20世紀是世界農業獲得奇蹟般發展的世紀，發達國家紛紛實現了農業現代化，發展中國家也正處在由傳統農業向現代農業轉變過程中的不同階段，其重要標誌之一就是農業與工程的密切聯繫程度，農業需要工程，從事農業工作的人們開始具備“工程”意識，於是設施農業思潮很快被人們接受並日益受到重視。

談及設施農業，很多人腦海中都會浮出以色列、荷蘭等國的農業畫面。近年來，隨著科技的快速發展，我國以塑料大棚和日光溫室為主體的設施農業獲得快速發展，智能傳感器、遠程控制系統等，在設施農業中的應用逐步拓寬。

設施農業是採用人工技術手段，改變自然光溫條件，創造優化動植物生長的環境因子，使之能夠全天候生長的現代農業生產方式。

設施農業的主要模式有：

①簡易覆蓋型，主要使用塑料薄膜，進行地膜或拱膜加草苫覆蓋，可以調節小環境的溫度和溼度，促進生長；

②普通設施型，使用塑料大棚、地窖、廢礦坑、房屋等進行蔬菜生產、動物養殖、食用菌培育等農業生產活動；

③現代設施型，設專門的生產車間，採取工廠化的生產流程，從種苗的繁育到產品的加工等，進行一體化、產業化操作。

設施農業的內容有：

①設施種植業，如溫室栽培、塑料大棚栽培、無土栽培等；

②設施畜牧業，如畜禽舍、養殖場及草場建設等；

③農畜產品貯藏保鮮設施，如地窖、冷庫等；

④環境調節控制設施，如地膜覆蓋、溫室和畜舍外補光、加溫、通風、微滴灌、CO2施肥設備以及產品貯運中氣調、冷藏設備等。

目前我國大部分地區都已經陸陸續續開始進行了設施農業工程的建設，越來越多的傳統型日光溫室向現代化的設施溫室升級。然而並不是所有的溫室都有發揮設施農業應有的作用，有些甚至是失敗的。

如從1979年至1994年，我國從日本、荷蘭、美國等國家引進約20hm²現代溫室，由於不符合中國的氣候條件、沒有研究配套的種植品種、缺乏現代溫室管理經驗、溫室產品目標市場不明確等原因，導致運轉經濟效益很低，基本上都是失敗的。

所以，在引進成功的基礎上，我們來談談怎樣進行優化升級，這也是之後溫室工程的發展趨勢。

規模化和產業化

設施農業是高投入、高產出、高效益的產業，只有形成相當的規模，才有利於規範化、標準化的生產，才有可能形成有影響力的品牌，從而佔有市場，使資源優勢得到有效的開發與持續利用，同時帶來巨大的經濟效益。因此，應在搞好規劃的基礎上，制定優惠政策，加大投入，扶持並培育規模化的溫室農業基地，加快設施農業、企業的發展，推進設施農業的產業化。

工廠化

農產品工廠化生產是農村城市化的重要手段和途徑。只有工廠化生產才能使動植物不受地區、氣候的限制，按照人們的意願和要求全年生產，達到優質、安全、高產，而且工人可在舒適的環境下進行省力、輕鬆的操作。另外，廢棄物還可循環利用，保持良好的生態環境。但當前工廠化溫室存在的主要問題是建設和運轉費用很高，這是今後重點解決的問題，也是一個發展方向。

降低成本

降低成本需要採取綜合措施。

①規模化

規模化可降低建設成本。如同型號溫室比較，大型連片溫室的單位建設成本更低，例如，2hm²的溫室建設比0.3hm²溫室將平均每平米節約20%的成本。

②溫室農業工程規範化、標準化

溫室工程規範化、標準化包括溫室設施、設備與農業生產兩方面。設施建築及配套設施設計、結構、安裝、建設、使用等有了規範和標準，就能大大節約建設和運轉的成本；設施農業生產建立了規範和標準。農產品生產成本降低，可提高農產品質量和銷售收入。

③研製優質、價廉、耐久的新材料

硬質塑料輕量化，將逐漸代替玻璃，在地震和颱風發生災害受到破壞時危害性減小。例如，最近研製的塑料薄膜樹脂塑料膜（0.01mm厚）使用壽命有了很大提高，壽命可達20年以上。

④節能

為了節能，現在已經開發出一種三層透明的塑料膜作為溫室覆蓋材料，外夾層內通入加壓空氣，以將覆蓋層支撐起來，內夾層通過循環水，將吸收的太陽能（白天水溫可達20℃）通過地下管儲存在低下土壤中，夜間將土壤內儲存的熱能用於溫室保溫。

⑤引進、開發新種植技術

如採用無土栽培可大大提高單位面積產量，種植番茄，每年每公頃可產60.8t，比傳統種植方法高11倍。以加拿大為例，該國平均每人每年消費9.1kg番茄，全國2000萬人口每年共消費182000t。若採用無土栽培，520hm²的土地即可滿足全國需要。

現在美國幾乎每個州都有相當規模的溫室營養液栽培；加拿大大不列顛哥倫比亞省90%的溫室使用鋸末作介質的營養液栽培；美國的原子能潛艇、俄國的空間站和海上鑽臺都有很成熟的營養液栽培系統。

我國溫室營養液栽培雖有應用，但尚不普及。中農富通

▲中國南和設施農業產業集群

改善作業環境

為使員工的工作更為舒適，環境要乾淨衛生。通過作業空間、通氣性的改善，使溫度的穩定，提高作業環境質量，包括環境、作業條件、視覺條件、嗅覺條件、聽覺條件等。

溫室作業機械化

溫室生產作業機械主要包括溫室用小型農機具、建築設施傳動機構等配套產品。溫室小型農機具能夠進行溫室內耕翻、定值、鋪膜、消毒、嫁接、作埂、開溝、施肥、打藥、收穫等機械作業，尤其收穫作業是操作最複雜和勞動強度最重的工序，機器人採收可能是解決這項作業的不錯選擇。應首先解決種植最大、收穫期短、工作量大而辛勤的作物，如草莓、鮮切花等。

日本研製了水果和蔬菜收穫機器人，只選摘成熟的果實進行收穫。它可確定果實的位置並鑑別它的成熟度，達到像人工收穫一樣不損傷果實的效果。例如，用於高位結果的草莓收穫機器人，可判別果實的大小或成熟度，抓住果實，切斷果柄並把他們放到容器內。草莓的成熟期短，採摘量大，收穫工作緊張，繁重，機器人夜間可以工作，可大大緩解草莓收穫的工作量和運輸量。而且機器人可以減少果實的碰傷。

多學科共同參與

發展現代設施農業，需要園藝農業、農業生態、植物保護和農業工程等多學科的協作研究，才能開發出一套過硬裝備和技術，形成強有力的競爭力。設施農業的產業化體系包括設備設施與環境工程、種子創新工程、工廠化生產工藝、產後處理與加工工程等部分，是設計、製造、生產、銷售一條龍、農科貿一體化的系統、為了使整個系統順利運轉，需要建立社會化服務體系、生產組織體系、人才培訓體系、商品供求信息體系等，因此，必須加強多行業的協作。

設施農業是我國農業資源高效利用的重要途徑，在我國具有廣闊的發展前景。設施農業在可控條件下，產品品質好，單位面積產量、產值數倍於大田露地生產，可謂是高產、高效、優質的農業生產。

在我國資源有限的情況下，建立在現代科學技術進步基礎上的設施農業必將促進我國農業走向集約持續發展之路，並最終促使我國農業實現由傳統農業向現代化農業的飛躍。

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