陈永快正在查看大棚番茄种植情况
冬春季节蔬菜产业是福建的特色产业和优势产业。据了解，早在2020年，福建各类设施蔬菜产量就达630万吨。根据福建“十四五”农业发展规划，到2025年，全省蔬菜播种面积将达到930万亩，蔬菜产量达到1550万吨，设施蔬菜种植面积达到150万亩。
近年来，省农科院数字农业研究所智慧农业科技创新团队构建了适合南方地区防台风、自然降温的温室主体结构，开展潮汐式育苗、工厂化NFT栽培、椰糠基质条栽培等无土栽培模式研究，研发基于物联网及专家知识的水肥一体灌溉施肥系统以及NFT栽培槽、料溶解混匀机、育苗盘打孔起苗一体机等配套栽培设备，打造智能“蔬菜工厂”，赋予蔬菜种植更多“科技范”。
寻找高效栽培模式
隔几天，省农科院数字农业研究所装备室主任陈永快就要到“菜园子”里逛一圈。
这是一个占地数千平方米的温室大棚，20多种有机蔬菜绿莹莹地铺满大棚，宛如一座小型“蔬菜工厂”。在这里，该研究所智慧农业科技创新团队打造了潮汐育苗、NFT栽培、无土基质栽培等“种菜模式”。
陈永快从管道里轻易地拔出一棵小白菜，根部分明、异常干净，叶子翠绿青亮，他向记者仔细介绍道：“这是采用NFT栽培技术种植的小白菜。看，根部接触到的是仅数毫米厚的浅液流，就能吸水、吸肥，上部则暴露在湿气中吸收氧气。”
NFT栽培技术，也叫营养液膜技术。智慧农业科技创新团队在此构建了4000平方米的NFT栽培生产示范测试系统，由NFT栽培管道、营养液循环系统、操作控制系统等组成。“比较适合种植轻质、快速生长的植物，如生菜、花瓶菜、葱韭等叶菜类蔬菜。”陈永快说。
占地4000平方米的无土基质栽培区域里，颜色各异的大小番茄、彩椒等惹人喜爱。“番茄、茄子、黄瓜等作物，则需要采用无土基质栽培。”陈永快介绍，目前省农科院已探索出标准塑料槽式基质条栽培生产示范测试系统、简易槽式基质条栽培生产示范测试系统和双向槽式基质栽培生产示范测试系统3种无土基质栽培系统。
2014年起，智慧农业科技创新团队通过筛选专用栽培品种，针对的就是我省无土栽培曾存在整体设备解决方案缺乏、标准化程度低等问题。
“试验田”里，团队摸出了“科技门道”，也因此制定出叶菜NFT栽培规程、番茄等蔬果无土基质栽培方案，明确无土基质栽培水肥问题及解决办法，找到适宜pH值、水肥配方等。“还开展海鲜菇、草菇、绣球菌等食用菌生产废料基质化利用研究，结合水肥灌溉系统进行自动洗盐、肥水管理，开发多款新型专用育苗及栽培基质配方，开发了育苗配方1款、专用栽培配方4款。”陈永快说。
数据显示，在充足的营养和优化的环境下，相较露地栽培，使用潮汐育苗、NFT栽培、无土基质栽培等方式的蔬菜，生长速度是前者的2倍，商品化率90％以上。
“目前，潮汐育苗、NFT栽培、无土基质栽培等技术在省内外均有推广。”陈永快说。
在龙岩市上杭县旧县镇，小小番茄成了“致富果”，仅一个30亩的设施大棚中，就引进种植58个番茄品种。“在省农科院的指导下，我们开展无土栽培作业。”龙岩草韵堂农业科技发展有限公司、“好啦农场”负责人张剑亮说，“农场一年每亩产量可以达到6000到8000斤，今年产值预计约200万元，其中温室种植产值占三分之一。”
搭建新型经济温室
如今，我省遍地开花的蔬菜大棚，是新农人的希望。
此前则不然。“以前存在不少技术短板，如缺乏适应本地的温室等设施，缺乏自主的、成套的、经济型的栽培配套设备，还缺乏栽培技术和人才等。”陈永快说。
福建每年夏秋季节均受到不同程度的台风影响。据了解，市面上的钢构大棚普遍抗风性较差，一次台风过境，就容易造成设施损毁。
更麻烦的还有“温室过夏”这一问题。福建夏秋季温光资源优势明显，通风不足就容易产生高温高湿，导致温室作物生长不佳，病虫害加重。“也不是不能过夏，采用湿帘风机降温即可。”陈永快说，大棚配以湿帘风机，温室内热空气通过湿帘风机产生的小水分子吸热蒸发，就能降低温室的空气温度。
但有时候，这仍然解决不了问题。南方空气湿度大，湿帘和风机的距离超过40米，降温效果就不理想了。此外，高额电费也给农户带来不少负担。
如何破解“防台型温室造价高、过夏型温室运行成本高”难题？2008年起，团队着手调研以色列、荷兰、德国、美国等国家的现代设施农业技术，并从2015年起，逐步构建了适合南方地区防台风、自然降温的温室主体结构，优化温室实用性与经济性。
“通过结构力学计算，我们从风力导流和提高风载两个方面入手，建设了一套钢构大棚环境调控系统，以及一套温室加固抗风结构，提高温室抗台能力之余，最大限度地提升温室自然通风能力，无需配备湿帘风机，通过‘开窗＋喷淋’，夏季实现平均降温3～4℃；极高温天气结合喷淋降温达5～6℃。”陈永快说。
福清国家农业示范园设施蔬菜温室因此受益。
不同于常见的配备湿帘风机的普通大棚，该温室采用自降温系统和防台风结构，顶部配有蝶式自动开窗功能，辅助雾化喷淋系统，顶部实现40％～60％开窗，整体大棚实现75％面积开窗。
“高温时，打开四周的窗户或卷上膜，让其自然通风，加上内外遮阳，温室内温度就会比外边低些；春夏天气多变时，棚外设有雨水传感器，能自动开、闭天窗。”示范园管理人员黄庆满说，“大棚种植的番茄，一年最多能结8个月的果子，平均每株能产十余公斤小番茄。每年，这座园子净收益有二三十万元。”
从会种到“慧”种
大棚里的“科技范”，还有很多。近年来，智慧农业科技创新团队还研发了基于物联网及专家知识的水肥一体化系统及配套栽培设备，提升温室数字化装备水平。
在宁德市霞浦县松港街道长沙村的大棚里，霞浦县贵富水果种植专业合作社负责人李贵杰一个人可以管理9亩地，仅需在电脑下达一个简单指令，就能实现水肥自动灌溉。
“如今，技术也赶上了趟！通过水肥一体化，不仅能实现水肥自动灌溉的相关参数监测，同时还能将监测数据作为灌溉模式优化参数的依据。”李贵杰说。
据陈永快介绍，水肥一体化系统灌溉结构具有施肥简便、供肥及时、作物易于吸收、提高肥料利用率等优点，减少了肥料挥发和流失，以及养分过剩造成的损失，“在产量相近或相同的情况下，水肥一体化与传统技术施肥相比节省化肥约40％、节水约60％，还能进一步提高水果的产量和品质”。
同样的仪器，也能运用在果园、茶园里。种菜种果种茶，不再看天吃饭，而是看“数”种植。
连日来，在漳州市云霄县火田镇白石村，盛开的樱花与村庄茶园构成的春日美景频频“出圈”。“这儿的茶树，从屏幕上看，就能知道是‘渴’了还是‘饿’了。啥时候施肥、浇水，机器能自动配比，无需工人操心。”白石村茶园管理人员老林说道，茶鲜叶产量和成茶品质，与水肥情况密切相关。对着电脑屏幕，按照季节和茶园实际情况，就能调整水分供给和肥料中氮、磷、钾的比例。
目前，省农科院开发的农业物联网平台，已在建宁县绿农农业开发有限公司、建瓯市继发家庭农场等应用，集成了温室环境数据、水肥一体化系统参数采集、视频远程跟踪、远程操控、日志上传及溯源、远程管理等功能。
有意思的是，农业物联网平台还配置高倍可变焦红外球形摄像头，可远程控制云平台进行场景的变化。“这两年，农科院专家多次通过大屏观看大棚、果园、茶园种植区域的实时视频画面，了解现场作物种植情况和部分生长细节，进行远程的种植、采收的指导。”陈永快说。
