温室大棚的智能控制技术国内外研究现状

目前全球塑料大棚和温室面积总共约36.576万公顷,而我国所占比例最大,仅大型温室面积就约200公顷


当今社会,随着社会和科学技术的不断发展,人们逐渐开始注重对生活质量的追求,国内外温室大棚的智能控制技术同时也在飞速发展。

1、国外研究现状

国外温室栽培起源最早的国家是罗马。罗马的哲学家塞内卡曾记载过一种用云母片覆盖生产出早熟黄瓜的简单方法。在20世纪70年代后,许多西方发达国家增大在设施农业上的投入资金,迅速发展本国农业,以荷兰、以色列、日本、加拿大、美国等国的农业发展尤为显著,这些国家的设施设备标准化、新型覆盖材料开发和应用技术等,都居世界领先地位[5]。

荷兰国土面积小,土地资源紧缺,只能靠围湖造田去扩大耕种面积,但却依靠着现代的设施园艺技术,变成仅次于美国、法国的第三大农业出口国家。荷兰目前有现代温室共1.1万公顷,其中玻璃温室占全球的1/4,以种植花卉和蔬菜为主,出口各国。到现在为止荷兰一些温室工程公司已向世界各国提供温室服务,同时正在向部分技术水平稍低的国家开拓相互合作业务。

20世纪60年代后,日本开始快速发展本国农业,到1995年,日本就已经拥有共4.88万公顷的现代温室,存在最多的是塑料薄膜温室,逐步跻身世界先进行列。

随着美国经济的迅猛发展,人们开始对农产品提出更高的要求,蔬菜尤为突出,从而推动了温室大棚的发展。目前美国温室面积大约有1.85万公顷,大多是玻璃温室,还有一些普通的塑料薄膜温室。美国的设备先进,生产水平也居世界前列,社会服务非常到位。

目前,国外设施农业的发展如下:世界上一些农业技术发展排在前列的国家,都在不断扩大大棚蔬菜的种植面积,几乎都能达到0.5公顷以上,机械化作业和立体栽培方便;覆盖材料多功能化、系列化。随着科学技术不断发展,农作物的栽培和大棚环境的控制出现了网络化、智能化的特点,同时推动设施园艺产业向低成本的国家和地区转移,节能和缩小成本成为目前研究的重点。以前发达国家的灌溉是结合土壤水位或者含水量人工进行水肥管理,目前世界一些国家在研究以作物需水信息为判断依据的智能灌溉系统,如加拿大多伦多大学已经研发的超声波传感器,可用来检测农作物缺水的程度,指示灌溉。

2、国内发展现状

我国地域辽阔,地广人稠,耕种面积仅占国土面积的九分之一,人均耕地面积远在世界人均水平之下,不足0.1公顷。这也是我国走集约型农业发展道路的必然原因。设施园艺的主体是温室,它和传统农业的生产模式不一样,是一种投资大、产量高的高新技术产业,引领我国农业逐步走向光明。在多次颁布的农业发展纲要上国务院都提到要重点研究农业自动化,尽快让我国农业走向现代化、智能化。

到20世纪60年代,我国温室大棚技术都没有得到很大发展,在70年代初期才开始引进先进的地膜覆盖技术,能够起到保温、保持土壤水分的作用。在70~80年代,科技的进步和经济的发展推动了塑料大棚和日光温室的出现。90年代后,我国设施农业的特点是规模化和科学化,生产技术水平也有了极大提高。最近几年我国启动了一些相关的科研项目,通过借鉴和创新,我国农业技术不断提高。但是我国各地经济条件、生产状况、气候条件有很大差异,至今仍然存在着不同类型的各阶段温室。

目前全球塑料大棚和温室面积总共约36.576万公顷,而我国所占比例最大,仅大型温室面积就约200公顷,从一些发达国家,如:荷兰、日本、美国等国引进约140公顷。在引进的73公顷温室中,有2/3以上是大型连栋的塑料温室,剩下的是常见的玻璃温室。根据生活习惯的不同,我国南方的大型温室主要种植花卉,而北方则主要栽培蔬菜。