宁夏地区光热资源丰富，为发展设施农业提供了条件，设施农业建设对促进当地农户增产增收发挥着重要作用。但是，老旧园区占比较大，部分设施多年生产特别是日光温室已经连续种植十余年，土壤次生盐渍化加重，土传病害加剧。近年来由宁夏中青农业科技有限公司（以下称“中青农业”）牵头的“让土壤休耕，换上生态有机基质栽培枕，采用无土栽培工艺，生产优质口感番茄蔬菜产业创新项目”，联合十二位教授和研究员联合攻关，经过多个专业单位专家实地考察验收后，对种植新模式给予高度认可，此项目被称为“宁夏换芯行动”。
制约设施农业发展的瓶颈是如何被破解的呢？华科资源记者采访到了宁夏中青农业科技有限公司项目团队，董事长冯锡鸿表示：“日光温室是农业现代化的标志，基质栽培是设施温室现代化的标志，如果用土壤种植实际上是没有实现现代化，所以必须要使用无土栽培，我们这项目的课题组突出的是生态、有机、可循环利用的绿色栽培技术。”
找准了“靶心”，还必须找对通往“靶心”的路径
据了解，宁夏银川市兴庆区日光温室面积稳步增长，平均每年以10%的速度递增，连片33.3～66.7公顷的园区2个，连片66.7公顷以上的园区5个，园区总面积达到.7公顷，占温室总面积的56%。从种植情况来看，兴庆区日光温室生产已形成了果菜、花卉为主，瓜果、叶菜并存的生产格局。设施农业作为兴庆区的传统特色产业，通过政策扶持、技术支撑，已经打造出了一批具有地方特色的优质生产基地和特色产品。
目前，建造一座日光温室需要投资10-12万，对于农户来说日光温室的建造一次投资较大，可种植十多年。随着设施蔬菜种植年限的增加，长期单一种植结构模式和大量使用化肥农药，同时有机肥施用量偏低，造成土壤酸化、有机质含量低、次生盐渍化等问题，以及土壤面源污染的加剧，破坏了土壤的团粒结构和有益微生物菌群的生存环境，降低了土壤通透性和保水保肥性能，导致土壤连作障碍突出，产品品质下降，每年设施蔬菜减产10%-20％，已成为广大菜农急需解决的问题。
这里的农户反映说：“像我们这些老棚常年种植，地下的病菌比较厉害，病害也挺大的。”
针对宁夏设施农业发展的瓶颈，尤其是解决设施蔬菜连作障碍提质增效问题，拥有瓜菜良种培育、扩繁、推广多年设施农业种植技术和田间管理经验的宁夏中青农业科技有限公司牵头，将老旧温室改造示范项目选在兴庆区掌政镇镇河村，得到兴庆区科技局的支持推广。
掌政镇镇河村设施花卉占27.6%，以鲜切花为主；设施果菜占65%，五渡桥村的番茄，茂盛村的辣椒、大新镇的叶菜以品种优、质量好等深受市场认可，远销区内外。这些年由于老旧温室连作障碍，温室的产能逐年降低，农民的收益收受到很大影响。根据这些因素及有限资金，在兴庆区掌政镇镇河村进行项目示范推广。
破解难题，需要多方技术支持，也需要切实可行的实施机制进行成果转化
为尽早解决老旧温室连作障碍，年，中青农业向宁夏科技厅提出项目申请，在科技厅的支持下，同年10月成立了“宁夏瓜菜产业技术协同创新中心”，项目依托东西部合作机制，整合中国农科院、山东农业大学、宁夏大学、上海植物种质资源开发协同创新中心、宁夏中青农业科技有限公司和山东设施蔬菜基质栽培工程中心，十二位教授和研究员联合攻关，从瓜菜育种、设施栽培、病虫害防治等七个方位入手：
1·筛选瓜菜优新品种
示范优新品种番茄“糖线”、“中青”，甜瓜品种“天密脆梨”。
2·定量可降解纸钵基质
针对普通基质育苗，苗小苗弱、移栽后缓苗慢、抗病抗逆性差等问题，研发出可降解的纸钵育苗基质，利用防病育苗基质和可降解防病虫纸钵，培育瓜菜大苗，提高幼苗的抗病虫性，缩短缓苗期，果实提前上市。
3·大苗移栽成熟技术
针对目前苗弱、根系不发达、病害严重等问题，研发新型育苗基质，发酵料的综合处置应用，利用生物接种技术，研制了一种含芽孢杆菌的可降解纸附着的育苗栽培体，采用了生防育苗基质和可降解纸钵，大钵育大苗，根系发达，形成壮苗，提高幼苗的抗病、抗逆性；移栽后缓苗快，花芽分化早，减少生育期30天，纸钵育大苗增产增收效果明显。
4·基质栽培枕配套装置
利用全隔离型PE材质袋装活性栽培基质，摒弃了目前市场上以聚丙烯材质编织袋栽培袋，容易破损老化，造成环境污染和槽式栽培基质用量大、成本高，费工等问题，PE栽培枕富含有机质和拮抗菌，作物直接定植于栽培袋，使用方便简洁高效。
5·番茄高密高效早熟栽培技术
针对老旧温室土壤连作障碍，单一茬口过于集中，产量效益低，形成番茄集中上市，出现淡旺季的状况，利用PE基质枕技术研发出一年四种四收的高效栽培技术，即高密度（株/m2）少果穗（3-4穗）有利于番茄亩产量的增加，且品质不降低。减少果穗打顶之后减少养分消耗，促进养分集中供应和果实膨大，有利早熟，70-80天种一茬，实现一年四种四收。同时，增大种植密度、减少留果穗可以降低生产成本，提高经济效益。
6·以需提供营养套餐肥技术
营养液肥，成本低，养分全，不会出现配方肥使用时微量元素缺乏和乱补肥的现象。
7·病虫害综合防控与双减技术（减肥减药技术）
针对设施环境密闭，棚室内湿度过大，病虫害严重等问题，引进高效低毒微粉剂开展了喷粉法施药防病虫害技术，利用喷粉机施药法，降低大棚内的湿度，提高病虫害防治效率，减药20%，轻简化施药技术可以减少90%以上的施药人工，实现了增产3%的目标，蔬菜产品安全性和价值得到显著提高。
中青农业董事长冯锡鸿在多年与农民打交道的过程中，积累了丰富的作物耕种经验，此次他带领科研团队努力提升基质的配方工艺标准化，研究开发功能性基质，并重视无土栽培水质的处理，基质生产对环境的污染，加强对农民田间管理技术培训等措施。冯锡鸿对记者满怀信心地说：“通过基质栽培，给老旧温室换芯、换土，争取让农户从亩产收入不足3万元达到6万元。”
在基质栽培应用的同时，项目围绕宁夏瓜菜产业中存在的问题和高质量发展科技需求，开展科技合作，创建了产学研用协同联结机制，形成科技创新、成果转化、技术服务的模式。采用公司+农户+基地的生产示范模式，主要是因为基质栽培每亩成本在1万元左右，一家一户种植，农户不易接受，而统一基质供给、统一技术标准、统一收购销售，保证了无土栽培高质高产高效生产，利于老旧温室改造的推广。
艰苦奋斗获得“换芯”成功，促进设施农业全面升级
经过三年努力，项目经过专家实地考察验收后给予了很高的评价，在宁夏科技厅的专家调研报告中提出：与常规土壤栽培相比，番茄一年可栽四茬，植株长势旺盛，采收上市集中，化肥农药用量少，预期年亩产量2万公斤左右，经济收入较高，PE基质枕栽培模式的应用，能够有效解决土壤连作障碍和产品品质下降等问题，为设施农业可持续发展开辟了新途经。同时，宁夏科技厅指出，在非耕地及种植年限久，连作障碍严重的日光温室中开展PE基质枕及配套装置栽培蔬菜试验示范，以点带面，进一步扩大推广面积。
“宁夏换芯行动一路走下来也是很艰难，酸辣苦甜都有。”在“换芯”获得成功后冯锡鸿感慨地说。中青农业“换芯”团队从调研立项到技术开发再到田间指导农户种植，通过基质栽培增产增值，让老旧温室焕发了青春。今后“宁夏瓜菜产业技术协同创新中心”将加大基质配方创新力度，拓展栽培枕的应用范围，完善创新机制，完善产业链促进设施农业全面升级。