，國產(chǎn)化率已達到80%，每一處的設計充分展示了國產(chǎn)化植物工廠在設計方面高度的專業(yè)化和現(xiàn)代化；這里集先進的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術設備和科學管理體系于一體，打破土壤連作障礙、肥藥施用、勞動力成本增加等嚴重制約我國蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，通過光、溫、水、氣、肥等環(huán)境控制系統(tǒng)協(xié)同互促、廢棄物處理與資源化利用等關鍵技術示范，實現(xiàn)了關鍵技術與農(nóng)業(yè)投入品、標準化生產(chǎn)、商品化處理等技術集成為優(yōu)質高效生產(chǎn)技術；

這里通過智能調控、自動落蔓系統(tǒng)創(chuàng)新、水肥循環(huán)利用、品種優(yōu)化等措施，有效降低生產(chǎn)成本5%，提高產(chǎn)量3%；這里通過高透漫反射玻璃應用、拉幕系統(tǒng)優(yōu)化等增加光照率7%；這里通過鋁合型結構優(yōu)化、防疫系統(tǒng)優(yōu)化，植株發(fā)病率降低50%……

每走一處，都會讓你不由地感嘆這又是處北京設施農(nóng)業(yè)發(fā)展科技水平的高地。不錯，在翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場，處處體現(xiàn)了從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的實際需求出發(fā)，借助綠色示范工廠項目，集合先進農(nóng)業(yè)技術、智能控制系統(tǒng)等一系列科技創(chuàng)新成果，形成一套可示范、可復制、可推廣的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)運營體系。

那么翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是如何將農(nóng)業(yè)技術、農(nóng)業(yè)設備、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的國產(chǎn)技術進行有機集成，將溫室的設計模式、建設模式、生產(chǎn)模式創(chuàng)新的？它又是如何推動高端設施農(nóng)業(yè)向基層農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉化的？

帶著這些問題，本期《中外農(nóng)業(yè)概覽》特邀北京翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司總經(jīng)理李新旭，讓他為我們講解翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是怎樣將農(nóng)業(yè)技術、農(nóng)業(yè)設備與智能化、網(wǎng)聯(lián)化的國產(chǎn)技術進行有機集成，怎樣探索形成以設施農(nóng)業(yè)為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范模式，并將引領帶動農(nóng)業(yè)企業(yè)在創(chuàng)新中實現(xiàn)了良性循環(huán)發(fā)展的模式。

記者：您是智慧設施農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的專家，請您談一下北京這些年智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

李新旭：我本人一直從事連棟溫室和大型溫室的蔬菜工廠化方面栽培技術的研究和實驗示范的工作。我對北京大型溫室的發(fā)展，包括設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展還有一些體會和感觸的。目前，北京市設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展取得長足的進步，并且在不斷進步的過程中，實現(xiàn)了設施裝備水平的提高，栽培技術水平的提高，品種的改良和提升也一直在不斷前進的路上。

舉例來說，在2010年，開始做大型連棟溫室生產(chǎn)的時候，北京市大型溫室番茄種植的產(chǎn)量在每平方米20公斤左右，而到2017年每平方米已經(jīng)突破了40公斤，而在一些試驗區(qū)域或者是一些特殊的品種區(qū)域，產(chǎn)量水平已經(jīng)甚至高于了40公斤?？梢哉f，我們用7年的時間實現(xiàn)了產(chǎn)量提升一倍的成績。相信未來，我們的每平米的產(chǎn)量能達到45公斤甚至更高，也是非常有可能的實現(xiàn)的。

產(chǎn)量的提升依托的是溫室設施裝備水平的提升、智能設備的應用、栽培技術水平的提升，也包括我們對專業(yè)技術人員的培養(yǎng)。產(chǎn)量的提升是一個成績，這個成績的取得是依托一系列基礎工作上的提升。

除了設施農(nóng)業(yè)種植作物的產(chǎn)量提升了，近幾年設施農(nóng)業(yè)種植作物的品質也實現(xiàn)了提升。消費者可以明顯地感覺到，目前北京市的市場上越來越多地出現(xiàn)了口感型的果蔬，如番茄、黃瓜甚至水果蘿卜等一系列更高品質的果蔬。

近幾年，北京設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)得到了長足的發(fā)展，設施農(nóng)業(yè)內設施可控的條件下，生產(chǎn)出了質量產(chǎn)量更高、品質更優(yōu)的產(chǎn)品，這是很多園區(qū)在追求的目標，也是北京市的設施園區(qū)能夠做到的成果，或者換句話來說，由于北京設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，北京市的市民消費者已經(jīng)能夠越來越容易吃到通過現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出的優(yōu)質、安全、品質好的果蔬。

記者：翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是2021年北京市“3個100”重點工程之一，也是北京市高效設施農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃的首個示范項目。請您介紹一下建設這個項目的背景是什么？建成的意義如何？

李新旭：在15年以前，北京大型溫室單體規(guī)模在兩公頃以上的園區(qū)非常少，這幾年隨著技術水平的進步，包括裝備水平、園區(qū)生產(chǎn)技術水平的進步，北京市已經(jīng)涌現(xiàn)出很多單體規(guī)模在兩公頃以上的園區(qū)，例如，宏福農(nóng)業(yè)在大興有5公頃，吉星農(nóng)業(yè)有3公頃，大興長子營有7公頃等等。

連棟溫室的規(guī)模在不斷增大，而在規(guī)模增大之后，就是設施環(huán)境的調控能力需要進一步的提升，設施環(huán)境的調控能力進行緩沖能力需要增加，這些都是產(chǎn)量提升的硬件支撐。

隨著設施裝備水平現(xiàn)代化程度的顯著提升，大型溫室真正實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)自動化的生產(chǎn)，包括生產(chǎn)環(huán)境的調控，水肥的調控，技術人員只需要設置參數(shù)，剩下的都由專門的硬件和控制系統(tǒng)去實現(xiàn)。目前，栽培技術也朝向標準化生產(chǎn)。在大型溫室里邊，我們可以把整個的生產(chǎn)環(huán)節(jié)設計成標準化的流程，實現(xiàn)了把傳統(tǒng)的農(nóng)民在溫室條件下轉化成產(chǎn)業(yè)工人，提高了生產(chǎn)的操作水平。

另外像一些栽培技術，包括環(huán)境的控制技術、水肥的管理技術、植株管理技術，甚至某些生產(chǎn)經(jīng)驗，目前已經(jīng)實現(xiàn)了從荷蘭引進到消化到吸收到再創(chuàng)新的階段，目前北京市已經(jīng)具備設施農(nóng)業(yè)自主生產(chǎn)的技術體系，這是技術水平的進步。

在這樣大的背景下，我們實施了翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠的項目。“翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場”由首農(nóng)食品集團西郊農(nóng)場旗下全資子公司北京翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司建設，園區(qū)占地面積約1000畝，包括研發(fā)創(chuàng)新基地、配套協(xié)作區(qū)和20萬平方米綠色示范工廠，將以“生產(chǎn)+科研”兩種業(yè)態(tài)為主導，形成以設施農(nóng)業(yè)為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范模式，帶動區(qū)域農(nóng)業(yè)科技化、標準化、優(yōu)質化發(fā)展，同時對北京市農(nóng)業(yè)發(fā)展起到引領示范作用，實現(xiàn)集成創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)驅動，成為立足海淀、服務北京、輻射全國的設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)研融合創(chuàng)新基地和智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場。

北京翠湖農(nóng)業(yè)科技有限公司總經(jīng)理 李新旭

記者：“翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場”由智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新園、高效蔬菜工廠、設施農(nóng)業(yè)集成創(chuàng)新工場三部分組成，請您詳細介紹一下這三個部分，分別承擔著怎樣的使命？

李新旭：翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場由智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新園、高效蔬菜工廠、設施農(nóng)業(yè)集成創(chuàng)新工場三部分組成，是北京市高效設施農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃的第一個示范項目。其中：

第一個區(qū)域是規(guī)劃建設20萬平米的大型連棟溫室，主要用來生產(chǎn)高品質果類蔬菜，這也是以生產(chǎn)運營為基礎的設施溫室。未來要實現(xiàn)周年的生產(chǎn)和穩(wěn)定的供應，為消費者生產(chǎn)出更多優(yōu)質、安全、口感好的品種，這是我們的一個目標。

第二個區(qū)域是204畝的設施農(nóng)業(yè)創(chuàng)新基地。創(chuàng)新基地的核心是依托高效設施的生產(chǎn)和運營，針對生產(chǎn)和運營中存在的技術問題，包括設施設備、栽培技術、管理技術、種子研發(fā)等存在的技術難點，都可以在創(chuàng)新基地進行成果的研發(fā)和轉化。高校或研究機構有新的成果之后，可以在我們的設施農(nóng)業(yè)創(chuàng)新基地中進行轉化，然后再應用到連棟溫室中，204畝的設施農(nóng)業(yè)創(chuàng)新基地將被打造成為設施農(nóng)業(yè)成果研發(fā)的“孵化器”。

第三部分區(qū)域是配套協(xié)作區(qū)或者叫大田的展示示范區(qū)，我們要在北京市打造一個大田現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)或者叫做機械化農(nóng)業(yè)的種植示范的場景，并進行示范和推廣。

記者：翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場，將實行農(nóng)業(yè)智慧化生產(chǎn)管理。請您講解一下翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場是如何將農(nóng)業(yè)技術、農(nóng)業(yè)設備與智能化、網(wǎng)聯(lián)化的國產(chǎn)技術進行有機集成，探索形成以設施農(nóng)業(yè)為核心的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范模式。

李新旭：現(xiàn)在大型溫室的發(fā)展，國內存在一定的問題，核心問題是大型溫室的生產(chǎn)投入高產(chǎn)出低或者說是效益低的問題，很多園區(qū)經(jīng)營者、很多專家領導都在關注到底大型溫室能否能盈利的問題，這是溫室產(chǎn)業(yè)的熱點和難點。

這里有幾個核心問題，第一是設施硬件的投入相對偏高，現(xiàn)在很多園區(qū)都是國外引進設施技術，包括核心設備也是以國外引進為主，目前還存在部分核心的設施設備“卡脖子”現(xiàn)象，要完全從國外引進為主。另外一個是在設施設備條件下，如何最大限度地調控出或者說創(chuàng)造作物適宜生長的環(huán)境條件，來最大限度的達到產(chǎn)量和品質水平，這也是生產(chǎn)管理者一直在追求的目標。

在以上兩個“核心問題”亟待解決的大背景下，翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠第一個目標就是為了降低項目硬件投入的成本，提高國產(chǎn)化的水平。因此在項目的設計和建設過程中，我們充分吸取了國內外的一些典型案例的設計和建設的經(jīng)驗，將核心的設計進行了國產(chǎn)化。我們依托國產(chǎn)化的團隊進行設計，參照荷蘭的經(jīng)驗，將荷蘭的設計經(jīng)驗進行轉化，消化和吸收，再創(chuàng)新，參照了海淀區(qū)20年的氣候資料，形成了適合于北京地區(qū)海淀氣候的這種連棟溫室的設計方案，這樣解決了第一個核心問題。

第二，大型溫室當中有許多核心的設備，我們把國內一些比較典型的或者國內的一些具備典型的代表性的相關設備，在溫室中進行了集成，包括水肥一體化設備、廂式飛機儲水罐、軌道車、采摘車等等，這些設備都實現(xiàn)了國產(chǎn)化的集成和裝備。通過國產(chǎn)化的設計和設備的集成，第一提高了國產(chǎn)化的科技水平，第二是降低了溫室的投入成本，這是翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠項目實現(xiàn)的一個目標。第三，在設施設備國產(chǎn)化的基礎上，我們開展了栽培技術本土化的集成和研究工作，通過這些年的發(fā)展，我們把荷蘭的技術依托國內當?shù)氐幕A條件進行了優(yōu)化和再創(chuàng)新，形成了包括番茄、黃瓜、甜辣椒等三種不同作物的栽培技術體系，在栽培技術上也實現(xiàn)了國產(chǎn)化的創(chuàng)新。

記者：目前智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工場國產(chǎn)化率已達80%，請介紹一下，有哪些是自主研發(fā)的集成技術，國產(chǎn)的集成技術特色是怎樣的？未來市場應用前景如何？

李新旭：翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠的定位是打造未來設施農(nóng)業(yè)的科技示范和推廣基地，目標是將先進的技術和產(chǎn)品在園區(qū)內進行示范。

在成功的基礎上，我們會將先進的成果、優(yōu)良的品種、先進的技術體系，向全市乃至全國進行輻射推廣，這是建設翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠的目標。同時提升全市設施農(nóng)業(yè)的技術水平和裝備水平，提高設施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量水平，并在大型溫室中進行示范和推廣。另外，將我們在大型溫室中的一些核心的設備和技術進行消化吸收之后，應用到普通的日光溫室和塑料大棚之中，提高日光溫室和塑料大棚的標準化生產(chǎn)程度，提高產(chǎn)量水平和品質水平，這是我們未來的目標，也是我們的初衷。

現(xiàn)在，我們正在朝著未來的發(fā)展目標一步一步地做。因為我本身還是北京設施蔬菜創(chuàng)新團隊栽培的崗位專家，在北京市有一些示范和推廣的任務和工作，我們按照北京市設施蔬菜創(chuàng)新團隊的一些相關要求，將設施農(nóng)業(yè)中的產(chǎn)品技術裝備進行集成后，應用到北京市其他示范點進行示范和推廣。

記者：您對翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠未來發(fā)展有哪些希望和展望？

李新旭：關于翠湖智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工廠，上面說到了我們的核心目標，未來發(fā)展以大型溫室或者設施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和運營為依托，進行標準化的生產(chǎn)管理體系建設，依托首農(nóng)食品集團品牌為背書，打造生鮮品牌，實現(xiàn)高品質蔬菜的穩(wěn)產(chǎn)保供，這是我們的目標。

第二，未來我們要打造設施農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新孵化基地，這是我們的目標之一，即將國外先進的設施設備技術，進行消化吸收再創(chuàng)新之后，面向立足海淀，服務北京，面向全國，打造面向全國的設施農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新工廠。

來源：《中外農(nóng)業(yè)概覽雜志》（公眾號對話頁回復“雜志”即可免費訂閱）。