记者：李禾

课题描述：工厂化农业（园艺）关键技术研究与示范

点评专家：李天来（沈阳农业大学副校长、教授）

          陈殿奎（北京市农林科学院研究员）

　　在刚刚结束的2007年国家科技奖励大会上，沈阳农业大学等单位承担的“工厂化农业（园艺）关键技术研究与示范”项目荣获了国家科技进步奖二等奖。这个国家科技二等奖来之不易，它是我国农业科研人员经过了长达10年的不懈攻关和不断实践后获得的。

　　“‘十五’国家科技攻关项目‘工厂化农业（园艺）关键技术研究与示范’是紧接着‘九五’国家重大科技产业化项目‘工厂化高效农业示范工程’做的。”李天来告诉记者，国家和有关科研院所之所以花了长达10年的时间来进行工厂化高效农业的技术创新、示范和推广，是因为我国在现代设施园艺方面存在诸多问题。如大型连栋温室国产化能力低，长期依赖进口；日光温室设备简陋，劳动生产效率低；与温室业发达国家相比，我国温室蔬菜单产低，只有荷兰温室蔬菜单产的1/4到1/5；大型温室有效生产期只有200天左右，周年利用率低；温室蔬菜病虫害危害严重，防治手段滞后，化学农药施用量偏大等等。

　　“通过10年的科技攻关，我们设计建造了拥有自主知识产权的适合我国‘三北’地区的新型节能日光温室与适合我国南北不同气候特点的大型连栋温室及其环境自动控制系统，使国外大型连栋温室基本退出中国市场，使日光温室结构与环境控制实现了升级换代。”李天来非常高兴地说。

　　研制出大型连栋温室

　　我国幅员辽阔，各地气候差异巨大。即使都属于华北地区，其南北部分的小气候等农业生产条件也各不相同，建设的大型连栋温室及其配套设备也必须适合各自的特点。

　　于是，课题组针对华北地区气候条件，采用自主研制的温室骨架计算机优化设计软件，设计建造出低造价、低能耗、结构优化、环境自动监控的大型连栋温室———华北型连栋温室；针对华南地区气候条件，研制建造出低造价、散热好、结构优化、可抵御台风的符合亚热带气候条件的华南型系列温室。

　　李天来解释说，华北型连栋温室具有诸多优良特性，如主骨架及构件都是热浸镀锌、无焊接加工组装，耐用年限长达20年以上，并节省了材料。而自主研制的多功能长寿双层充气膜覆盖保温技术及相关装置，使温室保温性能大幅提高。

　　在环境调控系统方面，华北型温室采用了自主研制的缀铝膜遮阳保温幕等设备，使保温和遮阳性能达到国际先进水平；研制出的温室天窗齿条传动开闭机构及自然通风系统、机械通风湿帘降温系统，可以周年性地高质量调控室内环境；研制成功的计算机温室数据采集与智能化控制系统，可随时采集和存储、显示室内外环境数据，根据不同季节和室内植物要求来自动控制室内环境。

　　而在华南型系列温室中，如HNDT7.5-1型塑料温室，利用自然通风和室外遮阳，能有效地除湿降温，使夏季室内温度比室外温度低3℃—5℃，并能抵抗10级的暴风雨；组合式双锯齿降温型温室采用活动式遮阳网和卷膜天窗，可根据温室内温度和天气变化开关，充分利用自然条件，降低运行成本，适于华南地区暴雨频繁且持续高温的气候条件，其造价比进口同类温室降低60%。

    专家点评：

　　课题组对温室结构与环境控制配套设施进行技术创新，研制出适于华北及华南的两种类型大型连栋温室及其环境控制系统，使我国连栋温室结构与环境优化设计及建造达到国际先进水平。

　　如华北型温室即使是冬季不加温，在夜间，其室内气温比室外最低气温也要高出11℃；在华北地区温室采暖期由进口温室需要的5个月减少到3个月；冬季加温能耗较进口同类温室节能42%以上；夏季晴天35℃以上高温时，室内最高气温较室外低6℃以上；与进口同类温室相比造价低41%，降低温室运行成本10%—15%。

　　国产化率超过90%

　　温室环境自动化控制关键设备与系统是温室运行的核心部分，课题组在这方面交出了一份非常出色的“成绩单”。

　　课题组研制成功了土壤水分传感器、智能温湿度传感器、智能光照传感器、温室智能控制器等温室环境监控系统硬件。其中，温室智能控制器为国内首创，土壤水分传感器达到了国际先进水平。

　　研制成功了温室计算机分布式控制系统及温室智能控制系统软件，该软件具有可靠性高、集成灵活、便于扩展升级和安装维护，功能完善，显示界面直观、丰富，操作简便等特点。

　　研究开发的温室环境综合模拟、分析预测模型和软件，以离线运行方式提供环境调控的预测结果和工程参数，为温室环境调控方案决策和工程设计、环境管理及研究等提供依据。

　　研制的温室地板加热系统、供暖量调节节能系统和上排风技术等温室环境调控技术与设施，具有高节能性。其中，地板加热系统比传统采暖节能13%%—24%%，降低成本10%—15%。

　　研制成功的灌溉施肥过滤一体化设备，性能可靠，操作简单，比同类进口设备价格降低20%—25%。

　　研制成功的配有上位机水肥信息采集、存储、分析和显示软件的灌溉施肥自动控制系统，可独立工作或在上位机控制下工作；依靠土壤水分和肥液的pH值及EC值实时监测，可有针对性地有效管理水肥施用，提高水、肥效率20%—35%。

    专家点评：

　　在10年研究成果的基础上，目前我国大型温室制造业已形成年产值10亿元的规模，大型温室的国产化率达90%以上，使国外大型连栋温室基本退出我国市场。

　　新型温室应用广泛

　　课题组采用自主研制的计算机优化结构设计软件，设计建造了适合北方地区的新型节能日光温室系列———辽沈Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型日光温室。该系列温室用材节省30%；骨架设计无支柱，便于空间利用和机械化作业；采光好，平均透光率达80%以上，较普通日光温室提高7%—10%；采用砖和聚苯板新型复合保温墙体，占地少，用料省，蓄热保温性好；新型复合保温被轻质、防水，保温性能提高20%—30%；系列卷铺机构实现了“保温被”整体卷铺作业，每次卷铺仅3—4分钟，每天可增加1小时采光；采用卷膜通风和外遮阳，提高了温室的环境调控能力；温室专用新型燃煤热风炉可使热效率达到80%以上；温室结构优化和采用了多项保温技术，冬季可保持室内外温差25℃—30℃。

　　设计建造了适合北方地区的现代节能型日光温室———辽沈Ⅳ型日光温室。该温室跨度12米、脊高5.5米，便于机械作业和作物立体栽培；首次设计了缀铝箔夹心聚苯板空心墙体，提高了大型日光温室的墙体保温能力；设计了可移动式日光温室内保温覆盖装置。

　　课题组还在温室结构优化设计、建筑设计、承重结构类型设计、温室优化结构基本参数、性能比较等理论研究基础上，利用计算机设计软件，研制开发出两种类型适宜西北生态区气候特点的日光温室，其中双跨连栋日光温室比原来单栋温室提高土地利用率30%；单跨日光温室采光量提高7.5%，保温性能提高3.4℃；在温室安装的集水设备，集水效率达到82.3%；在节水滴灌条件下，正常年份一年中的集流雨水完全可满足温室生产用水。

    专家点评：

　　新型节能日光温室及其配套环境控制系统的研制成功，实现了可同时管理多个栽培不同作物的日光温室的管理目标，适合大中型日光温室群的集中管理，大幅度提高了日光温室环境和生产性能及劳动生产率，使日光温室实现了更新换代，为日光温室生产现代化奠定了基础。

　　■攻关动态

　　发布时间：

　　2008-01-23

　　钢铁企业低压余热有望得到合理利用

　　近日，国家科技部高新技术发展及产业化司在唐钢集团组织召开国家科技支撑计划项目———“钢铁企业低压余热蒸汽发电及钢渣改性气淬处理技术及示范”可行性论证会。与会专家认为，该项目的实施，将形成若干关键技术，为钢铁企业节能减排提供技术支撑，促进钢铁企业能量系统优化和资源的综合利用。

　　余热资源的回收与高效转换一直是世界各国冶金工作者十分关注的焦点问题。据统计，烧结和转炉烟气余热及钢渣显热资源量约占吨钢余热资源的23.5%。这部分余热资源由于存在分散、间歇、低温等特点尚未被有效回收利用。“钢铁企业低压余热蒸汽发电及钢渣改性气淬处理技术及示范”项目，就是针对目前钢铁联合企业中低温余热利用率低等技术难题，以唐钢股份为技术研究创新基地，建立钢铁企业低压余热蒸汽发电及钢渣改性气淬处理示范工程。

　　通过相关配套工程建设，预计到“十一五”末，唐钢股份能耗和钢渣综合利用将达到国际先进水平，年节能60—65万吨标准煤，并由此减少二氧化硫排放量12000吨/年，减少二氧化碳排放量200万吨/年。