1.2设施养殖业

1.2.1基本情况中国的设施养殖业经过20余年的发展,使畜禽养殖由传统的小规模生产方式向集约化、工厂化生产方式转变,极大地促进了畜牧业生产水平的提高,畜禽集约化、规模化养殖得到快速发展。通过将工程技术导入畜牧生产全过程,使畜禽养殖业发生了质的变化,大大促进了养殖业的科技进步,加速了养殖业技工贸一体化和产业化进程。家禽适度规模饲养已成为商品禽蛋、禽肉的主要生产方式,生猪和牛羊的规模饲养比重不断扩大,肉牛、生猪、绵羊、肉鸡、蛋鸡等在全国已形成相对集中的生产区域。

产业化经营逐步成为畜牧业发展的重要经营方式,形成了多种模式,涌现出一批龙头企业。2001年,中国肉、蛋、奶总产量分别占世界总产量的26.3%、41.0%和1.6%,肉、蛋、奶人均占有量分别为48.1kg、17.6kg和7.2kg;其中肉类人均占有量比世界平均水平高23.3%,禽蛋人均占有量高于发达国家水平。畜牧工程技术和装备得到较大发展。

1.2.2在畜禽饲养规模和畜产品生产总量上取得重大突破的同时,畜牧工程技术和装备也得到了相应发展特别是“九五”以来,我国加大了畜禽环境控制和工程工艺等技术领域的研究力度,并取得了较大的成就。①畜牧工程工艺技术研究尽管起步较晚,但养鸡工艺发展比较迅速,基本成熟配套,养猪、养牛工艺研究则刚刚起步。②畜舍新型建筑设施方面,研究、开发并推广了简易节能开放型畜禽舍,在节约资金和能源方面效果十分显著,研制了被动式太阳能猪舍、菜畜互补畜禽舍、开放型可封闭畜舍和屋顶可自然采光的大型连栋鸡舍等新型畜禽舍建筑形式并已有应用。

③畜禽舍通风设备与纵向通风技术的研究与应用,不仅解决了不同类型畜禽舍内通风死角,确保气流均匀性问题,还使畜禽场的净污区自然分开,对净化场区环境,减少栋舍间的相互感染,提高卫生防疫等效果显著。也为高密度叠层笼养和大型连栋鸡舍的发展提供了技术保障。④蒸发降温设备以湿帘蒸发降温系统的研究开发为特色,具有降温效率高、系统造价与运行费用较低等特点,受到广大用户的欢迎。⑤畜禽舍冬季保温与加温技术研究将供热和通风相结合,从根本上改善了寒冷季节畜禽舍内的环境。同时换热器和热风炉应用机动,投资较少。热效率高,耗煤少,劳动强度也大大降低。

⑥畜禽舍环境自动抑制方面,开发了以畜禽的日龄为基准的温度、湿度、光照度等多因素闭环控制系统的硬件与软件技术,现已投入批量生产,初步实现了畜禽舍环境的智能化控制。进一步研究开发了畜禽舍的网络分布式控制系统,及温湿度一体式数字化传感器,大大提高了对整个畜禽场实现计算机智能控制的可靠性,并降低了设备投资和运行成本。⑦畜禽场粪污处理与利用方面,对多种畜禽粪加工处理方法进行了初步研究。如:沼气厌氧发酵法、快速发酵法、高温高压真空干燥法、塑料大棚好氧发酵法、高温快速烘干法、热喷膨化法、微波干燥法等均已在生产中开始应用。

2农业生物环境与设施工程在中国现代农业建设进程中的地位与作用

2.1生物环境与设施工程代表着未来中国农业的发展方向生物环境与设施工程以先进科学技术与设施装备寻求解决资源合理利用和替代资源短缺问题。它是摆脱传统农业受到自然环境束缚,实现农产品优质、高产、高效、生态、安全生产的有效途径,是农业生产走向集约化、规模化、产业化、现代化道路的必然选择,具有重要战略意义。

2.2以生物环境与设施工程为主要特征的设施农业是现代农业发展的重要标志之一发展设施农业可以大幅度提高土地利用率、资源产出率、劳动生产率和产品商品率,实现规范化、标准化生产对改善农村生态环境,加速传统农业向现代农业的转变,实现农业的高效、持续发展,培育农村经济发展新的增长点,具有重要的现实意义。设施农业对实现现代农业技术向不良自然环境地区的转移,对于西部地区转变农业和农村经济增长方式以及国家战略安全同样具有重要战略意义。

2.3设施农业已成为农村产业结构调整的重要内容,是增强农产品国际竞争力的主要代替产业从以生物环境与设施工程为主要内容和特征的设施农业的技术特点和发展过程可以看出:设施农业的龙头带动作用形成了农产品规模化生产和产业化经营的基础和前提;设施农业生产过程的工业化管理方式为实现农产品规范化、标准化生产作出了示范;设施农业的装备优势和设施农业产品的市场优势是促进产业化链条形成的关键环节;设施农业领域的技术人才优势和先进的农产品生产管理方式是集成农业高新技术成果、促进科技成果转化、实现科教兴农的重要条件和实施农业产业化的重要培训基地。

3存在的主要问题

3.1种植设施

3.1.1中国种植设施的结构性能优化问题亟待解决面积虽居世界之首,但多为简易设施,抵御自然灾害能力差。中小拱棚占总面积40%,塑料大棚和日光温室占59%以上,现代化连栋温室不足1%。而世界上设施园艺最发达的国家荷兰,设施总面积仅1.2万hm2,只有中国的0.6%,但全部为现代化连栋温室,是中国的12倍,因此其产品的数量、质量和效益,远远高于中国。荷兰的温室设施行销全世界,而中国尚未进入国际市场。

3.1.2种植设施环境控制能力低下设施内光、温、湿、气、土等环境因子的监控手段非常缺乏,成为中国设施种植水平大幅提升的瓶颈。

3.1.3设施种植技术缺乏科学量化指标,还未实现规范化和标准化缺乏适合设施种植的专用品种,长期依赖进口。因而产品产量、质量、效益均与世界先进水平有很大差距。例如荷兰的温室花卉和蔬菜,不但向全世界出售,而且占领的是高端市场,中国设施园艺产品基本上还未走出国门。

3.1.4在生态环境安全、良性运转等方面存在很多突出问题由于一些地区、特别是广大农户栽培技术尚未实现标准化,缺少量化指标、更缺乏控制量化的设备和手段,盲目超标使用农药,过量使用化肥,不但使蔬菜产品的品质下降,有害物质超标,危害消费者健康,同时也污染了生产地区的地下水和土壤,对实现可持续发展带来很大隐患。

3.1.5中国的设施种植业以分散的农户经营为主,产业化程度低设施园艺工程的技术服务体系不健全,新技术、新成果的到位率、入户率低,生产方面缺乏大规模能与国际市场接轨的企业和产品。设施制造厂家规模小、分散,多数为个体经营的作坊式企业,数量虽然增加很快,但能与发达国家竞争的几乎没有。

3.1.6基础性研究十分薄弱突出表现在作物与环境因子之间的定量关系、设施环境影响作物产量和品质的生理机制等,与世界先进水平比较,尚处于起步阶段。

3.2养殖设施

3.2.1畜禽养殖工程工艺技术及模式研究与重视不够,没有形成规范化、标准化的工程工艺模式畜禽场建筑设施和环境调控设备及饲养设备方面不配套,或不能形成适合我国国情的成套的畜牧工程技术与系列化配套设备。

3.2.2畜禽舍建筑设施产业化技术落后,至今仍以传统的砖混结构型为主在畜舍建筑的新材料、新工艺与新技术应用方面与发达国家差距甚远。虽然有个别厂家推出了一些装配式建筑产品,但基本没有考虑到畜禽本身的生物学特性和养殖工程工艺的要求,不能满足畜禽规模化生产的环境要求。

3.2.3环境工程或饲养设备方面不配套主要停留在一些单项技术的开发上,环控系统化技术和一体化控制装备还很落后。对整体环境系统调控技术的研究也与发达国家存在较大差距。设施与设备的技术不到位,工程配套性差,以至于冬、夏季节畜禽产量仍要下降10%~20%,严重影响到畜禽的健康与生产力。

3.2.4对于适合中国当前生产特点的畜禽环境调控技术研究几乎处于空白状态针对大量存在的农村个体生产、农村社区分散生产的环境问题的研究很少,农村人畜混杂、畜禽舍交错,畜禽疫病易交叉感染,产品质量较差。

4发展对策及建议

4.1种植设施

4.1.1以市场为出发点考虑设施种植业科技发展战略如今我国农产品供大于求的已占70%以上,其他基本供求平衡,真正短缺的很少。设施园艺生产的菜、花、果等也是如此。尤其加入WTO后,市场压力更大,竞争更激烈,占领市场的关键是产品质量。设施种植业必须紧紧依靠科技进步,充分发挥高科技含量、高效率生产、高安全性能和高品位(质量)产品的优势,更好地满足国内市场需求并大力开拓国际市场。

4.1.2设施种植业必须处理好发展的宏观与微观、当前与长远、普及与提高的关系园艺设施种类很多,档次各异,必须依照当地的自然、经济、技术水平,合理选择确定。按照中国国情,只有在不断提高当前农村应用推广的园艺设施的科技含量,并生产出优质、高产的菜、花、果,取得良好效益的基础上,才能逐步推广和普及大型现代温室技术。

4.1.3加强科学技术研究,大幅度提高设施种植业科技含量一要研究开发适宜于不同地区、不同生态类型的新型系列温室及相关设施,提高中国自主创新能力和设施环境的自动化控制技术水平。二要研究开发设施配套技术与装备,包括温室用新材料、小型农机具和温室传动机构、自动控制系统等关键配套产品,提高机械化作业水平和劳动生产率。三要研究开发温室资源高效利用技术,如节水节肥技术、增温降温节能技术、补光技术、隔热保温技术等,降低消耗,提高资源利用率。

四要研究开发采后加工处理技术,包括采后清洗、分级、预冷、加工、包装、贮藏、运输等过程的工艺技术及配套设施、装备等,提高产品附加值和国际市场竞争力。五是选育研究优质、高产、高效,并具有自主知识产权的设施栽培创新品种,改变中国设施园艺主栽品种长期依赖国外进口局面。六要研究设施农业高产优质栽培技术和不同品种、不同生态类型模式化栽培技术以及生产安全技术,如绿色产品生产技术、环境控制与污染治理技术、土壤和水资源保护技术等。七要研究温室设施与设施农业产品生产标准化,包括温室及配套设施性能、结构、设计、安装、建设、使用标准;设施栽培工艺与生产技术规程标准;产品质量与监测技术标准等。

4.2养殖设施

4.2.1世界畜禽舍建筑与环境控制技术发展的趋势从动物行为习性和动物福利角度考虑畜舍的建筑空间和饲养设备,从环境系统角度,综合考虑舍内通风、降温与加温等环境控制技术将得到发展与推广应用。充分利用当地自然资源的综合环境调控技术及其配套设施设备的开发应用是世界各国都在追求的目标。

4.2.2大力发展草食家畜及其他珍稀与观赏动物尽快研究开发不同地区、不同规模有关畜禽的养殖工程工艺技术及其配套的环境调控设施与设备,以满足畜牧业迅速发展的技术需求。一是模式化畜禽养殖工程研究。主要包括畜禽舍建筑设施的标准化、定型化、装配化、系列化与产业化。畜禽环境控制技术系统化、实用化与傻瓜化。畜禽场粪污处理技术的实用化与简易化,实现清洁生产、绿色养殖等等。

二是设施生态养殖新工艺研究。重点开展我国特色地方品种生长模型、行为以及集约化饲养下,环境参数、能源消耗量等方面的基础研究,建立我国数据库,为畜牧业可持续发展提供理论依据和技术开发平台。三是农村养殖小区标准化工程和畜禽疫病防治体系研究。农村养殖小区是千家万户分散经营向养殖规模化发展的过渡时期,也是畜牧产业化发展的必经之路。应当积极探索养殖小区标准化建设和生产模式,因地制宜,合理规划,适度规模。加强养殖小区生态建设,加大科技投入,防止畜禽粪便污染,实现生活区和养殖区真正分离。