1、1一、什么是设施农业设施农业是指综合利用先进的设施设备和先进的生产技术，能在局部范围内改变或调节环境气象要素，为动、植物生长提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水、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高效生产的农业，即在农业设施中进行并具有配套先进生产技术的农业生产活动。设施农业是利用人工建造的各种设施，如温室、大棚等栽培设施和现代化畜禽舍、网箱等养殖设施，使传统农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化农业生产的必由之路，同时也是农产品打破传统农业的季节性，实现农产品的反季节上市，进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。设施农业是具有活力的农业新型产业，是涵盖建筑、材
2、料、机械、自动控制、品种、栽培或养殖等生产技术和管理等学科的系统工程，设施农业在农林牧副渔业所占的比重，其发达程度是体现农业现代化水平的重要标志。二、设施农业包括哪些内容设施农业包括农作物的设施种植和畜、禽、水产品的设施养殖。设施种植或设施栽培目前主要以蔬菜、花卉、瓜果类的栽培为主，主要的设施种类有塑料拱棚、日光温室、现代化温室和植物工厂等。设施养殖即工厂化养殖主要以畜禽养殖和水产养殖为主，目前主要是畜禽、水产品和特种动物的设施养殖，主要设施有各类保温、遮阴棚舍、现代集约化饲养畜禽舍、工厂化水产养殖设备和各种配套设施。三、设麓农业的特点是什么设施农业是应用适当的工程设施，能够在局部空间和一定程
3、度上控制气候环境，实施相应的从品种选择，到栽培、养殖管理全过程的综合配套技术。因此，设施农业是以工程控制气候环境和种养技术相结合为特点的农业生产体系，与传统农业相比具有许多优势，其特点主要表现在以下几个方面：(1)有效地调节市场的供应：利用设施进行生产通过人为控制小气候内设施环境，在创造动植物生长的适宜环境方面作用显著，可做到周年生产。例如，2利用温室进行蔬菜生产其增温保温性能非常突出，可以在比较寒冷的严冬季节、零下十几度的恶劣条件下，不需加温仅仅依靠其良好的采光与保温性能，使室内温度白天维持 25左右，夜晚最低温度维持在 10左右，实现了瓜类、果菜类、豆类等喜温蔬菜的安全生产与供应，实现了周
4、年当中各个季节、各个时期没有不能种的菜、没有买不到的菜，彻底改善了人民群众的膳食结构，对广大人民生活水平和健康水平的提高发挥了重大作用。(2)高投入高产出：设施农业是集约化程度非常高的现代农业生产方式，物质能量的投入量大，产量高。从我国现有情况看，采用土墙、水泥立柱、竹竿棚架结构，覆盖草帘的简易温室，建筑投资一般为每公顷 75 万12 万元(每亩 05 万08 万元)，钢架结构、砖墙(保温材料层)、覆盖保温被、无立柱式温室，一般投资为每公顷 105 万元(每亩 7 万元)左右，国内外设施配套较全的先进温室，亩投资高达几十万元，甚至上百万元。从收入上看，简易的蔬菜温室一般年纯收入为 1 万3 万
5、元左右，近几年，种植各种高档稀有蔬菜、水果等作物，且管理经营有方的温室，有的年纯收入高达 5 万10 万元，如山东省鱼台县高效节能日光温室番茄越冬栽培亩产量达 1 万千克左右，效益 12万15 万元，棚室葡萄平均亩产值 3 万5 万元，是露天栽培效益的 10 倍。设施养殖也已经成为粮食主产区粮食转化增值的重要途径和非子粒农业生物体有效利用的主要途径，设施养殖业对农民增收的贡献已超过 30，有的地区已达到了 60。因此设施农业生产的发展成为农民增收的主要途径之一，同时也成为农村经济发展的新的增长点。从我国情况看，经济发达地区和大城市郊区，温室建设正朝着高水平、高起点、高投入、高产出的方向发展。(
6、3)抗灾害能力强：利用设施生产可防风、防寒、防涝，植保方便，宜于防病虫害，浇灌方便，宜于防旱。即便是无加温设施的普通大棚，在零下 IO。C的寒冷冬天，也能保证作物安全生长，因此可以充分发挥动植物的生产潜力，从而获得比传统生产高得多的产量。(4)科技含量高：设施生产为农业高科技的应用提供了条件，如设施栽培有利于采用先进的栽培技术、环境调控技术和标准化生产，减少污染、提供优质、新鲜的农业产品。设施栽培不仅应用了现代工程技术，也应用了现代生物技术。增施二氧化碳技术，早已在理论上解决，并在实验室获得成功，对作物生长增产效果明显，但在大田作物中无法实现，而大棚温室为其应用提供了可能，全国各地的试验证明，
7、增施二氧化碳可提高作物产量 3050。反光膜的应用使大棚降温成为可能，因而作物在高温季节也能获得良好的生长环境。此外，还有自动调控温、湿度技术，作物无土栽培技术等先进的生产技术。3(5)提高了土地资源和劳动力资源的利用率：随着我国农业逐步融人国际大市场，我国农村城镇化程度的逐渐提高，可耕面积逐渐缩小，设施种植和养殖能够大幅节省用地，充分利用土地资源。另外也提高了劳动力资源的利用率，改变了我国北方农村几千年来的冬闲历史，由冬闲变冬忙，解决了千百万农村闲散劳力的就业，为广大农民开辟了一条致富之路。既有较高的经济效益，又有较高的社会效益。(6)需要市场推动力：设施生产是以市场经济为前提的，因为设施生
8、产是具有一定规模的专业化的商品生产，产品必须进入市场领域，才能维持并不断扩大生产规模，取得规模效益。如山东寿光的温室大棚之所以规模不断增大，其主要原因是建立了规范有序的蔬菜市场，使大量的蔬菜能够及时运向全国各地。因此良好的市场环境是设施农业生产健康发展的条件之一。但是设施农业在发展过程中也有自身的弱点，主要是设施的投资大，运行成本较高，特别是在能源短缺的地区还难以实施；设施农业对生产者的技术水平和管理水平、产品的定位和对市场信息了解方面要求较高；另外，设施内的土壤更容易发生次生盐渍化等障碍；在目前的管理水平下，设施食品(蔬菜、水果)的农药污染问题较重( 设施栽培条件下容易发生病虫害)，品质仍然
9、有待提高等，这些问题都需要逐步解决和改善。设施农业生产已成为农业生产的重要组成部分之一，虽然在整个农业中的比重并不是太大，比如说设施蔬菜栽培面积只占到蔬菜种植面积的 1，但它所起的作用和意义十分重大，涉及每个人的生活水平和生活质量，成了将传统农业改造为现代农业的重要手段，在农业及农村经济发展中的地位和作用越来越突出，在许多地区成了当地的支柱产业。发展设施农业要有一个完整的技术体系的支撑，这就要求设施设备、品种、管理等一整套东西来保证，单个考虑设施设备、技术、管理是不能适应实际的，这些因素是相互紧密联系在一起的。因此，搞设施农业，必须把它们作为一个整体，综合考虑问题，才能取得好的效果和整体效益。
10、四、设旅农业的发展历史早在 1516 世纪，英格兰、荷兰、法国、中国和日本等国家就开始建造简易的温室，栽培时令蔬菜或小水果，我国清朝时北京郊区已有土温室的创造。然而过去受当时设施条件和技术手段的限制，很难形成规模，随着工业的快速发展和科技的进步为设施农业的兴起创造了有利的条件，设施类型从简单的地膜覆盖和小拱棚发展到具有自动控制光照、温度等环境条件的大型现代化连栋4温室。纵观设施农业的发展历史，可以说工业的发展和科技的进步是设施农业兴起并迅速发展的基础。例如，17 世纪玻璃在欧洲的问世，才有了荷兰最早的温室，继而在欧洲开始出现采用火炉和热气加热玻璃温室，19 世纪在英格兰、荷兰、法国等国家出现了
11、双面玻璃温室，这个时期，温室中主要栽培黄瓜、草莓、葡萄等。第二次世界大战后塑料薄膜在美国的发明，带来了世界范围内设施农业的一场革命，由于塑料薄膜质地轻、使用方便而被广泛用于棚室覆盖。19 世纪后期，温室栽培技术从欧洲传人美洲及世界各地，中国、日本、朝鲜开始建造单屋面温室。1860 年美国建立了世界上第一个温室栽培试验站，到 20 世纪初，美国已有 1000 多个温室用于冬季栽培蔬菜。目前，除了利用温室生产蔬菜以外，还大力发展了鲜花和观赏植物的温室栽培。20 世纪 5060 年代，美国、加拿大的温室发展与生产达到高峰。欧洲的荷兰、德国的温室工业化生产业已兴起。60 年代，美国研制成功无土栽培技术
12、，使温室栽培技术产生一次大变革。到 70 年代初，美国已有 400 公顷无土栽培温室用于生产黄瓜、番茄等。80 年代，全世界用于蔬菜生产的温室面积达 165 万公顷，年总产值达 300 亿美元；用于花卉生产的温室 55 万公顷，年总产值达 160 亿美元。这个时期，亚洲和地中海地区温室数量迅速增加。欧洲南部的温室主要生产蔬菜，而北欧的温室则主要生产附加值高的鲜花和观赏植物。这个时期，中国的塑料大棚面积达到290 万公顷，主要生产蔬菜和鲜花。随着果树栽培集约化的发展，世界各国的果树生产已开始注重果树的设施栽培。18 世纪就开始了果树的设施栽培，但较大量发展还是近 2030 年。20世纪 80 年
13、代以来，果树设施栽培发展迅速，其主要原因是小冠整形与矮化密植栽培技术的推广应用，包括矮化品种的选育，果品淡季市场的高额利润，园艺物资材料的改进，工业高新技术所带来的环境条件控制自动化及生物技术的广泛应用。目前，世界各国设施栽培的果树主要是落叶果树，其中以葡萄最多，另外还有草莓、桃、苹果、樱桃、梨、李、杏、无花果等。果树设施栽培的优越性主要是可以调控果实成熟期，调整果品市场供应，人为调控果实提早或延迟其采收期，填补淡季市场，提高经济效益，控制果树生育所需要的生态条件(增加光照、遮光降温、调温、调湿、补充二氧化碳等)，减少自然灾害的影响，还可以减少病虫害，不受地理纬度的限制，只要能创造果树生育条件
14、，基本可以栽培各种果树。由于设施栽培果树可以实现高度集约化管理，其产量可比露地栽培高 24 倍，经济效益可提高 34 倍。日本是世界上果树设施栽培面积最大、技术最先进的国家。从近代全国各地的发展来看，20 世纪 40 年代多数只是应用瓦盆、油纸、5风障、阳畦等简易设施，只有北京郊区自清朝起有少量的土温室。20 世纪 50年代，我国从前苏联引进保护地栽培技术，设备简易，规模小，20 世纪 60 年代末，在北方大中城市郊区才初步形成了由简单覆盖、风障、温室等构成的一整套保护地生产技术体系。20 世纪 70 年代，地膜覆盖技术由日本引入中国，对保温保墒起到了很大作用。20 世纪 80 年代，以日光温
15、室、塑料大棚和遮阳网覆盖栽培为代表的设施园艺得到发展形成了以塑料大棚为主、与风障、地膜覆盖、温室相配套的保护地蔬菜生产体系。20 世纪 80 年代中期，我国辽宁南部地区的海城、瓦房店等地，利用日光温室越冬生产蔬菜获得成功，以后各地农民和相关专家对日光温室的研究和开发不断完善提高，逐步形成节能型日光温室，冬季不加温可以进行蔬菜生产，并在辽宁、山东、河北、河南及西北地区迅速推广使用，为有效解决冬春新鲜蔬菜的生产和供应起到了非常明显的作用，成为具有鲜明中国特色的技术，是一大创新。它适应了当时我国农村的经济技术水平，在增加农民收人，提高人民生活水平方面发挥了积极作用。另外，该时期从美国引进了轻基质穴盘
16、育苗技术和设备，给我国蔬菜育苗带来了重大改革，采用轻基质育苗已成为推进蔬菜生产现代化的切人点。19791987 年，我国先后从荷兰、H 本、美国、保加利亚和罗马尼亚等国引进大型连栋温室212 公顷，由于基本上是单纯引进设施设备，与栽培技术不配套，加之管理不善以及能耗大等问题，致使绝大部分不能正常运转，但对我国温室技术的研究开发和温室工业的发展起到了积极的促进作用。在消化吸收的基础上，我国国内生产塑料薄膜、棚架及温室的工厂相继成立，把我国的设施农业推向一个新的阶段。90 年代，特别是 1995 年以来，在全国重视农业和实施“菜篮子”工程计划的形势下，形成发展设施栽培的热潮，不仅大规模引进国外大型
17、连栋温室和成套设备，同时引进了配套栽培品种和管理技术。设施农业也以生产超时令、反季节的设施园艺作物为主。在设施畜禽养殖方面，20 世纪 50 年代以来，世界工业发达国家先后发展设施畜牧业，扩大畜禽数量，提高畜禽生产率。我国发展规模化设施畜牧业较晚，自 20 世纪 70 年代末以来才得到了迅速发展，70 年代末在北京建成我国第一座大型现代化养鸡场红星鸡场；之后各地相继建起了一大批大中型工厂化畜禽养殖场。80 年代初，广东及沿海城市建成万头猪现代化养猪场。与之相适应，一批现代化饲料加工厂随之兴建。设施畜牧业对加快畜牧业发展和丰富人民“菜篮子”起到了重要作用。在全封闭型的设施养殖工厂里，电脑调节和控
18、制光照、温度、湿度、饲养、供水、清洁、挤奶、采蛋等管理环节，完全实行机械化、自动化管理。中国养殖产业化技术起步较晚，发展不平衡，养鸡较为成熟配套，养猪、养牛则刚刚起步。养鸡产业化工程技术发展日臻完善，并已形成中国特有的工程工艺及其6配套技术设施。养猪的圈栏饲养和定位饲养，也初步形成了中国特色的工艺模式。养牛则都沿袭着传统饲养工艺，如乳牛的拴系饲养，肉牛产业化仍处于“养牛站”的原始状态。近年来特种动物养殖如养貂、养狐、养雉鸡、养鸵鸟、养蛙、养鳗、养甲鱼、养鲍鱼等的设施养殖工艺均在探索中。设施渔业是 20 世纪中期发展起来的集约化高密度养殖产业，设施渔业比较先进的国家有日本、美国和欧洲等，这些国家
19、与工厂化养殖相关的基础研究如养殖对象的营养生理、防病技术、水处理技术等已有较高的水平。我国工厂化养鱼自 20 世纪 60 年代起步，主要是热电厂温排水养淡水鱼和冷流水养虹鳟，现在全国各地有相当规模的发展。全国现有热电厂流水养鱼约 100 座，海水工厂化养鱼前几年有较大发展，全国建设了近 20 万平方米的海水养鱼设施，仅山东省就建了近 14 万平方米。从 70 年代至今已有北京、上海、深圳、宁波、汕头以及湖南等省市从德国、丹麦等国引进养鳗工厂或工业化养鱼“精养系统”许多台套。从 90 年代开始，我国也向中亚和中东输出工厂化养鱼技术和承包工厂化养鱼工程。五、设施农业的发展现状随着科学技术的迅猛发展
20、和在农业生产中的广泛应用，设施农业已成为我国农业的创新产业，其内涵越来越丰富，在我国已被广泛应用于蔬菜、林果、花卉、水产养殖、畜禽养殖等农业诸多领域，栽培和养殖的品种不断扩大和丰富，设施农业装备和结构经历由简单到复杂，功能由单一到综合，管理由粗放到集约的发展历程。国外的设施农业比较先进的国家有欧洲的荷兰、法国、英国、西班牙、意大利、美洲的美国、加拿大，亚洲和大洋洲的日本、韩国、澳大利亚、以色列、土耳其等。荷兰现在约有 10000 公顷玻璃温室，是世界上拥有玻璃温室最多、最先进的国家，并实现了高度自动化。以色列现拥有温室 3000 公顷，多数是现代化大型温室，温室的设备材料、滴灌技术、种植技术及
21、养殖品种的开发和培育均属世界一流，是农业资源高效集约的典型国家。日本设施园艺水平居世界前列，是设施农业大国，其温室器材制造业、太阳能的利用、温室的骨架材料、覆盖材料和温室管理都处于世界领先水平。其温室管理及运输完全实现了轨道化，温室规模逐步向大型化发展。近年来，发达国家设施农业已向“工厂化农业”过渡，并且综合环境控制技术水平较高，荷兰、以色列、日本等国设施农业均形成了产业化、社会化的生产体系，已成为这些国家国民经济中的支柱产业。如荷兰的计算机自控联动大型温室，以色列的半自动联动塑料大棚，以及7法国、日本等国家的封闭式循环流水鱼类养殖车间等。总体看来，设施分布情况是，西北欧国家由于常年天气较冷，
22、夏季短，故以建造玻璃温室为主，其他如中国、日本、美国、意大利等国家则塑料设施比重大。设施栽培的园艺作物主要是蔬菜(黄瓜、番茄等)，鲜花、盆景及观赏植物也是设施栽培的主要园艺作物，美国 90的温室用于生产鲜花和观赏植物。英国、El 本、丹麦、中国等国家设施栽培的园艺作物也由单一的蔬菜转向花卉和观赏植物。20 年来，塑料大棚作为一种简便有效的设施栽培手段在世界许多国家蓬勃兴起。玻璃温室因其造价高、更新困难而限制了它的发展。近年来，采用高强塑料膜(PVC)取代玻璃用于温室生产已成为世界设施农业发展的一个趋势。塑料温室以其成本低、更新容易等特点得以迅速发展，如日本的塑料温室面积占总面积的 96。除日本
23、外，西班牙、法国、意大利等地中海沿岸国家塑料温室发展速度也很快。这些国家选择在光热资源较为充足的地区，建立起大面积的温室群。例如，西班牙建有面积 13 万公顷的塑料温室群，占西班牙全国温室面积的 60。世界各国的塑料温室的选型常常依据各自地区的气候条件和种植习惯等统筹考虑，如日本多采用小巧玲珑的管架塑料温室，这种轻型管架温室用材省、拆装方便，有利于解决土壤连作障碍问题。美国、加拿大塑料温室大多是采用圆拱形结构，骨架用异型钢材。塑料温室的采光覆盖材料大多是农用薄膜，主要是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和醋酸乙烯(E)3 种，还有一部分温室选用玻璃纤维树脂板(FI 认或 FI 心)作为覆盖材料
24、。近年来，由于能源紧缺和温室燃料费用大幅度提高，温室生产大国都在积极寻求节能对策来降低温室的生产成本。主要是开发温室生产新能源，对温室生产提出了栽培技术、建造结构、环境管理三位一体的发展方针，以尽量减少能源消耗。一些国家在温室生产中十分注重废热利用，主要是利用工业余热和地热资源。在设施农业发展进程中，无土栽培正在改变着设施栽培的传统种植方法，成为当今设施栽培领域里飞速发展的一项新技术。无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减轻土壤污染、防止连作障碍、减轻土壤传播病虫害等多方面优点，已引起世界各国关注。无土栽培有多种形式，但以简便、实用、投资少、效益高的岩棉培、袋培、浅层营养液培(NET)3 种形
25、式应用面积大。目前全世界温室面积已超过 150 万公顷，其中大型现代化的玻璃温室面积约 5 万多公顷，大部分建在西欧国家。中国的设施栽培面积居世界第一位。园艺设施以日光温室和塑料大棚为主，2000 年达 11068 万公顷(其中温室84076 万公顷，塑料大棚 6992 万公顷)，但人均占有设施栽培面积仅达到发达国家 20 世纪 80 年代水平。国外的设施农业大体上经历了小棚、中棚、塑料大棚、普通温室、现代化温室、植物工厂，即由低水平到高科技含量、自动化控制的发展阶段。现代化的植物工厂能在全封闭、智能化控制条件下，按设计流程实施全天候生产，真正实现了农业生产工业化。目前国外设施农业主要向无土栽
26、培、覆盖材料多样化、温室生物防治、自动化和智能化等方向发展。我国设施农业的特点则在于适合中国国情的简易日光温室和塑料大棚的发明和大面积的推广应用。近年来，引进了设施农业发达国家的大型现代化温室200 公顷以上，类型也包括了几乎所有温室的结构类型。如连栋玻璃温室、连栋塑料温室、连栋充气温室、连栋 PV 板温室及其与之相配套的外遮阳、内覆盖、水帘降温、滚动苗床、行走式洒水车、行走式采摘车、计算机管理系统、水培系统等设施。从使用的情况看，设施与品种、栽培技术配套，生产规范，能形成规模生产能力，产品产量高，品质好。但存在对中国气候的适应性差，能耗大，运行费用高等问题。目前我国自行设计制造了一批具有中国
27、特色的、现代化的优型温室设施，即智能温室。我国是一个农业大国，人口多、耕地少，土地资源缺乏，巨大的人口压力和人们日益增长的对农副产品的需求，要求我国走适合国情的设施农业发展之路。近年来，设施农业已由种植业扩大到养殖业，在农业领域中的农、林、牧、渔都已用上了设施进行生产。通过设施生产，在扩大栽培和养殖领域、缩短生产周期、均衡市场供应、提高产量、提高产值等方面起了极大的作用。设施栽培中，中小塑料拱棚和塑料大棚主要用于春提前、秋延后的保温栽培，南方地区多用于夏季的遮阴栽培，日光温室用于北方地区的越冬保温栽培，现代大型温室用于各地区周年栽培。目前我国设施栽培已进入比较成熟的阶段，设施栽培总体布局趋于合
28、理，多数地区在发展中体现了以节能为中心，降低投入，提高产出的特色，设施设备的总体水平和栽培技术水平有了明显的提高，设施栽培的科学研究，也得到了国家的重视与支持。今后随着设施条件的完善、自控能力的提高、设施成本的下降和先进生产技术的推广，设施农业发展的前景愈来愈宽广。六、设施农业的发展趋势我国作为农业大国，农业产业化、现代化是今后的发展方向，设施农业产业是农业产业结构调整后发展起来的新兴产业。经过 20 多年的探索，我国在设9施农业领域取得了突破性发展。其今后的发展趋势有以下几个方面：（1）向大型化、自动化方向发展近年来，在发达国家已经形成设施制造、环境调控、生产资料为一体的多功能体系。随着温室
29、技术的发展，温室逐步向大型化方向发展，面积呈扩大趋势。大型温室设施具有投资省、土地利用率高、室内环境相对稳定、节能、便于作业和产业化生产等优点。1999 年，我国温室和大中棚的比重分别达到 26和 34，与 1982 年相比，分别上升了 12和 17，而小拱棚的比重则下降了29。其原因主要是随着设施园艺的迅速发展，设施蔬菜等超时令、反季节园艺产品的季节差价明显缩小，小型设施的单位面积产出率低、比较效益下滑，收益显著低于大型设施，加上作业不便，劳作强度大，大型现代化温室的优越性日益突出。20 世纪 90 年代，发达国家新建的温室都是大型的现代化温室，每栋温室的面积基本上都在 05 公顷以上。连栋
30、温室得到普遍推广，温室高在 45 米以上。大型温室大多集中在欧洲，以荷兰为代表的欧美国家设施规模大、自动化程度高，无土栽培的比例大。目前我国国内现代化连栋温室面积已超过 700公顷。美国、日本、奥地利建立了代表当今世界最先进水平的“植物工厂” ，采取全封闭生产，完全摆脱了自然条件的束缚。大型连栋温室不仅土地利用率高，而且空间大，有利于进行机械化和自动化作业，便于实行工业化管理和调控温室环境因素，从而获得更加有利于作物生长繁育的条件。预计在未来 10 年内，我国大型连栋温室仍将以较高的速度发展。我们应当在即将出台的温室系列国家标准和行业标准的指导下，进一步提高大型连栋温室的技术水平和制造质量，进
31、而实现国产化，全面替代进口温室产品。温室材料和温室配套设施要努力增加产品品种并提高性能质量，发展国内名牌产品，温室配套设备的生产要尽量专业化和标准化，扩大生产规模，降低生产成本，同时还要提高产品的质量和性能并保持稳定一致。工厂化农业的核心是对设施内生产环境能有效地控制，温室内的温度、湿度、光照、肥料、二氧化碳均通过计算机调控。计算机智能化调控装置是采用不同功能的传感器探头，准确采集设施内各种环境要素，通过数字电路转换后传回计算机，计算机经过处理后，根据作物生长所需最佳环境条件，由计算机智能系统发出指令，使有关系统、装置和设备有规律运作，将室内环境条件协调到最佳状态，确保一切生产活动科学、有序、
32、规范地进行。计算机有记忆、查询和决策功能，为生产者提供全方位的服务。并且从品种选择、栽培管理到采收包装形成一整套规范化的技术体系。计算机技术自 20 世纪 80 年代以来已在各国设施农业领域中得到广泛应用，从而促进了设施农业高新技术的兴起和10发展。塑料大棚、玻璃温室、人工气候室环境的自动监控和管理，无土栽培的营养液供给系统、灌溉系统，组织培养的种苗繁殖与驯化，植物工厂的自动化等设施农业高新技术的发展，都是以自动测量、计算机和通讯技术的发展为前提。我国设施渔业的发展趋势，重点是建立标准化、系列化多功能育苗温室工程和附属设施，以便使水产品提早繁殖，并提高苗种的成活率，大批量生产苗种，延长生长期，
33、缩短养殖周期，提高经济效益。目前，全国各地的育苗温室已在我国对虾、河蟹、经济鱼类、贝类、藻类与龟鳖类育苗方面发挥着重要作用并为发展传统的水产养殖提供了大批优质苗种。这些设施渔业，尽管还有不少不尽如人意之处，但符合我国国情，其投人成本较低，效果好，在生产上富有生机和活力。设施农业的大规模化、机械化和自动化是今后的发展趋势。（2）产品多样化与特色化20 世纪 80 年代前，用设施栽培方法生产的产品主要是蔬菜、花卉和水果。90 年代开始向多样化和特色化方面发展并开始栽培高附加值的植物，如香料、特种植物、工业原料植物、药用植物、名贵观赏植物等。各国都十分注重发展自己的特色栽培，走特色化和规模化道路。以
34、花卉为例，荷兰重点发展花卉种苗、球根、鲜切花等生产；而美国则在草花、花坛植物、盆花、观赏植物等方面处于世界领先地位。养殖业中，为了降低成本和拓宽市场，根据各地的具体情况，因地制宜采取不同的养殖模式。充分利用设施养殖的优势条件，进行反季节养殖生产，如北方地热水资源丰富的地区可发展反季节温室养殖南美白对虾等，以提高养殖效益。（3）种苗产业非常发达近年来工厂化农业技术创新和发展呈现如下特点和趋势，荷兰、日本、以色列、韩国等非常重视温室运用品种选育，能为温室提供专用的耐低温、高温、寡照、高湿，具有多抗性、优质高产的种苗。如荷兰境内有 130 多个种苗专营公司，种子资源有强大优势，在脱毒、快繁等方面有很
35、高的技术水平。（4）设施农业将向节省能源、低成本的地区转移近年来，由于世界范围内不断爆发能源危机，致使温室的能源成本不断增加，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。为此，各国在发展设施农业的布局上则逐渐将重心向节省能源的地区转移，从较寒冷多阴雨的地区向较温暖日光充足的地区转移。在较寒冷地区只保留冬季不加温11的塑料大棚。20 世纪 90 年代前，世界设施农业主要集中在欧洲、美洲一些农业发达国家和地区，近年来逐渐转移到气候条件优越、土地资源丰富及劳动力廉价的国家和地区，特别是在一些发展中国家设施农业也开始起步发展。总体上说，设施农业装备特别是大型连栋温室是消耗能源较多的设备
36、。在我国北方，玻璃温室和单层塑料温室冬季每公顷需消耗煤 18002250 吨，东北地区甚至达到 3000 吨。一般估计，在北纬 35。左右地区的温室，冬季加温耗能费约占总生产成本的 3040，北纬 40。左右的地区，约占4050，北纬 43。及以上地区，约占 6070。对这么大的能耗，一般用户是很难承受的。在日光温室和大型连栋温室中，应当尽量采用透光性能好、保温陛能强、使用寿命长的透光覆盖材料和其他复合保温围护材料，使能源消耗降至最少。节能日光温室在我国发展迅猛，而加温温室发展缓慢，加温温室占温室面积的比重，由 1982 年度的 30下降到 1999 年度的 6；同期，普通日光温室面积的比重由
37、 70下降到 34，节能日光温室则从无到有，在温室面积中的比重猛增至 61。目前，北半球的温室产业有向比较温暖的南方转移的倾向。美国曾经有人分析过，美国公路运输发达，从南部用卡车向北方运输蔬菜，按 5000 千米运距计算，每运 1 千克蔬菜需要 7833 千焦能量，而在北方用温室栽培蔬菜，1 千克西红柿大约要消耗 168 万千焦能量。显然，从能量消耗的角度来看，在寒冷地区用温室种菜是得不偿失的。（5）无土栽培发展迅速在温室园艺中，采用无土栽培是一种技术集约和资金集约的现代农业生产方式。它靠营养液供给植物养分，采用基质(岩棉、沙、砾石、锯末、草炭、珍珠岩、椰壳纤维、苇末等)支持作物，或者不用基质
38、，将植物根系直接浸入营养液中，在人工环境下生产蔬菜、花卉和水果产品。在欧共体国家温室果菜和花卉生产中，已有 90采用这种栽培方式。欧共体还规定，到 2000 年，该组织所有国家的温室必须采用无土栽培。我国发展无土栽培比较晚，但近年来无土栽培面积也在成倍增长。北京、上海、深圳、广州、山东等地都进行了许多成功的尝试，开发了不少适合我国国情的无土栽培基质。特别是我国科技人员创造了节省投资、节约肥料、管理简单、可生产绿色食品的有机生态型无土栽培，在生产过程中全部使用有机肥料，以固体肥料施入，灌溉时只灌清水。毫无疑问，在未来若干年内，无土栽培将是我国设施农业栽培方式的主要发展方向。（6）以遮阳网覆盖栽培
39、为主的夏季设施园艺快速发展20 世纪 80 年代后期，国产耐候塑料遮阳网试制成功，首先在蔬菜生产上进行应用研究和示范推广，并迅速在花卉和茶叶生产上推广应用，1999 年度遮12阳网覆盖栽培面积已达 137 万公顷。（7）注重环境保护，发展绿色农产品随着生活水平的日益提高，人们越来越注重农产品的品质，对无公害绿色农产品的需求越来越大。但是在设施农业生产中，为了获得高效益，往往大量施用化肥和农药，影响了蔬菜产品的品质，另外加上大棚温室等设施内环境封闭，出现了一些不利农产品生长的因素。如设施内有毒有害气体的危害，土壤次生盐渍化障碍和连作障碍，这些都对农产品的品质造成不良影响，并且已经得到相关科技和生
40、产人员的重视和研究，提出了有效的防治措施，实行设施无公害绿色产品的生产是今后的发展方向。七、目前发展设麓农业主要有哪些技术在设施栽培方面主要包括以下技术：(1)地膜覆盖栽培地膜覆盖栽培可以直接应用于大田，也可以用在温室大棚等设施内。目前应用较多的塑料薄膜一般是质地很薄的聚乙烯透明薄膜(只用 1 季)。采用地膜覆盖土壤，可以提高地温，保持土壤水分，促进有机质的分解，提高作物产量。可使喜温作物种植区域向北推移 24 个纬度，即延长无霜期 1015 天，提高旱地水分利用率 3050，在中、轻盐碱地上，配合营养钵育苗移栽，使棉花、玉米保苗率达 8090。现在已研制出吸光、抑制杂草滋生的塑料地膜，同时用
41、生物技术正在研制可降解、无公害的生物地膜。另外，配合地膜覆盖栽培研制出铺设地膜的各种型号的覆盖机具。(2)园艺作物的温室栽培近代园艺作物温室栽培主要包括塑料大棚温室栽培和现代化玻璃温室栽培两类。由于可以自动控制室内的温度、湿度、灌溉、通风、二氧化碳浓度和光照，每平方米温室一年可产番茄 3050 千克，黄瓜 40 千克，或产月季花 180 枚，相当于露地栽培产量的 10 倍以上。当前，现代化温室发展的主要问题是能源消耗大、成本高，因此，近年来一些发达国家大力研究节能措施。如室内采用保温帘、双层玻璃、多层覆盖和利用太阳能等技术措施，节省能源 50左右。另外，有些国家，如美国、日本、意大利等国开始把
42、温室建在适于喜温作物生长的温暖地区，也减少了能源消耗。(3)温室无土栽培技术13无土栽培技术是随着温室生产发展而研究采用的一种最新栽培方式。由于它所用的基质营养液或无基质营养液中完全具有，甚至超过土壤所供给的各种营养物质，因此更有利于各类作物的生长发育。目前世界上已有 100 多个国家将无土栽培技术用于温室生产。(4)植物工厂化生产技术植物工厂是继温室栽培之后发展的一种高度专业化、现代化的设施农业。它与温室生产不同点在于，完全摆脱大田生产条件下自然条件和气候的制约，应用近代先进设备，完全由人工控制环境条件，全年均衡供应农产品。目前，高效益的植物工厂在某些发达国家发展迅速，初步实现了工厂化生产蔬
43、菜、食用菌和名贵花木等。美国正在研究利用“植物工厂”种植小麦、水稻以及进行植物组织培养和快繁、脱毒。由于这种植物工厂的作物生产环境不受外界气候等条件影响，蔬菜如生菜种苗移栽 2 周后，即可收获，全年收获产品 20 茬以上，蔬菜年产量是露地栽培的数十倍，是温室栽培的 10 倍以上。此外，在植物工厂可实现无土栽培，不用农药，能生产无污染的蔬菜等。目前，世界上只有 28 个植物工厂，由于设备投资大，耗电多(占生产成本一半以上)，因此研究降低成本是今后的主要课题。设施畜禽养殖主要有以下技术类型：(1)工厂化养畜禽技术工厂化畜禽养殖的实质是以畜禽舍创造最适宜的卫生环境和小气候，以机械、电器代替手工劳动，
44、以先进的畜牧业技术(包括饲料配合、现代饲养管理方式及先进的繁殖技术)改善生产流程，从而取得高的劳动生产率，良好的饲养效率，最大的经济效益，达到高产、高效、优质、低耗的目标。工厂化畜禽养殖自 20 世纪 70 年代兴起，现在已发展到工厂化养鸡、养猪、养肉羊和养奶牛诸生产领域。其中以工厂化养鸡规模最大、效益最高，现被广泛采用。(2)塑料暖棚畜禽养殖技术在寒冷地区，冬季用塑料棚养畜禽，因成本低廉，近年也获较多应用。一般用厚度 300 微米的两层薄膜，中间用聚苯乙烯填充保温，内壁膜一般用白色或银色以反射光和热，外层多用黑色塑料膜以增加热量吸入，目前主要用于养鸡、猪、羊等。(3)草地围栏及供水系统围栏养
45、殖采取优化生物各个发育阶段的生态环境，实现在野生环境下围栏，分阶段半人工养殖的一种方法，这种方法具有较强的适用性和科学性，既保持了生物的野生品质，又提高了养殖的经济效益。太阳能、电围栏以及放牧场防14冻供水系统是现代化草地建设最基本的措施，美国、澳大利亚等国已普遍采用。(4)其他畜牧业的设施目前国外研制出的畜牧业设施还有：比较先进的装卸和运输家畜(禽)的装置和设备；保护畜禽免受气候、疾病和应急因素影响的设施；饲料储藏、调制加工的装置和设备；有效地处理和利用畜禽粪便的装置等。设施渔业生产技术主要有以下类型：工厂化渔业养殖技术：我国工业化养鱼的热潮始于 20 世纪 70 年代，当时由上海市水产局投
46、资 40万元建成国内第一个养鱼车间。近年来，东北、中原、西北地区以及黄渤海的山东半岛和辽东半岛，工业化养鱼发展较快；南方主要是温室养鳖、养鳗、河蟹育苗等，北方主要是陆基室内养殖牙鲆、大菱鲆、半滑舌鳎等海水鱼类。目前除几家引进国外设备的养鱼工厂比较先进外，多数单位还停留在较初级的水平。现阶段工厂化养殖较发达的品种是海水品种，主要集中在环渤海地区的山东、河北、辽宁、天津等省市。目前全国工厂化养殖面积超过 1000 万平方米，其中山东省就超过 500 万平方米，主要品种有牙鲆、大菱鲆、鲍鱼等。该技术核心内容是水体消毒、净化，池底排污，增氧及控温技术。在年平均产量和用水量方面该技术用于养殖高品质、高经
47、济附加值的水产名特优新品种，生产绿色、安全、环保的水产品，将获得较高的经济效益。网箱渔业养殖技术：我国的海水网箱养殖始于淡水养殖，1980 年海水网箱养殖始于广东的惠阳、珠海。截至 2004 年，全国有海水传统网箱 70 万个，养殖水体约 1890 万平方米，截至 2004 年底，全国有深水网箱达 2700 多只，养殖水体达 351 万平方米，理论产量可达 49140 吨。淡水网箱是水库、湖泊及大型河道的主要养殖方式。20 世纪 70 年代通过网箱培育滤食性鱼类鱼种等措施开始进行网箱养殖。全国各大水库普遍发展了网箱养鱼，网箱养殖吃食鱼类的技术日趋完善并推广后，形成了增殖、养殖相结合的新格局，大
48、大提高了水库养鱼的产量。八、农业栽培设施的种类有哪些农业栽培设施的主要作用是利用人为材料制造生物的适宜生活空间并调节15生长环境，以人为的力量来保护生物。目前国内主要的农业栽培设施按照设施的基本构造可以分为简易设施，塑料拱棚，各种类型的温室和现代植物工厂。简易设施是指风障、温床和地膜覆盖等规模较小、功能简单的生产设施。塑料拱棚是指不用砖石结构作维护，只以竹、木、水泥或钢材等杆材做骨架，用塑料薄膜覆盖的一种拱形的塑料棚。按照其规模的大小可以分为小拱棚、中拱棚和大棚。其中中、小型拱棚一般均为竹木结构，大棚除竹木结构外，可以采用水泥、钢架结构，它和温室相比，具有结构简单、建造和拆装方便，一次性投资较
49、少等特点。温室又称暖房，是以采光覆盖材料作为全部或部分维护结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节供栽培植物的建筑。按照构造特点可以分为 Et 光温室、塑料温室、玻璃温室等类型。其特点是保温性能好、坚固耐用，是我国保护地栽培主流设施类型。植物工厂是指利用现代化农业栽培、生物工程、材料科学、计算机等先进的技术在一个像工厂厂房一样的密闭的空间中、配合电脑调控设施进行作物种植的生产方式。作物的生长过程不受自然环境的影响，产品的产量和质量均得以大幅度的提高。作物的生产过程完全实现了机械化和自动化，劳动强度大大降低了，而生产效率则大为提高。因此，植物工厂被称为是 21 世纪的未来农业。9.什么是风障畦?其性能和应用有哪些在我国多风季节或地区，在栽培畦迎风面设有挡风屏障，构成风障畦。风障畦具有削弱风速，减少地面有效辐射，提高风障畦土温和气温，减弱土壤蒸发和植物蒸腾的作用。现代风障畦除采用竹竿、芦苇、玉米秸、谷草外，还采用塑料网、塑料薄膜、塑料板材等作为风障的材料。风障一般在畦的北侧，向南倾斜 75。80。 。搭建时先搭好主架，背侧盖玉米秸、谷草等。我国传统的风障畦有小风障畦和大风障畦之分。小风障畦结构简单，在栽培畦北侧垂直树立高 12
