設施農業(yè)是外來詞匯，在我國也稱“工廠化農業(yè)”，目前學術界和經濟界還沒有一個統(tǒng)一和權威的定義。一般來說，所謂設施農業(yè)是具有一定的設施、能在局部范圍改善或創(chuàng)造出適宜的氣象環(huán)境因素、為動植物生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件而進行有效生產的農業(yè)。具體地說，設施農業(yè)是指利用人工建造的設施，通過調節(jié)和控制局部范圍內環(huán)境、氣象因素，為作物生長提供最適宜的溫度、濕度、光照、水和肥等環(huán)境條件，使作物處于最佳生長狀態(tài)，從而獲得高產優(yōu)質的農產品。但隨著經濟的發(fā)展和科技的進步，高新技術在設施農業(yè)中的應用之趨勢日趨明顯，設施農業(yè)被賦予新的內涵。與“設施農業(yè)”相比，“設施園藝"的范疇較小。設施園藝是指利用現代工程技術和工程化生產方式為植物創(chuàng)造合理的生長環(huán)境，以期獲得最高的產量、品質和經濟效益的一種高效農業(yè)。但在園藝學家看來，設施農業(yè)中用于植物生產的比重較大，故設施農業(yè)在一定程度上又被稱為“設施園藝"。

　　“日光溫室”產業(yè)作為我國設施農業(yè)產業(yè)中的主體，近20年來已成為農業(yè)種植中效益最高的產業(yè)。它為解決長期困擾我國北方地區(qū)冬季的蔬菜淡季供應、增加農民收人、節(jié)能源、促進農業(yè)產業(yè)結構調整、帶動相關產業(yè)發(fā)展、安置就業(yè)、避免溫室效應造成的環(huán)境污染、提高城鄉(xiāng)居民的生活水平、穩(wěn)定社會等均做出了歷史性貢獻。

　　2國內外溫室產業(yè)發(fā)展與研究現狀

　　2.1我國溫室產業(yè)發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢

　　2.1.1我國溫室發(fā)展歷史。我國是溫室栽培起源最早的國家，在2000多年前就已經能利用保護設施(溫室的雛形)栽培多種蔬菜，至20世紀60年代，中國的設施農業(yè)始終徘徊在小規(guī)模、低水平、發(fā)展速度緩慢的狀態(tài)，70年代初期地膜覆蓋技術引入中國，對保溫保墑起到一定的作用。隨著經濟的發(fā)展和科技的進步，70～80年代，相繼出現了塑料大棚和日光溫室。90年代開始，中國設施農業(yè)逐步向規(guī)?；⒓s化和科學化方向發(fā)展，技術水平有了大幅度提高。隨著近年來國家相關科研項目的啟動，在學習借鑒、吸收消化國外先進技術成果的基礎上，中國的設施農業(yè)有了較快發(fā)展，設施面積和設施水平不斷提高。近代溫室的發(fā)展經歷了改良型日光溫室、大型玻璃溫室和現代化溫室三個階段，但由于各地區(qū)生產狀況、經濟條件和利用目的的差異，至今各階段不同類型的溫室依然并存。

　　2.1.2我國溫室發(fā)展現狀。

　　(1)日光溫室和塑料大棚。設施園藝生產，特別是日光溫室蔬菜生產是近20年來我國農業(yè)種植中效益最大的產業(yè)。目前我國設施園藝面積已達300多萬hm2，總面積占世界首位。其中日光溫室面積約60余萬hm2，占溫室和大棚等大型設施總面積的50%以上，北方地區(qū)約占整個溫室大棚面積的80%以上。設施蔬菜面積占設施園藝總面積的95%以上，設施蔬菜生產總量已超億噸。我國北方地區(qū)的日光溫室經過對其建筑結構、環(huán)境調控技術和栽培技術等方面的不斷改進，初步形成了具有中國特色的設施園藝生產體系――節(jié)能型日光溫室配套栽培技術。在40°n的高寒地區(qū)可實現冬季不加溫生產蔬菜，基本消除了冬春蔬菜淡季，該技術在中國北方地區(qū)得到廣泛應用，南方地區(qū)則大力推廣塑料大棚和遮陽網栽培，解決了夏季防雨降溫的問題。

　　(2)近年來，我國設施園藝工程的總體水平有了明顯提高。設施類型以塑料大棚和日光溫室為主，逐步向大型化、多樣化方向發(fā)展。地方各級政府將設施園藝工程作為發(fā)展現代農業(yè)的切入點，紛紛建立了現代化高效農業(yè)示范園區(qū)。據專家分析，在我國300多萬hm2的設施園藝生產中，代表設施園藝最高水平的大型連棟溫室在我國僅有400多hm2，僅占總面積的0.013%左右。

　　2.1.3我國溫室群環(huán)境智能化管理現狀和發(fā)展趨勢。我國在“九五”、“十五”期間，在科技部領導和組織下，實施了“工廠化高效農業(yè)研究與示范”項目，利用引進的現代化溫室設備及配套技術，通過消化吸收與技術創(chuàng)新，進行了品種選育、設施栽培、配套設備及溫室中溫度、濕度和co2等環(huán)境因素綜合調控技術的研究與攻關，一大批科技成果相繼誕生，有效地推動著我國設施農業(yè)的發(fā)展。國內有關科研院所在溫室環(huán)境管理系統(tǒng)、栽培模式、溫室降溫、補光、除濕和增施co2，等方面也展開了卓有成效的研究工作，初步形成了具有中國特色的現代化設施農業(yè)技術體系。如北京市農業(yè)機械研究所研發(fā)了具有中國特色的節(jié)能日光溫室及適應于不同領域的新型系列溫室、現代化溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)等設施設備；國家農業(yè)信息技術研究中心進行了溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)的研究開發(fā)；中國農業(yè)大學以及中國農科院蔬菜花卉研究所在環(huán)境控制與栽培技術等方面進行了卓有成效的研究，等等。但有關“適合各地方日光溫室群環(huán)境智能化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用”方面的研究和報道較少，即使有，單因素的監(jiān)控系統(tǒng)較多，多因素復合監(jiān)控系統(tǒng)很少且很難大面積推廣。

　　2.2國外溫室發(fā)展與研究現狀

　　2.2.l國外溫室發(fā)展現狀。國外溫室栽培的起源以羅馬為最早。羅馬的哲學家塞內卡(seneca，公元前3年至公元69年)記載了應用云母片作覆蓋物生產早熟黃瓜。20世紀70年代以來，西方發(fā)達國家在設施農業(yè)上的投入和補貼較多，設施農業(yè)發(fā)展迅速。目前，全世界設施農業(yè)面積已達400余萬hm2。荷蘭、日本、以色列、美國、加拿大等國是設施農業(yè)十分發(fā)達的國家，其設施設備標準化、種苗技術及規(guī)范化栽培技術、植物保護及采后加工商品化技術、新型覆蓋材料開發(fā)與應用技術、設施環(huán)境綜合調控及農業(yè)機械化技術水平等都具有較高的水平，居世界領先地位。

　　自20世紀70年代以來，國外設施農業(yè)發(fā)達國家在溫室環(huán)境配套工程技術方面也進行了大量研究，并取得了一些技術成果。以荷蘭為代表的歐美國家設施園藝規(guī)模大、自動化程度高、生產效率高，設施農業(yè)主體沒備溫室內的光、水、氣、肥等均實現了智能化控制；以色列的現代化溫室可根據作物對環(huán)境的不同要求，通過計算機對內部環(huán)境進行自動監(jiān)測和調控，實現溫室作物全天候、周年性的高效生產；美國、日本等國還推出了代表當今世界最先進水平的全封閉式生產體系，即應用人工補充光照、采用網絡通訊技術和視頻技術進行溫室環(huán)境的遠程控制與診斷、由機械人或機械手進行移栽作業(yè)的“植物工廠”，大大提高了勞動生產率和產品產出率。

　　2.2.2國外溫室產業(yè)發(fā)展趨勢。當前，國外溫室產業(yè)發(fā)展呈以下態(tài)勢：溫室建筑面積呈擴大化趨勢，在農業(yè)技術先進的國家，每棟溫室的面積都在0.5hm2以上，便于進行立體栽培和機械化作業(yè)；覆蓋材料向多功能、系列化方向發(fā)展，比較寒冷的北歐國家，覆蓋材料多用玻璃，法國等南歐國家多用塑料，日本則大量使用塑料；無土栽培技術迅速發(fā)展；由于當今科學技術的高度發(fā)展，采用現有的機械化、工程化、自動化技術，實現設施內部環(huán)境因素(如溫度、濕度、光照、co2濃度等)的調控由過去單因素控制向利用環(huán)境計算機多因子動態(tài)控制系統(tǒng)發(fā)展；溫室環(huán)境控制和作物栽培管理向智能化、網絡化方向發(fā)展，而且溫室產業(yè)向節(jié)約能源、低成本的地區(qū)轉移，節(jié)能技術成為研究的重點；廣泛建市和應用噴灌、滴灌系統(tǒng)。過去發(fā)達國家灌溉是以土壤含水量或水位為依據進行水肥管理，而現在世界上正在研究以作物需水信息為依據的智能灌溉監(jiān)控系統(tǒng)，如加拿大的多倫多大學正在研發(fā)超聲波傳感器，可檢測作物缺水程度，以指示灌溉。

　　3溫室產業(yè)中高新技術的應用

　　目前，塑料大棚、溫室大棚應用較多。隨著自動化、智能化等高新技術的應用，出現了智能型溫室，使農業(yè)產品工廠化生產成為現實。工廠化中采用的高新技術主要有無土栽培技術、營養(yǎng)控制技術、co2施肥技術、環(huán)境臨測控制技術、機械化作業(yè)技術、節(jié)水灌溉技術，計算機技術作為一種手段，融于各類技術之中，實現整個系統(tǒng)的自動監(jiān)測與集中控制?？傊O施農業(yè)的發(fā)展集中體現了生物工程、信息工程、農業(yè)工程等多領域的高新技術在農業(yè)生產中的應用狀況，發(fā)展設施農業(yè)產業(yè)必須依靠這些高新技術的進步。

　　4我國溫室產業(yè)發(fā)展中存在的問題及建議

　　4.l存在的問題

　　4.1.1科技含量低。中國的設施園藝無論是在溫室設施本身還是在栽培管理方面，大多數設施結構簡單，栽培管理以傳統(tǒng)的經驗為主，距離數量化和指標化的要求還有相當大的差距。中國溫室市場上目前使用的不少產品，在高品質領域主要以國外產品為主。遮陰網的生產上以瑞典、以色列的高品質產品為主，溫室環(huán)境控制系統(tǒng)領域上國內的產品同樣與國外有相當大的差距，而且國內現有的一些科研成果與真正地推廣應用之間還有一段差距。

　　4.l.2環(huán)境調控技術與設備落后，缺乏理論基礎與量化指標。由于絕大多數園藝設施類型過于簡易，因此對環(huán)境的調節(jié)和控制十分有限。張福墁教授認為，塑料大棚往常在遇到災害性天氣時受損，無法生產。即使在正常天氣，大部分塑料大棚所能進行的環(huán)境調控手段也僅限于通風和避風。日光溫室遇到寒流或連陰(雪)天，光照不足失去熱源和光源時，室內光照、溫度、濕度都會出現不適合植物生長的逆境，輕則減產，重則絕收(如從2008年1月10開始的長達1月之久的連續(xù)降雪天氣)，造成不同程度的經濟損失。

　　4.1.3缺乏與我國相適應的溫室優(yōu)化控制軟件。目前，我國引進溫室的控制系統(tǒng)大多運行費用過高，而自行研制的控制系統(tǒng)又缺乏相應的優(yōu)化軟件，多數仍使用單因子開關量進行環(huán)境因子的調節(jié)。而實際上溫室內的光照、氣溫、地溫、濕度及co2濃度等環(huán)境要素是在彼此關聯(lián)著的環(huán)境中對作物的生長產生影響的，而且環(huán)境要素的時間變化和空間變化都很復雜，當改變某一環(huán)境因子時常會把其他環(huán)境因子變到一個不適宜的水平上。因此，結合溫室內的物理模型、作物的生長模型和溫室生產的經濟模型，開發(fā)出一套與我國溫室生產現狀相適應的環(huán)境控制優(yōu)化軟件是非常重要和十分迫切的。

　　4.1.4中國的溫室建設上盲目性很大。大量的項目在相應的配套設備、人才不到位的情況下，盲目地從國外引進高新技術，盲目地低水平仿制國外產品。溫室種植管理上，產品種植前經過市場考察的很少，往往造成產品積壓，帶來不應有的損失。相關的種植管理方面的研究距離理論化、科學化、系統(tǒng)化地指導生產實踐還有不少差距。溫室企業(yè)在產品的售后配套服務方面尚不夠完善，企業(yè)的品牌意識、誠信意識不夠，相當溫室控制軟件的研究上與國外企業(yè)相比有相當大的差距。

　　4.2發(fā)展建議

　　4.2.1發(fā)展符合國情的現代溫室產業(yè)體系。國外的現代化溫室的確有其獨到之處，其科技含量高、智能化程度高、管理得當。因此，我國應適當引進，以提高我國溫室產業(yè)水平。但我國幅員遼闊、氣候類型多樣、地域條件差別大，經濟、技術、市場條件不一，致使我國不同的地區(qū)農業(yè)生產條件各不相同。要有計劃、有目的地發(fā)展溫室產業(yè)，而不能盲目地照搬某一國家或地區(qū)的模式。必須重視區(qū)域特點，因地制宜，找到適合本地的、先進性與實用性相結合的溫室類型，形成適合中國國情的溫室產業(yè)發(fā)展體系。

　　4.2.2推進溫室產業(yè)的規(guī)?；彤a業(yè)化發(fā)展。設施農業(yè)是一種高投入、高產出、高效益的產業(yè)，只有形成相當規(guī)模的生產，才有可能形成強有力的品牌效應，從而占領市場，使資源優(yōu)勢得到有效開發(fā)與持續(xù)利用，同時帶來巨大的經濟效益。因此，各級政府應在搞好規(guī)劃的基礎上，采取加大投入等政策措施，以有前途、規(guī)模大的龍頭企業(yè)為突破口，集中培育和扶持規(guī)?；臏厥耶a業(yè)基地，加快設施農業(yè)企業(yè)的發(fā)展，進而推進設施農業(yè)的產業(yè)化發(fā)展，切忌盲目投產、政策一刀切、支持引導虎頭蛇尾。

　　4.2.3建設溫室產業(yè)科技創(chuàng)新體系。發(fā)展溫室產業(yè)必須以科技創(chuàng)新為依托。沒有科技含量或科技含量低的溫室產業(yè)，將無法確保溫室產業(yè)得到有效的發(fā)展，其經濟效益電是相當有限的。因此，必須加大科研開發(fā)力度，切實解決溫室產業(yè)中關鍵技術難題，重視溫室產業(yè)相關生物技術的協(xié)作攻關，積極開展溫室產業(yè)配套技術的開發(fā)研究，因地制宜地研制和開發(fā)具有自主知識產權的溫室產業(yè)設備，建立溫室產業(yè)技術創(chuàng)新體系。

　　4.2.4大力提高生產者素質。先進的設施和技術只有由掌握現代科學技術的人來操作，才能使設施和技術的先進性得以發(fā)揮，巨大的增產潛力得以充分體現。目前，我國在溫室產業(yè)的技術開發(fā)、管理等方面極度缺乏高素質的人才，有些關鍵技術的開發(fā)管理與國外水平存在較大差距。因此，必須通過多種方式和途徑，大力普及設施農業(yè)的科學知識，注重培養(yǎng)技術人員和經營管理人才，大力提高勞動生產者素質。