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1 蔬菜設(shè)施栽培與環(huán)境調(diào)控技術(shù)
中國(guó)大部分地區(qū)冬季時(shí)間較長(zhǎng)，氣溫較低，導(dǎo)致數(shù)月無法進(jìn)行露地蔬菜生產(chǎn)，為了解決蔬菜周年供應(yīng)難題，設(shè)施應(yīng)運(yùn)而生，并呈現(xiàn)不斷發(fā)展態(tài)勢(shì)。
新中國(guó)成立至20世紀(jì)60年代初，設(shè)施蔬菜的主要栽培形式是以風(fēng)障和陽畦為主，進(jìn)行喜冷涼蔬菜和喜溫蔬菜的“春早熟”和“秋延后”栽培。上世紀(jì)60年代中期開始利用塑料薄膜作為透明覆蓋物進(jìn)行栽培，先后出現(xiàn)了小拱棚和中拱棚等設(shè)施栽培形式，但發(fā)展較為緩慢。70年代后期從日本引進(jìn)了地膜覆蓋技術(shù)，并得到了快速推廣，相關(guān)成果獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。至1980年，中國(guó)設(shè)施蔬菜面積大約僅有0.7萬hm2，蔬菜緊缺問題突出。1985年前后國(guó)家制定了“菜籃子工程”的發(fā)展目標(biāo)。在這一背景下，加大從日本和歐洲引進(jìn)先進(jìn)的溫室設(shè)備和技術(shù)的力度，并自主開展了設(shè)施蔬菜栽培與環(huán)境調(diào)控的系統(tǒng)研究與應(yīng)用，形成了適合中國(guó)生態(tài)的塑料大棚和日光溫室兩大系列主要設(shè)施。在硬件方面，以低碳節(jié)能為核心，吸收和改造國(guó)外連棟溫室蔬菜生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合各地區(qū)域、資源特點(diǎn)因地制宜，基于采光理論對(duì)不同緯度地區(qū)溫室的采光屋面形狀和采光面角度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在北方建造出海城式日光溫室、琴弦式日光溫室、遼沈系列日光溫室、裝配式日光溫室以及現(xiàn)代連棟溫室等；在南方則大規(guī)模發(fā)展塑料大棚、連棟玻璃溫室、避雨設(shè)施等。在技術(shù)方面，研制出低碳節(jié)能型設(shè)施環(huán)境調(diào)控和蔬菜生產(chǎn)模式。近20年來，創(chuàng)建了一系列非加溫溫室光熱高效利用的蔬菜生產(chǎn)模式，突破了冬春低溫寡照等條件下瓜類和茄果類蔬菜生育障礙克服技術(shù)，攻克功能光譜LED精準(zhǔn)補(bǔ)光技術(shù)，應(yīng)用了秸稈發(fā)酵等CO2施肥技術(shù)等。至2020年，中國(guó)設(shè)施蔬菜面積約410萬hm2，面積和產(chǎn)量都居世界第一。
目前，在設(shè)施蔬菜低碳、綠色、高產(chǎn)、高效的系統(tǒng)化發(fā)展道路上，隨著智能控制、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用，植物工廠等智慧設(shè)施園藝技術(shù)的研究與探索已經(jīng)取得進(jìn)展，可以逐步構(gòu)建出適宜蔬菜作物生長(zhǎng)的生產(chǎn)環(huán)境，減少氣候變化的影響，提高我國(guó)設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化水平。
2 蔬菜無土栽培與植物工廠技術(shù)
無土栽培起源于歐洲，迄今已有180余年的發(fā)展歷史。荷蘭和日本的無土栽培產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)，占設(shè)施栽培80%以上，荷蘭以巖棉栽培為代表，日本以深液流水培（DFT）為主。中國(guó)的無土栽培最早出現(xiàn)在1937年上海的四維農(nóng)場(chǎng)，但一直未能規(guī)模經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)。改革開放后，通過“七五”和“八五”科技攻關(guān)，研制了符合中國(guó)國(guó)情的高效節(jié)能無土栽培系統(tǒng)，形成了以秸稈和有機(jī)肥混合物為基質(zhì)的無土栽培技術(shù)，推動(dòng)了無土栽培產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2016年栽培面積達(dá)到3萬hm2，2020年約5萬hm2。
中國(guó)蔬菜無土栽培技術(shù)多樣，目前果菜類以基質(zhì)栽培為主，葉菜則以水培居多。總體而言，中國(guó)無土栽培技術(shù)的應(yīng)用與荷蘭和日本等國(guó)相比還存在一定差距。近年來，中國(guó)在技術(shù)引進(jìn)的同時(shí)自主研發(fā)不斷加強(qiáng)。如浙江大學(xué)發(fā)明的新型輕簡(jiǎn)自控式無土栽培系統(tǒng)（CN202011039116.8），解決了營(yíng)養(yǎng)液實(shí)時(shí)配比、自動(dòng)按需供液、基質(zhì)減量3個(gè)難題，初期投入降至45000元·hm-2，節(jié)省肥水1/3，提高效益20%以上，在設(shè)施蔬菜主產(chǎn)區(qū)和非耕地區(qū)域得到快速推廣。水培葉菜可以滿足人們對(duì)高品質(zhì)、綠色、安全蔬菜的需求，在都市農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有巨大潛力。國(guó)內(nèi)京東等公司相繼建立了水培葉菜工廠，但目前還無法實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。無土栽培作為高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的新模式，在保障綠色生態(tài)高品質(zhì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及非耕地農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。
隨著數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)的提升，植物工廠作為技術(shù)高度密集型產(chǎn)業(yè)，已被世界各國(guó)列為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。植物工廠最早于1957年在丹麥約克里斯頓建成，早期主要采用高壓鈉燈補(bǔ)光，后采用熒光燈。21世紀(jì)以來，LED的產(chǎn)業(yè)化及日本、荷蘭等國(guó)家多年來對(duì)營(yíng)養(yǎng)液栽培和環(huán)境控制的研究促進(jìn)了植物工廠的產(chǎn)業(yè)化。目前在植物工廠的高技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，日本、荷蘭、美國(guó)等走在前列，向垂直農(nóng)業(yè)與無人化等方向發(fā)展，并進(jìn)行全套技術(shù)和裝備輸出。
中國(guó)植物工廠雖起步較晚，但起點(diǎn)高，一開始就使用LED光源，并且發(fā)展十分迅速。2006年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院建成第1個(gè)20m2的科研型人工光植物工廠，到現(xiàn)在中國(guó)約有250座人工光植物工廠，數(shù)量?jī)H次于日本。中國(guó)對(duì)植物工廠的研究也取得了許多實(shí)際成果，明確了適宜的LED光譜和功能，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院完成的“高光效低能耗LED智能植物工廠關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)集成”成果于2017年榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。但目前國(guó)內(nèi)的植物工廠規(guī)模普遍偏小，植物種類單一，且在智能環(huán)境控制、水肥管理及自動(dòng)化技術(shù)方面都面臨諸多瓶頸。此外，植物工廠投入成本相對(duì)較高，與日本相似，目前國(guó)內(nèi)鮮見植物工廠盈利的案例。
3 蔬菜育苗與嫁接技術(shù)
20世紀(jì)60年代，中國(guó)主要推廣溫床育苗，以未發(fā)酵的牛馬圈糞、麥秸、稻草秸稈等作為發(fā)熱物，在冬春季節(jié)可以提早到1個(gè)半月育苗。70年代，開始引進(jìn)電熱控溫催芽和電熱溫床育苗技術(shù)，并結(jié)合各地氣候，研制出新型控溫裝置。到80年代末，開始摸索穴盤基質(zhì)育苗，建立工廠化育苗體系。自2000年以來，工廠化育苗逐漸規(guī)范化并在部分地區(qū)得到推廣。2010年后，全國(guó)建立多個(gè)工廠化育苗基地，配備先進(jìn)的通風(fēng)、循環(huán)、降溫以及加熱智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集約化、規(guī)模化周年生產(chǎn)。
育苗基質(zhì)的研發(fā)也進(jìn)一步提高了秧苗培育的質(zhì)量，目前，中國(guó)主要采用草炭作為育苗基質(zhì)，近年來，一些適用于不同蔬菜作物的功能性育苗基質(zhì)相繼被開發(fā)。通過在基質(zhì)中加入菌根真菌和生防菌（如哈茨木霉、枯草芽孢桿菌等），顯著促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。同時(shí)，研究人員利用LED補(bǔ)光燈精準(zhǔn)調(diào)控光質(zhì)光強(qiáng)，開發(fā)適用于不同蔬菜作物育苗的光源，提高生物量、壯苗指數(shù)及抗逆性等。目前，蔬菜生產(chǎn)工廠化育苗推廣應(yīng)用率已超90%，工廠化育苗已實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、精細(xì)化和規(guī)模化生產(chǎn)。
20世紀(jì)80年代嫁接技術(shù)就廣泛地應(yīng)用于提高蔬菜對(duì)枯萎病、萎蔫病、黃萎病等生物脅迫和低溫等非生物脅迫的抗性。由于嫁接能顯著提高蔬菜作物抗病抗逆能力，促進(jìn)植物的養(yǎng)分吸收，有效提高蔬菜品質(zhì)和產(chǎn)量，業(yè)已成為重要的育苗措施。利用抗性砧木嫁接，番茄產(chǎn)量比自根對(duì)照提高了15.4%~19.4%，在重茬溫室發(fā)病嚴(yán)重的地塊甚至可提高30%以上。但目前優(yōu)良砧木品種不多，在瓜類中還缺乏抗根結(jié)線蟲的砧木品種。近年來，各地也探究改進(jìn)了多種嫁接方法以提高成活率，如頂插接法、靠接法、貼接法等，使嫁接技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)90年代末，中國(guó)研制出了蔬菜自動(dòng)嫁接機(jī)，采用計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)了砧木和接穗取苗、切苗、接合、固定、排苗等嫁接過程自動(dòng)化操作。此后，研究人員開發(fā)了不同類型的蔬菜嫁接裝置，將自動(dòng)嫁接的成功率提高到95%以上，生產(chǎn)能力達(dá)到350株·h-1，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上苗，使蔬菜自動(dòng)嫁接機(jī)的自動(dòng)化程度不斷提高。同時(shí)，嫁接育苗的管理也逐漸精細(xì)化，在愈合期給予適宜的光照強(qiáng)度和光質(zhì)能顯著促進(jìn)嫁接苗的生長(zhǎng)。目前，西甜瓜、番茄、茄子等蔬菜的嫁接栽培比率逐年提高，已成為解決連作障礙的一項(xiàng)重要綠色生態(tài)技術(shù)措施。
4 蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育與抗逆調(diào)控技術(shù)
新中國(guó)成立后中國(guó)的蔬菜栽培生理學(xué)研究迅速發(fā)展。20世紀(jì)50—60年代著力研究了春化和光周期對(duì)白菜、芥菜以及大蒜產(chǎn)品器官的形成、花芽分化、抽薹等的影響；在器官脫落和性別分化等領(lǐng)域的研究取得了較大的突破，研發(fā)出應(yīng)用生長(zhǎng)素類物質(zhì)2,4-D和氯苯氧乙酸（PCPA）誘導(dǎo)茄果類單性結(jié)實(shí)技術(shù)，成為各地普遍使用的生產(chǎn)措施。70—80年代蔬菜栽培生理研究進(jìn)一步深入，植物激素與性別分化的關(guān)系、茄果類大田群體結(jié)構(gòu)與光能利用、大白菜干燒心發(fā)生機(jī)理及防治對(duì)策被一一提出。在使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等激素類物質(zhì)防止大白菜脫葉、控制洋蔥及大蒜在貯藏期間發(fā)芽等方面都取得了明顯效果。李曙軒教授應(yīng)用乙烯利成功誘導(dǎo)瓜類的雌花開放，大幅度提高了產(chǎn)量。使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑控制瓜類的性別分化是中國(guó)蔬菜栽培生理學(xué)乃至當(dāng)時(shí)世界園藝學(xué)的重要進(jìn)步之一。20世紀(jì)90年代以后，蔬菜設(shè)施生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大，設(shè)施內(nèi)低溫弱光等不利環(huán)境導(dǎo)致生理障礙大量發(fā)生，蔬菜逆境生理和調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)入新的發(fā)展期，在瓜類單性結(jié)實(shí)、逆境響應(yīng)與光合作用調(diào)控、抗性誘導(dǎo)技術(shù)等方面取得了顯著進(jìn)步。研究人員發(fā)現(xiàn)瓜類坐果關(guān)鍵調(diào)控激素是受精產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素而非傳統(tǒng)認(rèn)為的是生長(zhǎng)素。針對(duì)設(shè)施栽培和南方梅雨季節(jié)瓜類坐果困難問題，建立了瓜類單性結(jié)實(shí)細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)法，廣泛應(yīng)用于瓜類生產(chǎn)中。一些赤霉素合成或信號(hào)的抑制劑業(yè)已用于防止生長(zhǎng)過于旺盛和徒長(zhǎng)。此外，發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯（BR）在調(diào)控蔬菜生長(zhǎng)、光合作用和抗性中的作用，相關(guān)產(chǎn)品也在蔬菜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。
5 蔬菜土壤保育與資源高效利用技術(shù)
蔬菜科學(xué)研究工作者一直重視蔬菜土壤保育工作。傳統(tǒng)的蔬菜生產(chǎn)通過輪作或間套作制度來維持土壤養(yǎng)分平衡，如利用豆科作物的根瘤菌固氮來維持土壤氮素平衡，利用綠肥作物秸稈還田漚腐維持土壤有機(jī)質(zhì)平衡，利用不同蔬菜作物茬口特性來優(yōu)化資源配置，保障土地持續(xù)產(chǎn)出。但到了20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，隨著蔬菜的專業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展，有機(jī)質(zhì)投入下降，蔬菜周年生產(chǎn)，土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土壤肥力下降。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)生物有機(jī)肥可以調(diào)控土壤菌群、防控植物土傳枯萎病，證實(shí)了生物有機(jī)肥在有效抑制土壤病害發(fā)生方面的潛在微生物生態(tài)學(xué)機(jī)制，為通過技術(shù)措施提高土壤抑病能力提供了理論基礎(chǔ)，相關(guān)成果榮獲2013年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。近年來生物菌肥在調(diào)理土壤微生物結(jié)構(gòu)、改良土壤方面的作用也受到廣泛關(guān)注。目前在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記的產(chǎn)品種類有農(nóng)用微生物菌劑、生物有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥料三大類。此外，應(yīng)用測(cè)土配方施肥技術(shù)也可以有效改善菜田土壤環(huán)境，維護(hù)土壤和蔬菜作物的平衡，有助于可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)水資源時(shí)空分布不均勻，農(nóng)業(yè)用水占據(jù)年耗水量的70%左右，而蔬菜種植又屬于高耗水產(chǎn)業(yè)，在農(nóng)田灌溉水分消耗中大約30%以上用于蔬菜作物種植。同時(shí)，中國(guó)蔬菜種植化肥用量也較大，平均為1092.0kg·hm-2，是全國(guó)農(nóng)作物化肥用量的3.3倍。因此，蔬菜水肥資源的高效利用一直是重要的科學(xué)和產(chǎn)業(yè)問題。要改善中國(guó)蔬菜產(chǎn)品綠色增產(chǎn)和水肥“減量增效”等問題，水肥一體化起到至關(guān)重要的作用。1974年，中國(guó)從墨西哥引進(jìn)了滴灌水肥一體化設(shè)備，并建立了5.3hm2的試驗(yàn)研究基地，開始滴灌技術(shù)的研究工作；1980年中國(guó)第一代成套滴灌設(shè)備研制成功；1981—1996年，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝技術(shù)，肥水灌溉設(shè)備規(guī)模化生產(chǎn)基礎(chǔ)逐漸形成；20世紀(jì)90年代中期，開始大量開展技術(shù)培訓(xùn)和研討，水肥一體化理論及應(yīng)用受到重視。2000年后，溫室及大棚蔬菜的集約化生產(chǎn)，推動(dòng)了水肥一體化技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，一些研究單位和企業(yè)結(jié)合，研究開發(fā)出適合當(dāng)?shù)貤l件的施肥設(shè)備和灌溉技術(shù)，如膜下滴灌施肥技術(shù)等。如今，水肥一體化技術(shù)與微噴灌技術(shù)相結(jié)合，在蔬菜生產(chǎn)上不斷向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，并逐步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制、精量灌溉。
6 蔬菜有害生物和連作障礙防控技術(shù)
隨著我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及全球氣候變化，蔬菜病蟲害高發(fā)頻發(fā)。20世紀(jì)60—80年代，中國(guó)科學(xué)家對(duì)主要蔬菜病蟲害的種類與分布、發(fā)生為害規(guī)律及暴發(fā)機(jī)制進(jìn)行了調(diào)研，但其防控主要依賴化學(xué)農(nóng)藥。2006年以來農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出綠色植保理念，2015年政府啟動(dòng)農(nóng)藥減量行動(dòng)，倡導(dǎo)蔬菜病蟲害綠色綜合防控。近20余年，在蔬菜病蟲害發(fā)生流行規(guī)律、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、IPM綠色綜合防控方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，逐步推廣應(yīng)用了農(nóng)業(yè)防治、系統(tǒng)誘抗、棉隆消毒、高溫悶棚、色板、防蟲網(wǎng)、殺蟲燈、性誘劑、有色薄膜、生物農(nóng)藥及使用天敵等綠色防控技術(shù)。期間，陳劍平團(tuán)隊(duì)鑒定了大量植物病毒，并在國(guó)際上首次提供了真菌傳播植物病毒的直接證據(jù)，成果獲1995年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。張修國(guó)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了主要蔬菜卵菌病害關(guān)鍵防控技術(shù)與應(yīng)用，成果獲2018年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。張友軍等研發(fā)了重大外來入侵害蟲煙粉虱的綜合防治技術(shù)體系，并研發(fā)出“日曬高溫覆膜”綠色防治韭蛆新技術(shù)，分別于2008和2019年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。陳學(xué)新等在寄生蜂防控蔬菜害蟲方面取得重要突破，于2021年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，隨著設(shè)施蔬菜的專業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展，連作障礙問題凸顯。童有為等（1991）報(bào)道了溫室土壤次生鹽漬化的形成機(jī)制及其治理途徑。喻景權(quán)等發(fā)現(xiàn)茄果類和瓜類等根系釋放的肉桂酸和4–硫氰基苯酚等15種自毒物質(zhì)，并提出自毒物質(zhì)、有害生物和次生鹽漬化三因子互作連作障礙發(fā)生理論。基于此，形成了一系列蔬菜連作障礙防控技術(shù)并在產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用，如溫濕石灰氮耦合土壤快速消毒技術(shù)、1,3–二氯丙烯等化學(xué)消毒技術(shù)，利用具有化感作用的蔥蒜類蔬菜與設(shè)施蔬菜輪作或間套作，采用抗性砧木嫁接，利用芽孢桿菌等生防菌以改善土壤微生態(tài)等。喻景權(quán)等創(chuàng)建的“除障因、增抗性、減鹽漬”三位一體連作障礙綠色防控技術(shù)成果獲得了2016年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這些為扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)大肥大藥、盲目防控局面，實(shí)現(xiàn)蔬菜優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了科技力量。
7 蔬菜品質(zhì)與安全調(diào)控技術(shù)
中國(guó)曾長(zhǎng)期把蔬菜產(chǎn)量作為優(yōu)先指標(biāo)，20世紀(jì)90年代以來隨著城市化進(jìn)程的深入，人們對(duì)蔬菜供給提出了更高的要求。現(xiàn)階段許多蔬菜雖然抗性強(qiáng)、耐運(yùn)輸、外觀漂亮，但“沒了兒時(shí)的味道”。為了改善風(fēng)味丟失的問題，研究人員解析了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)品種相比，在現(xiàn)代番茄品種中13種風(fēng)味物質(zhì)含量顯著降低。同時(shí)，通過代謝組、基因組及轉(zhuǎn)錄組等多組學(xué)大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)影響番茄果實(shí)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的多個(gè)遺傳位點(diǎn)，為品質(zhì)改良提供了新思路。近年來，人們?nèi)找骊P(guān)注飲食健康，蔬菜品質(zhì)的研究逐步從以傳統(tǒng)的口感（如糖酸比）為中心轉(zhuǎn)向以功能性物質(zhì)為中心的次生代謝物質(zhì)。適當(dāng)減少灌水量能提升番茄干物質(zhì)、維生素C含量等品質(zhì)性狀；應(yīng)用轉(zhuǎn)光膜顯著提升甜椒果實(shí)的維生素C、類胡蘿卜素、游離氨基酸含量；增施CO2能提升番茄中番茄紅素、類胡蘿卜素等功能性化合物含量；培育了富含花青苷的紫色番茄。
蔬菜產(chǎn)品的安全性也是人們關(guān)注的問題。近年來，中國(guó)在亞硝酸鹽、農(nóng)藥殘留控制和重金屬污染防控方面取得了顯著進(jìn)展。為解決過量施肥導(dǎo)致亞硝酸鹽積累等系列問題，中國(guó)從上世紀(jì)80年代開始推廣測(cè)土配方施肥，并推廣肥水一體化等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)施肥”；針對(duì)土壤持久性農(nóng)藥污染問題，研究人員分離了多個(gè)農(nóng)藥降解菌，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；為解決重金屬富集問題，科技工作者陸續(xù)挖掘多個(gè)超富集植物，如龍葵作為鎘的超富集植物，與茄子間作能顯著減少茄子地上部中的鎘含量。這些研究為提高蔬菜品質(zhì)提供了解決途徑。
8 蔬菜機(jī)械化與智能化生產(chǎn)技術(shù)
中國(guó)自20世紀(jì)50年代初便開始蔬菜耕地機(jī)械的研制，相繼研發(fā)了小型菜園與溫室用旋耕起壟、平整、覆膜綜合作業(yè)機(jī)。近年來，北京信息農(nóng)業(yè)技術(shù)中心采用5G＋北斗聯(lián)合定位，集成激光/紅外雷達(dá)技術(shù)、雙目視覺等智能避障感知模塊，實(shí)現(xiàn)露地蔬菜智能化平地技術(shù)和無人深松旋耕作業(yè)。
移栽機(jī)械的研究始于20世紀(jì)50年代末60年代初，最早出現(xiàn)的是甘薯秧苗移栽機(jī)的試驗(yàn)研究。70年代開始研制裸根苗移栽機(jī)，80年代研制出半自動(dòng)化蔬菜移栽機(jī)。近年來，通過可編程邏輯控制器（PLC）控制、基于計(jì)算機(jī)人機(jī)交互、控制系統(tǒng)和傳感器配合控制等，實(shí)現(xiàn)了送苗、取苗、栽苗、覆土等一系列自動(dòng)化作業(yè)。蔬菜機(jī)械化施藥和產(chǎn)品收獲起步較晚，“九五”期間，在引進(jìn)煙霧機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)改進(jìn)，有效提高了作業(yè)質(zhì)量。21世紀(jì)以來，懸掛式噴桿噴霧機(jī)、自走式噴桿噴霧機(jī)和植保無人機(jī)越來越多地被應(yīng)用到大田露地蔬菜病蟲害防治。同時(shí)，基于人工智能和機(jī)器視覺，在無人化作業(yè)和精準(zhǔn)噴施技術(shù)上邁出了一大步。蔬菜種類多樣且收獲復(fù)雜，主要依靠人力完成。近10年來，隨著研究的不斷推進(jìn)，機(jī)械化收獲有了長(zhǎng)足發(fā)展。研制了自走式葉菜類蔬菜和甘藍(lán)收獲機(jī)，并實(shí)現(xiàn)了露地甘藍(lán)耕整地、起壟/移栽、水肥灌溉、打藥和采收的全程智能化無人作業(yè)。
隨著連棟溫室、日光溫室、塑料大棚等多種類型的設(shè)施農(nóng)業(yè)在中國(guó)快速發(fā)展，越來越多的信息科技應(yīng)用在了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等為蔬菜生產(chǎn)從機(jī)械化向智能化發(fā)展帶來了新的驅(qū)動(dòng)力。配套物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，可做到溫室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度、通風(fēng)等智能化監(jiān)測(cè)和管理，構(gòu)建環(huán)境與作物生命感知數(shù)據(jù)采集的傳輸網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供數(shù)據(jù)決策分析，更加有效地提高土地資源的利用率和蔬菜產(chǎn)能。
