无土栽培创业 无土栽培在日本应用现状解析,对我国有何启发?未来前景如何?
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导读:
无土栽培技术的研发与推广在人类农耕史上具有里程碑意义,为保障农产品供应和高产高效栽培,发挥着越来越重要的作用。较之于传统栽培,无土栽培因干净卫生、省药、省肥、收获期长、茬次多,受气候与地域限制小等优势,已在100多个国家得到推广应用,且未来发展形势良好。但是,作为新型栽培技术,在我国推广过程中由于投资大、技术要求较高、产品风味品质普遍较差等原因,而被生产者和消费者诟病,甚至在一些地方出现栽培失败的情况。
日本作为无土栽培起步较早,技术较为先进的国家,无土栽培发展现状如何?对我国有何启发?无土栽培未来发展前景如何?本文,结合在日本研学期间的实地探访,笔者对这三个问题进行剖析,以期为生产者提供参考。
无土栽培番茄
一、日本无土栽培应用与推广现状
日本的无土栽培规模化商业生产始于上世纪70年代,如今栽培面积约1700公顷。栽培作物主要以番茄和草莓为主,占比分别约40%和30%,其它作物还包括黄瓜、芹菜及少量花卉和果树。
采取的主要栽培形式在经历了以深液流(DFT)为主的第一代、以营养液膜为主(NFT)为主的第二代两个阶段之后,现今主要的栽培形式为以基质为主的第三代栽培,所用基质主要为岩棉、椰糠。
笔者的研学地点位于日本本州岛中北部新潟县,所接触的无土栽培分别位于新潟园艺研究所和长岗一家农场,且均为基质栽培,其中番茄栽培所用基质为岩棉,草莓所用基质为椰糠,并见到较为少见的木本果树无土栽培——稻壳基质栽培无花果(下图为实地拍摄图)。
无土栽培无花果,实地拍摄于日本新潟园艺研究所
除了栽培管理技术方面的交流,我较关心的是作为无土栽培技术较为先进的国家,其产品的品质和民众接受度,我所了解的情况如下:
1、技术管理:作为无土栽培核心的营养液调配与供应,已全部实现自动化,病虫害防治所用农药以见效快、分解快的低毒农药为主,制度化地定期每周喷药一次,并张挂有黄板、蓝板等用于防蚜。/2.
2、产品品质:不同时期与不同专家交流得到的回答分别是:能达到与土壤栽培不相上下和有一定差距两个近似答案。但很明确,无土栽培的农产品风味与品质不高于土壤栽培。日本专家也坦言,通过改进营养配方等措施提升无土栽培产品口感是他们目前努力的重点。笔者在栽培地所品尝到的无土栽培的番茄和无花果,其甜度与风味确实比国内多数品种都要差。
3、民众接受度:日本民众对无土栽培技术与产品并没有偏见,但会根据品质来决定取舍,因此,在日本无土栽培、土壤栽培(只施用化肥)、半有机栽培(既用化肥也用有机肥,没错,日本确实是有这个概念)、有机栽培(只用有机肥栽培,日本的有机栽培比中国定义的要简单),品种相同的情况下,四种栽培方式的产品口感依次提高,价格也依次提高。
二、日本发展无土栽培的现实意义
国土面积小、山地多,农业可开发利用的资源有限。日本国内农场品除鸡蛋和大米能实现自给自足外,其它农产品(包括粮、菜、肉及海产品)均依赖进口,每年进口占比维持在65%左右,其中蔬菜进口依赖度约为30-40%。通过提高蔬菜产量拉升自给率保障供应安全,是日本农业部门和农协的既定目标。
但更为紧迫的问题是人力资源的短缺。过去的近三十年里,少子化、老龄化造成人口萎缩(日本总人口1.27亿,但2019年新出生人口不足90万),农业生产者人口以每十年约16%的速度快速递减,年龄结构上又以59岁以下的青壮年劳动力缩减最快,受此影响,日本蔬菜供给率由上世纪九十年代的90%下滑到如今的60-70%,
在这种情况下,基于良好的工业制造基础,加大装备研发与推广应用,以减缓人口减少对产量的影响,是必然之举。无土栽培所具备的优势,迎合了这种时代需要,这也是日本无土栽培研究与商业化推广走在世界前列的重要原因。
在新潟园艺研究所与笔者交流的日本专家
三、日本无土栽培优缺点分析
1、优点:
2、不足:
日本的无土栽培温室,四面可自动化打开调温(实拍图),但造价高昂
四、我国无土栽培推广应用面临的问题
我国无土栽培起步晚,近年来在技术研发方面进步虽然很快,但在推广应用过程并不顺利,概括起来主要归因于以下几点:
1、投资大。中国农业生产者已经习惯了与土地打交道,成本低廉,只需付出必要的劳动就能收获果实,而无土栽培投入高,面对这种新型模式,核算之下可能发现短时间内无法收回成本,往往更倾向于选择有把握的原有耕作模式。
2、技术门槛高。“庄稼活儿不用学,人家咋着咱咋着”,原有的耕作模式与技术,在世代传承中潜移默化耳闻目染已经驾轻就熟,但面对颇具科技感的新型栽培方式,心里没谱,加上受文化程度所限,对能否熟练掌握技术实现效益,没有把握,不愿意冒这个险。
3、消费者接受度偏低。以无土栽培番茄为代表的果菜,以草莓我代表的水果,由于采取营养液供给养分,缺乏形成高风味品质所须的逆境刺激,造成产品口感寡淡不如土壤栽培。以生菜为典型的叶菜虽然在口感“脆嫩”指标上有一定优势,但风味仍差强人意。
在笔者去年在参加一个无土栽培技术交流会上,在听到一位专家大谈无土栽培好处时,一位从业者直言不讳的打断他说,在他们本地推广的无土栽培蔬菜因为风味差、“难吃”,根本没人要最终全部扔掉。
五、日本经验的扬弃及对中国的启发
1、降低管理技术门槛
降低管理过程对人的依赖,就必然需要把复杂的操作管理简单化,比如营养液检测与调控等环节的自动调控,这方面日本业已成熟。在我国,要让生产者打消因为技术门槛而望而却步的念头,通过性价比高,性能可靠的设备来解决技术壁垒,势在必行。目前我国类似的设备主要依赖荷兰等国进口。但是如何降低设备价格是关键。据笔者了解进口到中国原本3、4万的荷兰设备,最终卖到用户手里往往加价到12-16万,普通生产者很难接受。
2、提高品质
比起来日本无土栽培出来的产品,中国无土栽培与传统栽培农产品品质差异更大,这一点在笔者工作单位附近的一家大型蔬菜种植基地的“台湾农民创业园”,反复做过对比试验:同等管理条件下,国内营养液配方生产出来的产品很难超越台湾原装配方,而台湾配方则来自日本,但这种差异,通过控制温差、基质培采前控水等措施可以弥补,不过要根据栽培作物的不同需要不断经验摸索。
日方招待笔者的水果,葡萄口感出众,无土栽培的无花果味道乏善可陈
3、因地制宜降低成本
日本用于无土栽培的设施,为了防台风、防暴雪的往往投资成本很大;日本山地多,而山地并不适宜于发展无土栽培因此挤占平原地区的耕地。
在这两个方面中国比日本有优势,中国无土栽培棚室设施,只要传统的温室加以内部改造,一般都可以满足生产需要。再者,中国有广大的内陆腹地,以新疆为典型,那里广阔的戈壁,不但地面平整广阔,而且沙子可用来做栽培基质、装袋后或用石头堆砌成墙体,就可以变成温室,更为重要的是,得天独厚的光照条件,让哈密瓜更甜也能让无土栽培的蔬菜瓜果生长更快,品质更好。
六、我国无土栽培前景展望
1、前景广阔
无土栽培虽然在技术、推广等方面在中国目前仍面临不小的问题,但中国农民逐渐老龄化以及后继乏人的局面将越来越类似于日本。而且中国不但人口基数更大,蔬菜人均消费量更费其他国家所能比拟,虽然现在中国蔬菜供应量充足,但未来出于节省人力成本提高效益等考虑,加上营养液配方等技术的改进促进产品品质提高,无土栽培未来应用空间将很广阔。
2、区域化明显
无土栽培更适于戈壁、滩涂、废旧矿场、盐碱地等自然气候条件较好,用地及建设成本更低的地方,新疆已发展成为我国最大的无土栽培生产基地,且配套管理技术及应用研究也走在中国前列,也印证了这一未来趋势。在内陆,从性价比上考虑,并不适合大规模进行无土栽培,但是对一些连作障碍严重的棚室和地块可以推广应用这种技术。
荒漠上的无土栽培温室
3、传统栽培地位难以撼动
基于既有优势,传统土壤栽培仍将在品质上、栽培形式上具有不可撼动的地位,就现行的农产品安全标准来说,无土栽培无法达到等级最高的“有机”标准(因为营养液属于化肥),而土壤栽培则可以实现,再考虑到消费市场“崇尚自然”的情感倾向,传统土培将在价格上逐渐显现优势。
4、栽培形式将更趋多样
未来很长一段时间,无土栽培将是以戈壁滩涂沙培与椰糠、岩棉基质并驾齐驱的主要栽培形式,水培因为根部供氧存在制约而在推广中受限,同时气雾培因为能最大化的解决根部供氧和供水肥的矛盾也有较大推广潜力,虽然有机生态型栽培是很理想的无土栽培形式,但是由于供肥能力和肥效释放方面存在的巨大困难,将很难取得有推广价值的突破。
结语:
于农户生产者而言,如果没有较为充足的资金作为支持或者栽培面积较小的生产者,除非棚室土壤次生盐渍化或重茬障碍已经很严重,否则不建议改做无土栽培。对于生产规模较大资本相对充足的生产企业,在做无土栽培之前要针对每一种栽培作物进行小规模试种,然后在规模化推广实施。
同时要做好细致的成本核算,降低生产成本是无土栽培成败的基础,熟练掌握管理技术是成本保障、品质过关是成败的关键。
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