中國工程院院士李天來

　　“近10余年來，我們的目光主要聚焦于設施園藝現代化和智慧化發展。目前，團隊繼續在設施環境智能調控和蔬菜生產機械化方面開展科技創新。”

　　“我國設施智慧園藝發展一定要符合中國實際，面向國家重大需求，堅持走低能耗、低成本、生態安全、高產優質高效的中國特色發展之路。”

　　“隨著我國城鎮化發展、老齡化程度加深，在農村，缺人種菜、用工貴、用工難的情況會日益顯現，設施園藝‘機器換人’，目標是實現‘有機想用’‘有機好用’‘有機多用’。”

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 武江民 王瑩

　　我國是設施農業大國——設施農業面積占世界設施農業總面積的80%以上。近日，中共中央、國務院印發了《加快建設農業強國規劃（2024－2035年）》，提出要實施設施農業現代化提升行動，建設標準規范、裝備先進、產出高效的現代種養設施，發展農業工廠等新形態。

　　設施園藝作為設施農業重要組成部分，迎來新的發展機遇。

　　我國設施園藝經過四十多年發展，有效解決了蔬菜瓜果等產品供應不足的難題。目前，我國設施園藝產值超過1.4萬億元，約占種植業總產值1/4。設施園藝高效發展節約了大量耕地資源，成為富民強農和鄉村振興的支柱產業之一。

　　盡管我國設施園藝規模世界領先，但其現代化、智慧化發展面臨多重挑戰。當前，我國設施園藝機械化率僅40%，多數環節依賴人工，高端設施依賴進口，老舊溫室占比較大。

　　中國工程院院士李天來長期從事設施園藝研究，近日，他接受《瞭望》新聞周刊專訪，探討設施園藝未來發展方向。“我國設施智慧園藝要堅持走低能耗、低成本、生態安全、高產優質高效的中國特色發展之路。”李天來說。

　　讓更多中國人吃好菜

　　《瞭望》：我國設施園藝已取得哪些重要發展成果？

　　李天來：設施園藝是確保我國“菜籃子”“果盤子”“花籃子”有效供給的重要產業，也是設施農業極為重要的組成部分。我國設施園藝產業歷經四十多年發展，目前種植面積已超過4000萬畝，設施蔬菜（含食用菌）年產量約占全年蔬菜生產總量近1/3。

　　設施園藝是助力鄉村振興和促進農民增收的重要產業。我國設施園藝產業單位耕地面積產值是露地園藝作物的2.8倍，是其他種植業的10倍以上。在設施蔬菜重點產區，設施蔬菜產業對農民人均年收入貢獻額超過1萬元，有力促進了農民增收。

　　與此同時，設施園藝對非耕地實現了高效利用，當前規模的設施園藝產業可節約3000萬畝以上耕地資源。從這個意義上說，設施園藝是踐行大食物觀，增強我國糧食安全保障的重要產業。

　　《瞭望》：近年來，你和團隊在設施園藝科技創新上有何研究進展？

　　李天來：我的團隊長期從事設施園藝科技創新研究，是最早從事節能日光溫室及其蔬菜生產技術科技創新的團隊。20世紀80年代，我們研制出第一代節能日光溫室及其蔬菜生產模式與技術體系，在最低氣溫零下20℃的遼寧海城實現了冬季不加溫生產水果和蔬菜的歷史性突破，自此日光溫室蔬菜生產技術在我國北方大面積推廣。20世紀90年代后，我們又研制出第二代、第三代系列節能日光溫室及果菜生產模式與技術體系，開創了最低氣溫零下28℃以上地區冬季不加溫高產優質生產果菜的先例，將果菜冬季不加溫生產區又向北推移300多公里。

　　近10余年來，我們的目光主要聚焦于設施園藝現代化和智慧化發展。

　　放眼國際，一些國家設施園藝發展呈現出智能化、綠色化、高效化發展的趨勢。比如在荷蘭，一些花卉生產管理接近無人化，溫室用工量每公頃僅為2～4人。一些國家在設施園藝主要作業環節陸續實現“機器換人”，顯著提高了作業精度和效率，如日本、荷蘭、美國等正創制種苗移栽、搬運、噴藥、采收、嫁接以及整枝打葉等相關機器人智能裝備，可大幅度提升勞動效率。

　　為促進設施園藝智慧化發展，我們團隊已研制出第一代現代節能日光溫室及蔬菜生產模式，初步研發了日光溫室環境智能調控系統、基于物聯網的遠程管控平臺及主要管控裝備，創建了日光溫室蔬菜宜機化生產技術模式，將日光溫室果菜生產全過程機械化率由40%提高到75%。

　　目前，團隊繼續在設施環境智能調控和蔬菜生產機械化方面開展科技創新，力爭再用10年，研制出新一代現代節能日光溫室及其園藝作物生產系統，開創現代化與智慧化相融合的日光溫室園藝作物生產新局面。

李天來院士科研團隊開展設施園藝相關研究（資料照片） 沈陽農業大學供圖

　　“設施園藝必須智慧化發展”

　　《瞭望》：在你看來，我國設施園藝發展尚存哪些挑戰？

　　李天來：一是設施結構較為簡陋，機械化和自動化水平有待提升。目前我國設施園藝中90%以上仍采用簡易設施，單體規模較小，環境監測、控制（環控）水平較低。設施園藝耕種、栽培、灌溉、施肥、授粉、植保、收獲、物流等作業主要靠人力，總體機械化率僅有40%左右。據我們團隊測算，我國設施蔬菜平均單產為荷蘭的1/3，人均管理面積為日本的1/4、荷蘭和以色列的1/6。需進一步提升設施園藝智慧化發展水平。

　　二是設施園藝栽培模式和綠色高效生產技術亟待發展突破。我國設施園藝生產主要方式是土壤栽培，無土栽培占比不到2%。目前，水肥藥一體化在設施園藝生產中利用率低，部分地區肥藥實際用量遠超需求量。一些地區建設了智能化連棟玻璃溫室，但其能耗大，成本高。

　　三是提升設施智慧管控技術，改善相關智能裝備主要依賴進口的局面。目前，我國在設施智能環境控制、水肥智能管控、智慧決策軟硬件等方面已經研發了一些技術與產品，但產品整體質量不高，核心技術對外依存度較高。

　　特別是由于設施園藝地域性強、我國多數地區氣候與設施園藝發達國家氣候差異大，引進的智能控制軟件不能很好適應我國氣候環境，其應用存在短板。

　　《瞭望》：你認為應該如何應對上述挑戰，促進我國設施園藝現代化、智慧化發展？

　　李天來：我國設施智慧園藝發展一定要符合中國實際，不能沿著發達國家設施智慧園藝賽道，盲目追求國際前沿和“高大上”，更不能照搬照抄，要面向國家重大需求，堅持走低能耗、低成本、生態安全、高產優質高效的中國特色發展之路。

　　一方面，需要根據設施智慧園藝全產業鏈亟需解決的問題，整體規劃設計科技創新專項，避免分散規劃設計導致研究成果整合效果不佳。

　　另一方面，需要強化國家和省兩級財政對設施智慧園藝科技創新投入力度，支持建立設施智慧園藝科技創新平臺，集中打造科技創新團隊，并增強對低成本高質量設施園藝智能裝備的補貼力度。資助現代化與智慧化相融合的設施園藝家庭農場、中小型企業及生產合作組織的發展，打造不同類型設施智慧園藝經營模式。

　　未來誰來種菜

　　《瞭望》：隨著設施園藝智慧化發展，相關設施裝備如何穩步推進更新換代？

　　李天來：推進我國設施園藝裝備現代化發展，需要規劃、設計、建造現代設施裝備，并對已有老舊設施裝備進行現代化改造。

　　根據我國設施園藝現狀，大約有1/3設施裝備具有改造價值；1/3設施裝備可暫時維持現狀使用，待2030年前后拆除重建；1/3老舊設施裝備需近年內拆除重建。

　　因此，建議分三個階段推進設施裝備現代化發展：第一階段，從現在開始用五年時間，采用改造和新建并重原則，通過政府財政、金融貸款、個人投入共同籌集建設資金，完成2000萬畝設施裝備的現代化建設和改造，實現設施園藝環控自動化及宜機化；第二階段，再用5年時間，以拆除重建為主完成2000萬畝設施裝備的現代化建設；第三階段，用5年時間完成設施裝備的智能化提檔升級。

　　《瞭望》：設施農業智慧化發展會促使“機器換人”，種植觀念如何適應？技術如何跟上？

　　李天來：隨著我國城鎮化發展、老齡化程度加深，在農村，缺人種菜、用工貴、用工難等問題日益顯現，設施園藝“機器換人”不是“要不要”，而是“如何實現”。設施園藝“機器換人”，目標是實現“有機想用”“有機好用”“有機多用”。

　　觀念上，要讓種植戶接受設施園藝作物宜機化種植模式，做好典型示范引領和推廣。同時建立設施園藝裝備采購綠色通道，降低設施園藝生產主體的采購和應用成本；借鑒日本、歐盟等國家和地區做法，提高對設施園藝生產智能裝備的補貼比例。通過示范推廣、成本降低，讓種植戶“有機想用”。

　　技術上，需要農藝、農機、設施協同發展。開展宜機化設施結構優化設計建造及基地建設；加快制定設施園藝作物機械化生產通用規范，構建標準化種植模式；研制性能優良的農機作業裝備，實現“有機好用”。

　　同時，培育壯大裝備制造企業，培養新型農機手，探索專業化、社會化農機作業服務組織，總結和推廣社會化服務的成功經驗，實現“有機多用”。■