國內外設施農業發展現狀
——兼論促進我國設施農業發展對策

朱 龍 陳 杰 吳筱棟 朱 悅 吳軍輝 劉 俊

(1.上海市寶山區農機站，上海 201900 ； 2.同濟大學新農村發展研究院 上海 200092)

設施農業(protected agriculture)是采用人工技術手段，改變自然條件，創造出適宜于植物或者動物生長的環境條件，使之能夠不受外界環境因素制約全天候、周年化生產的農業生產系統。設施農業是農業生產中交叉型、綜合型以及應用型的生產系統，它的主體就是環境安全型溫室、圈舍以及菇房。設施農業的關鍵是利用各種建筑和設施，為植物或動物提供一種相對理想的生長環境，能夠使得植物或動物在不適宜其生長的季節和氣候條件下，也能正常的生長。它根據不同的種養品種需要設計成不同設施類型，同時選擇適宜的品種和相應的栽培技術[1-3]。設施農業在農業生產中具備高科技、反季節和多樣性的特色，在投入產出上屬于高投入、高產出、高效益。不同的國家，設施農業，也可以稱為工廠化農業、可控環境農業、保護地農業以及設施農業，這些名稱只是在文字表達上有所不同，但其實質內涵是一致的[4]。伴隨著當代信息技術的持續發展進步，設施農業也正朝著智能化、無人化、高效化的方向發展。

1 設施農業發展概況

據2017年調查數據顯示，全世界設施農業總面積達到460萬hm2，主要分布在亞洲、歐洲和美洲[5-9]，其中，東亞的中國、韓國和日本，歐洲的荷蘭、美洲的美國都是設施農業面積較大的國家，特別是東亞三國，由于傳統的飲食習慣，蔬菜的人均需求量較大，所以依托于蔬菜生產發展起來的設施農業發展也極為迅速，僅中國、日本和韓國3個國家的設施農業面積之和就占世界設施農業總面積的82.90%[10-15]。

1.1 設施類型

設施農業中用于生產的各類設施，可以按一定的規律進行分類。按結構分，可以分為文洛型(venlo)、圓拱形、全開型以及我國獨有的坡面日光溫室；按被覆的材料，可以分為玻璃溫室、塑料薄膜溫室和PC陽光板溫室，比重是最大的是塑料薄膜溫室(含中小拱棚)，面積接近292萬hm2，占比為63.5%，以亞洲國家面積最多。玻璃溫室近幾年普及較快，構造大多為文洛型(venlo)連棟溫室，面積約為6萬hm2左右，占比約為1.2%，主要集中在歐洲荷蘭及北歐和美國[7]。

1.2 設施作物

設施作物的生產對象首先是園藝作物，包括蔬菜、水果和花卉，在園藝作物中，又以蔬菜種植面積最大，蔬菜占整個設施栽培總面積的85%以上，以茄果類、瓜類和綠葉菜為主；其次，為觀賞植物，大多數是盆花和切花。近幾年，既可作為水果也可作為蔬菜的草莓設施生產發展迅速[16]。我國除了進行設施園藝作物生產以外，中草藥和食用菌的設施生產也正在逐步發展[17-18]。歐美一些發達國家，特別是荷蘭，大力發展高附加值的鮮切花和盆栽花卉設施生產，如荷蘭花卉的生產全部在溫室內進行，生產的鮮切花和觀賞植物約占世界花卉市場的80%，每年出口總額占國際市場花卉貿易的60%，占歐洲市場的70%[19-20]。

1.3 栽培技術

一些發達國家，都有契合自己國家設施生產發展的特色設施栽培技術，其中荷蘭主要是發展以巖棉栽培為主的無機基質營養液循環無土栽培，日本發展營養液土壤栽培和營養液膜栽培(FT栽培技術)，美國則發揮自己國家信息和計算機技術發達的條件，開發營養液智能反饋調節栽培系統和技術，能夠根據植物吸收的水分和養分，營養液中剩余的養分以及預先制定的營養液配方，用計算機自動調整每次灌溉和施肥，提高無土栽培植物養分和水分的吸收利用效率。以色列則根據自己國家是一個沙漠化缺水的國家，大力發展以滴灌、微噴灌栽培為主的高效節水設施農業[21-22]。

2 國外設施農業發展的特點

2.1 集約化發展

一個產業的持續發展，必然離不開效益，而要獲得效益，必須具備一定的規模。如果設施生產產值的增加低于設施生產土地、人力、運維和農資投入的增加，是難以實現設施生產的可持續發展。要的是設施農業的效益不斷提升，發展大型化、規?；?、集約化的設施農業是一個關鍵舉措，只有這樣，才能提高設施農業土地利用率、方便機械化作業、進行集約化生產，提升環境控制穩定性以及提升產品質量和產量。因此，農業生產技術發達的國家溫室普遍趨向大型化、工廠化、集約化的方向發展，美國和荷蘭新建的溫室規模至少在1 hm2以上[19]。

2.2 植物生產工廠化

用工業生產的理念、管理和技術進行農業生產是近幾年國外設施農業發展的一個重要特征。農業，特別是設施農業，已經不是那種靠天吃飯的傳統農業，設施農業被賦予了“工業化技術+農作物生產”的內涵，通過類似于工業生產廠房的設施進行精準農業生產，集生物技術、工程技術和系統管理于一體，使農業生產從自然生態束縛中脫離出來，按計劃周年性進行植物產品生產[23-24]。

2.3 設施生產智慧化

隨著互聯網、大數據、云平臺等技術的普及以及傳感器等硬件設備價格的下降和穩定性的提升，設施生產正在向智能化控制和網絡化管理的方向發展。荷蘭的花卉生產已經實現了生產管理、包裝儲運、自檢自控的自動化控制，實現了鮮花生產的智能化[25-26]。日本在傳統的精細化設施農業發展的基礎上，近年來也著力于更先進的植物工廠的發展，截至2016年底，完全密閉的“完全人工光型”以及在玻璃溫室基礎上升級提升的“人工光與太陽光并用型”植物工廠已超過200家，能夠實現農作物周年連續生產和產品供應[27]。

3 我國設施農業發展的特點

3.1 生產規模逐步擴大

我國是一個農業大國，近幾年在綠色轉型發展、節能減排增效思想的指導下，各地都在探究摸索效益農業的發展道路。設施農業在整個農業產業中，是屬于相對“高投入” “高產出” “高效益” “高科技”的產業，各地發展效益農業和脫貧攻堅都把目標瞄準了設施農業，20世紀70年代，我國設施農業面積僅為0.7萬hm2，隨著時間的推移，到了20世紀末，我國設施農業進一步普及推廣，設施面積已經達到了86.7萬hm2。隨著地域匹配型、氣候適應性的農業設施及其相應栽培管理技術的研究開發和推廣應用，資金支持和投入力度的增大，我國設施農業生產規模逐年擴大。截至2017年底，我國設施農業面積突破了370萬hm2，在短短20年間體量翻了4～5倍，已成為世界設施農業生產大國，面積和產量都居世界第一[28-29]。

3.2 地域特色明顯

因為我國幅員遼闊，自然條件差異巨大，所以我國不同的地域都結合各自的自然條件，因地制宜地發展符合地域條件的設施生產?！澳洗笈锉比展狻笔俏覈O施農業發展的基本格局，南大棚是指在我國南方地區，包括華南、西南、華東、華中地區，以發展塑料大棚為主，塑料大棚也是這些地區設施生產的主要設施類型，當然這些年塑料大棚也朝著大型化、聯棟化的方向發展[30]；我國北方地區，包括華北、東北、西北地區，則以發展日光溫室為主，這些地區的絕大多數設施都是日光溫室，北方日光溫室也在不斷地進行升級改造，形成具有鮮明特征的結構類型，如薊春型、連棟型、陰陽型、壽光7代等新型溫室[31-33]。

3.3 設施裝備逐漸升級

我國設施農業發展，應該走一條外部引進吸收，內部創新提升相結合的道路。20世紀70年代，許多研究人員去荷蘭、日本、美國、以色列等國家學習交流，又從這些國家引進了一些先進的設施設備，如荷蘭的文洛型溫室、普瑞瓦的溫室控制系統和自動灌溉系統、日本的設施用小型農機具、美國的多層充氣溫室、以色列的水肥一體化設施設備。在學習和引進這些設施設備之后，我們的消化吸收、提升和創新的步伐一直沒有停止，目前設施農業的各類溫室、控制系統、栽培設備、專用農資都已經實現了國產化生產，并在生產過程中通過自我創新，逐步形成了一些具有自主知識產權的設施裝備以及生產技術，并已經應用到了不同的設施作物生產中，帶動了設施生產的技術提升，取得了良好的經濟效益[34]。

4 我國設施農業發展對策與建議

4.1 市場先行

在我國農產品總體供大于求，優質農產品比重有待提升，市場營銷相對滯后的前提條件下[35]，發展設施農業首先要認真調查、分析和研究總結市場信息，準確地研究定位重點發展生產什么農產品，采用設施農業生產這種農產品的優勢在什么地方，農產品的銷路在哪里、消費人群在哪里、營銷方式是怎樣的，才能有的放矢，做到生產和銷售相匹配、資金和技術相匹配、投入和產出相匹配，不講市場，只講生產，這個產業是難以為繼的。

4.2 人才建設

21世紀是世界經濟發展的時期，是科學力量加強的時期，也是數字信息爆炸的時期。21世紀人才決定了產業的進步和發展。特別是農業領域，目前我國農業領域的人才“來不了，留不下，用不上，干不了”等問題尤其突出，高素質、高學歷的人才不愿從事農業，不愿在基層一線農業生產企業，即使留下了，也不愿真正長久的從事這一行業。所以，一定要堅持把科教興農、人才強農作為支撐設施農業發展的重大戰略，鼓勵各類涉農科研高校、職業教育學校大力培養設施農業人才，并用各種政策手段和經濟杠桿鼓勵這些學生去基層、去一線，讓人才進得來、留得下、干得久。同時，針對目前設施農業從業者老齡化、低學歷的特點，開展和生產實際緊密結合、因地制宜、形式多樣，深入淺出的培訓和教育，提升設施農業管理者和生產者的科技水平和實際應用能力[28，36]。

4.3 政策引導

政策扶持是促進設施發展的根本保證[37]。一是要制定并且保證落實實施相關的設施農業扶持政策，如土地、人員、服務、營銷等方面的優惠政策。二是要加大財政支持力度，引導和撬動金融資金和社會資本進入設施農業領域，促進國家、地方政府、民間資本、金融資本等多渠道資本以不同的方式投入到設施農業產業中，并建立相應的資金保障機制。同時，還要注意政策的一貫性和連續性，避免政策的朝令夕改，使得基層和一線企業難以適應，也影響了其發展設施農業的積極性。

4.4 技術支撐

任何一個產業的發展，離不開科技進步，設施農業也同樣如此。設施農業發展的主要動力還在于科技進步[26，28]。一方面要向國外發達國家學習，同時也要“洋為中用”充分結合我國的經濟、地域、氣候、生活特點和農業生產實際，發展適合我國國情的設施農業支撐技術，從實用化、可靠性、穩定性、性價比等方面著手，研發設施生產的控制系統和管理系統。從低成本、易操作、高可靠性的角度出發，研發和推廣應用設施小型農耕機械、有機營養基質無土栽培等，使設施支撐技術向著實用、有效、簡易的方向發展，便于推廣應用，也能進一步提升設施生產效益。