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大型连栋温室(venlo)为什么还没有在中国实现大规模商业化种植蔬菜,如荷兰比较普遍的番茄、黄瓜等? 第1页

  

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先说结论。venlo种植蔬菜不符合国情。从经济,社会,工业基础,气候上来看,使用Venlo-type种植蔬菜都不符合国情。

从现状上来看,不仅仅是提问者说的“为什么没有实现大规模”, 以京津冀地区为例,连栋温室由于投入高、技术要求高、经营风险大,所占比例逐年下降(下图)。

直白点说,就是venlo-type种菜不赚钱当然这里要强调由于可控性高venlo type在种植高价值作物时有优势,甚至必要性。现在连栋温室在国内的应用大多集中在示范展示作用,部分可育苗,食用菌和中草药花卉。

以下从几个角度具体分析一下为何 venlo type不符合国情。

气候:

下图显示了三个地区气候和光照条件。往左是加热需求,往右是制冷需求,往下是补光需求。由图可见,北京地区的光照条件和西班牙Almeria相仿,而气候上,其冬季比荷兰更寒冷,夏季又和西班牙一样。 在Almeria地区,由于高温,夏季是无法进行温室生产的。由此可见在华北地区,如果照搬荷兰温室的结构和设备,温室耗能将会大大高于荷兰。

具体高多少?以番茄为例,荷兰的耗能为18.5 MJ kg-1。而如果在中国使用venlo type,考虑到加温和冷却的耗能数据是什么呢?从下图的理论数据可以看出,即使是节能控制方案下,其理论生产耗能在国内北方地区将是荷兰生产的3-6倍。就算潜在产量能够得到满足,仅仅从能耗角度来说使用venlo-type的代价就已经太大。

设备: 荷兰装备的温室能源设备的核心是CHP(combined heat and power)热电联产。

其燃料是天然气,天然气由管道供应。CHP消耗的燃气成本大概占到了荷兰温室生产成本的25%-35%(粗估40-60万人民币/公顷/年)。荷兰是一个天然气资源丰富的国家,而且基础建设良好。国内两个条件均无法满足:天然气价格昂贵,管道铺设不可能,不具备使用这个核心能源设备的能力。国内使用煤炭作为主要加热资源,煤耗感人。下图显示了各个地区的计算耗煤量和实际耗煤量,沈阳地区年亩耗煤可达150吨以上。 假设下图中西红柿产量能达到60kg/m2/yr, 煤的能量为23MJ/kg, 按照北京实际用煤量来算,在北京生产一公斤西红柿的耗能为48.6MJ,大约是荷兰消耗量的2.7倍,而且这是在未考虑电能输入的情况下。 同时从下图也可以发现北方生产实际耗煤量普遍高于计算值,其原因是我国由于人员素质和管理原因普遍存在一边加热一边通风的现象。

评论中Sost Green 老师提出了他们在北京地区的能耗成本约为25%,大部分成本在种苗上。但是首先现在要烧煤已经是不可能的了,没补贴的天然气就是天价。



人员: 荷兰温室的控制系统设置经常可以多达上千项。操作者应当具有良好的植物生理学知识,基本的电脑技能,物理,数学,材料,工程学知识,门槛较高。由于国内习惯了粗放式管理且极为缺乏农业技术人才,企业即使投资了大型设备由于人员技能的限制也很难发挥系统的全部能力。

投资:

日光温室亩建设成本约为15万元,仅仅考虑建设成本,Venlo type 大约是这个数字的十倍,具体是多少我也在找,但是进入门槛十分之高。产量上,荷兰温室在满足上述的能源需求的条件下大概能够达到日光温室的5-6倍。如果作物为常规蔬菜,由于日光温室的0能源输入特点,荷兰温室毫无竞争力。而数据也说明这一点。下图是李天来院士的一篇报告截图。 由图可见连栋温室和加温温室基本属于停滞状态,而日光温室正在蓬勃发展。


事实上,提问者所说的荷兰主要作物西红柿和黄瓜确实也是我国设施农业的主要作物。




温室生产受到地理地貌,气候条件,社会经济等多方面的因素影响,不应照搬任何一种模式。荷兰能站在设施农业的最顶端的原因是综合的,世界上科技先进的国家很多,荷兰做到今天这个成就绝不是因为荷兰科技最发达,而是在地理,历史,市场等因素的综合影响下促成。我们应当学习的,是荷兰人的这种从实际出发的发展方式,而不是荷兰温室的形制。要根植本土,坚持使用科学的方式,发展适合中国,甚至是适合具体地区的农业设施。从实际和市场出发而不是盲目追求高大上。

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要在有限的条件下,实现提问者所说的“对种植环境做到精准化控制”是一个很有挑战的课题。我个人认为应当逐步发展,首先应当明确,针对蔬菜生产,日光温室应当为我国主要研究发展方向。
在此之下:
第一步:标准化设施生产,建设。
第二步:采用智能的灌溉系统取代现在的粗放灌溉。在植物生产过程中尽量避免人为错误,要将农民的劳动力尽量集中到采摘收获阶段去。
第三步:逐步用基质取代土壤。
第四步:使用现代化的生产管理,就算是小农户自家生产政府也应当组织学习交流活动,引入管理。
第四步:发展低成本传感器,使用简单,低成本的但是智能控制方案,控制卷帘,自然通风除湿,降温,对温室气候实现尽可能的调控。
第五步:逐步升级新的控制设备和能源设备。

这些大概就是我们能做的。有时间更一下日光温室。




  

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