国外设施农业发展趋势

摘要：设施农业是农业发展中最具有活力的新兴产业之一，国外设施农业已发展到较高水平。荷兰、以色列、美国、日本等发达国家在设施环境调控、土壤特性演变、肥水管理、品种选育等方面进行了深入系统地研究，建立起完整的技术体系，使农业生产不再受自然的限制，实现了周年生产，均衡上市。目前，国外设施农业正在向温室建设大型化、室内技术集成化、产品种类多样化、操作技术机械化、生产技术工厂化、覆盖材料多样化、栽培技术无土化、防治技术生物化的方向发展，为我国设施农业发展提供了先进的经验。

关键词：设施农业；设施园艺；温室；技术体系；集成化

设施农业是利用现代工业技术来装备农业，采用工业化生产方式实现集约、高效及可持续发展的现代农业生产体系，是现代生物技术和工程技术的集合，是通过设施及环境调节，为作物营造较为适宜的生育环境，达到早熟、高产、优质、高效的集约化生产方式。目前，国外设施农业已发展到较高水平，设施园艺、集约化养殖生产颇具规模，形成了成套的技术、完整的设施设备和生产规范。国外设施农业发达的国家以高技术、高投入、高产出及可持续发展为切入点，运用自动化、机械化、微电子智能化高新技术，将设施内的温度、湿度、光照、水分、营养、CO2浓度等综合环境自动调控到作物生育所需的最佳状态，生产作业高度自动化和机械化，使栽培环境不受自然条件影响而得到有效控制，从而让农业产品工厂化生产成为现实。包括我国在内的世界各国都非常重视设施农业。设施农业已成为世界各国展示农业科技发展水平的重要标志，是农业发展中最具有活力的新兴产业之一。 国外设施农业发展现状

20世纪70年代以来，荷兰、美国、以色列、日本等国家的设施农业发展迅1)荷兰。荷兰是世界著名的设施园艺发达国家，地域虽小，但拥有世界上最先进的玻璃温室。全国有世界闻名的5大温室制造公司，在计算机智能化、温室环境调控方面居世界领先地位，温室鲜花、蔬菜种植总面积达1．1万hm2，配套温室设施出口额占世界贸易的80％。集成化工业技术在设施农业中被广泛应用。可根据作物对环境的不同需求，由计算机对设施内的环境因子进行全面有效的自动监测与调控。

2)以色列。以色列的温室设备材料、滴灌技术、种植技术均属世界一流，在设施灌溉技术方面处于世界领先地位，其高效节水灌溉系统可把设施土壤的盐渍化程度控制在很低水平。

3)美国。美国的温室多为大型连栋温室，主要分布在南部，以节约能源。北部只发展冬季不加温的塑料大棚。在设施栽培综合环境控制技术方面，美国开发的高压雾化降温、加湿系统及夏季降温用的湿帘降温系统处于世界领先水平。

4)日本。日本是世界上果树设施栽培面积最大的国家，也是世界上最先采用工业成套设备从事水产养殖的国家，几乎所有品种的蔬菜在很大程度上都依赖温室生产。日本的温室配套设施和综合环境调控技术居世界先进水平，所开发的设施栽培计算机控制系统能够全面地对栽培植物的生长环境进行多因素监测与控制，清选、分级、包装等农产品采后加工作业也基本实现了自动化或半自动化。 2 发达国家设施农业的发展趋势

随着科学技术的进步和农业工程技术的发展，集成生物、能源、工程、电子等技术的设施农业内容愈加丰富，呈现以下发展趋势。

1)温室建设大型化。发达国家的生产型温室向大型化方向发展。大型温室设施具有投资小、土地利用率高、室内环境相对稳定、节能、便于作业和工厂生产等优点，表现出经营农户减少、面积增加的态势。荷兰的温室户营规模一般为2 hm2，单栋面积在0．5 hm2以上。日本温室发展方向是单栋面积在5 000 m2 以上，而且温室室高在4．5 m以上，室内空间可进行立体栽培，便于机械化作业。标准化、大型化、规模化和产业化是未来设施农业的发展趋势。

2)室内技术集成化。日本开发出能行走的耕耘施肥机器人以及柑橘、葡萄收获机器人等。美国开发出能辨别秧苗质量并进行分拣的移苗作业机器人。无线传感器网络技术、现代通信技术、智能控制技术、计算机视觉技术、空间技术等高科技被引入设施农业，使设施环境监控系统朝着自动化、智能化和网络化方向发展。

3)产品种类多样化。在种植蔬菜、水果、花卉等温室常规作物基础上，高附加值的香料、药用植物、食用菌、观赏植物等成为温室栽培的新宠。各国又在产品特色上大做文章。以花卉生产为例，荷兰在花卉种苗、球根、鲜切花、自动化生产方面占有绝对优势，美国在草花及花坛植物育种、盆花、观叶植物生产方面处于世界领先地位。荷兰是世界四大种子出口国之一，拥有130个种苗专营公司，4 900个品种，种子出口到100多个国家。

4)操作技术机械化。室内作业机械化与环境调控自动化是工厂化农业的两个重要方面，目的是提高作业者的安全性、舒适性以及生产效率。发达国家已经在设施农业中广泛使用多种小型、轻便、多功能、高性能的设施耕作机械、播种育苗机械、灌溉施肥机械、自动嫁接机械等装备，实现了耕耘、播种、育苗、定植、管理、防治病虫害、灌溉、收获、包装、运输等作业环节机械化。以色列的温室设施在20世纪80年代到90年代期间已更新3代，面积由当时的900 hm2扩展到现在的3 000 hm2，所生产的花卉、蔬菜大量出口，享有“冬季欧洲厨房”的美称。

5)生产技术工厂化。工厂化农业是资金、技术密集型高产高效栽培方式，其核心是对设施内的栽培环境进行有效控制，营造适于作物生长的环境条件。荷兰、美国、法国、日本等发达国家一直致力于研究工厂化农业的成套技术，所研发的计算机智能化调控装置可准确采集室温、叶温、地温、室内湿度、土壤含水量、溶液浓度、CO2浓度、风向、风速、作物生育状况等参数，并将室内温、光、水、肥、气等调整到最佳状态。采用智能化温室综合环境控制系统可节能、节水、节肥、节省农药、提高作物抗病性。各国还通过建设植物工厂来生产莴苣、番茄、药材等。工厂化生产所创造的适于作物生长的环境，促进了单产水平的提高。例如：荷兰生产的蔬菜80％用于出口，温室番茄产量为40～50 kg／m2，黄瓜产量60 kg／m2，商品率高达90％以上。日本、以色列等国家温室单位面积的优质蔬菜产出率亦相当高。

6)覆盖材料多样化。在温室覆盖材料方面，各国有所不同。北欧国家多用玻璃，法国等南欧国家多用塑料，美国多用聚乙烯膜双层覆盖，日本应用聚氯乙烯膜。覆盖材料的保温、透光、遮阳、光谱选择性能渐趋完善，日本、美国开发出的功能膜具有光谱选择、降温、杀菌、防虫等特点。Zigzag新型覆盖材料的透光率达89％，最高达93％～95％。

7)栽培技术无土化。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优点，可向人们提供健康、营养、无公害、无污染的有机食品。无土栽培的营养液可循环利用，能节省投资，保护生态环境，将成为未来的主要栽培方式。欧共体明确规定所有欧共体国家园艺作物都要实现无土栽培。目前，在无土栽培与温室面积的比例方面，荷兰已超过70％，加拿大超过50％ ，比利时达50％。

8)防治技术生物化。保护环境是发达国家发展设施农业的前提。为防治温室内部的化学物质污染。发达国家要求在温室内减少农药使用量，大力发展生物防治技术。如荷兰青椒的生物防治率已达80％～90％。