杨其长
内容提要：
我国拥有大量戈壁、沙漠等非耕地资源，要实现习近平总书记提出的“向设施农业要食物”，可以利用非耕地资源及现代设施农业进行蔬菜瓜果的规模生产，把不毛之地变成“沙漠菜仓”。本文提出戈壁沙漠设施农业在国内外已有成功经验，技术相对成熟， 经济效益显著，不会对生态环境产生负面影响，新疆具备大规模实施“沙漠菜仓”的可行性，但同时也存在一系列待解难题。本文建议将“沙漠菜仓”纳入国家总体发展规划，出台相关政策全方位扶持，强化科技支撑与技术保障，建立多元化的投融资机制。
南疆和田地区可就近从塔里木河、和田河等河流进行有限引水。图为新疆塔里木河中下游尉犁段。 图/ 中新社
发展南疆沙漠设施农业的背景及意义
我国拥有大量戈壁、沙漠等非耕地资源，要实现习近平总书记提出的“向设施农业要食物”，可以利用非耕地资源进行设施蔬菜瓜果的规模化生产，把沙漠等不毛之地变成高品质蔬菜源源不断产出的“沙漠菜仓”。发展沙漠设施农业不仅可以大幅拓展耕地资源， 而且对促进南疆社会经济发展和民族和谐都具有重要意义。
拓展耕地资源，解决“粮菜争地”矛盾。《中国统计年鉴》数据显示，截至2022年底，全国蔬菜播种面积达3.35 亿亩，其中设施蔬菜面积达4270万亩，这些蔬菜产地大多是优质的粮油耕地。随着耕地资源日益紧缺，“粮菜争地”矛盾突出。《全国现代设施农业建设规划（2023—2030 年）》提出，在保护生态和不增加用水总量前提下，探索科学利用戈壁、沙漠等发展设施农业。发展沙漠设施农业，可有效缓解“粮菜争地”矛盾。
推动新疆社会经济发展， 促进民族和谐稳定。“沙漠菜仓”是以设施农业为支撑的高效农业产业，单位面积产值可达大田作物的20倍以上、露地作物的5倍以上，每名劳动力的管理面积约为2亩，按发展100万亩戈壁设施农业计算， 可解决50万以上劳动力直接就业以及12万以上关联产业劳动力间接就业，在促进经济发展及民族和谐稳定的同时， 每年可产出新鲜果蔬650万吨以上，新增经济效益380多亿元。
沙漠设施农业的发展现状
（一）国内外已有成功实践案例
《以色列水果和蔬菜市场规模和份额增长趋势和预测2024—2029》报告显示，以色列是一个沙漠约占国土面积60%以上的干旱缺水国家，通过大力发展节水型设施农业， 在沙漠上建成2万多公顷温室大棚，年产蔬菜120多万吨， 40%以上出口到欧洲，被誉为“欧洲菜篮子”。西班牙阿尔梅里亚地区干旱少雨，土壤多为沙石地，通过大力发展设施农业，建成了2.6万公顷的温室大棚，年产果蔬达300 多万吨，被誉为“欧洲蔬菜之都”。
近年来，中国农业科学院与塔里木大学等相关单位在新疆和田、喀什等地区开展沙漠设施农业探索，建成数万亩设施蔬菜生产基地，实现了蔬菜瓜果的高效生产。国内外的成功实践证实了发展戈壁沙漠设施农业的可行性。
（二）南疆拥有实施“沙漠菜仓”的资源优势
新疆地区整体年平均日照小时数为2500—3500小时，年总太阳辐射量为5000— 6400MJ/m2，光照资源总量在全国排名第二，而戈壁沙漠地区的年均日照小时数为3200—3400小时，大部分属于I类太阳能资源区（刘文峰， 2023），发展“沙漠菜仓”的条件得天独厚。南疆的光热条件和昼夜较大的温差有利于果蔬糖分积累和有机物合成，干旱的气候还可减少病虫害发生，减少农药的使用，有效保障果蔬的品质。此外，从地理气候特征上来看，南疆和田及其周边地区与“欧洲蔬菜之都”、西班牙的阿尔梅里亚地区以及“中国蔬菜之乡” 寿光处在同一个纬度（北纬37°），笔者将这一纬度区称为设施蔬菜产区的“北纬37° 现象”，这一纬度地区的光热资源好、气候温和，具有大规模发展设施蔬菜产业的优势。
（三）南疆沙漠设施农业技术进展
我国在节能日光温室方面有长期的技术积累，近年来，中国农业科学院都市农业研究所、塔里木大学等单位在南疆和田、喀什等地区开展的戈壁沙漠设施农业成功探索，为“沙漠菜仓”的建设提供了技术保障。
戈壁温室技术取得重要进展。针对南疆地区土地性质及光热条件，中国农业科学院都市农业研究所与塔里木大学已研发出柔性保温墙体日光温室、保温连拱大棚、高效节能连栋温室等三类戈壁沙漠温室，采用点状钢结构基础与轻简装配式结构，具有良好的抗风抗压和保温性能，成本较国内外同类温室降低30%以上； 在温度调控方面，采用太阳能截获与蓄能调温技术，利用戈壁沙漠光热资源实现热能的时空迁移与高效利用。
戈壁基质栽培技术实用可行。戈壁沙漠土地保水性差， 难以进行传统的土壤栽培，需采用新型基质栽培技术模式。目前，在南疆地区已研发出新型基质栽培技术，就地选取当地的可再生基质，包括黄砂+棉花秸秆混合基质、粉煤灰+植物秸秆混合基质以及沙石+粉煤灰制成的硬质土壤基质等，通过与节水灌溉技术结合形成戈壁基质无土栽培模式。
节水技术可保障温室高效率用水。沙漠条件下使用的膜下滴灌与水肥一体化技术已推广多年，可实现温室节水70% 以上。中国农业科学院都市农业研究所在戈壁节水灌溉基础上研发出新型水汽冷凝回收技术，可实现对温室蒸发水汽的回收再利用，大幅提升戈壁设施农业水肥的利用效率。
（四）南疆沙漠设施农业经济前景良好
“沙漠菜仓”具有拓展耕地、促进经济发展的重要作用，从长远来看，要想推动“沙漠菜仓”顺利实施和稳定发展，必须在经济上可行。
戈壁设施农业经济效益可观。通过中国农业科学院都市农业研究所、塔里木大学与新疆一农业公司对南疆和田戈壁设施农业基地2020—2021 年（塑料拱棚、大跨度连栋大棚、节能日光温室、日光型连栋温室）的效益调查（见表），这四种温室大棚每亩的年产值分别达到0.85万元、2.0万元、3.6万元、6.7万元， 净利润分别为0.44万元、1.1万元、2.1万元、3.0万元，平均收益可达大田作物生产的5— 10倍，经济效益可观。
戈壁设施蔬菜本地市场仍有较大发展空间。2022年全疆蔬菜产量为630万吨，年蔬菜需求量约900万吨，缺口约270 万吨，南北疆蔬菜存在结构性短缺，不能完全满足本地的市场需求。以南疆地区为例， 2020年和田地区的蔬菜总需求量为80万吨，其中80%依赖外地调入。“沙漠菜仓”在一定程度上可缓解新疆蔬菜短缺的局面。
戈壁设施蔬菜的外埠市场潜力巨大。国家统计局数据显示，2022年我国蔬菜产量为7.91亿吨，其中设施蔬菜2.7亿吨，共出口蔬菜172.2亿美元，主要来自山东、河南等种粮大省。随着“粮菜争地” 矛盾加剧，粮食主产区的种菜面积会逐年下降，部分产能将被非耕地地区替代。“沙漠菜仓”的实施将为主粮产区拓展耕地。新疆本地及外埠的蔬菜市场有较大潜力，中亚及共建“一带一路”国家仍有可拓展的市场空间，“沙漠菜仓”的实施在经济上具有可行性。
（五）南疆沙漠设施农业发展生态可控
一方面，不会对地下水及周边环境产生负面影响。“沙漠菜仓”建设选用的设施采用轻简装配式结构，以点状钢制螺旋桩为地基，后墙采用柔性保温被替代传统建筑墙体，建造过程不使用水泥、砂石等材料，对戈壁沙漠砂体纵向结构无实质性改变，对当地水源、砂体表层不产生污染。设施栽培采用基质无土栽培模式，实现水肥资源的循环利用，生产过程实施“双减”，农药化肥减量30%以上，不会对地下水和周边生态环境造成污染。
另一方面，不会对区域水资源供给造成冲击。“沙漠菜仓”需要大量水资源。《2021 年新疆水资源公报》显示， 全疆水资源总量为809亿立方米，地下水资源总量为434 亿立方米。水资源总量中， 南疆占比48.9%，北疆占比48.1%，东疆占比3.0%，最大可利用水资源量为408亿立方米，其中地表水资源为355亿立方米，地下水资源为53亿立方米，可满足一定规模“沙漠菜仓”用水需求。南疆和田地区每年可供水量为58.95亿立方米，总耗水量为42.1亿立方米，可利用水空间16.85亿立方米，加上就近从塔里木河、和田河等河流进行有限引水规模为每年4.5亿—5亿立方米， 全地区可挖掘的水资源潜力在20亿立方米左右，可满足400 万亩以上设施农业用水，不会对区域水生态造成重大影响。
表 戈壁设施农业基地生产成本收益调查表 单位：元/ 亩 • 年
注：表中其他成本主要包括燃料动力、技术服务、工具材料、修理维护、棚室折旧等。用工折价按2021 年全国统一劳动日工价计算。
综上分析，戈壁沙漠设施农业在国内外已有成功经验， 技术相对成熟，经济效益显著，不会对生态环境产生负面影响，“沙漠菜仓”具备实施可行性。
当前南疆沙漠设施农业发展的难点
虽然新疆具备大规模实施“沙漠菜仓”的可行性，但作为一个涉及面广且牵动众多产业的巨大工程，要想真正落地并取得预期效果，仍有一些亟待突破的难题。
一是水资源极为匮乏。新疆全境年平均降水量为150 毫米，南疆和田及周边地区年平均降水量为35毫米，而蒸发量达2500毫米，水资源极为紧缺。和田地区水资源可利用总量为58.95亿立方米，年总耗水量为42.1亿立方米，占可利用水资源总量的71.4%，已超过内陆干旱区用水量的最高开发率70%，处于过度开发状态。传统戈壁温室年用水量为300— 400立方米/亩，按照发展100万亩设施农业单元计算，全年需水量为3亿—4亿立方米。目前，和田地区年农业用水总量保持在39.74亿立方米以上， 其中地表水年供给量为36.64 亿立方米，可挖掘用于设施农业的极限用水量约20亿立方米，“沙漠菜仓”的发展受水资源制约明显。因此，必须优化用水结构，提高用水效率， 拓展更多供水资源，保障“沙漠菜仓”顺利实施。
二是产品外销物流成本较高。新疆位于我国西北边陲， 与东部地区尤其是北上广及港澳地区等潜在市场距离较远， 货物运输路途漫长，物流成本较高。据中华全国供销合作总社根据全国主要蔬菜产区蔬菜流通环节成本进行估算， 我国每千克蔬菜货车的运输成本为0.7元/1000公里，从和田到北京、上海和粤港澳大湾区之间的运输成本分别为2.0元/ 千克、2.5元/千克和2.7元/千克；空运成本更高，为货运成本的3—5倍。因此，必须考虑物流成本和运输方式， 拓展一些成本更低廉的物流途径，增强“沙漠菜仓”的市场竞争力。
三是专业人才缺乏。设施农业对技术要求较高，需要熟悉设施栽培的职业菜农和技术人才。目前在新疆仅有少量来自山东、河北等地的外来企业和种植户，本地农户技术水平普遍较低。同时，新疆农业技术人才极为缺乏，南疆地区农业技术人才占农村劳动力比重在0.5%以下。若要发展百万亩戈壁设施农业单元，必须尽快培养一大批职业菜农和专业技术人才。
四是资金需求量大。设施农业是一个高投入高产出的产业，农业农村部农业机械化管理司统计，我国设施农业初期投资成本较高，各类温室的投入成本在每亩6万—30万元。戈壁设施农业基地周边自然环境相对恶劣，基础配套条件较差，还需要配套相应的水、电、路等基础设施。据新疆生产建设兵团南疆设施农业重点实验室初步估算，每发展100万亩“沙漠菜仓”生产单元的总投资规模约在1500 亿元。因此，面对如此巨大的资金投入，必须有一套多元化的投融资体系才能保证“ 沙漠菜仓”顺利实施。
发展南疆沙漠设施农业的建议
我国南疆地区拥有大量戈壁沙漠非耕地资源、气候温和、光热资源好、农村劳动力有保障，具有大规模发展“沙漠菜仓”的潜力。国内外的成功经验以及南疆前期的初步实践证实了发展“沙漠菜仓”的可行性，但由于“沙漠菜仓”是一个庞大的系统工程，仍面临诸多亟待突破的难题。为此，本文提出如下建议。
（一）将“沙漠菜仓”纳入国家总体发展规划
“沙漠菜仓”关乎国家耕地安全、新疆社会稳定和经济发展，具有重要的战略意义。建议从国家战略的高度出发，将“沙漠菜仓”纳入总体发展规划，从国家层面上部署，举全国之力推动建设。组建由相关部委和新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团组成的领导小组，强化对“沙漠菜仓”建设的宏观指导和组织协调，统筹规划、调配资源和科学指导；组建由新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团牵头的执行机构，负责具体落实工作，明确发展目标和建设任务，稳步推进“沙漠菜仓”的建设和具体实施。
（二）出台相关政策全方位扶持
“沙漠菜仓”建设涉及政策、资金、人才、物流等一系列亟待突破的重大课题，因此，需要国家在政策层面上加以扶持与引导；在财政支农专项等项目安排时给予倾斜和照顾；落实戈壁设施农业相关的贴息补助、种苗补贴、装备补贴、物流补贴、绿色通道保障等优惠政策；针对物流成本高的难题，建立“沙漠菜仓”快速物流体系，布局直通内地的高速运输系统，大幅降低物流成本；加大对设施农业复合型人才的引进与培养，采取切实有效的措施组织面向本地菜农的培训，建立起一批专业种植与技术人才队伍。
（三）强化科技支撑与技术保障
“沙漠菜仓”的实施离不开科技支撑，当前戈壁沙漠设施农业单体规模小，结构不尽合理，环控水平较低，栽培技术较落后，机械化水平低， 蔬菜产量与品质难以得到有效保障。建议尽快构建由农业科研单位、新疆地方科教单位及企业组成的强有力科技支撑体系，建立“国家戈壁设施农业工程技术中心”“国家戈壁设施农业示范园区”“戈壁设施农业综合试验站”等创新平台，吸引一批优秀团队和人才开展技术研发与推广工作；尽快设立国家戈壁设施农业科研专项，组织强有力的攻关队伍，攻克戈壁设施农业重大关键技术，构建标准化产业技术体系，并实现规模化应用，助推“沙漠菜仓”建设。
（四）建立多元化的投融资机制
“沙漠菜仓”是资金密集型产业，需要大量的资金投入，多元化投融资机制必不可少，应建立健全国家、地方、企业与个人等多方联动的多元化投融资机制。国家可以通过设立专项资金，扶持戈壁设施农业产区的道路、供水、供电以及种苗工厂、加工物流中心等基础设施建设；地方政府可以通过配套补贴和奖励措施， 吸引国内有实力的企业前来投资，同时引导社会资金和广大农牧民积极参与项目建设；强化金融信贷支持，建立地方政府、担保公司、金融机构、被担保者多方联动的风险防范机制；鼓励金融机构积极开展地权抵押贷款业务，放宽贷款条件，简化贷款手续，延长贷款期限，为龙头企业和农牧民参与“沙漠菜仓”建设提供便捷的金融服务。
作者为中国农业科学院都市农业研究所首席科学家，国际欧亚科学院院士，研究员
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