戈壁日光温室轻简化栽培技术集成应用及生产效益

殷学云 张国森 刘 华

（1 甘肃省酒泉市肃州区蔬菜技术服务中心，甘肃省现代瓜菜产业技术体系肃州区域试验站，甘肃酒泉 735000；2 酒泉市农业技术推广中心，甘肃酒泉 735000；3 甘肃省经济作物技术推广站，甘肃兰州 730000）

近年来，甘肃酒泉地区示范推广智能水肥一体化设备、智能化网络控制设备、电动物料运输车、臭氧植保机、农药精量弥粉机，以及熊蜂授粉技术等，形成了戈壁日光温室轻简化栽培技术体系，较传统栽培方式年均每667 m节约劳动工日60 个以上，节约生产成本6 000元以上，已成为当地蔬菜生产的主推技术之一。

为了充分展示适宜日光温室蔬菜生产的先进实用技术，实现减轻劳动强度、节省劳动力、高产优质的目标，甘肃省酒泉市依托中国农业科学院蔬菜花卉研究所、甘肃省农业大学、甘肃省经济作物技术推广站等科研院所的技术力量，在中以（酒泉）绿色生态产业园日光温室内，示范推广智能水肥一体化设备、智能化网络控制设备、电动物料运输车、臭氧植保机、农药精量弥粉机，以及熊蜂授粉技术等，形成了涉及温室蔬菜生产全过程的轻简化栽培技术体系，较传统栽培方式年均每667 m节约劳动工日60 个以上，节约生产成本6 000 元以上。截至2021 年底，酒泉市戈壁日光温室总面积已达5 333 hm（8 万亩），轻简化集成栽培技术已成为当地戈壁日光温室蔬菜生产的主推技术体系之一。

1 轻简化设施装备与配套技术

1.1 智能水肥一体化设备 智能水肥一体化设备由传感器和控制系统组成，可以实现自动灌溉施肥。系统通过传感器监测土壤水分情况，当土壤水分含量低于标准值时灌溉系统自动开启，达到标准值后灌溉系统自动关闭。对于施肥也是同样的原理，通过控制施肥，达到准确施肥、合理灌溉的目的。每套系统可同时管控2～5 座日光温室。在使用智能水肥一体化设备之前，应打开灌溉系统中所有进水阀门和检修阀门，关闭所有排水阀门，同时确保田间电磁阀旋钮置于自动状态。按照比例将肥液调配好备用，在智能水肥一体化设备上设定好施肥量和施肥时间，灌溉时可以自由设定施肥时间和管道冲洗时间，防止滴灌系统化学堵塞。打开控制器总电源，启动智能水肥一体化设备，当达到灌溉时间时，田间对应的灌溉区域会按照设备的指令进行自动灌溉，运行完设定的时间后可自动关闭。

采用智能水肥一体化设备，可以根据不同蔬菜不同生长期的需水、需肥规律，定时定量按比例供给水分和养分，解决了传统生产方式施肥过多、肥料利用率不高、肥料成本高等问题。以日光温室番茄生产为例，每667 m可节约肥料用量40%以上，节约用水30%以上，每年节约劳动工日10 个以上。目前智能水肥一体化设备已普遍应用于酒泉敦煌种业千亩戈壁日光温室产业园区和东洞万亩戈壁产业园区。

1.2 智能化网络控制设备日光温室智能化网络控制设备的功能包括远程控制温室卷帘、通风、浇水施肥等，主要由控制箱、上下风口卷膜器、限位装置、360°高清摄像头等组成，通过温度或时间行程自动控制温室卷帘机升降、上下通风口开合、水肥一体机运行。种植管理人员也可以通过手机APP、电脑端、遥控器和手动控制键等对上述设备实施远程监测和控制（图1），例如打开“温室管家”APP 进入登录界面，登录成功后对设备进行绑定（即添加设备），填写设备（温室）名称，绑定成功后等待10 min（分）即可显示温室数据。为了让用户更加便利地使用，用户点击界面底部的“一键操作”按钮，可在列表中选中多个温室，实现对多个温室的卷帘、开关通风口一键操作；当需要查看温室详细信息时，点击“设备列表”界面即可查看温室详情，同时可以单独对该温室进行卷帘、通风操作；如需查看温室内和温室外的实时情况，可点击“查看视频”按钮进行查看。

图1 智能化网络控制设备（电脑端远程监测和控制）

智能化网络控制设备实现了卷放保温棉被、开关风口、浇水施肥自动化等远距离网络化遥控操作管理，效率高，解决了人工操作费时、费工等问题，每667 m日光温室每年可节约劳动工日10 个以上。目前已分别在总寨、东洞万亩戈壁产业园区建立2 处智能化网络控制平台，配套安装智能化控制系统200 余套，有效减轻了菜农的管理强度，节约了劳动力。

1.3 轻简化运输设备 轻简化运输主要采用物料运输车，用于运输日光温室内的生产资料、果实等，省时省力省工，可以降低劳动强度，提高日光温室蔬菜生产的机械化和自动化水平。根据生产需要，可选择单轨式或双轨式物料运输车，一般在日光温室内选择单轨式物料运输车（图2），可以有效节省操作空间，在钢架拱棚内选择双轨式物料运输车。物料运输车长190 cm，宽50 cm，高45 cm，采用双电机驱动，面板上配有“前进”“停止”“后退”控制按键，有把手一侧为前进方向，前进或后退均有高速和低速模式，低速一般为0.8～1.2 m·s，与成年人步行速度相近，高速为1.5～2.0 m·s；也可使用遥控器控制运输车。轨道根据温室长度铺设。

图2 单轨式电动物料运输车

目前，酒泉戈壁日光温室应用的电动物料运输车有单轨式、地磁感应式以及角铁双轨式3 种，其中角铁双轨式电动物料运输车性价比较高，每套成本4 000 元，可管控100 m 长的日光温室，每年每667 m节约劳动工日30 个。

1.4 熊蜂授粉技术 熊蜂耐低温和弱光，耐湿性强，采集能力强，且可以周年繁育，是温室蔬菜理想的授粉昆虫。与蜜蜂相比，熊蜂的趋光性差，信息交流系统不发达，能在设施内专心授粉，授粉速度快、效率高。因此用熊蜂授粉替代传统的激素喷花，可减少劳动用工，改善蔬菜品质，提高产量，降低病害发生几率。

以番茄生产为例，放蜂前将棚膜上的所有孔洞封闭，棚室顶部通风口用15～20 目防虫网封闭，下风口用40 目以上防虫网封闭，棚内温度控制在10～32 ℃，相对湿度50%～80%，每天至少通风1 h（小时）。在番茄植株开花量达到15%～25%时放入蜂箱，确保符合农药安全间隔期，并在放蜂前加大通风量和次数。每箱熊蜂有70 头左右，最大授粉面积为1 334 m（2 亩），箱内配有饲料，可连续使用40～60 d（天），每年每667 m可减少人工授粉15 个工日，增加番茄产量400 kg，扣除防虫网等其他费用，每667 m可节支增收2 200 元。

1.5 病虫害绿色防控设备 病虫害绿色防控设备主要有臭氧植保机、黄（蓝）色板、高效环保地膜、精量弥粉机等。

1.5.1 臭氧植保机日光温室臭氧物理防治系统是利用臭氧杀菌代替农药的一种有效防除手段。该系统可以根据温室的不同空间、作物的不同生长期、变化的环境条件，方便、灵活地调整臭氧发生量，有效解决农药残留问题和降低有害病原微生物含量，节省成本、提高蔬菜品质。

将臭氧发生器悬挂于温室中间顶部，每台设备有效管控的最大长度为70 m，可控制700 m日光温室。蔬菜定植后，于18：00 以后、温室内湿度达到50%以上时使用，每周使用2 次、每次0.5 h（小时）；棚内病害严重时加大使用次数及时间。每套系统总投资1.1 万元，每年每667 m节约劳动工日5 个以上，减少农药投入量30%以上。

1.5.2 色板、高效环保地膜 从蔬菜苗期和定植期开始，将黄、蓝板悬挂于蔬菜作物上部15～20 cm位置，并根据蔬菜生长高度及时调节黄、蓝板位置，每667 m悬挂30～40 块，诱捕害虫效果显著，可有效降低蚜虫、粉虱、斑潜蝇、蓟马等虫口密度，具有成本低、环保、方便等特点。

使用厚度为0.16 mm 的银黑色（正面银色，反面黑色）高效环保地膜，可驱避蚜虫，减少病毒病的发生。

1.5.3 精量弥粉机 从中国农业科学院蔬菜花卉研究所植保课题组引进的一款新型植保器械，具有喷射距离长、穿透性好、用途广等优点，可以做到全面无死角的杀虫灭虫，较传统喷粉装置年节约农药用量30%以上，可多年使用，工作效率高，操作方便，利于环保，节本增效。每667 m日光温室总投入800 元，节约农药成本150 元以上。

使用前将蓄电池充好电，根据不同病虫害种类选择药剂，将药剂添加到弥粉机容器内，将装有蓄电池的挎包背在肩上，手持弥粉机，打开电源开关，使弥粉机出粉孔向上保持45°，沿温室后走道行走喷粉。喷粉时戴好口罩，不要直接将粉剂喷到作物上，喷完药后关闭风口，使药剂均匀附着在作物叶片的正、背面。

2 轻简化设施装备运行成本及生产效益

目前，依托中以（酒泉）戈壁生态农业产业园区，已建成东洞、总寨、银达、西洞4 处万亩戈壁生态产业园区，已累计推广各类轻简化技术3 333 hm（5 万亩），与农户传统种植方式相比，每667 m日光温室蔬菜增收1 000 元，除去新增设备10年折旧成本和新增电费，每667 m节约生产成本6 955 元（表1），每667 m共节支增收7 955 元，各类轻简化技术累计节支增收总额达到39 775 万元。采用设施蔬菜新技术、新品种、新装备，降低了劳动强度，优化了蔬菜生长环境，增加温室蔬菜单产10%以上，减少农药用量30%，节约用水40%，节约用肥30%，已成为肃州区设施农业科技示范的样板、标准化生产的典范、现代农业建设的亮点，对推进现代农业示范园区建设、促进农业科技创新与推广、大力发展设施农业具有重要 意义。

表1 轻简化设施装备运行成本及生产效益

3 推广应用实例

实例1：东洞万亩戈壁生态产业园区农户刘喜来，2021 年7月至2022 年6月种植2 茬番茄，应用智能水肥一体化设备，番茄每667 m年产量11 000 kg，每667 m年用水量500 m、用肥量260 kg，较传统灌溉方式节约用水200 m、节约用肥90 kg，减少投入1 500 元；应用轻简化物料运输车运输番茄果实、肥料、拉秧后的茎秆等，每年每667 m节约劳动用工20 个，节约成本2 000 元；应用熊蜂授粉，每667 m节支增收2 200 元；应用智能化网络控制设备（APP）每年每667 m节约劳动用工10 个，节省1 000 元。以上设备一次性投入总成本29 000 元，按照10 年折旧成本2 900元计算，每年每667 m节约劳动用工和生产费用6 700 元。

实例2：总寨戈壁生态循环产业园区农户李新乐2021 年8月至2022 年7月种植2 茬西葫芦，全面配套了轻简化技术设备，西葫芦每667 m年产量18 000 kg，每667 m年用水量600 m、用肥量300 kg，较传统灌溉方式节约用水260 m、节约用肥120 kg，减少投入2 200 元。应用轻简化物料运输车运输西葫芦、肥料、拉秧后的茎秆等，每667 m年节约劳动用工30 个，节约成本3 000 元；应用智能化网络控制设备（APP）每年每667 m节约劳动用工10 个，节约1 000 元，应用臭氧植保机、精量弥粉机配套中蔬微粉防治病虫害，节约用工及生产费用800 元。各类设备一次性投入总成本40 300 元，按照10 年折旧成本4 030 元计算，每年每667 m节约劳动用工和生产费用7 000 元。