2022年我國(guó)花卉溫室設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與特征 | “年終與年宵”專(zhuān)題

作者 | 張躍峰

花卉種植生產(chǎn)是花卉產(chǎn)業(yè)的供給側(cè)，是產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是富民強(qiáng)業(yè)帶動(dòng)人數(shù)最多的環(huán)節(jié)，更是花卉產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)贏得長(zhǎng)遠(yuǎn)優(yōu)勢(shì)的保障環(huán)節(jié)。我國(guó)花卉種植面積多年來(lái)一直居世界首位，20*8年相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)花卉種植面積中，以鮮切花和盆栽花卉為主要種植對(duì)象的設(shè)施栽培面積約占*2.8%。設(shè)施栽培包括連棟溫室、日光溫室、塑料大棚和中小棚等多層次設(shè)施。調(diào)控能力較強(qiáng)、抗災(zāi)保質(zhì)能力較強(qiáng)的連棟溫室和日光溫室稱(chēng)為花卉溫室，種植面積為37.*萬(wàn)畝，占花卉種植面積的*.5%，占設(shè)施花卉種植面積的**.8%。同樣都是設(shè)施生產(chǎn)，簡(jiǎn)易設(shè)施為主的保護(hù)地生產(chǎn)模式與環(huán)境調(diào)控能力相對(duì)更強(qiáng)的溫室生產(chǎn)模式截然不同，生產(chǎn)效率也存在巨大差異。據(jù)有關(guān)資料分析，我國(guó)溫室花卉從20*3年以來(lái)生產(chǎn)總面積在不同年份僅有微弱升降。這種情況表明，我國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)的供給端依然主要依賴(lài)以資源投入為主導(dǎo)方式的規(guī)模擴(kuò)張，在生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升方面存在較大的調(diào)整和增長(zhǎng)空間。

花卉溫室在我國(guó)規(guī)?；瘧?yīng)用發(fā)展已有近30年時(shí)間。經(jīng)過(guò)借鑒學(xué)習(xí)和引進(jìn)消化，逐步形成了分工細(xì)密、門(mén)類(lèi)齊全的溫室設(shè)備材料研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用服務(wù)體系?？傮w上，產(chǎn)業(yè)界常提到的花卉溫室設(shè)備，包括溫室結(jié)構(gòu)材料、環(huán)境調(diào)控設(shè)備、水肥灌溉設(shè)備、栽培設(shè)施材料、生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備等共5個(gè)與花卉種植生產(chǎn)有密切支撐關(guān)系的類(lèi)別，產(chǎn)后處理和保鮮等往往不在此列。以此論，這5類(lèi)設(shè)備在我國(guó)的研發(fā)、生產(chǎn)體系是完善的，只是在質(zhì)量水平和原始創(chuàng)新能力方面仍有提高空間。近*0年來(lái)，雖然花卉溫室總面積沒(méi)有大的增長(zhǎng)，但裝備配套水平在不斷提高。特別是近5年來(lái)，以中小盆栽花卉等可移動(dòng)植物為生產(chǎn)對(duì)象的高度自動(dòng)化的溫室增加迅速，極大地提高了生產(chǎn)效率和單位產(chǎn)出效益，部分中小盆栽溫室年產(chǎn)值每平方米可達(dá)3000元。高效盆栽花卉溫室的迅速增加，對(duì)我國(guó)設(shè)施花卉裝備水平和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮重要的推動(dòng)作用，使產(chǎn)業(yè)從規(guī)模增長(zhǎng)向效率增長(zhǎng)調(diào)整。2022年，受疫情影響，全國(guó)花卉溫室建設(shè)規(guī)模比往年有較大幅度下降，但仍不乏云南晉寧、遼寧凌源這樣的快速建設(shè)發(fā)展之地。在以勞動(dòng)力為主的生產(chǎn)要素價(jià)格持續(xù)攀升之際，高效能花卉溫室在后疫情時(shí)代全面提速是必然趨勢(shì)。我國(guó)溫室園藝領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和人員在疫情期間從未停歇，在人員流動(dòng)受限的情況下，依然積極開(kāi)展創(chuàng)新提升。從上述5個(gè)花卉溫室設(shè)備類(lèi)別的角度看，2022年發(fā)生了不少令人驚喜的進(jìn)步。

溫室結(jié)構(gòu)材料優(yōu)化整合

溫室結(jié)構(gòu)材料包括以鋼結(jié)構(gòu)為主體、涵蓋土建工程與覆蓋材料的主體建筑材料，以及相應(yīng)的生產(chǎn)加工和安裝施工。在連棟溫室和日光溫室領(lǐng)域，我國(guó)結(jié)構(gòu)形式和相關(guān)技術(shù)結(jié)合了我國(guó)國(guó)情，已基本趨于穩(wěn)定?；ɑ軠厥彝顿Y者和生產(chǎn)者對(duì)溫室穩(wěn)定的透光性能的關(guān)注前所未有地加強(qiáng)，PO膜等新型塑料薄膜接受程度越來(lái)越高，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。隨著近幾年引進(jìn)荷蘭溫室的二次高潮，以及先進(jìn)知識(shí)的學(xué)習(xí)普及，溫室結(jié)構(gòu)形式得以進(jìn)一步優(yōu)化，在主體結(jié)構(gòu)綜合透光率、結(jié)構(gòu)安全性與材料用量協(xié)同控制、能源優(yōu)化等方面取得了明顯進(jìn)展。在能源單一化和成本居高的因素推動(dòng)下，創(chuàng)自荷蘭的半封閉溫室在大型玻璃溫室中開(kāi)始越來(lái)越多地應(yīng)用。

▲天津東信盆栽溫室

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃院下屬的中宇瑞德公司在2022年設(shè)計(jì)的大型連棟溫室中便應(yīng)用了全新的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，使玻璃溫室單位面積用鋼量降低了35%，與荷蘭技術(shù)形成的結(jié)果基本相當(dāng)。與此同時(shí)，溫室鋼結(jié)構(gòu)加工的專(zhuān)業(yè)分工更為細(xì)密，經(jīng)過(guò)2022年的部分企業(yè)整合，產(chǎn)業(yè)內(nèi)專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)溫室鋼結(jié)構(gòu)的企業(yè)單個(gè)主體規(guī)模與產(chǎn)能均有提高，行業(yè)吉印通明顯加強(qiáng)，這也意味著花卉生產(chǎn)者在未來(lái)可用上更優(yōu)質(zhì)、更便宜的結(jié)構(gòu)材料。

環(huán)境調(diào)控設(shè)備兩極化態(tài)勢(shì)明顯

環(huán)境調(diào)控設(shè)備是花卉溫室最重要的組成部分，包括兩個(gè)層次的設(shè)備。第一個(gè)層次是遮陽(yáng)、通風(fēng)、補(bǔ)光、調(diào)濕等直接調(diào)控設(shè)備和系統(tǒng)，調(diào)控溫室內(nèi)以空氣為載體的環(huán)境。此類(lèi)設(shè)備大多為成套集成設(shè)備，比較成熟，近年來(lái)創(chuàng)新豐富，應(yīng)用產(chǎn)品形式多樣，逐步形成了以日光溫室和連棟溫室兩類(lèi)場(chǎng)景為主的兩極化成套集成產(chǎn)品系列。值得廣大生產(chǎn)者關(guān)注的是，隨著我國(guó)遮陽(yáng)系統(tǒng)自主研發(fā)和零部件制造水平的提高，以及施工標(biāo)準(zhǔn)化程度的提升，鋼纜驅(qū)動(dòng)遮陽(yáng)系統(tǒng)以造價(jià)較低、性能穩(wěn)定、密閉性好的優(yōu)勢(shì)在大型連棟溫室中應(yīng)用更加廣泛，正在取代齒輪齒條遮陽(yáng)系統(tǒng)。第二個(gè)層次是用于管理直接調(diào)控設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)備，常稱(chēng)為氣候管理系統(tǒng)或環(huán)境管理系統(tǒng)，是以軟件為核心、以傳感器為支撐的軟硬件集成設(shè)備。我國(guó)溫室環(huán)境管理系統(tǒng)雖然已有20多年的自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)歷程，但傳感器等核心部件，以及控制軟件的決策策略依然存在差距。同時(shí)，在數(shù)字化需求拉動(dòng)下，在操作更加便捷、容錯(cuò)更為寬容的方向上有明顯擴(kuò)展。典型的態(tài)勢(shì)是，環(huán)境管理系統(tǒng)沿集群式日光溫室和大型連棟溫室兩種應(yīng)用場(chǎng)景，走向兩條路線。一條是簡(jiǎn)易環(huán)控，甚至包括一些控制單一措施的單因子決策設(shè)備，越來(lái)越經(jīng)濟(jì)實(shí)用。另一條是高度精準(zhǔn)但又非常復(fù)雜的集成管理系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品在我國(guó)的應(yīng)用并存，但對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性和效率要求高的大型生產(chǎn)溫室而言，應(yīng)用國(guó)外的仍然居多。

水肥灌溉設(shè)備百花齊放

近年來(lái)，在生產(chǎn)資料成本上升、花卉產(chǎn)量和品質(zhì)需求提高的驅(qū)動(dòng)下，水肥灌溉設(shè)備已成為花卉溫室的必需。特別是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部近*0年來(lái)推行的綠色生產(chǎn)和減藥減肥行動(dòng)，為水肥灌溉在溫室中的普及起到了重要的推動(dòng)作用。基于此，自研創(chuàng)新也層出不窮，大小產(chǎn)品百花齊放。但是，聚焦于設(shè)備本身多，在肥料配方與設(shè)備融合以及灌溉策略方面的進(jìn)步有所不足，這也導(dǎo)致我國(guó)本土的水肥管理系統(tǒng)與國(guó)外知名企業(yè)的同類(lèi)產(chǎn)品依然存在較大差距，特別是針對(duì)大型連棟溫室和對(duì)穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景尤其如此。

▲花卉溫室水肥灌溉設(shè)備

栽培設(shè)施材料專(zhuān)業(yè)化程度顯著提升

無(wú)論是用于鮮切花栽培的固定床架設(shè)施，還是種苗和盆栽生產(chǎn)使用的移動(dòng)苗床設(shè)施，以及各類(lèi)工具、卡具等材料方面，在充分借鑒國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國(guó)一批企業(yè)形成了豐富的二次創(chuàng)新集成產(chǎn)品，雖然在與種植工藝的融合深度上考慮仍有不足，但在應(yīng)用領(lǐng)域已成為主力軍。

生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備發(fā)生迭代式變革

生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備是指在溫室內(nèi)固定安裝或可移動(dòng)的替代人工作業(yè)的機(jī)械化設(shè)備，有單臺(tái)使用的，但更多的是成套集成使用。同樣，在勞動(dòng)力成本持續(xù)上升的壓力驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備在花卉溫室中的應(yīng)用率快速提高。不僅如此，在各類(lèi)溫室產(chǎn)品中，花卉價(jià)值相對(duì)較高，以企業(yè)為主體的集群式日光溫室與連棟溫室生產(chǎn)者，對(duì)成本控制需求也更為迫切，生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化升級(jí)態(tài)勢(shì)極為明顯。花卉溫室智能化設(shè)備無(wú)論是創(chuàng)新產(chǎn)品數(shù)量增加還是應(yīng)用提升速度都是最快的，正在從解決單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q生產(chǎn)全程的問(wèn)題，這是由設(shè)備支撐下的生產(chǎn)方式迭代式變革。

▲可移動(dòng)植物全程自動(dòng)化生產(chǎn)場(chǎng)景

▲盆栽和種苗生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備

▲盆栽生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備

迭代式變革發(fā)生在兩個(gè)方面。一是針對(duì)可移動(dòng)植物的成套流水線生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備。盆栽和種苗是可移動(dòng)植物的主要代表。2022年，可移動(dòng)植物的全程自動(dòng)化、局部智能化的本土關(guān)鍵技術(shù)走向成熟，在大型溫室內(nèi)應(yīng)用的成套集成技術(shù)與能力明顯增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全程自動(dòng)化、關(guān)鍵環(huán)節(jié)智能化的迭代突破。與此同時(shí)，此類(lèi)設(shè)備在花卉種植者眼中，也逐步由好看不實(shí)用的“陽(yáng)春白雪”，變成了可以帶來(lái)更優(yōu)品質(zhì)、更低成本、更高產(chǎn)量的重要工具。這是迭代發(fā)生的關(guān)鍵根基。二是基于信息化的設(shè)備數(shù)字化整合迭代。與環(huán)境控制設(shè)備不同，設(shè)備數(shù)字化或數(shù)字化設(shè)備，是在生產(chǎn)溫室中應(yīng)用的具有數(shù)字化功能的設(shè)備總和。例如，環(huán)境控制設(shè)備本身是一種數(shù)字化設(shè)備，以數(shù)字的手段進(jìn)行環(huán)境調(diào)控管理。水肥灌溉控制系統(tǒng)也是一種數(shù)字化設(shè)備，其他單因子調(diào)控設(shè)備也相同。但是，在激烈競(jìng)爭(zhēng)中，生產(chǎn)者對(duì)精細(xì)管理的要求在不斷提高，因?yàn)榫?xì)管理可帶來(lái)更精準(zhǔn)的成本控制和生產(chǎn)過(guò)程控制，從而帶來(lái)效益增值。因此，基于各種具有數(shù)字化功能的獨(dú)立設(shè)備在數(shù)字化渠道吉印通行整合，互相之間可兼容讀取，甚至構(gòu)建起類(lèi)似工業(yè)ERP系統(tǒng)的花卉溫室生產(chǎn)數(shù)字化管理軟件，使決策有量化依據(jù)，更為精準(zhǔn)。在這兩類(lèi)迭代方面，北京華農(nóng)具有鮮明的代表性。公司基于*0年來(lái)在可移動(dòng)植物成套自動(dòng)化設(shè)備方面的沉淀，在2022年持續(xù)推出并大規(guī)模應(yīng)用了空中地面輸送結(jié)合的立體化高效生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了盆栽和種苗兩類(lèi)可移動(dòng)植物的全程自動(dòng)化生產(chǎn)，達(dá)到了植物移動(dòng)、作業(yè)定點(diǎn)的工業(yè)化生產(chǎn)組織目標(biāo)。同時(shí)，針對(duì)超大型可移動(dòng)植物溫室，又研制推出了基于自動(dòng)導(dǎo)航輸送車(chē)（AGV）的成套生產(chǎn)系統(tǒng)，在天津的大型花卉溫室中全面應(yīng)用，進(jìn)一步降低了應(yīng)用成本，顯著提高了生產(chǎn)效率和靈活性。生產(chǎn)作業(yè)設(shè)備迭代式變革，使我國(guó)花卉溫室的智能化水平和高效能力提升有了自主的堅(jiān)實(shí)支撐。

2022年即將過(guò)去，我國(guó)花卉溫室設(shè)備從業(yè)者們?cè)谝咔榉揽貫橹餍傻囊荒昀?，充分抓住了寶貴的靜態(tài)時(shí)期，深厚積累，奠定了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)提升相互促進(jìn)的基礎(chǔ)。相信在2023年，在花卉產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的征程中，花卉溫室設(shè)備將迎來(lái)跨越式應(yīng)用和發(fā)展高潮。

（本文作者為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院研究員，圖片由北京華農(nóng)提供）