劉明池季延海武占會(huì)何偉明

〔1北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，北京 100097；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè)（華北）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097〕

目前我國(guó)蔬菜集約化育苗供苗量約1 000億株，而蔬菜種苗需求量超過(guò)6 800億株，缺口很大，蔬菜集約化育苗在我國(guó)有廣闊的市場(chǎng)前景。建議從以下5個(gè)方面提升我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)：優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)，提高環(huán)境調(diào)控能力；提高育苗設(shè)施周年利用率、單位面積產(chǎn)出率；實(shí)現(xiàn)精量播種生產(chǎn)線和水肥一體化設(shè)備的精準(zhǔn)化和智能化；提升育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和育苗專用肥生產(chǎn)水平；建立標(biāo)準(zhǔn)化育苗生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)管理的人工智能化。

育苗作為蔬菜生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是提高蔬菜生產(chǎn)綜合效益的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。秧苗質(zhì)量對(duì)栽培效果影響顯著，因此培育壯苗是蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蔬菜育苗也由傳統(tǒng)的床土育苗、營(yíng)養(yǎng)缽育苗等方式向著集約化、工廠化育苗的方向發(fā)展。穴盤育苗是以草炭、蛭石等輕基質(zhì)材料作育苗基質(zhì)，采用機(jī)械化精量播種，一次成苗的現(xiàn)代化育苗體系。工廠化育苗是采用穴盤育苗方式，在先進(jìn)的育苗設(shè)施、現(xiàn)代化設(shè)備裝備的種苗生產(chǎn)車間，將現(xiàn)代生物技術(shù)、環(huán)境調(diào)控技術(shù)、施肥灌溉技術(shù)，信息管理技術(shù)貫穿種苗生產(chǎn)全過(guò)程，以現(xiàn)代化、企業(yè)化的模式組織種苗生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，從而實(shí)現(xiàn)種苗的規(guī)模化生產(chǎn)。集約化育苗是指育苗場(chǎng)地集中、技術(shù)集約標(biāo)準(zhǔn)化、資源節(jié)約的育苗方式；集約化育苗不同于工廠化育苗，其不需具備非常先進(jìn)的設(shè)備，只要達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)即可。2007～2010年，全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心連續(xù)4年分別在河北、山西、寧夏、山東召開(kāi)有關(guān)蔬菜集約化育苗會(huì)議。在國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)和原農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布的全國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）文件中，也提出了加強(qiáng)蔬菜集約化育苗場(chǎng)建設(shè)的要求。2000年以前，由于受傳統(tǒng)育苗觀念的影響、技術(shù)條件以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面限制，我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后；隨著近些年我國(guó)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展迅猛，將發(fā)生新的變革。

1 我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)原農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2020年我國(guó)蔬菜播種面積將達(dá)1 566萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量達(dá)5.8億t，人均年占有量達(dá)400 kg（國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)和農(nóng)業(yè)部，2012）。育苗是蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，蔬菜育苗不僅能節(jié)約用種，縮短田間生育期，還能有效控制病蟲害發(fā)生，便于集中管理、培育健壯秧苗（尚慶茂，2011a）。近年來(lái)，我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，常年生產(chǎn)的蔬菜約2/3采用育苗移栽（郭孟報(bào) 等，2015），全國(guó)育苗移栽蔬菜種苗需求量超過(guò)6 800億株，而目前集約化育苗供苗量約1 000億株，缺口很大（張真和和馬兆紅，2017）；蔬菜集約化育苗在我國(guó)有廣闊的市場(chǎng)前景。我國(guó)傳統(tǒng)育苗主要采用床土育苗方式，使用人工配制的營(yíng)養(yǎng)土，具有取材方便的優(yōu)點(diǎn)，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、秧苗運(yùn)輸難度大等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。從20世紀(jì)70年代起，我國(guó)就開(kāi)始了以電熱控溫技術(shù)為主要內(nèi)容的育苗技術(shù)改革，成立了全國(guó)蔬菜育苗工廠化研究攻關(guān)協(xié)作組（趙瑞和馬健，2001）。1982年，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心引進(jìn)大型的自動(dòng)化播種流水線，在北京花鄉(xiāng)建起了我國(guó)第1座穴盤育苗場(chǎng)，于1987年正式投產(chǎn)。該育苗場(chǎng)從美國(guó)引進(jìn)的設(shè)備主要是穴盤育苗精量播種生產(chǎn)線、種子丸?；庸ぴO(shè)備以及72孔和128孔的PS吸塑苗盤。隨后在“八五”、“九五”期間，原農(nóng)業(yè)部和科技部先后把穴盤育苗研究列為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，特別是“十二五”期間，2011年現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系設(shè)立育苗技術(shù)創(chuàng)新崗位，2013年把“設(shè)施農(nóng)業(yè)高效育苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝與配套設(shè)備研究與示范”列為農(nóng)業(yè)行業(yè)項(xiàng)目，圍繞集約化、規(guī)?；绲年P(guān)鍵技術(shù)與配套設(shè)備，主要在標(biāo)準(zhǔn)化育苗基質(zhì)生產(chǎn)線設(shè)備和技術(shù)、蔬菜苗期生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控技術(shù)及配套設(shè)備、高效育苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝與配套設(shè)備、商品苗安全貯運(yùn)技術(shù)及配套設(shè)備等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)多年的研究，我國(guó)在育苗設(shè)施、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)等方面取得許多科技成果，集約化穴盤育苗得到了快速發(fā)展，已在全國(guó)各主要優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)建立了規(guī)?；募s化育苗場(chǎng)，蔬菜集約化育苗場(chǎng)的建設(shè)在促進(jìn)育苗環(huán)節(jié)的專業(yè)化分工、集約化生產(chǎn)、企業(yè)化發(fā)展，帶動(dòng)蔬菜生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?，促進(jìn)設(shè)施周年生產(chǎn)，提升蔬菜生產(chǎn)防災(zāi)、減災(zāi)能力等方面發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，與蔬菜育苗相關(guān)的領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展，例如嫁接育苗技術(shù)、精量播種設(shè)備、種子丸?；c引發(fā)、育苗基質(zhì)和肥料、育苗溫室與設(shè)備等，逐步形成了完整的科技研發(fā)體系和產(chǎn)業(yè)鏈條。

2 近年來(lái)我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)主要科研進(jìn)展

2.1 蔬菜集約化育苗技術(shù)研究進(jìn)展

在我國(guó)蔬菜育苗發(fā)展過(guò)程中，菜農(nóng)從長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出很多蔬菜育苗經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)，經(jīng)過(guò)多年的科學(xué)研究和技術(shù)進(jìn)步，形成了多種育苗方法和培育壯苗的技術(shù)。在穴盤育苗技術(shù)引入我國(guó)以前，蔬菜育苗方式主要有床土育苗和營(yíng)養(yǎng)缽育苗等。1982年穴盤育苗技術(shù)引入我國(guó)（陳殿奎，2000），開(kāi)啟了我國(guó)集約化和工廠化育苗的實(shí)踐。在尚慶茂等行業(yè)專家的努力推動(dòng)下，我國(guó)先后制定和頒布了蔬菜育苗相關(guān)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各地也推出了一系列主要蔬菜育苗技術(shù)規(guī)范。

在穴盤育苗技術(shù)應(yīng)用方面，針對(duì)穴盤育苗水肥灌溉不均一、養(yǎng)分調(diào)控難度大等問(wèn)題，我國(guó)科研工作者開(kāi)展了蔬菜潮汐式育苗技術(shù)、漂浮育苗技術(shù)和無(wú)基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液育苗技術(shù)的研究與應(yīng)用。潮汐式育苗屬于一種底部灌溉育苗方式，易于實(shí)現(xiàn)水肥耦合智能化閉合循環(huán)利用和“零排放”，節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)工效果顯著，通過(guò)對(duì)潮汐式灌溉施肥技術(shù)參數(shù)、水肥利用效率、營(yíng)養(yǎng)液管理、適宜的基質(zhì)特性、恒溫育苗床設(shè)備、穴盤類型等進(jìn)行研究（董春娟 等，2018），初步形成了完整的育苗體系。漂浮育苗技術(shù)在煙草上應(yīng)用較早且面積較大，是一種將裝有基質(zhì)的泡沫穴盤漂浮于營(yíng)養(yǎng)液上，秧苗從基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)液中吸收水分和養(yǎng)分的育苗方法。生產(chǎn)上已經(jīng)開(kāi)展了辣椒、大白菜等蔬菜的育苗研究與應(yīng)用，袁藝等（2017）對(duì)辣椒的漂浮育苗營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行了篩選與優(yōu)化研究，認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)液中硝態(tài)氮與銨態(tài)氮比例為100∶9時(shí)有利于培育壯苗。

隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，草炭等育苗基質(zhì)的使用和開(kāi)采受到了制約，北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心等最新研制開(kāi)發(fā)了無(wú)基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)液漂浮育苗技術(shù)，僅用珍珠巖作為基質(zhì)，通過(guò)使用播種紙和覆蓋紙，珍珠巖不與營(yíng)養(yǎng)液直接接觸，秧苗根系穿透播種紙從營(yíng)養(yǎng)液中吸收養(yǎng)分。該技術(shù)不再使用草炭等資源且秧苗根部沒(méi)有基質(zhì)，根系直接與營(yíng)養(yǎng)液接觸，可以精確調(diào)控整個(gè)育苗過(guò)程中植株生長(zhǎng)所需的溫度、水分、養(yǎng)分和氧氣，提高幼苗的整齊度、壯苗率、健壯度和早熟豐產(chǎn)性；特別是改變了傳統(tǒng)穴盤育苗的補(bǔ)水方式，水分主要靠根系從營(yíng)養(yǎng)液中直接吸收，克服了傳統(tǒng)穴盤育苗因穴盤孔穴體積小、基質(zhì)水分含量變化大難以調(diào)控等缺點(diǎn)；并對(duì)黃瓜、番茄等育苗的營(yíng)養(yǎng)液配方、濃度等進(jìn)行了研究。

2.2 蔬菜嫁接育苗技術(shù)研究進(jìn)展

為了解決設(shè)施蔬菜連作障礙的問(wèn)題，提高蔬菜抗病和抗逆能力，開(kāi)展了嫁接育苗技術(shù)以及砧木資源的研究與應(yīng)用，在茄子、黃瓜和西甜瓜等作物上得到了大面積應(yīng)用。在抗病方面，已篩選出番茄抗青枯病、枯萎病和抗根結(jié)線蟲砧木，以及黃瓜抗枯萎病、茄子抗黃萎病的砧木（張朝坤 等，2009；王明耀 等，2010）。喻景權(quán)研究團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)了我國(guó)主要栽培瓜類蔬菜在不同根系溫度下生長(zhǎng)、抗氧化系統(tǒng)和地上部光合作用的響應(yīng)，并把我國(guó)主要瓜類蔬菜分為耐冷但熱敏感型、冷敏感與熱敏感型、冷敏感但耐熱型三類（Zhang et al.，2008）。嫁接方法上，在傳統(tǒng)的嫁接方法基礎(chǔ)上形成和完善了一些新型嫁接方法，如套管嫁接法、雙砧嫁接法和離體嫁接技術(shù)。嫁接育苗主要通過(guò)增強(qiáng)蔬菜作物的抗病性、抗旱性、耐冷性、耐鹽性及改善根系吸收功能，達(dá)到早熟、增產(chǎn)、提高品質(zhì)的目的。嫁接是克服設(shè)施內(nèi)連作障礙的有效方法之一，但單砧木嫁接后黃瓜、西瓜等果實(shí)可溶性糖含量和VC含量降低，果實(shí)酸度增高。隨著消費(fèi)水平的不斷提高，消費(fèi)者越來(lái)越注重飲食的營(yíng)養(yǎng)成分，因此在高產(chǎn)的基礎(chǔ)之上如何提高嫁接蔬菜果實(shí)的品質(zhì)成為當(dāng)前要解決的課題。圍繞改善嫁接后果實(shí)品質(zhì)，近幾年高品質(zhì)砧木和雙砧木嫁接研究開(kāi)始得到重視；其中雙砧木嫁接是利用不同品種砧木之間抗病性、耐低溫能力、生長(zhǎng)狀況等差異特點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)，在黃瓜生產(chǎn)中應(yīng)用增產(chǎn)作用明顯（儲(chǔ)昭勝 等，2010）。

嫁接是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，育苗的季節(jié)性和時(shí)效性需要在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)完成大量的嫁接苗。蔬菜嫁接機(jī)器人的出現(xiàn)，試圖代替人工嫁接作業(yè)，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高嫁接效率。國(guó)外嫁接機(jī)研究較早，主要集中在日本和韓國(guó)，由于技術(shù)和設(shè)備還在完善成熟階段以及價(jià)格昂貴，在規(guī)?；缟a(chǎn)中還應(yīng)用較少。嫁接機(jī)在我國(guó)的研究主要集中在高校和科研單位，相關(guān)產(chǎn)品仍處于樣機(jī)研發(fā)階段，缺乏實(shí)際應(yīng)用。1998年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)采用貼接法研制出單臂嫁接機(jī)，后改進(jìn)為雙臂嫁接機(jī)，嫁接速度可達(dá)到850株·h-1。2008年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)采用插接法研制的嫁接機(jī)，嫁接速度600株·h-1，后與國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心合作，研制出2JC-1000A瓜類蔬菜全自動(dòng)嫁接機(jī)，嫁接速度1 000株·h-1；這些嫁接機(jī)也未在蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)中得到大面積應(yīng)用，其制約因素包括嫁接機(jī)械可靠性不高、適應(yīng)性較差、以及蔬菜育苗生產(chǎn)的集約化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低等。

2.3 種子處理技術(shù)研究進(jìn)展

集約化和工廠化育苗對(duì)蔬菜種子的發(fā)芽率和整齊度要求較高，種子處理技術(shù)是一項(xiàng)適應(yīng)精細(xì)播種需求的技術(shù)。主要有種子丸?；鸵l(fā)技術(shù)。種子丸?；抢脵C(jī)械加工制成大小均勻、表面光滑、顆粒增大的種子，能夠改變種子的固有形狀和大小、增強(qiáng)種子適種性的一種種子包衣技術(shù)（Butler，1998；Taylor et al.，1998）。目前在普通白菜（小油菜）、葉用萵苣（生菜）等小粒種子蔬菜上應(yīng)用較多，并對(duì)丸?；牧?、功能性藥劑等方面開(kāi)展了研究與應(yīng)用。種子引發(fā)技術(shù)基于種子萌發(fā)的生物學(xué)機(jī)制，可促進(jìn)種子萌發(fā)，并且提高萌發(fā)時(shí)間的穩(wěn)定性和萌發(fā)整齊率，提高秧苗的抗性，改善營(yíng)養(yǎng)狀況。引發(fā)主要通過(guò)滲透調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)等來(lái)達(dá)到目的。潛宗偉（2009）研究了引發(fā)技術(shù)在茄子砧木托魯巴姆上的應(yīng)用，對(duì)促萌藥劑種類、濃度、方式等進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

2.4 蔬菜育苗基質(zhì)研究進(jìn)展

蔬菜穴盤育苗，幼苗根系發(fā)育空間小，基質(zhì)含水量、透氣性、pH、EC很容易在短期內(nèi)發(fā)生較大的變化，基質(zhì)配制不好常常導(dǎo)致?tīng)€種、出苗率降低、幼苗營(yíng)養(yǎng)缺乏、爛根、徒長(zhǎng)等（辜松 等，2013）。國(guó)外自20世紀(jì)60年代開(kāi)始進(jìn)行育苗基質(zhì)的相關(guān)研究與應(yīng)用，康奈爾大學(xué)開(kāi)啟了蛭石和泥炭在育苗基質(zhì)上的運(yùn)用。20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行泥炭與蛭石的混合基質(zhì)應(yīng)用，草炭∶蛭石=2 V∶1 V的育苗基質(zhì)配方也隨之被廣泛運(yùn)用。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)基質(zhì)等進(jìn)行了研究，煤渣和沙粒是中國(guó)最早的無(wú)土栽培基質(zhì)（尚慶茂，2011b）。為了明確國(guó)內(nèi)外蔬菜育苗所用草炭理化特性的差異，房嫚嫚等（2012）、姬宇飛等（2018）比較分析了國(guó)外丹麥品氏、芬蘭凱吉拉、德國(guó)泰林康和克萊斯曼以及國(guó)內(nèi)遼寧清原縣、吉林遼源縣、黑龍江樺川縣、黑龍江延壽縣產(chǎn)的8種草炭的理化性質(zhì)，明確了不同類型草炭在育苗上的優(yōu)缺點(diǎn)。全國(guó)各地區(qū)充分利用本地的豐富資源，研發(fā)了以木薯渣、麥稈、菇渣、醋糟、草炭、蛭石等不同比例的混合基質(zhì)來(lái)替代傳統(tǒng)育苗基質(zhì)，形成適合各地的規(guī)模化生產(chǎn)模式（李曉強(qiáng) 等，2006；邵秀麗 等，2009；劉超杰 等，2010）。

2.5 蔬菜育苗裝備研究進(jìn)展

播種是育苗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的人工點(diǎn)播勞動(dòng)強(qiáng)度大、播種效率低、播種周期長(zhǎng)、播種成本高，并且難以保證播種質(zhì)量，嚴(yán)重制約蔬菜的規(guī)?；a(chǎn)需求。為提高播種效率，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求和降低勞動(dòng)力成本，在蔬菜育苗生產(chǎn)中也開(kāi)始廣泛采用生產(chǎn)效率較高的自動(dòng)化生產(chǎn)線。精量播種不僅能節(jié)約種子，還能為種子發(fā)芽出土后創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)條件，為培育壯苗打下基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線一般包含穴盤基質(zhì)填充、填充穴盤堆疊上線、穴盤解垛、基質(zhì)噴淋、精量播種、種子覆土、穴盤垛疊、解垛下線等流程（趙鄭斌 等，2015）。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了各作業(yè)環(huán)節(jié)間生產(chǎn)物料搬運(yùn)作業(yè)，降低了作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了總體作業(yè)生產(chǎn)率。目前，國(guó)外的穴盤育苗播種機(jī)主要來(lái)自荷蘭、美國(guó)、澳大利亞和韓國(guó)等，這些穴盤育苗播種機(jī)作業(yè)效率比較高，智能化程度較高；但價(jià)格昂貴，多功能適應(yīng)性較低，缺乏適應(yīng)不同種子形態(tài)的播種機(jī)（趙鄭斌 等，2015）。我國(guó)對(duì)穴盤育苗精密播種機(jī)的研究始于20世紀(jì)70年代，各地的農(nóng)機(jī)化科研單位及生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合我國(guó)穴盤育苗播種的具體要求，研制開(kāi)發(fā)出不同形式的穴盤育苗精密播種機(jī)，如農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院研制的2XB-400型穴盤育苗精密播種機(jī)（張宇和廖慶喜，2012）、江蘇大學(xué)設(shè)計(jì)的磁吸滾筒式精密播種機(jī)（李宣秋，2006）、臺(tái)州一鳴機(jī)械設(shè)備有限公司研發(fā)生產(chǎn)的氣吸針式穴盤育苗精密播種機(jī)（秦貴，2012）。隨著技術(shù)的發(fā)展，為了滿足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求，半自動(dòng)精密播種機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，有效降低了設(shè)備成本，近幾年我國(guó)育苗精準(zhǔn)化自動(dòng)播種生產(chǎn)設(shè)備取得了較大進(jìn)展，浙江博仁精準(zhǔn)化自動(dòng)播種生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了系列化、批量化生產(chǎn)。

目前，育苗灌溉施肥的主要方式有手工灌溉、固定噴淋器、移動(dòng)弦桿噴霧器、霧化、底部灌溉（尚慶茂，2011c）。

2.6 蔬菜育苗溫室、環(huán)境調(diào)控技術(shù)與裝備研究進(jìn)展

育苗溫室作為秧苗繁育的重要場(chǎng)所，是一種人工為秧苗生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜環(huán)境的農(nóng)業(yè)設(shè)施，具有充分采光、嚴(yán)密保溫等特點(diǎn)。目前主要有日光溫室和連棟溫室，其中連棟溫室自身具備較好的環(huán)境調(diào)控能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度、光照、濕度等的調(diào)控，但存在建造成本高、能耗大等問(wèn)題。日光溫室具有保溫性能好、能耗低、建造成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在環(huán)境調(diào)控能力差等問(wèn)題。隨著集約化和工廠化育苗技術(shù)的發(fā)展，對(duì)育苗溫室的要求也越來(lái)越高。集約化育苗溫室應(yīng)當(dāng)具備良好的采光結(jié)構(gòu)，較好的保溫性能，完善的溫濕度調(diào)控裝備以及應(yīng)對(duì)逆境條件的設(shè)備（加溫、補(bǔ)光燈）。為研究溫室跨度等對(duì)育苗的影響，趙瑞等（2012）研究了遼沈I型7.5、10.0 m跨度及7.5 m半地下式育苗溫室對(duì)秧苗的影響，結(jié)果表明在育苗溫室的構(gòu)型設(shè)計(jì)上應(yīng)有意識(shí)地趨向于大跨度與半地下式。為解決我國(guó)冬春季節(jié)日光溫室蔬菜育苗面臨低溫冷害的問(wèn)題，開(kāi)展了冬季加溫技術(shù)的研究，李衍素等（2014）研究了碳晶電熱板在日光溫室冬季黃瓜育苗中的應(yīng)用效果，結(jié)果表明80 W·m-2敷設(shè)功率的碳晶電熱板加溫能使基質(zhì)夜溫提高并保持在18 ℃，黃瓜出苗時(shí)間短，生長(zhǎng)較快且健壯。張紅梅等（2012）利用加溫線和發(fā)熱膜進(jìn)行冬季黃瓜育苗和栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明在溫控相同的條件下加溫線無(wú)論在育苗期還是植株生長(zhǎng)期的耗電量都大于發(fā)熱膜。

夏季設(shè)施內(nèi)常用的降溫方法有通風(fēng)、遮陽(yáng)、蒸發(fā)冷卻與濕簾風(fēng)機(jī)降溫。若僅采用外部遮陽(yáng)和通風(fēng)的方法，室內(nèi)溫度很難降低，在氣溫高、日照強(qiáng)且濕度大的時(shí)候，蒸發(fā)冷卻與濕簾風(fēng)機(jī)降溫均無(wú)法發(fā)揮效能，而且大空間的溫室降溫所耗能源較多，致使全面環(huán)境控制成本居高不下（趙純清 等，2004；李霞 等，2010）。李勝利等（2014）設(shè)計(jì)了一種水冷式育苗床，采用梯形排管作為冷卻管道增大冷水媒介與穴盤接觸面積，可以提高降溫效果。

閉鎖型育苗是育苗技術(shù)發(fā)展到當(dāng)前的最高形式，它擺脫了自然條件的束縛和地域的限制，有利于保證幼苗質(zhì)量和特性。具有秧苗質(zhì)量高（苗全、苗齊、苗壯）、育苗效率高（一般可達(dá)溫室育苗的5～8倍）、可周年生產(chǎn)（不受季節(jié)、地域的限制）、省水、省肥、省勞力等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2010年開(kāi)始進(jìn)行密閉式育苗設(shè)施的研究開(kāi)發(fā)工作，通過(guò)對(duì)育苗方式、光照系統(tǒng)、溫度與濕度、過(guò)流風(fēng)速、電能消耗等方面的測(cè)試和試驗(yàn)，現(xiàn)在的密閉式育苗設(shè)施基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，有待于在生產(chǎn)中應(yīng)用驗(yàn)證。設(shè)備投資成本高與運(yùn)行能源消耗大是制約閉鎖型育苗發(fā)展的兩大瓶頸。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞如何提高植物工廠和閉鎖育苗設(shè)施中光能利用率進(jìn)行了大量研究，研發(fā)了以LED燈為代表的高效、低能耗人工光源，取得了較大進(jìn)展。

3 我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題

隨著我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，集約化育苗產(chǎn)業(yè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在各級(jí)政府政策引導(dǎo)和財(cái)政支持下，規(guī)?；鐖?chǎng)建設(shè)得到了持續(xù)發(fā)展，并在育苗設(shè)施、育苗設(shè)備、育苗技術(shù)、企業(yè)管理等方面都有了較大的提高。各地育苗場(chǎng)也進(jìn)入了有序競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，育苗企業(yè)亦逐漸進(jìn)入了注重育苗質(zhì)量，提高區(qū)域育苗品牌建設(shè)的軌道。但是，目前我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)仍存在著以下問(wèn)題。

3.1 育苗設(shè)施、裝備差，環(huán)境調(diào)控能力不足

蔬菜集約化的育苗方式對(duì)設(shè)施環(huán)境條件要求較高，低溫、弱光、高濕等逆境條件對(duì)壯苗的培育影響較大。我國(guó)北方的育苗溫室以不加溫的日光溫室為主，特別是在冬季，氣溫低、光照不足、濕度大、病蟲害等嚴(yán)重制約蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，集約化育苗需要在溫室設(shè)計(jì)、環(huán)境調(diào)控能力、管理技術(shù)水平等方面加大技術(shù)投入，克服逆境環(huán)境的影響，盡可能創(chuàng)造適宜的溫、光、肥、水、氣環(huán)境，滿足培育壯苗的要求。

3.2 育苗設(shè)施周年利用率不高，設(shè)施單位面積產(chǎn)出率有待提高

由于季節(jié)和氣候限制，我國(guó)北方育苗場(chǎng)大多數(shù)日光溫室每年只能育出2～3茬苗，夏季由于通風(fēng)降溫設(shè)施不完善，育苗受到一定限制。同時(shí)，育苗場(chǎng)培育秧苗的健壯度和內(nèi)在質(zhì)量主要取決于技術(shù)管理者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平。設(shè)施單位面積產(chǎn)出率亦有待提高，應(yīng)通過(guò)合理布局，優(yōu)化育苗方案和管理措施，盡可能提高設(shè)施、設(shè)備、溫、光、水、肥、能源等資源利用效率，以提高設(shè)施單位面積產(chǎn)出率。

3.3 育苗方式和技術(shù)方法有待進(jìn)一步提升

經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，我國(guó)在蔬菜育苗方式、方法上取得了較大的進(jìn)步，穴盤育苗、漂浮育苗等已逐漸普及（尚慶茂，2011a）。但由于受傳統(tǒng)育苗觀念的影響，我國(guó)蔬菜育苗方式仍以傳統(tǒng)的床土、營(yíng)養(yǎng)缽育苗為主。為此，各部門應(yīng)大力提倡發(fā)展蔬菜集約化育苗，通過(guò)種子工程、農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)等項(xiàng)目加大支持力度，加快蔬菜集約化育苗場(chǎng)建設(shè)，提高優(yōu)質(zhì)種苗供應(yīng)能力。

我國(guó)有逾4 000萬(wàn)的蔬菜種植戶，大多數(shù)采用自育自用方式，導(dǎo)致育苗地分散、質(zhì)量參差不齊。多數(shù)集約化育苗企業(yè)近幾年得到快速發(fā)展，各地出現(xiàn)了一批年育苗量1 000萬(wàn)株的規(guī)?；鐖?chǎng)，但規(guī)模小的育苗場(chǎng)仍存在設(shè)施規(guī)劃建造不規(guī)范、育苗技術(shù)靠經(jīng)驗(yàn)管理，導(dǎo)致育苗不符合標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。

3.4 從業(yè)人員技術(shù)水平差，缺乏年輕從業(yè)者

由于育苗是一項(xiàng)技術(shù)要求較高且較為繁瑣的工作，而多數(shù)從業(yè)人員文化水平較低，不能滿足新型育苗技術(shù)的推廣及育苗產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)，目前各地育苗場(chǎng)技術(shù)人員普遍存在老齡化的問(wèn)題，缺少年輕技術(shù)人員的加入，沒(méi)有形成合理的年齡梯隊(duì)，后備力量不足，將會(huì)在今后嚴(yán)重制約蔬菜集約化育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著蔬菜育苗技術(shù)的發(fā)展，尤其是自動(dòng)化播種生產(chǎn)線、信息化管理、機(jī)械化設(shè)備等新型技術(shù)的出現(xiàn)，年齡偏大的技術(shù)人員在知識(shí)和技術(shù)水平上，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化蔬菜育苗技術(shù)的需求，需要年輕技術(shù)人員的加入，從而提高蔬菜集約化育苗產(chǎn)業(yè)的效率和質(zhì)量。

3.5 缺少社會(huì)化科技服務(wù)體系

蔬菜集約化育苗產(chǎn)業(yè)具有專業(yè)化、規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化等突出特點(diǎn)，因此在實(shí)際的生產(chǎn)中涉及到機(jī)械設(shè)施設(shè)備、肥水管理、病蟲害防控、農(nóng)資等諸多專業(yè)領(lǐng)域，單獨(dú)依靠一家育苗企業(yè)很難實(shí)現(xiàn)全方位、科學(xué)化的管理。因此，需要構(gòu)建專業(yè)的蔬菜集約化育苗社會(huì)化服務(wù)體系，提供專業(yè)的、標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)，從而減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)和風(fēng)險(xiǎn)。

4 我國(guó)蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和建議

4.1 優(yōu)化溫室設(shè)施結(jié)構(gòu)和環(huán)境調(diào)控設(shè)備，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高環(huán)境調(diào)控能力

設(shè)施是集約化育苗的基礎(chǔ)，育苗溫室要為秧苗提供適宜的生長(zhǎng)條件，要具備良好的環(huán)境調(diào)控能力和抵御災(zāi)害性天氣的能力。因此，育苗溫室在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮采光性能、保溫性能、環(huán)境調(diào)控能力等，并為機(jī)械化的裝備和操作預(yù)留空間。特別是北方日光溫室，不僅在設(shè)計(jì)上要充分利用太陽(yáng)能資源，保證優(yōu)異的保溫增溫性能，有條件的還可配備加溫系統(tǒng)。

育苗所需的適宜溫、光、氣等環(huán)境條件均是通過(guò)環(huán)境調(diào)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，育苗溫室應(yīng)當(dāng)配備齊全的調(diào)控設(shè)備，育苗等設(shè)施發(fā)展方向?qū)⑹侨展鉁厥噎h(huán)境調(diào)控連棟溫室化，連棟溫室光能利用日光溫室化，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)施對(duì)光能最大化利用和設(shè)施內(nèi)環(huán)境最優(yōu)化和智能調(diào)控。日光溫室配備的遮陽(yáng)、通風(fēng)降溫裝置，冬季加溫裝置等環(huán)境調(diào)控裝備，應(yīng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，根據(jù)幼苗生物學(xué)特性要求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)控。

4.2 提高育苗設(shè)施周年利用率、設(shè)施單位面積產(chǎn)出率

集約化穴盤育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要在單位面積產(chǎn)出率和單位時(shí)間產(chǎn)出率上實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，提高土地、設(shè)施、設(shè)備、能源、人力等資源利用效率，提高種苗生產(chǎn)的總體生產(chǎn)效率，有效降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，通過(guò)育苗技術(shù)和工藝標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)土地、設(shè)施、設(shè)備、能源、水、肥、光、農(nóng)資、人力、農(nóng)機(jī)等資源高效利用，并提高設(shè)施單位面積產(chǎn)出率。

4.3 多學(xué)科協(xié)作，專業(yè)化分工，實(shí)現(xiàn)精量播種生產(chǎn)線和水肥一體化設(shè)備精準(zhǔn)化和智能化

精量播種生產(chǎn)線能夠提高育苗效率、降低生產(chǎn)成本。我國(guó)應(yīng)當(dāng)提高蔬菜精密播種機(jī)的精細(xì)化程度，引進(jìn)開(kāi)發(fā)精密播種的新機(jī)型，實(shí)現(xiàn)精密播種生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。在播種生產(chǎn)線精準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，為提高裝備穩(wěn)定性與自動(dòng)化水平，通過(guò)生物學(xué)、材料科學(xué)、育苗生產(chǎn)、設(shè)備、自動(dòng)化控制信息科學(xué)、人工智能等多學(xué)科合作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精準(zhǔn)化和智能化是發(fā)展必然。特別要注重對(duì)設(shè)備運(yùn)行的可靠性、使用的高性能和成本等方面進(jìn)行突破。

在育苗水肥管理上，應(yīng)當(dāng)著重對(duì)水肥高效利用和管理設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，提高設(shè)備的灌溉效率和智能化水平。

4.4 提升育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和育苗專用肥生產(chǎn)水平

我國(guó)育苗基質(zhì)一直存在質(zhì)量不穩(wěn)定，不同批次差異較大的問(wèn)題；生產(chǎn)上高價(jià)值秧苗多使用國(guó)外進(jìn)口基質(zhì)。為縮小與國(guó)外基質(zhì)差距，產(chǎn)學(xué)研應(yīng)通力合作，建立我國(guó)育苗基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)和生產(chǎn)工藝，大幅度提升育苗基質(zhì)質(zhì)量和穩(wěn)定性。

要加快對(duì)育苗專用肥的研制開(kāi)發(fā)，針對(duì)不同的蔬菜種類研制不同的配方。同時(shí)，根據(jù)秧苗生長(zhǎng)發(fā)育以及環(huán)境條件制定相應(yīng)的科學(xué)施肥方案，實(shí)現(xiàn)施肥的科學(xué)、合理，提高肥料的利用效率。

4.5 通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化育苗生產(chǎn)工藝提質(zhì)提效，逐步實(shí)現(xiàn)管理的人工智能化

秧苗質(zhì)量主要取決于技術(shù)管理者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平，如何通過(guò)人工智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)替代經(jīng)驗(yàn)管理，如何通過(guò)合理布局、優(yōu)化育苗方案和管理措施，把種子處理、基質(zhì)配制、施肥灌溉、溫濕光氣調(diào)控、成苗標(biāo)準(zhǔn)以及株型調(diào)控等技術(shù)進(jìn)行集成，形成一個(gè)全程的標(biāo)準(zhǔn)化育苗生產(chǎn)工藝，從而盡可能提高設(shè)施、設(shè)備、溫、光、水、肥、能源等資源利用效率，以提高作業(yè)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度為核心目標(biāo)，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的蔬菜集約化穴盤育苗高效、省力化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝和管理模式，從而培育出高質(zhì)量秧苗，實(shí)現(xiàn)蔬菜育苗行業(yè)提質(zhì)提效和可持續(xù)發(fā)展。