现代农业智能玻璃温室育种示范基地

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现代农业智能玻璃温室育种示范基地

一、 现代设施农业发展概述: 1、 设施农业发展的依据:

中合神农(是中华供销合作总社旗下的子公司,为供销总社的投资及操作平台公司)为积极落实中央2014最新一号文件精神,加快供销合作社改革发展,努力把供销合作社打造成为农民生产生活服务的生力军和综合平台。进一步加大农业科技创新平台基地建设和技术集成推广力度,推动发展国家农业科技园区协同创新战略联盟,加强以分子育种为重点的基础研究和生物技术开发,建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系,推进以设施农业和农产品精深加工为重点的新兴产业技术研发,做大做强育、繁、推一体化,培育推广一批高产、优质、抗逆、适应规模化、机械化生产的突破性新品种。 2、 玻璃温室种植的特点: 1)、专业化生产程度高

玻璃温室蔬菜都由专业人员管理,品种繁多的玻璃温室蔬菜,专业化使种植者集中精力专攻一门,这样他们在技术知识方面能精益求精,产量提高、质量也很好。 2)、区域化布局特色强

玻璃温室种植区很大程度上取决于温度、湿度和日照,相对种植蔬菜的温室面积最大,区域性很强。

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3)、自动化操作性能好

玻璃温室设计的计算机控制系统,不仅能控制水、肥、气候、温度、湿度、通风、空气中二氧化碳的含量,而且还能控制温室中日射率。在阳光太强烈时,遮阳帘便会自动放下,在湿度不够时会自动喷雾;在收获、运输、分级和包装系统中光学传感装置取代了人眼。 在改善植物环境方面玻璃温室也发展到相当水平,土壤的类型已无关紧要,所有的瓜果、蔬菜、花卉等,几乎都采用基质栽培,不仅增加了植物根系的发育,而且更好地按植物需求提供营养,防止土壤传播病害的发生。

4)、生态化环保要求严

玻璃温室蔬菜是在一种与环境友好的情况下栽培出来的,以减少对环境的破坏。 5)、一体化运转服务佳

玻璃温室蔬菜种植与作物育、繁及其研究推广服务共同实行一体化生产链的综合控制,以完善产品从生产到消费者之间的流通渠道,相互达成有关育种、生产、检验、运输、服务等职责分工等方面的协议。科学研究、推广服务和教育培训之间的密切合作是玻璃温室蔬菜生产的一大特点,在农业推广专家的指导下,种植者小组学习某种作物的种植或某种栽培法,以及相互之间交流知识和经验,从而推动整个行业的发展。

3、 中合神农玻璃温室育种的重要性

中合神农为配合供销总社负责在全国建设农产品现代流通综合

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示范区项目,携手新西兰农业集团引进了荷兰、新西兰两国先进的高效设施蔬菜、瓜果、花卉等栽培技术、加工设备和产供销一体化运营模式,致力于在全国推广先进的农业生产技术,发展绿色生态农业的建设,为消费者提供安全、有保障、健康的零污染绿色产品。

“新西兰农业产业园”项目已落户于北京市大兴区庞各庄镇,北至东赵路,南至北曹各庄北村界,西至曹各庄路,东至乡村路;园区规划占地总面积2万亩,(其中一期1300亩),拟建设温室蔬菜大棚46个,每个大棚10万平米,项目总投资约人民币100亿。该项目已于2013年6月4日正式开工建设,第一个大棚已经进入安装阶段。

中合神农经考察总后良乡农场基地,发现正好有已建成的8000平米玻璃温室大棚和预留的40亩地,作为我们现代设施农业新型蔬菜、瓜果、花卉、农田、园艺等育种繁殖示范基地,同时聘请国外种植专家团队,他们具有几十年的成熟技术和经验,采用全电脑自动化控制室系统和无土栽培技术,使农产品产量可达到国内平均产量的8-10倍,以黄瓜和番茄为例:温室种植黄瓜产量高达75kg/平方米以上,番茄产量高达50kg/平方米以上;甚至最高可达到120kg/平方米。即迅速实现高质、高产、高效、安全、健康、零污染的现代设施农业发展之路,成为中合神农 “农产品现代流通综合示范区”中以现代设施农业为核心的样板农业工程,在全国各省市范围内乃至全军的农场全面推广、复制。

另外,还有新建成的会议培训中心,可以作为我们引进荷兰、新西兰种植专家团队有关籽种的育种、繁殖、种植、栽培、病虫害防治

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等新技术、新产品研发科研院所,以及教育、培训体系等,引进全球食品、蔬菜、瓜果等最高标准的检测机构等。

这样,中合神农就可以尽快建成全国的玻璃温室蔬菜、瓜果、花卉等育种的示范基地,

二、 玻璃温室育种示范基地规划

荷兰现代设施农业是世界现代农业典范:温室产业是荷兰最具特色的农业产业,居世界领先地位。目前,荷兰温室建筑面积为11亿平方米,占全世界玻璃温室面积的1/4,主要种植鲜花和蔬菜。园艺作物产值1995年力113.33亿荷兰盾。其中,蔬菜为36.52亿,花卉和植物为67.03亿,花卉球茎9.46亿,水果5.32亿。

荷兰是世界上最大的马铃薯出口国,其良种输出占国际良种市场的60%以上,种用和商品马铃薯销往世界80多个国家。园艺生产在荷兰占相当份额,主要是蔬菜、水果、花卉、植物、鳞茎和苗木,蔬菜出口居世界第一,鲜花占全球市场的60%,大部分蔬菜鲜花在温室内生产。

1、玻璃温室育种种类

温室蔬菜生产主要有瓜果和叶菜二大类,瓜果类主要有蕃茄、甜椒、黄瓜、茄子、西瓜、甜瓜等,这类作物产量都较高,1个生长季节经济产量可达30~80kg/m2;叶菜类常为速生型蔬菜,主要有生菜、甘蓝、波菜等,1年可生产2~3个周期。温室鲜花生产主要分切花、盆栽花卉及观叶植物三大类。切花主要有菊花、月季、香石竹、

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非洲菊、百合等;盆栽花卉有凤梨、月季、仙客来、兰花及种类繁多的一年生草本花卉;观叶植物有玉簪、红三叶、竹芋等,主要为热带观叶植物;郁金香、欧洲水仙、小苍兰等球根花卉在温室中生产较为普遍,主要用作盆栽花卉,亦可作为切花生产及种球繁殖。 2、温室育种的特点

荷兰的作物育种具有投入高,规模大,机械化、专业化、商业化程度高的特点。育种首先会选择种植效益高、生产要求低的品种,主要体现在高产、抗病(抗虫、草及抗逆)、耐贮(运)等。其次才是选择食用品质、加工品质及消费习惯等。如蔬菜食用口感,瓜果大小类型,花卉色泽等。

3、玻璃温室8000平米的内部分隔成大小不等的小温室,大的用于品系繁殖和鉴定,小的用于杂交或花粉隔离。温室装有电脑控制系统,用于控制温度、水分及通风透光等,控制系统可通过滴灌方式自动施肥、施药及调节栽培基质中的水分。屋顶雨水可通过管道进入蓄水池,渗漏的肥水经过滤后循环使用。在温室内部,有环形走道与每个小温室相连,可供农机及小型卡车通过。除了瓜果采摘外,温室的栽培及管理基本实现了机械化和自动化。 4、玻璃温室园艺装备

荷兰的温室园艺装备主要有:温室主体结构,温室内外遮阳,作物生长系统,温室环境控制设备包括加温系统降温系统、保温系统、

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二氧化碳补充系统、补光系统、计算机控制与管理系统,温室节水灌溉系统。

荷兰的温室园艺通过发展完善和不断创新,拥有世界一流技术的温室设施设备,从建设、种植、栽培、采收到采后处理以及产品销售已形成了一条有效的供应链,支撑着荷兰农业。设施农业是知识与技术高度密集的产业,是现代农业的重要组成部分,具有科技含量高,集高投入、高产出、高效益等特点,也是当今世界各国展示农业科技发水平的重要标志。

荷兰的温室蔬菜占本国蔬菜生产总值的75% ,其产量的86% 销往世界各地。荷兰是世界上四大蔬菜种子出口国之一,蔬菜良种的繁育和产业化使种子的品质和产量都居于世界领先水平。荷兰的温室无论从规模、面积、水平都居世界前列,荷兰具有国际输出能力的温室工程公司约有7~8 家,这些公司按用户要求进行温室设计,向世界各地提供工程服务,现今荷兰温室建造占到世界市场80% 。

一是荷兰温室设施一流,配套设施齐备。主要形式以荷兰文洛(VENLO)型玻璃温室为主,温室的使用寿命一般为15年,功能覆盖生产全部过程,包括供暖、通风、降温、灌溉、施肥、喷药、土壤消毒等。目前荷兰花卉生产已普遍实现了机械化和自动化设施栽培,一栋温室就是一座农产品工厂,大多是小型的农民家庭企业经营。全国70%的花卉生产面积采用温室栽培,用电脑专用软件自动控制花卉生产中所需的温度、湿度、光照、施肥、喷药等功能。荷兰用于蔬菜生产的玻璃温室约4700公顷,以种植番茄、甜椒、黄瓜为主,高度专

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业化生产有利于机械化和自动化,从而极大提高劳动生产效率和降低生产成本。

二是荷兰温室冬春季节的增温技术和夏季的降温技术构成温室向节能发展的重要内容。1是提高覆盖材料透光率,增加温室太阳能入射量,尽可能多地增加温室的自然光的入射量、减少长波向外辐射,是温室节能的有效手段之一。2是使用大块玻璃(如 2.0m×1.7m)覆盖,减少骨架遮光率;开发使用温室屋顶清洗机械装置,清除屋顶灰尘。3是对温室覆盖材料的内侧进行了镀膜处理,以阻止长波能量向外辐射,可减少热损失25%左右。4是开发节能屋顶全开窗玻璃温室,大幅度提高热交换性能与自然光的入射量。5是温室浅层地能节能技术的应用,荷兰浅层地能的利用主要采用双井抽灌方式进行冬夏季温度的调节,通过以土壤为蓄热源,以水为媒介,夏季把低温冷源抽到地上,用于温室降温,再把经过热交换的热量打到地下贮存起来,冬季把高温热源抽上来,在热泵作用下,升温至 45~50℃,用于温室采暖,节能的幅度可达65%~70%。

三是大力向环保节能温室发展。荷兰Priva公司将温室以空气调节栽培、产能型温室和全自动生产系统为重点研究内容,最新技术定义为“最优化温室”已研发成功。“最优化温室”环境调控系统由地下水源系统、热泵机组、室内空气处理机组和计算机控制系统组成。充分利用太阳能,并将温室作为太阳能收集器使其成为能量来源的一部分,通过采用“冬灌夏用”和“夏灌冬用”配对使用的地下含水层储能技术,地源热泵配合,将地下储存的热能加以利用,从根本上解决依赖对化石能源的使用和温室气体排放,其能源中心配置有:热井、

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冷井、热泵机组、含水层换热器、热过剩换热器、热水-温水分配器、温水-热水分配器、温水缓冲罐、冷水缓冲罐、热水缓冲罐、热电联产机组和锅炉装置。从环保节能的效果看,新温室能节能30%、可再生能源利用率达到40%、节水50%、CO2排放减少30%。

5、种苗生产设备

工厂化育苗以现代生物技术、环境调控技术、施肥灌溉技术、信息管理技术贯穿种苗生产过程,现代化的温室和先进的工程装备是工厂化育苗最重要的基础。工厂化育苗,是在人工控制的最佳环境条件下,充分利用自然资源,采用科学化,标准化技术措施,运用机械化、自动化手段,使种子到秧苗生产达到快速、优质、高效、成批量,这种生产方式具有效率高、规模大、质量好、规格化程度高的特点。工厂化育苗是提高作物有效积温,缩短定植生长期,提高土地利用率,增加单位面积产量,促进节支增收,减少作物病虫害的新型科学种植方式。育苗栽培技术的关键设备应有基质消毒机、基质搅拌机、育苗穴盘、自动精播生产线装置、育苗催芽室、秧苗移栽机、育苗温室、苗床及育苗补光系统等。工厂化育苗的生产工艺流程分为:准备、播种、催芽、育苗、炼苗等5个阶段。采用有基质的工厂化育苗工艺流程为:(1)准备阶段,为提高种子发芽率,播种前预先对种子作处理,一般种子在温水中浸泡约2小时后,实行播种。种子处理过程包括选种→清毒→浸种;基质处理过程包括基质配方的选择→碎筛→加入有机肥→混合→消毒,处理后的基质放置到播种机箱内;穴盘消毒待用。(2)播种阶段,播种生产线工作。按种子的播种需要,控制播种量

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1~2粒一穴,空穴盘经过干燥、消毒、清刷处理后放置在播种生产线,实现播种程序的基质装料、压穴、精播,再加上珍珠岩覆盖、喷水,完成播种的穴盘装催芽车,催芽车装满穴盘,推车进入育苗催芽室。(3)催芽阶段,催芽室正常运作。根据不同花卉作物品种的发芽周期,控制相应的温度、湿度、光照,种子催芽周期为1~4天不等。(4)苗期管理阶段,是种苗培育的主要阶段,催芽结束,穴盘移入育苗温室催根,催根时间约10~14天,在此期间需要控制温室的温度、湿度、光照、通风,另外幼苗接受浇水灌溉、施药施肥。由于时间较长,种苗温室的环境设定,控制好苗床温度和温室温度比较关键,采用基质施肥或者营养液补充施肥配合。(5)炼苗阶段,降低夜间温度→降低基质含水量→适当使用防病农药。育苗完成,脱盘取苗,筛选壮苗,运送农户种植。种苗加工的工艺流程如下:

种子处理 穴盘准备 基质准备

准备阶段 (精选,去除破籽和瘪 (清洗、消毒) (去渣块、杂质,

粒、杂质) 拍碎、过筛)

? 基质按一定比例混和,药剂消毒,边适量水充分搅拌

播种阶段 ? 装盘、打孔、播种、覆盖、喷水

? 催芽阶段 在催芽室内催芽至60%幼苗出土

?

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育苗阶段 进入育苗温室,在环境控制条件下种苗生长发育,达到商品苗标准

? 炼苗阶段 控制基质水分,施肥,带药出室

工厂化育苗生产工艺流程图

(1) 精量播种设备

上海源怡种苗公司90年代引进荷兰BRINKMAN公司生产BRINKMAN VISSER 19657型精量播种系统长5.3m,宽0.95m,高1.36m,重量为550kg。驱动电压为380V交流电,控制系统实用24V直流电,总功率2KW,压缩空气消耗量为每分钟145L。播种机为真空吸附式精量播种机,系统通过传感器、脉冲发生器以及微电脑等实现播种过程的自动化。该系统在控制、运行、调试等方面与Bouldin & Lawson ( B&L) 播种机相似,但其播种机播种横杆的运动方式为机械臂移动式,播种速度相对稍慢。

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灌溉系统 悬臂式自走灌溉行车

育苗温室基本尺寸范围的确定是以作物生长的需要为出发点,综合考虑相关配套设施的使用技术性能、现有的加工设备与加工能力、用材的经济性等多方面因素来决定的。主要有以下几个方面:

(一)、温室的长度:从有利于作物生长考虑,温室不宜太长。采用强制通风的温室一般配置大功率、低流量的排风扇,当温室过长时,风机一端的送风压力不足,有可能送不到另一端,造成温室内通风不良以及温度分布的不均匀。虽然现代科技的进步使得温室的通风也可以利用风机接力的方式或采用循环风机来进行,但是,温室面积过大会造成夏季降温困难,冬季耗能巨大。另外,温室的开窗机构,通常采用一杆联动的方式来传递动力,温室过长,传动轴的扭转角增大,容易造成开窗不同步。根据现在温室使用的风机的通风能力,使用同向单机强制通风,育苗温室的长度一般以30-40米为宜。

(二)、育苗温室的高度:温室内温度的分布,遵循着热空气上升、冷空气下降的一般规律。白天温室内上层温度明显高于底层温度。夜晚或外界温度较低时,上层温度会低于底层温度。温室的高度过高,

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室内空间过大,容易加大温室内垂直方向的温差,并造成水平方向温度分布的不均匀。一般温室的肩高只要能满足作物生长的高度以及生产者工作的空间即可,温室的肩高常在2~4.5米,温室的跨度一般在6.0~10米。根据高跨比来决定脊高。高跨比常取0.2~0.25,这样,温室的脊高通常在3.2~7.0米。

(三)、温室的跨度:温室跨度大,可以减少室内立柱,特别是连栋温室室内空间大,便于进行机械化作业。但由于温室横梁通常承受许多辅助设备的载荷,作物果实的负荷以及风雪载的压力等,温室的跨度太大,对横梁的取材、制造加工以及设计安装都会带来很大的困难和麻烦,因此,温室的跨度也不能取很大,一般取6~10米。

(四)、温室的开间:温室的天沟不但起排水作用还是相邻温室的连接件之一,一般一次压制成型加工。温室的开间与天沟的加工有密切联系,以上海温室生产企业现有的加工设备和能力,温室的开间通常在3~5米之间。

育苗温室以玻璃温室为主,玻璃温室的跨度一般根据设计模数来定,为3.2或4的倍数,因此,玻璃温室基本尺寸的推荐范围为:

开间 (mm) 3000 3200 4000 4500

跨度(mm) 6400 * * * 17 / 51

9600 * * * * 12800 * * 5000 * * 特殊用途的温室不受此限制。 (五)、温室的采光性能

足够的光照是作物生长的必要条件。育苗温室无论是塑料温室还是玻璃温室,对自然光照的利用率一般只相当于露地栽培的40%-60%。光照是作物赖以生存的环境因子之一。所有作物产量的90%-95%来自光合作用,而光照是光合作用的能量来源。光照除受季节的变化和气象因素的影响外,还受温室的结构、朝向以及管理水平的影响。育苗温室应充分利用自然光照,最大限度地提高光的透射率、减少温室结构的遮阳面积并使光线分布均匀。最近一些年来,荷兰一直致力于减少骨架阴影的影响,在对天沟截面尺寸的设计上也一再压缩,由原来的22cm减小到17cm,使天沟的宽度对温室透光率影响大大减少,同时还设计有天沟保温和冷凝水收集系统。经过多年的结构改进,温室的透光率大为提高,用材量逐渐减少。Venlo型温室的总散射光透光率已经由原来的65%提高到75%以上,骨架用钢量减少到仅为5Kg/m2 ,比其他温室结构12~15Kg/ m2的用钢量节约一半以上。

不同温室覆盖材料的透光性能

覆盖材料 (厚度) 18 / 51

普通农膜 多功能膜 多功能膜 玻璃 0.08mm 0.15mm 双层 4mm 中空玻璃3+6(空气层)+3mm 导热系数 kcal/m2/℃/h 透光率% 90 7-8 4.5 4.0-4.0 3.5-6.0 5.5-3.2 3.0-85-90 85-80 75-95 90-85 80-《工厂化高效农业示范工程》 6、农产品加工处理设备

用现代化的高新设备装备农业的各个方面,是荷兰农业取得成功的一个法宝。在农产品加工处理方面也不例外。

农产品加工处理设备主要包括种子加工,农产品和花卉保鲜,乳品加工,马铃薯加工,农业废弃物资源化等方面。 (1)、种子加工处理设备

现代种植业的发展,种子加工设备在农业生产中具有重要的作用。种子加工是指通过种子加工设备对种子从收获到播种前采取的各种技术处理,改变种子的物理特性,改进和提高种子品质,获得具有高净度、高发芽率、高纯度和高活力的种子商品化的有效过程。种子加工是提高种子质量的一个关键环节,其加工成套设备一般包括种子脱芒机、烘干机、清选机、包衣机、计量包装秤及其附属设备组成。成套设备的加工质量在很大程度上取决于设备的工作参数,自动化监测与控制能更好地优化参数,发挥设备的最佳加工质量。加工种子具有许多显著优点:第一,加工后的种子杂质减少,净度提高2%~3%,

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能去掉不良种子,明显提高种子品质,发芽率提高5%~10%,减少播种量,降低了农业生产成本。加工后的种子出苗整齐、苗壮、可以增产5%~10%,有利于提高农作物单位面积产量。第二,种子经加工,可满足不同的用途及销售市场,实行标准化包装销售,有利于提高种子商品化管理,有效防止假冒伪劣种子的流通与销售。第三,种子加工处理后,籽粒饱满,大小均匀,作物生长整齐,成熟期一致,有利于机械化播种和收获,提高劳动效率。同时种子经过加工处理去掉大部分含病虫害的籽粒,对种子包衣后播种,药剂缓慢释放,可减少化肥农药施用量,减少管理成本并有利于环境保护。第四,种子经过加工洁净干燥,增加了种子贮藏的稳定性,延长了种子的贮藏期,保证了种子的正常商品流通。

专业化分工和标准化生产是推动荷兰园艺业发展的重要因素,从育种到收获,包括种子种苗的培育、种苗种植作业、农业机械生产与供应、产品销售、加工等环节均由专业公司负责。专业化分工的最大优势,使各个企业在产业链中的专精于某个环节,从而有利于品种的优化和品质的提高。同时,企业按照政府制定各项标准,包括产品质量、生产规程、环境、作物保护、生态条件等要求执行,严格按统一的标准进行生产和经营。 (2)、果蔬保鲜与冷藏链

农产品果蔬保鲜处理是农业设施装备发展的一个新领域。由于农产品生产的季节性,农产品保鲜储存的易腐性,农产品生产的地域和消耗的局限性,农产品采后损失一般在25%~30%,因此,农产品采

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后加工处理包括贮藏处理,已成为一个迫切的要求,荷兰等先进国家在农产品加工处理包括贮藏处理保鲜已实现了产业化,农产品保鲜规模已达到60%~70%,农产品加工的先进性,决定了农产品的增值程度,是实现采后加工高附加值的效益的主要因素。

果蔬保鲜与冷藏设备主要有低温气调保鲜库和低温保鲜库,制冷装置是其关键设备。从制冷方式上,大都是以蒸气压缩方式制冷。制冷系统主要包括蒸气压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器,辅助设备有油分离器、贮液器和干燥过滤器等。蒸气压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成一个封闭系统,制冷介质在蒸发器内吸收热量并汽化成蒸气,压缩机配合将蒸气抽走,将其压缩后在高压下排出,经压缩的高温高压蒸气在冷凝器内被冷却,凝结成高压低温制冷剂液体,再利用节流装置使高压液体节流,节流后的低压、低温制冷剂蒸气进入蒸发器,汽化并吸收冷却对象的热量,周而复始地完成制冷循环。冷库贮藏保鲜,根据所贮藏果蔬的种类和品种的不同,进行对应要求的温度调节和控制,以达到长期冷藏需要。

冷库贮藏指机械制冷贮藏,因此,可以全年进行贮藏。气调冷藏是以冷藏房作为封闭体,主要用于大宗新鲜果蔬长期贮藏,由于贮藏量大,所以自动化程度等要求较高。气调冷藏库主要由库房、制冷系统、气体发生系统、气体净化系统、压力平衡装置等组成。

冷藏链主要在生产、流通、消费三个阶段,按照低温、保鲜、贮藏的要求覆盖的整个过程。如流通过程的冷藏运输车、低温贮藏库房、温度检测和控制设备等。

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(3)、农产品加工和机械

荷兰的农产品加工业处于世界领先地位。专用的、高度自动化的食品加工设备及符合环境要求的包装机械和包装材料,先进的食品加工技术使荷兰食品在国际市场上占很大份额。农产品和蔬菜有60%以上经食品和饮料制造业加工成高质量、高附加值的最终产品。发展最快的产品有:干酪、肉类制品、巧克力、糖果、马铃薯制品和饮料。目前,食品和饮料加工业的营业额约占荷兰工业总额的近30%。 7、农业废气物利用与环保

重视农业废气物利用和环境保护是近年来荷兰农业发展的一项重要任务。在食用菌生产方面,利用所需的原材料为麦草和鸡粪、牛粪或马粪,既解决了畜粪的问题,又能变废为宝,为食用菌生产降低成本提供了原材料的支持。在畜粪利用上,政府注重环保,畜粪在运输、贮存和制备过程中,向大气释放鸡粪和发酵过程中产生的臭气和氨气,这些废气使居民产生很大的抱怨,因此,政府禁止他们释放这些废气,许多培养料制备厂因此而关闭,只有满足环保要求的工厂存活下来,这些工厂增加了废气回收设备、技术洗涤设备,达到了无臭排放。在技术上,技术革新开创了培养料三次发酵隧道的室内处理系统。在温室生产方面,温室生产要加入对环境的投资,将实现环境有害物质对水和土壤的零排放。农业生产企业与政府间签定公约,以减少二氧化碳向环境的排放。在农药使用方面,1993年荷兰政府签署了一项作物保护计划,彻底抑制农业对杀虫剂的依赖,有机农业得到

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提倡和发展,有机农业耕作面积每年平均递增34%,农业产品价格日具竞争力。

三、集成化的工业技术在温室园艺中被广泛应用

育种工人效率很高,在大片温室中仅见零星的工人在工作,瓜果

采摘后一般有2种处理方式。一种是堆放于植株根部,待瓜果完成后熟作用后分捡,利用专门机械打浆收取种子。有时亦将未成熟的瓜果堆放于植株根部,主要是考察产品的耐贮藏性。另一种方式是将瓜果采摘后贴上条形码标签,运至考种室,公司考种室类似一个大型车间,中间并列6条传送带,用于摆放塑料周转箱。技术工人使用1台装有电脑的小推车对塑料周转箱内的瓜果进行数据采集,当周转箱搬上小推车操作平台后,技术工人首先扫描品种条形码标签,利用电脑确认该品种并调出相应数据库,核对后统计产品性状,如重量、数量、果形、色泽等。此外,技术工人还会根据作物不同类型,在小推车上配置不同的仪器,如蕃茄口感测定仪,一种利用酸糖浓度比等因素设计的速测仪,该产品大小类似pH值速测仪,测定结果与人工品尝基本一致。由于多数仪器与电脑相联,技术工人考种效率较高,仅需按手控板确认键或输入简单数据,数分钟可完成一个品种的考种过程。在育种技术人员配置上,按照作物种类设立育种组,每组配有1名育种专家和1~2名技术工人,专家一般从欧共体内部招聘,具有1O年以上同类作物育种经验。技术工人一般为育种专业的博士或硕士。育种专家被要求具有商业意识,还要熟悉世界各国同类育种行情及用户

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需求。以黄瓜育种为例,由于各国消费者对瓜型大小的喜爱不同,他们针对美国人选育45-50cm长的大黄瓜;针对德国人选育30cm中黄瓜;针对西亚人选育20cm以内的小黄瓜,2004年,露德种子公司在西亚地区的小黄瓜种子销售额达3500万欧元。

此外,荷兰的许多种子公司还设有生物技术部或与生物技术公司

合作,为常规育种提供帮助。主要有:利用DNA图谱、分子标记等相关技术来确定亲本血缘关系,辅助鉴定新品种身份,申请品种专利;利用组培技术来保留变异组织,培养单倍体植株,脱毒、提纯、扩繁等。组培苗在荷兰的商业化应用,使荷兰出口的种苗通常具有叶片肥厚,植株健壮,形态一致的特点。国际植物研究所和瓦赫宁根大学研究中心等国家级研究单位,在欧盟及国家相关基金的资助下,开展了转基因育种,主要有马铃薯品质改良,蕃茄等蔬菜抗病、虫基因的克隆及导入,花卉花色改变以及与作物转基因相关的基础理论研究。其中影响较大有:培育出黑郁金香,无直链淀粉马铃薯,抗虫BT基因在蔬菜和鲜切花植物上的应用等。但由于欧盟法律对转基因作物和食品进行限制,研究费用高,缺少公司的支助,产品不能广泛应用等原因,限制了相关研究的规模及进展。 四、育种的重要性和发展

以荷兰瓦赫宁根种子中心(WSC)为例,保存有约2.5万余份蔬菜、谷类作物种质材料。其中大部分是从世界各地收集的农家品种,包含一些具有重要经济价值的野生材料,亦有通过与育种公司交流,

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保存着商业价值较高的各类栽培种,可为世界各地的育种工作者免费提供。WSC的蕃茄资源温室,生长有近千个蕃茄品种,其中有皮色花纹酷似西瓜的野生种,亦有果形象甜椒的高产栽培种。因此,加强与种质资源库的交流,接需索取和利用种质材料,在广泛收集基因资源的基础上进行杂交育种,可以避免基因狭窄,扩大育种规模,从而提高育种水平,增加品种对市场的适应能力。保持科研项目的稳定性和延续性。

在荷兰,基础性研究都较专业,科研人员在很多研究领域达到国际或欧洲领先水平;国内科研立项则偏重于应用性,快速有效地出成果,科研人员常改变研究内容,进行跨专业研究。相对而言,保持科研人员专业化研究的稳定性,使科研人员更加专业化,更多地利用社会各部门间的合作,会使科研活动更加有效。 五、重视品种产权保护,促进种子业健康发展。

在荷兰,人们对种子产权普遍尊重,农民使用种子会自觉地交付费用。市场比较规范,社会交往中诚信度很高,种子集团在国际上享有良好的信誉;人们可以利用网络,完成种子订货、生产技术指导及产品购销等商务活动而不用担心风险。种子业与育种业形成良性的循环。因此,规范市场、构建诚信社会,将为我国农业发展提供更加良好的社会环境。

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荷兰的温室蔬菜占本国蔬菜生产总值的3/4,产量的86%销往世界各地,同时又是世界上四大蔬菜种子出口国之一,蔬菜良种的繁育和产业化使种子的品质和产量都居于世界领先水平,也给企业带来了丰厚的效益。

荷兰的温室无论从规模、面积、水平都居世界前列,但截至目前,荷兰却没有一家专门制造温室的企业,温室及配套设施的生产已经形成一种高度社会化、专业化、国际化的市场体系。目前,荷兰温室建造已在世界市场占到80%。

集成化的工业技术在温室农业中被广泛应用荷兰的工业基础雄厚,其中化工、食品加工、机械与材料、电子工业技术尤为先进。世界级的大型公司如化工业的壳牌、食品工业的联合利华、电子工业的飞利浦在国际工业舞台上扮演着重要的角色。在高度发达的工业化影响下,荷兰温室农业也具有高度工业化的特征。温空设施本身就是工业化集成技术的产物,由于摆脱了自然气候的影响,温室园艺产品的生产完全可以实现按照工业生产方式进行生产和管理。而且不仅体现在种植过程中有其特定的生产节拍、生产周期,还体现在产品生产之后的包装、销售方面。与工业生产如出一辙,因此被称之为工厂化农业。事实上荷兰的农业特别是温室农业是被当成工业来办的。温室产业中广泛采用现代工业技术,包括机械技术、工程技术、电子技术、计算机管理技术、现代信息技术、生物技术等。

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机械技术:传感机械、耕作机械、包装机械、预冷机械、运输机械;

工程技术:工程构架材料、工程塑料、覆盖材料、节水工程; 计算机技术:光、温、水、气自动监控,机械自动化控制; 现代信息技术:技术信息、产品信息、市场信息、生产信息; 生物技术:生物制剂、生物农药、生物肥料等。

工业技术植入农业生产中,已经使荷兰温室农业赋予了工厂化生产的内涵,成为工业化大体系不可分割的部分。植物工厂是荷兰最具工业生产特点的现代化农业。在生产观叶园艺植物的现代化大型自控温室中,盆观植物均置放在栽培床上,从基质搅拌,装钵、定植、栽培、施肥、灌溉、钵体移动全部实现机械运作,室内温度、光照、湿度、作物生长情况、环境等全部由计算机监控。这种采取全封闭生产、完全摆脱自然条件束缚,实现全年均衡生产的现代化农业生产经营方式,带来了全新的理念:用现代科技支持现代农业,实现科技经济一体化是农业融入现代经济社会的必然趋势。

网络化的农业科研、教育和推广体系知识和科技是农业创新的手段,荷兰的农业知识体系(科研,教育和推广)为农业发展提供了巨大的支撑。

六、设施农业产业链的拓展和延伸

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荷兰以“欧洲花园”和“花卉王国”而驰名天下。荷兰的工厂化设施园艺产业世界领先。包括花卉、蔬菜、蘑菇、水果和名目繁多的观叶植物、园林苗木等等。温室的专业化程度非常高,不少农场主只生产一种产品,甚至只生产某个品种,规模化、专业化的生产使荷兰园艺产业形成了极强的市场竞争力。因此其园艺产业链延伸到了农业服务、资本融资以及农业教育科研等领域,并体现出世界领先的特点。 1、高效率的农业服务专业化产业链

在荷兰农业发展中,农民的合作社和各种协会发挥了极其重要的作用。荷兰的农民合作社主要有:购买投入物的合作社、销售产品的合作社、加工合作社、信贷业等。农场主可以安心生产,实现专业化、集约化生产后,减少了市场风险。

荷兰还有许许多多的“行业协会”、“商品协会”等组织,以加强农场主的政治地位和社会地位。行业协会是横向组织,包括某一部门(如花卉)所有的农场;商品协会是纵向组织,包括在一个生产链中的所有农场和公司,即从原材料供应商到最终产品的零售商。这些大大小小的服务专业化产业链,为农民在激烈的市场竞争中立于不败之地发挥了至关重要的作用。

2、生产、加工、销售一体化产业链高度发达

荷兰农业的生产部门与投入物供应、加工和销售组成了一个完整的体系,即形成了“农工商综合体”从而实现了产前、产中、产后等各个环节的高效运转,形成了互相协调的产业链,保证了农产品从田间到餐桌的一体化生产与管理,从而跳出了传统农业的束缚。

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供应和服务 场所建筑、温室建造、设备安装、进口、其它各种服务 农业生产 大田农作物、温室园艺、多年生作物、各种畜禽生产 原料 原料 农产品加工 农牧业各种产品的加工、制造 销 售 出口 各种产品的销售(拍卖、批发、零售) 出口 各种产品的销售(拍卖、批发、零售) 图5 荷兰农工商综合体示意图 资料来源:根据考察资料整理 3、农业的人才培养

高素质的劳动者是农业产业发展、规模经营、科学管理与高效运行的基础和前提。荷兰高速发展的现代农业,在很大程度上得益于农业劳动者科技文化素质的普遍提高和农业人力资源的合理有序开发和高效利用。

荷兰现代农业的巨大成功,首先是其农业人力资源培育和开发的成功。高素质的农民,再加上发达的市场机制,适度的经营规模和灵活的生产方式,可谓是荷兰农业成功的法宝。荷兰农民多数具有大学本科以上学历,有的还是双学位或硕士、博士学位,他们不仅熟悉和掌握现代种养殖技术或农畜产品加工技术,而且会使用和修理各种农机具和自控设备,及时收集和了解有关的农业信息。

农业人力资源开发与农民的职业培训是荷兰国家科技和职业教育体系的重要组成部分,由农渔部与科教部共同负责。根据农业的长

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远发展目标与人力资源的总体需求制定农业人力资源的开发政策,为农业和农村的经济社会发展提供各方面的高素质人才,如基本的农、牧、渔业生产者,环境美化与自然保护的设计和建造人员,农产品的包装、加工和营销人员、农业技术推广服务人员,农业研究人员和国际农业组织职员,等等。基于农业经济对人才的需求,荷兰农业人才资源开发基本分为预备农业职业教育、中等农业教育、高等农业教育、农业成人教育等四类。

荷兰农场主所受的农业教育(1996年)

农场主年龄 <40岁 40~5024922 岁 >50岁 总 计 53687 107102 69 54 26 38 5 8 49 农场总数(个) 28493 初等教育(%) 29 中等教育(%) 60 41 高等教育(%) 12 10 资料来源:荷兰农业经济研究所(LEI)。 (1)预备农业职业教育

在小学教育的高年级阶段,学生可参加由学校组织的预备职业教育(又称初等农业教育)的学习,主要学会认识各种各样的植物、花卉和动物,也学习农产品加工课程。然后进入中等农业教育或高级普通中学学习。

(2)中等农业教育

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中等农业教育在农业教育中心完成,分两种类型:一种是在学校的全日制学习;另一种是每周4天工作,1天在校学习的类型。农业教育采用模块式教学方式。模块是教学的基本单位,每一模块都包含着一定的实践内容。这种教学特别注重实践,学生在不同的时间到不同的农场和单位参加实践劳动,学生还要参加在实践培训中心的实践技能操作培训。

(3)高等农业教育

荷兰的高等农业教育包括瓦赫宁根大学与研究中心(Wageningen University and Research Center)以及地方农学院两部分。瓦赫宁根大学与研究中心主要承担农业植物科学、动物科学、食品科学、环境科学、农村经济与社会科学等领域的高级专门人才的培养和基础科研工作。地方农学院(共5所)一般侧重某1~2个学科领域,培养高级农业专职人才,如巴勒维尔特农学院就是以种植业为主的农学院。

(4)农业成人教育

农业成人教育面向社会开放,任何层次的学员都可参加学习,开设的课程及教学内容不仅与教育、科研、推广和农业经营紧密相关,而且可以根据学员的具体要求开设新课程,以满足农业生产、经营与发展的需要。

4、荷兰的农业科技政策

20世纪50年代还未完全解决温饱问题的荷兰,选择了将有限的土地资源用于发展高附加值的畜牧业和园艺业,走优化结构、发展高效农业的道路。经过几代人的不懈努力,现已一跃成为全球第三大农

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产品出口国,蔬菜、花卉等的出口量更是雄居世界第一,是一个农业高度发达的国家。这些成就的取得,与荷兰在发展农业过程中高度重视科学技术在农业生产中的应用,不断提高农业生产科技水平密切相关。

荷兰农业科研工作在农业服务体系中起着先行作用。全国从事农业科研和教育工作人员有5000多人,形成了一个布局比较合理,专业设置齐全的全国农业科学研究网络。从基础研究到实用技术研究,研究部门逐渐增加,这样保证了研究成果更适合实际需要。荷兰的农业研究、推广和教育,一般情况下都是由政府成立的专门机构来实行。荷兰科学研究组织(NWO)是直接对国家教科部负责的法定组织,它与荷兰皇家科学院同样是欧洲科学基金会的成员。

荷兰的农业研究工作相对集中在瓦赫宁根,共有25个研究所,如作物育种研究所,农业技术研究所(研究贮藏加工)以及农业工程研究所等。在海牙设有农业经济研究所。每个所负责农业的某个方面,如机械化、病虫害防治、育种、市场和加工等。农业研究分为基础研究、应用研究、实际研究三大类。基础研究由瓦赫宁根农业大学和乌特勒支国立大学(Utrecht University)兽医学院进行,由多个学科及相关的科研机构共同完成,这两所大学是荷兰全国农牧教育和研究的中心。应用研究由农业、自然管理和渔业部(简称农业部)下属的37个专业研究所承担(各省和私人企业也举办农业应用研究事业),主要从事农业新技术和新产品的开发与技术革新,其中包括植物病理学、环境管理、生物控制、土壤科学、畜牧学、机械化、销售和加工

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等领域的研究。实际研究则由实验站和实验农场进行,主要任务是解决实际问题和试验新的研究成果。

1996年到2001年期间,荷兰的农业科研和教育从机构到职能进行了历史性的改革和重组。组建成立了全新的农业科教中心(Wageningen University and Research Center),对具体的农业科研和教学工作进行统一的协调和组织管理。该中心成立后,将原来的瓦赫宁根农业大学与农渔部直属的荷兰农业科学研究院实现了有机的整合,并按照学科门类重组为植物科学、动物科学、农业技术与食品科学、环境科学、社会科学等五大学科群(Expertise group),其基本宗旨是整合资源,集成优势,在营养与健康、可持续农业、环境变异、社会变迁等重要的科学领域进行开拓研究和教学革新,为提高人民的生活质量做出贡献。

荷兰农业科研与教育经费60%以上来源于政府的投资。以1999年为例,瓦赫宁根科教中心科研经费共计2.17亿欧元,人均科研经费达76600欧元。在2.17亿欧元的总经费中,58.1%由农渔部提供,12.3%由欧盟委员会和荷兰其他政府部门资助,13.4%来自私营性机构(包括委托合同),9.7%来自于专利、技术使用权、产品销售、咨询服务等方面的收入,6.5%为其他方面的收入。由于政府的大力支持和稳定的经费投入,极大地促进了荷兰农业科技的发展和推广应用。

在农业科技推广方面,荷兰采用政府与地方或农民合办(或协作)的方式,即国家推广系统、农协组织(社会经济推广系统)及商贸系统的私有咨询系统相互合作,其中农渔部负责农业的教育、科研、推

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广的宏观调控,重点是农业信息的发送与传递。20世纪70年代起,政府逐年缩减推广经费,推广系统的私有化程度逐渐提高。私人推广机构主要是一些专业化的咨询公司或生产资料公司的技术服务部门。农民通过直接和间接的付费方式获得所需的服务或专业技术指导。

另外,农渔部所属的9个试验站和34个地方农业研究中心也承担了大量的推广工作,为解决农业生产中出现的实际问题、示范推广新的研究成果和促进农业科研成果与农业生产的结合发挥了重要的作用。

5、农产品的流通市场

国际上享有盛名的拍卖市场在荷兰农业一体化经营中发挥着非常重要的作用。拍卖市场与农户的连接是荷兰农业一体化经营最富特色的模式,具体的运作程序是农户将所生产的产品按照质量标准规定进行分类、分级和包装并经检验合格后,送入拍卖大厅,购买者(一般是大批发商)按照规则进行竞价,出价高者获得产品。成交后,市场内部系统自动结算货款和配发产品。拍卖市场的最大优点就是交易效率很高,一般在几个小时之内就可完成全部的交易。在农业一体化经营中,拍卖市场一方面实现了生产者与购买者的直接见面,有效地解决了农产品的销售问题,尤其是保鲜周期很短的农产品的销售问题,使农户与市场直接连接起来;另一方面又用严格的质量标准引导农户实现标准化生产,提高了农产品的质量和农业的标准化水平。拍卖过程公开、公平,充分自由竞争,可以形成合理的价格,有助于保护农民的利益,合理真实的价格信号还有助于调节市场供求,实现资源的

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优化配置等等。阿斯米尔花卉拍卖行和绿叶(Greenery)蔬菜拍卖中心在荷兰最具代表性。

荷兰有7个花卉拍卖行,其中阿斯米尔联合花卉拍卖行是世界上最大的花卉拍卖市场,位于荷兰首都阿姆斯特丹市阿斯米尔镇,占地面积达71.5万m2,占荷兰全国7个花卉拍卖行市场份额的43%。在该拍卖大楼工作的员工约有1800名,全拍卖行包括出口公司和其它分公司在内共有员工1万人。拍卖行由农民合作社控制,由大约5000家经营花卉、盆栽植物的公司组成。作为拍卖行的成员,公司必须按规定的义务将自己的产品经由拍卖行出售。销售以后,每家园艺公司都要从营业额中提出5%~6%作为佣金上缴给拍卖行,这笔佣金用于拍卖行的运转及支付工作人员的工资。购买花卉的经销商不是拍卖行的成员,但作为购买者,他们在拍卖行登记注册,从成交额中拿出一小笔款项交付拍卖行,作为服务费。

阿斯米尔联合花卉拍卖行分为两大部分:拍卖部和购货部。拍卖部设有5个交易拍卖大厅(共记2000个交易席位、13口电子拍卖大钟)、发货厅和一条约200m长的空中参观长廊;购货部设有冷藏库、存货库、包装厅和产品质量检验处。所有上市的花卉必须在拍卖的前一天运到拍卖行,然后通过传送带进入冷藏库里待拍卖。拍卖行每周开市5天,每天清晨6:30开始拍卖,9:30基本收市。在每个交易拍卖大厅设有2个、3个或4个电子拍卖大钟,每一种产品每天都在同一口拍卖钟下售出,拍卖产品的价格按单株计算,即每一枝花或每一盆植物的单价,由载花推车运至拍卖钟下。商人根据拍卖钟上显示的

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种植商的姓名、产品名称、数量等信息及电子拍卖钟从高到低显示的价格竞买,只需一揿按钮即可完成交易。拍卖成交后,一切信息立即被输入中心电脑处理,载花推车便退出拍卖厅,在包装厅清点并根据客户的要求包装,然后运到拍卖行的发货中心装入集装冷藏货车。发货中心设立有海关和植物检疫站。集装冷藏货车以最快的速度运至谢尔伯机场上等待升空的飞机,当天晚上或第二天售出的鲜花或植物就出现在世界各地的花店里,实现了真正的高效率。此外,荷兰优越的地理位置和完善的拍卖市场还使其成为世界花卉分拨中心,每天都有成吨的花卉及其它植物从亚洲、非洲、南美洲运抵荷兰,再转往他国。进口的产品主要是补充荷兰因季节原因而缺少的品种,以保证拍卖市场常年稳定的供货。

蔬菜的拍卖方式及其拍卖中心的营销模式等与花卉拍卖类似,所不同的是拍卖的主要产品为蔬菜水果,服务的主要对象为蔬菜的生产者和经销商。如位于海牙附近的绿叶(Greenery)蔬菜拍卖公司,是全荷兰水果蔬菜合作社(Fruit and Vegetable Cooperative of the Netherlands,VTN)的生产者所共同拥有的大型市场营销企业,同时也是欧洲最大的果菜蘑菇交易中心之一。公司的主要业务就是一年四季为西欧、美国及日本的菜蔬市场及时提高各种各样的新鲜水果、蔬菜和蘑菇,同时也为一些大型的批发商、供销及加工企业提供其所需的产品。该公司现有员工2500名,其中约2000人在荷兰国内工作,另有约500人在比利时、德国、西班牙、意大利和英国的分支机构工作。公司近年来的年营业额一般都在15亿欧元左右,以2001年为例,

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全年总营业额为15.23亿欧元,其中拍卖营业额9.2亿欧元;公司税后利润492.4万欧元,全年净收益412.7万欧元。由此可见,拍卖市场在保护菜农利益、联系农户与市场、为生产者和购买者服务、促进和推动农业产业化发展的同时,自身也能获得可观的收益。 6、农业的投融资机制

农业的正常运行,尤其是现代商品农业的健康运转,仅靠农户的自我积累是难以实现的。农业需要来自外部的资金支持,农民需要良好的金融服务,这是发展现代农业的基本条件。为了解决农民的融资问题,为农业提供一个良好的融资渠道,荷兰采取了三条重要措施。

(1)建立农民合作金融制度

荷兰农民合作金融制度的组织资源是“农民合作银行”,如著名的拉博银行(Rabo Bank)就是从农民信用合作社发展起来的农民合作银行。农民合作银行在性质上属于合作社,与农民的生产合作社、加工合作社、销售合作社和生产资料供应合作社等并无实质区别。作为农民的金融合作社或信贷合作社,农民合作银行的主要职能是为其社员提供信贷支持和其他金融服务。农民合作银行的信贷资金完全来源于所吸收的存款和经营活动,政府并不向农民合作银行注入信贷资金,也不干预农民合作银行的经营活动,政府的作用是允许农民合作银行的存在,并为其发展提供必要的社会环境。目前,荷兰农民90%以上信贷来源于农民合作银行。实践证明,农民合作金融组织对促进农业健康发展是非常必要和有效的。

(2)建立农业担保基金

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为了有利于农民融资,荷兰政府在二战以后专门设置了农业担保基金机构,主要为向银行借款的农户服务,并提供担保。农民获得担保的前提是有可行的投资计划并保证在8年内全部还清。

(3)设立农业安全基金

为了加强农业的风险管理,荷兰政府经济部设立了农业安全基金,对因受自然灾害遇到困难的农户予以帮助。 七、温室园艺的技术瓶颈与发展方向

目前,温室园艺的生产效益偏低,产量和质量不稳定是阻碍设施园艺发展的瓶颈问题。影响温室园艺]产量和效益的主要原因(1)国内温室生产的农产品价格偏低;(2)与国际先进水平相比较,温室生产的整体技术差距明显;(3)缺少生产的专用品种;(4)能源资源供应紧缺;(5)温室生产的农产品质量保证体系不够完善;(6)商品的国际化程度较低;(7)劳动力素质有待于进一步提高。

随着园艺产业规模的不断扩大,温室产业发展对关键技术的要求也有越来越高,在今后的十年乃至更长的时间内,设施农业的整体技术突破与关键技术创新,对中国设施农业的发展和温室生产技术的国际化意义十分重大。有待于突破的关键技术主要有:(1)温室农业基本理论与基础理论的发展创新;(2)自动化、信息化、智能化温室管理软件的研制与开发;(3)温室制造设施设备的标准化;(4)不同层次温室专用品种的资源研究与新品种选育;(5)节能、高效的温室种植和养殖生产技术的集成与应用;(6)设施农业的可持续发展战略研究等。

1、设施农业的基础理论研究的发展与创新

在设施农业的发展过程中,传统农业的基本原理和基础理论受到挑战:农业生产在逐步摆脱自然束缚的过程中,植物与其它生物、环境与生态、农业与社会经济发展的关系发生了新的变化,传统的育种目标、方向、技术和方法受到挑战,传统的栽培技术原理亟待更新,设施构造和生产区域布局应符合经济生态学的要求,生态环境的优化

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和保护显得十分重要,农业生产的组织管理需要新的观念和思路,引进消化国际先进技术和吸收创新要有新的突破。

借鉴国际温室农业的发展经验,总结国内设施农业发展的经验教训,我国设施农业的可持续发展应重视和加强以下重大技术问题的基础理论研究:(1)设施农业发展中植物人工进化的机理研究:种群遗传学特征研究;受控环境下的植物发育理论与进化;环境胁迫与植物进化;高光效植物种质资源的塑造原理研究;人工生物群落的遗传稳定性研究;温室作物育种目标的选择原理;分子生物学与温室农业育种方法研究。(2)设施农业中信息科学的基础研究:环境生态系统的信息反馈及其缓冲能力;温室农业生态系统中生物信息传递;温室农业与社会经济环境的信息交汇;不同设施条件下环境生态系统的信息反馈;温室植物生产的区域分布理论;植物生长发育的库源关系新变化与高产栽培原理。(3)设施农业中生态经济系统的基础研究:受控高效农业与能源、环境生态系统;环境建设发展的预测理论和数学模型;农业生态系统与社会经济发展的理论研究;温室农业功能的综合化研究;温室农业发展过程中的环境质量研究。(4)设施农业决策分析和优化管理的基础研究:温室农业生态区域布局的原理研究;温室农业生态工程与生态技术原理研究;温室农业发展预测能力的方法和技术研究;建立温室农业产业化模式的基础研究;高新技术的温室农业应用模式研究;温室农业经营决策管理模型研究等。 2、关键技术和新兴技术

(1)温室作物系统模拟与自动化、信息化、智能化管理

在我国设施农业发展过程中,生产效益是生产者、管理者和研究者极为关注的问题,而目前我国温室生产的时空变异性大,经验性和地域性强,定量化和规范化程度低等问题是温室生产效益低的关键因素。开展温室作物系统模拟与自动化、信息化、智能化管理研究,把动植物系统生长发育与生产过程调控理论与现代数学、物理、信息科学的发展理论相结合,使温室生产由传统型、经验型、定性化向现代化、知识型、定量化发展,降低温室生产成本,提高设施栽培产品的产量、质量与效益。开展设施栽培植物的生长过程模拟、生物信息采集和植物生长过程控制、应用计算机视角与图像信息处理技术用于生

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物对象模式识别、将遗传算法、神经网络、模糊逻辑、人工智能理论用于复杂生物系统控制与诊断的决策研究、建立园艺作物管理专家系统与辅助管理决策支持系统、温室生产系统分析与集成技术研究、传感技术研究、控制技术与控制器的研究、生物机器人研究等关键技术研究,在不同地区温室环境参数的精细管理、温室管理数字化、信息化与智能化等方面争取突破。 (2)温室制造和生产标准化

目前,温室设施设备已由引进消化吸收转入国产化生产制造阶段,国内初具规模的温室生产企业有百家之多,相关的生产设备制造企业也应运而生,建立温室设施设备制造的国家标准,发展设施农业相关的农用工业,显得十分迫切。温室动植物的生产日趋与国际接轨,生产环境质量的检测与监测、温室生产操作技术规范化、农产品质量的监测与检验、建立温室作物生产的质量保证体系等已成为设施农业发展的重要内容。

(3)温室专用品种的资源研究与创新

动植物种质资源研究与新品种培育是提高设施农业生产效益又一重要保证。“九五”期间,在引进温室的同时引进了一批温室种植新品种,这些种子在温室生长适应性、产品品质质量和抗病性等方面优势明显,价格也十分昂贵。引进品种给予我们的启示是,加强种质资源研究、选育温室生产的专用品种,是提高设施农业生产水平和效益的基础工作。我国的种质资源十分丰富,有许多独特的优良品质基因以及耐盐、耐寒、耐旱等多抗性遗传资源;我国国土资源辽阔,气候地形复杂,品种的生态类型丰富,十分有利于选育种工作。

根据不同地区自然生态条件和社会经济条件、不同的设施类型和市场需求,培育不同的设施栽培新品种。现代化温室的环境控制系统先进,专用品种以顶端生长优势强、连续座果、耐弱光、生产周期长为育种目标;大量的普通型温室专用品种的育种目标为早春耐低温弱光高湿,在较低的温度下能正常花芽分化和座果,抗病性强等。在温室生产专业化程度不断增强的条件下,温室专用品种的品质和耐储运性等要求也日趋重要。借鉴国际上温室品种选育的先进经验,我国温室专用品种的选育应加强种质资源的遗传规律等基础研究;加强计划

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