——忆我研究所引领全国现代设施农业研究与实施的岁月 

汪士尚

　　设施农业，是在环境相对可控条件下，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式。 

　　当今，我国设施农业发展成就举世瞩目。据农业部农业机械化管理司最新统计，截至2016年末，我国（不含港澳台）设施农业总覆盖面积为2082.88千公顷，其中连栋温室面积为51.77千公顷，日光温室面积为661.45千公顷，塑料大棚面积为1369.67千公顷。至此，我国设施农业的覆盖面积已占世界总量的2/3以上。 

　　抚今追昔，作为我研究所早期为推进我国设施农业塑料大棚、日光温室及相关配套设施实现工厂化研究队伍中的一员，不能不为之感叹和自豪。 

　　1979年，在我所成立后不久，日本友人冈本佐吉先生通过日本日中科技交流协会与中国科学院协商，向我所赠送一套当代先进的镀锌钢管轻钢骨架装配式塑料大棚，其中包括大型连栋塑料大棚、单栋塑料大棚、育苗塑料大棚，以及相关的燃油暖风机、电热温床、微量喷灌、双重覆盖保温幕帘、玻璃纤维树脂小拱棚骨架等附属设施、装置。冈本先生深情地说，这套先进的塑料大棚设施，原本是要赠送给敬爱的周恩来总理的。周总理不在了，就把它送给周总理事业的继承人。 

　　1979年11月，冈本佐吉率相关工程技术人员来华，现场指导我方研究人员进行了安装建设和配套设备的运行使用，直至竣工。 

　　这套日本先进的塑料大棚设施当即引起国内农林园艺界的高度关注。施工期间，中国农业工程院专门派遣工程技术人员前来全程参与施工、学习。北京农大、中国农科院、河北农科院及全国各地农林院所的科研教学人员，乃至全国劳动模范耿长锁、宋欣茹等组队的农民参观团等纷至沓来参观学习。 

　　这套设施安装竣工后，随即投入运行实验。研究所迅速成立“日本管式塑料大棚及环境控制装置综合性能应用评价”课题组，在寒冷的冬季试种青蒜、紫苏、黄瓜、番茄等多种作物进行栽培实验，对设施、设备的结构与应用性能，栽培规律等展开系统研究。为消化吸收国外工厂化塑料大棚及配套设施的先进技术，使其为我所用打下基础。当时，河北电视台、河北日报等媒体接连报道。设施的冬季实验运行，棚内春意盎然，河北日报头版报道的题目为《冬天里的春天》。 

　　1981年，顺理成章地设立工厂化“管式塑料大棚研制”课题。在消化吸收国外先进技术的同时，结合我国自己的材料与技术条件进行了跨度8米、6米、5米等不同规格的PGP系列装配式镀锌钢管塑料大棚及附属保温、遮阴、通风换气等附属装置的设计。同时，选择了设备技术条件好、生产管理规范的建工部石家庄建筑机械厂为试制加工合作单位。研制进展顺利，当年投产。自此，成功实现我国自主研究设计的装配式镀锌钢管塑料工厂化批量生产。 

　　1981年冬，PGP系列装配式镀锌钢管塑料大棚及附属设施在北京展览馆举办的北京地区科研成果展览会亮相，受到农林业界广泛关注。新华社、人民日报、光明日报、农民日报等媒体均配以图片予以报道。同年，PGP系列装配式镀锌钢管塑料大棚被中国科学院列入《中国科学院农业科研成果推广项目汇集》向全国推广，全国各地农林研究和生产部门纷纷采购应用。由于产品供不应求，1982年春节期间，石家庄建筑机械厂缩短假期，大年初二即加班生产，以满足各地订单的需求。 

　　为凝聚中国设施农业科学技术队伍的合力，1982年4月，我研究所主持发起的“全国塑料大棚与设施农业学术交流会”在石家庄举行，包括清华大学建筑系、北京农业大学园艺系、中国农业工程学院、中国农业科学院、中国农业工程院及全国各省市农业科研院所的50多个单位学者、研究技术人员应会。我所党委第一书记曹庶范出席会议，并且亲自在开幕式和闭幕式上作重要报告，阐明设施农业的重要意义，以及在我国积极发展的广阔前景。与会代表听取了我所PGP系列塑料大棚的研制与推广报告，进行了广泛的交流，并且赴建筑机械厂现场参观了管式塑料大棚与附属装置的制造工艺与流程，观摩了最新研制的塑料大棚电动天窗开启装置。至此，PGP系列塑料大棚及附属配套装置已经推广到全国29个省市、自治区，有力地推动了现代塑料大棚为主体的设施农业在我国的拓展。 

　　1983年，PGP系列装配式镀锌钢管塑料大棚通过河北省科委组织的科研成果鉴定，同年获河北省科技进步三等奖。 

　　1984年，在我研究所承担的栾城农村新能源课题中，依据国家建材院的新型建材GRC（玻璃纤维增强水泥），开展了GRC钢筋水泥温室与塑料大棚骨架的研究，其投资成本低、强度高、制造简易，适于推广，同年获中国科学院科技进步三等奖。此后，在该成果的基础上，进而研究成功PRC（膜裂塑料纤维增强水泥）膜裂塑料纤维钢筋水泥温室与塑料大棚骨架并获得国家实用新型专利。此项专利技术，原材料膜裂塑料纤维比抗碱玻璃纤维成本更低，材料且易于获得，对人体皮肤无伤害，更易于生产施工。经河北省农业技术推广站推荐和组织，面向河北省各县农技部门举办培训班推广。后来，竞不推自广，遍地开花，全国各地均有应用。 

　　1986-1991年，由于我研究所在塑料大棚设施研究上具有的同业领先优势，经过申报和专家论证，继而承担了中国科学院与林业部共同组织的国家七五科技攻关课题：“林木工厂化设施设备的研究”和“华北地区年产百万株林业苗木的研究”。前者任务是为东北（大兴安岭）、内蒙古（鄂尔多斯）、西北（兰州）、华南（南宁）、华北（石家庄）等五个不同生态环境地区建立的年产百万株林木育苗工厂研究提供“复合环境控制型林业工厂化育苗塑料大棚与网室”的主体厂房及对厂房温、光、气、水、湿实现环境复合控制的暖风机加温机、活动遮阳帘、双侧全掀动式卷帘开窗通风换气装置、二氧化碳发生器、移动式悬挂微量喷灌装置和可侧移活动育苗床等配套设备。后者是建立年产百万株毛白杨组培苗工厂。 

　　林木工厂化设施设备的研究创新设计研制出国内首例装配桁架式塑料大棚骨架，其跨度大于10米，便于工厂化制造，便于运输、安装，且抗风雪荷载能力强。同时，创新研发了与其配套的全开闭式塑料棚膜快速揭盖自然通风装置、固定压膜槽的弹簧卡具、低压二次进风二氧化碳发生器、四回程燃煤暖风机、悬吊轨道平移式微量喷灌机、螺旋导流微量喷灌喷头等附属装置。这些配套装置均获得国家实用新型专利。由此，完全实现林木育苗塑料大棚与网室的温、光、气、水、湿等环境因子的复合调节控制。在技术上全面逼近发达国家塑料大棚设施环境控制的水平，为东北、内蒙、西北、华南、华北五个年产百万株林业育苗工厂提供了技术先进的厂房设施。 

　　“林木工厂化设施设备的研究”和“华北地区年产百万株林业苗木的研究”。两课科技攻关题组，为人员交叉，相互配合，研究进展顺利，成绩优异。在林木育苗课题中，除应用了自行研制的复合环境控制型塑料大棚，而且依据组培苗从组培室向塑料大棚过度之间，需要更严格的环境条件，因而还自主研制了温度自控的轻钢骨架屋脊型玻璃温室。课题进行中，年产百万株毛白杨组培苗工厂化研究课题组荣获国家计委、国家科委和财政部联合颁发的“七五科技攻关科研集体荣誉奖”。两项国家科技攻关课题圆满完成，1991年“复合环境控制型林业工厂化育苗塑料大棚与网室研究”项目获中科研科技进步三等奖；“华北地区年产百万株林木育苗研究项目”获中科研科技进步二等奖。螺旋导流微量喷灌喷头，被北京亚运会体育馆外围园林等大型场所引用，获河北省水利厅科技进步一等奖，水利部科技进步四等奖。 

　　在以上课题进行的过程中，课题组研究人员还积极总结研究心得和及时阅读学习国外科技成果。其间，先后于中国科学技术出版社、河北科学技术出版社等出版《蔬菜薄膜设施栽培》、《蔬菜保护地栽培技术》、《华北林木组培工厂化育苗技术研究》等专著，以及《蔬菜电热育苗与栽培》（原作者日本千叶大学园艺学部教授渡部一郎等）等译著。并且，在国际园艺学会1988年、1990年会和日本《農葉および園芸》学术期刊等发表《中国无土栽培现状与展望》、《温室园艺用二氧化碳发生器》，和探讨以设施工程手段改良中国华北雪桃品质的《中国のもも“雪桃”》等学术论文。此外，还应邀在光明日报科技版、河北科技报、《农业工程》和《农业机械》等科技期刊陆续发表诸多介绍国外设施农业的译文及技术专题与动向。 

　　鉴于林木工厂化育苗设施与工厂化育苗生产两项国家七五科技攻关的成果优异，接着我们又承担了1992-1996年度的杨树组培速生育苗工厂化研究的国家八五科技攻关课题。在此项研究中，以膨胀淀粉为载体的育苗基质，以及模压式基质成型机的研制获得突破。同时，在抗盐碱型果木珠美海棠的组培育苗工厂化技术上取得成果，获中国科学院科技进步三等奖。与此同时，我所南皮试验站开展了提高日光温室的性能与效益的研究，从温室结构、到保温材料应用等多角度提高太阳能利用率，完满实现越冬蔬菜、花卉的栽培、丰产，取得优异成果，获中国科学院科技进步二等奖。 

　　为促进设施农业科技成果积极向农业生产实践转化，设施农业课题组的研究人员曾多年不辞辛苦深入农业生产第一线，进行技术服务，足迹遍及祖国大江南北，为当地设施农业的发展做出应有贡献。典型案例之一为河北平泉县设施农业的技术服务、推广。课题主研人员曾先后多年次前往河北省平泉县基层农科站，具体指导装配式管式塑料大棚和日光温室在灵芝和香菇生产中的应用推广。从此，该县设施农业从无到有，以致目前其灵芝、香菇设施种植已形成规模化的当地第一产业，实现食用菌生产总规模达6亿袋，产量56万吨，年产值58亿元，产品远销日、韩、美、俄等多国，成为闻名的“中国北方菌乡”。该县由此脱贫，经国务院批准于2017年由县改市，成为承德市的首个县级市。 

　　当今世界应用最广泛的设施农业覆盖材料是聚乙烯/EVA大棚塑料薄膜，我国设施农业走的低成本扩张之路正是采用塑料薄膜大棚和塑料薄膜日光温室为主体的设施农业。自我研究所开展日本塑料大棚成套设施结构性能研究、率先研制出我国第一个PGP系列装配式镀锌钢管骨架塑料大棚至今，在国家改革开放、经济迅速腾飞的大势下，不到40年的时间里我国设施农业取得令世人瞩目的骄人业绩。不过，虽然我国的设施农业覆盖面积已是世界之首，但在材料科学、环境控制技术、数字化自动控制系统等方面仍有很大差距。为实现我国农业现代化的持续发展，吾辈寄希望于后继同业者仍需勠力同心，钻研攻关不止，以弯道超车之势，赶超世界先进水平。 

　　（最后，我希望记住曾为我所设施农业研究做出过贡献的这些同仁，他们是：王绍仁、陈文龙、付凯、梁国安、李登顺、高福存、王大双、王玉珍、孙志华、孙丽娅、冯学赞、郭素琴、朱静、刘立秋、常新恒、洪兴华、师连生、韩宁、贡月玲等。本人在此项研究中始终承担塑料大棚主体骨架结构和各种附属环境控制装置的研究） 

　　                                           2018年4月22日