我国设施农业的现状及发展趋势 【内容摘要】本文分析了国内外设施农业的发展现状，指出了目前我国设施农业存在的问题及解决对策，并提出未来我国设施农业的发展趋势，进一步明确设施农业的发展，必将加速我国农业现代化的发展进程。 【关键词】设施农业；现状；对策；发展趋势 1 设施农业的概念和特征 设施农业是通过采用现代化农业工程和机械技术，改变自然环境，为动、植物生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥和气等环境条件，而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业。［1］ 设施农业是农业生态系统的一个子系统，因此，它除具有农业生态系统的一般特征之外，还具有下列显著特征。［2－4］ 1.1 抵御风险的能力强 设施农业对农业生产的各个方面及环节，都进行人为的干预和控制，使农业生产及农产品的储藏不再受到自然的限制，从而增强了抵御风险的能力。 1.2 物质和能量的投入大 设施农业是科技含量及集约化程度非常高的现代农业生产方式， 自然要求有大量物质和能量的投入。 1.3 知识与技术高度密集 设施农业是先进的生物技术、工程技术、信息技术、通信技术和管理技术的高度集成，是涵盖了建筑、材料、机械、通信、自动控制、环境、栽培、管理与经营等学科领域的系统工程。 1.4 具有经济、社会、生态三重性 设施农业系统是典型的生态经济系统，具有经济、社会和生态综合效益：首先，设施农业通过对环境条件的控制，使农业生产摆脱自然环境的束缚，实现周年性、全天候和反季节的规模生产，产量高品质好，生产周期短，从而提高经济效益。其次，设施农业可为人们提供新鲜、健康、安全的农副产品，满足城乡居民对农产品的市场需求，从而取得社会效益。第三，设施农业可使农业资源得到优化配置和高效利用，并改善农业环境，从而取得生态效益。 2 我国设施农业的发展现状 我国设施农业的发展历史悠久，早在两千多年前就有蔬菜、花卉的温室栽培记载，但是直到近20年来才得到较大的发展，截止2002年底，我国设施农业面积为200万hm2，占世界设施栽培总面积的50% 以上，总的设施栽培面积居世界首位。 进入21世纪后，随着现代信息技术、计算机技术、生物技术等相关领域取得的新的突破，我国现代设施农业产业取得了很大的发展。但是与发达国家相比，我国的现代化设施农业水平还有较大差距，主要表现在以下几个方面: 1 ) 虽然我国设施农业的面积虽居世界首位，但是以简易类型为主，设施内环境因子可控水平与程度比较低，因此导致了生产效率和生产效益低下，严重打击了生产者的积极性。2 ) 我国设施农业的生产经营方式以个体农户为主，劳动生产效率很低，只相当于发达国家的 1/10，甚至只有1 /100。规模化和产业化水平低，小农经济的生产和经营模式与日益发展的市场经济矛盾越来越突出，更难以走出国门与国际市场接轨。3 ) 发达国家的现代设施农业工程已形成独立的产业体系，而我国还是分散经营，以小型的乡镇企业为主，工艺水平较低。尤其在环境因子控制设备的研究和制造方面，还是一个非常薄弱的环节，限制了栽培水平的提高。4 ) 设施栽培机械化程度低，劳动强度大。设施农业机械配套水平低，生产过程中的土壤耕作、播种、微量灌溉、施肥、环境监控等绝大部分工作靠人工完成，劳动强度大，效率低下。[ 5 ]

3 我国设施农业发展对策 我国的设施农业的发展已有了长足发展，但与发达国家相比仍有相当差距，以下是我提出的一些建议和措施。 3.1 强化政策扶持，完善保障措施 政策扶持是设施农业的根本保证。[ 6]加快设施农业发展，必须采取强有力的政策措施加以引导和推动，调动广大农民发展设施农业的积极性。同时，积极争取地方财政加大配套补贴，满足设施农业对关键生产环节机械设备的需求，做到装备数量快速增长和设施结构优化升级同步。 3.2 加大研发力度，推动成果转化 加大设施农业装备技术的科研开发力度是促进设施农业技术进步的重要手段。只有以科技创新为依托，才能把优势转化为市场竞争优势及经济效益优势。[ 7 ]建立成果推广应用长效评价机制，促进科技成果转化，提高成果应用转化率，提升设施农业科技发展含量。 3.3 搞好教育培训，提升推广能力 加大设施农业从业人员培训是提高设施农业管理水平和技术应用的重要途径。加强设施农业交流合作，把设施农业操作人员培训纳入“阳光工程”培训，分层次、有类别、多渠道开展教育培训，切实提升设施农业发展质量。建设设施农业技术装备示范基地，建立设施农业推广服务体系，提高新装备新技术推广服务能力和社会影响力。 3.4 发展符合国情的现代设施农业体系 国外的现代设施农业确有独到之处，其科技含量高、智能化程度高、管理得当。因此，我国应适当引进，以提高我国设施农业水平。但我国幅员辽阔、气候类型多样、地域条件差别大，经济、技术、市场条件不一，致使我国不同的地区农业生产条件各不相同，必须重视区域特点，因地制宜，找出适合本地的、先进性与实用性相结合的设施农业类型，形成适合中国国情的设施农业发展体系。[ 8 ]

3.5 推进设施农业的规模化和产业化 设施农业是高投入、高产出、高效益的产业，只有形成相当规模才可能形成强有力的品牌效应，从而占领市场，使资源优势得到有效的开发与持续利用。因此，各级政府应在搞好规划的基础上，加大财政投入，以有前途、规模大的龙头企业为突破口，集中扶持和培育规模化的设施农业基地，带动农副产品加工业、营销企业和中介服务组织的发展，进一步形成生产一加工一销售的有机结合和相互促进的设施农业产业链。[6] 4 现代设施农业发展趋势 近年来， 随着农业环境工程技术的突破，集成了现代生物技术和工程技术的设施农业，其内涵越来越丰富，技术含量越来越高，朝着自动化、智能化和网络化方向发展。具体地说，现代设施农业的发展呈现以下显著的趋势。 4.1 无土栽培技术在现代设施农业中的广泛应用 无土栽培技术是发展现代设施农业的一项重要技术成果，生产实践证明，无土栽培不仅可获得高产，而且可向人们提供健康、营养、安全无公害、无污染的有机绿色食品。营养液的循环利用节省投资，保护生态环境，减轻土壤污染，减少病虫害的发生，防止连作障碍。 4.2 设施农业生产向植物工厂发展 植物工厂是目前智能化程度最高的现代设施农业，它能够完全摆脱大田生产条件下的自然气候条件的制约，应用现代先进设备，完全通过人工控制工厂内的环境条件，为作物生长创造一个最佳生长条件，全年均衡供应农产品。 4.3 设施农业向精细农业体系发展 精细农业也叫精准农业是20 世纪80 年代初国际农业领域发展起来的一门跨学科新兴综合的以获得农田高产、优质、高效的现代农业生产模式和技术体系。该体系利用“3S”和计算机自动控制等系统，实现水、肥、气、药等农业资源的科学管理与应用，最大限度减轻农业污染，保护农业生态环境，有效实现农业的生态功能。 4.4 设施环境监控自动化、智能化、网络化 设施农业的核心是对设施内环境能够有效地调控，营造适于生物生长发育及农产品储藏保鲜的最佳环境条件。为此，许多学者对控制器和控制方法进行了卓有成效的研究，并取得了丰富的成果。［9－12］ 目前，无线传感器网络技术、智能控制技术、计算机视觉技术和空间技术等不断应用于设施农业领域，这些技术的有机整合，使得设施环境监控系统朝着自动化、智能化和网络化方向发展。 4.5设施生产向节能方向转移 由于能源危机，导致设施农业能源成本不断增加，产品的生产成本提高，经济效益下降，削弱了与露地生产的竞争力。因此，世界各国发展设施农业的重心开始向节能方向转移，主要途径是［13 ］：发展风能、太阳能、地热资源及工业余热利用技术；改善温室结构与覆盖材料、小气候控制等提高能源利用效率的措施；针对大型温室夏季室温过高的问题，对其结构形式进行了一系列分析研究，已开发通风换气效率高的温室，并获得推广应用。 5 结语 尽管世界设施农业取得巨大进展，但仍有许多问题亟待解决。 未来研究的核心目标是：不断改进设施农业环境监控系统的性能和精度，降低其建设、维护与运行成本，提高设施农业的效益；积极寻求设施农业生产新能源，减少各种农业设施、设备的能量消耗，实现节能降耗；深入探索并推广无土栽培技术、温室生物防治技术、营养液及设施农业用水的净化处理与重复利用技术，从而持续增强设施农业的经济、社会与生态综合效益。 与设施农业比较发达的国家相比，中国的设施农业处于后发展阶段。因此，可以借鉴这些国家的经验、教训和模式，包括高效利用农业资源的做法、高效的农业研究方法和科技管理方法等，从而推动中国农业科技创新工程的实践，促进中国设施农业可持续发展， 加速中国农业现代化进程。

【参考文献】 [ 1 ] 王双喜.设施农业工程技术概论[ M].北京:中国农业科学技术出版社,2002. [ 2 ] 张乃明.设施农业理论与实践［M］.北京:学工业出版社,2006：1－17. [ 3 ] 平英华,胡进鑫,何生保.我国设施农业发展体系建设构想［J］.农业开发与装备,2007（3）:42－44. [ 4 ] 李文荣.论设施农业的创新与发展［J］.农机化研究,2007（8）:183－186. [ 5 ] 胡建,现代设施农业现状与发展趋势分析,农机化研究,2012,7:245-248. [ 6] 徐希春,初江,高晓惠.设施农业的发展分析[ J].农机化研究,2008 ( 8 ):237 —240. [ 7] 孙忠富,曹洪太,杜克明.温室环境无线远程监控系统的优化解决方案,沈阳农业大学学报,2006,37 ( 3 ):270 — 273. [ 8 ] 高翔,齐新丹,李骅.我国设施农业的现状与发展对策分析,安徽农业科学, 2007, 35(11): 3453- 3454. [ 9] TAMAKI K. Agriculture and robot-from the past to the future［J］. J Agric Sci,2006,50（4）:83－94. [ 10] HEMMINGIS，BOTGPA. Simple greenhouse climate model as a design tool for greenhouses in tropical lowland［J］.Biosys Eng,2007,98（1）:79－89. [ 11 ] LUKASSELJS,DE KRAMER-CUPPEN J E,VANDER VOORT A J. A physical model to predict climate dynamics in ventilated bulk-storage of agricultural produce［J］. Intern J Refrig, 2007,30（1）:195－204. [ 12 ] 王建军,武秋俊.机器人在农业中的应用［J］.农机化研究，2007（7）:174－176. [ 13] FAISALMSA,DESA A,ABDULRMS,et al. Design and development of a photovoltaic power system for tropical greenhouse cooling［J］. Am J Appl Sci,2007,4（6）:386－389.