設(shè)施園藝發(fā)展概況

1、設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展 前言 摘要摘要：近年來中國設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)繁榮方面發(fā)揮了重要作用，在作物栽培管理技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)和溫室工程技術(shù)及配套裝備等方面也取得較迅速的發(fā)展。文章概述了國內(nèi)外設(shè)施園藝的發(fā)展概況與趨勢(shì)，從設(shè)施裝備、科技含量、連作障礙等方面分析了目前中國設(shè)施園藝存在的主要問題。 根據(jù)實(shí)際情況對(duì)中國設(shè)施園藝的持續(xù)發(fā)展提出了相關(guān)的重點(diǎn)研究方向：要加強(qiáng)溫室結(jié)構(gòu)裝備和環(huán)境精確控制技術(shù)、無土栽培技術(shù)、病蟲害可持續(xù)控制技術(shù)、連作障礙克服技術(shù)、設(shè)施園藝專業(yè)品種培育技術(shù)等的研究。并從加強(qiáng)政策宏觀調(diào)控，加大科技創(chuàng)新投入力度，加強(qiáng)設(shè)施裝備標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，完

2、善園藝產(chǎn)品供求預(yù)警及構(gòu)建質(zhì)量安全控制長效機(jī)制等方面提出了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展措施與建議。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：設(shè)施園藝；日光溫室；大棚；無土栽培；發(fā)展概況；產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)Artificial Protected Horticulture 設(shè)施園藝是通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程、機(jī)械技術(shù)和管理技術(shù)改善局部環(huán)境，以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的一種環(huán)控農(nóng)業(yè)，是作物栽培技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)與溫室工程技術(shù)高度交叉融合的產(chǎn)業(yè)。設(shè)施園藝科技含量高，是一個(gè)國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一，發(fā)展設(shè)施園藝是由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要組成部分。目前，許多國家發(fā)展了大規(guī)模的現(xiàn)代設(shè)施園藝，并成為其支柱產(chǎn)業(yè)，從設(shè)施栽培專用品種、栽培方式、溫室配

3、套控制技術(shù)及設(shè)備等方面推出標(biāo)準(zhǔn)化成套模式。歐美及日本等發(fā)達(dá)國家在發(fā)展設(shè)施園藝過程中，不僅能高水平地進(jìn)行設(shè)施建設(shè)和能源利用，并且配套有先進(jìn)的栽培、管理技術(shù)，獲得極高的經(jīng)濟(jì)效益。 目前，荷蘭已建成 1.1 萬 hm2玻璃溫室，主要以文洛（Venlo）型連棟溫室為主，其中約 50%用于種植月季、菊花、百合、小蒼蘭及蘭花等觀賞植物，每年出口總額超過 60 億美元，其余玻璃溫室則主要用于番茄、黃瓜和辣椒等蔬菜生產(chǎn)，其中番茄產(chǎn)量可達(dá)800 thm-2、黃瓜產(chǎn)量可達(dá) 1 000 thm-2，達(dá)到了極高的產(chǎn)量和效益水平。以色列設(shè)施園藝面積約 2.6 萬hm2，溫室工程、新品種培育、栽培管理和節(jié)水灌溉等方面研究

4、和應(yīng)用都處于世界領(lǐng)先水平，番茄產(chǎn)量高達(dá) 480 thm-2，而溫室種植玫瑰花最高產(chǎn)量達(dá) 320萬株/hm2。日本與韓國設(shè)施園藝也較為發(fā)達(dá)，在設(shè)施環(huán)境調(diào)控、設(shè)施專用品種選育和無土栽培技術(shù)等方面都處于亞洲領(lǐng)先地位。中國發(fā)展設(shè)施園藝可有效提高土地產(chǎn)出率、資源利用率和社會(huì)生產(chǎn)率，對(duì)保證農(nóng)產(chǎn)品供給，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收，增強(qiáng)中國農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力都具有十分重要的意義。Protected HorticultureGreenhouseA greenhouse (also called a glasshouse, or, if with additional heating, a hothouse) is a

5、structure with walls and roof made chiefly of transparent material, such as glass, in which plants requiring regulated climatic conditions are grown. These structures range in size from small sheds to industrial-sized buildings. A miniature greenhouse is known as a cold frame. The interior of a gree

6、nhouse exposed to sunlight becomes significantly warmer than the external ambient temperature, protecting its contents in cold weather.Many commercial glass greenhouses or hothouses are high tech production facilities for vegetables or flowers. The glass greenhouses are filled with equipment includi

7、ng screening installations, heating, cooling, lighting, and may be controlled by a computer to optimise conditions for plant growthVenlo溫室 Venlo型溫室20世紀(jì)50年代起源于歐洲的荷蘭，是中國目前應(yīng)用最廣，使用面積最多的溫室結(jié)構(gòu)。一跨為三尖頂，溫室具有小屋頂，多雨槽，大跨度，格構(gòu)架結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，內(nèi)部可方便地設(shè)備隔間；溫室采用熱鍍鋅鋼制骨架、產(chǎn)聚碳酸酯中空板覆蓋材料，鋁合金型材或?qū)Ｓ镁厶妓狨ミB接/密封卡件。 中國設(shè)施園藝發(fā)展現(xiàn)狀 1978 年不足 0.7 萬

8、 hm2發(fā)展到 2013年的 187.4 萬 hm2，成為世界設(shè)施園藝第一生產(chǎn)大國，栽培作物已從單一的蔬菜擴(kuò)展到瓜果、食用菌、中草藥、花卉等多種經(jīng)濟(jì)作物領(lǐng)域。栽培地域也不斷擴(kuò)大，目前中國所有?。▍^(qū)、市）都有設(shè)施園藝生產(chǎn)，不同地區(qū)設(shè)施形態(tài)也各具特點(diǎn)。北方主要發(fā)展高效節(jié)能日光溫室，南方則以塑料大棚及簡易設(shè)施栽培為主。根據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司統(tǒng)計(jì)，2008-2013 年，中國設(shè)施園藝（包括連棟溫室、日光溫室、塑料大棚）栽培總面積從 81.3 萬 hm2增加至 187.4 萬 hm2（表 1），平均年增長率為 18.5%。從產(chǎn)地分布看，遼寧、山東、河北、江蘇是中國設(shè)施園藝發(fā)展最快的 4 個(gè)省，約占全國設(shè)施面

9、積的 58.8%。這些地區(qū)利用充足的光照資源發(fā)展節(jié)能日光溫室，實(shí)現(xiàn)越冬及早春果菜生產(chǎn)。長江中下游地區(qū)主要發(fā)展塑料大棚等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)冬季果菜、根菜、葉菜的生產(chǎn)。國外設(shè)施園藝發(fā)展 國外設(shè)施農(nóng)業(yè)特點(diǎn)2.2.1 先進(jìn)工業(yè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)施園藝 國外發(fā)達(dá)國家已將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到園藝作物的育苗、耕作、施肥、病蟲害防治及農(nóng)產(chǎn)品的收獲、分裝、儲(chǔ)藏、保鮮等過程，節(jié)約了大量勞動(dòng)力。目前，荷蘭、日本、美國、以色列、韓國開發(fā)出的耕作、移栽、嫁接、施肥、噴藥、采摘、移栽、消毒等配套機(jī)器人裝備，荷蘭開發(fā)的溫室屋面自動(dòng)清洗裝置，用于清洗溫室玻璃灰塵，大幅度提高了溫室的透光率。在園藝產(chǎn)品采收及后加工過程中，發(fā)達(dá)國家也廣泛使用自

10、動(dòng)化機(jī)器，在包裝、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)品快速分級(jí)等過程基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化。2.2.2 高新技術(shù)在設(shè)施園藝中大量應(yīng)用 設(shè)施園藝是多種高新技術(shù)集成的平臺(tái)，包括計(jì)算機(jī)控制、物聯(lián)網(wǎng)、無土栽培、生物技術(shù)、物理化學(xué)技術(shù)、新材料及新能源利用等，是多個(gè)學(xué)科交叉的集成體?，F(xiàn)代化計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和傳感器技術(shù)已使設(shè)施園藝向工廠化、數(shù)字化、智能化發(fā)展，基于數(shù)字化的模型能夠?qū)厥疫M(jìn)行準(zhǔn)確的管理。從育苗、定植、栽培、施肥、灌溉等過程，發(fā)達(dá)國家設(shè)施園藝已基本實(shí)現(xiàn)智能化操作管理，可根據(jù)作物生長特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度等，為植物創(chuàng)造最適宜的生長環(huán)境。歐美一些現(xiàn)代化溫室采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、逐步實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)化。日本、韓國在

11、設(shè)施環(huán)境調(diào)控技術(shù)方面處于亞洲領(lǐng)先地位。節(jié)能減排也是歐美國家研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，主要包括提高溫室覆蓋材料的透光率、優(yōu)化溫室結(jié)構(gòu)、減少熱能損失、熱能多用途利用，大大降低了單位產(chǎn)量的能耗。LED 作為補(bǔ)光光源也是目前國外節(jié)能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，與傳統(tǒng)鈉燈相比，LED 光源節(jié)能效率可達(dá) 50%以上，并且光源的使用壽命大幅延長。2.2.3 無土栽培技術(shù)的廣泛應(yīng)用 無土栽培以人工制造的作物根系環(huán)境取代了土壤環(huán)境。可有效解決傳統(tǒng)土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分的供應(yīng)矛盾，作物根系處于最適宜的環(huán)境條件，從而充分發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力。目前無土栽培最發(fā)達(dá)的國家是荷蘭，所有溫室蔬菜生產(chǎn)都采用無土栽培技術(shù)。商業(yè)性無土栽

12、培以基質(zhì)培為主，荷蘭基質(zhì)栽培占無土栽培面積的90%以上。無土栽培改變了傳統(tǒng)的種植模式，可以避免設(shè)施栽培出現(xiàn)土壤連作障礙，作物的產(chǎn)量大幅提高，產(chǎn)品品質(zhì)也有顯著改善。2.2.4 選育出大量設(shè)施園藝專用品種 品種是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)今設(shè)施園藝發(fā)達(dá)國家都非常注重溫室專用品種的培育，根據(jù)不同地區(qū)，有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)施園藝專用品種的研發(fā)。在品種的選育過程中，細(xì)胞組織培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交、原生質(zhì)體融合、遺傳標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于育種中，在茄子、番茄、甜椒、黃瓜及葉菜類作物上培育出一大批優(yōu)良品種，歐美國家憑借其創(chuàng)新能力，使其設(shè)施園藝作物種子在世界上處于壟斷地位。2.2.5 環(huán)境保護(hù)應(yīng)用于設(shè)施園藝

13、 設(shè)施園藝高產(chǎn)出是以投入高，耗能高為前提，大量農(nóng)藥、化肥的使用會(huì)導(dǎo)致環(huán)境惡化，發(fā)達(dá)國家已把環(huán)境保護(hù)技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用于設(shè)施園藝。如通過釋放害蟲天敵已取得很好的防治效果，蚜蟲、白粉虱及斑潛蠅等主要害蟲天敵已商業(yè)化，可以通過“以蟲治蟲”的方式，來防治害蟲，大大降低了農(nóng)藥的用量。巖棉是一種比較好的無土栽培基質(zhì)，在歐美國家有大量應(yīng)用，但由于巖棉在自然界不易降解，大量使用過的舊巖棉會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。加拿大、荷蘭等國家已經(jīng)研制出可以替代巖棉的易降解的新型基質(zhì)，以減輕對(duì)環(huán)境污染的壓力。荷蘭等國采用熊蜂給番茄授粉，取代傳統(tǒng)的震蕩授粉及噴施化學(xué)激素，既提高了番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)，又降低了勞動(dòng)力成本。中國設(shè)施園藝發(fā)展

14、特點(diǎn) 3.1 設(shè)施園藝增效明顯 2008 年全國設(shè)施園藝總產(chǎn)值為 7 079.8 億元，占園藝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的 51.3%，利用 22%的播種面積，創(chuàng)造了 36.8%的產(chǎn)量，63.1%的產(chǎn)值。2010 年設(shè)施園藝總產(chǎn)值約 7 400 億元。目前，全國設(shè)施園藝年產(chǎn)值已超過 1 萬億元，部分省份設(shè)施園藝收入已超過當(dāng)?shù)剞r(nóng)民純收入一半以上。與露地種植相比，設(shè)施園藝通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)境調(diào)控從而大幅度提高單產(chǎn)效益，產(chǎn)值則比露地生產(chǎn)提高 3-5 倍。 3.2 高新技術(shù)逐步應(yīng)用于設(shè)施園藝3.2.1 溫室設(shè)施裝備水平和環(huán)境控制技術(shù)不斷提高隨著中國設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，設(shè)施裝備水平也逐漸提高。現(xiàn)代化連棟溫室、日光溫室的設(shè)計(jì)和

15、建造水平不斷提高，溫室的各項(xiàng)性能顯著改善。環(huán)境控制技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)施園藝研究的重要內(nèi)容，中國已開發(fā)了一系列的設(shè)施園藝環(huán)境控制系統(tǒng)，如溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、肥水一體化自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)，可以更加精確和高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)控制；在栽培環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制方面，基于云技術(shù)、無線傳感器的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究也取得顯著進(jìn)展。中國設(shè)施園藝環(huán)境控制系統(tǒng)正朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化和無線化發(fā)展。3.2.2 無土栽培技術(shù)和連作障礙調(diào)控技術(shù)已獲廣泛應(yīng)用 中國無土栽培系統(tǒng)主要包括水培和基質(zhì)栽培兩大類，其中基質(zhì)栽培占 95%以上。由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研發(fā)的有機(jī)生態(tài)型無土栽培是中國無土栽培的主要形式，占全國無土栽培總面積

16、 75%以上；3.2.3 資源利用率逐步提高，節(jié)能環(huán)保設(shè)施技術(shù)成為設(shè)施園藝發(fā)展方向 中國設(shè)施園藝建設(shè)以合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源為原則，各個(gè)地區(qū)都研發(fā)了具有各自特點(diǎn)的技術(shù)應(yīng)用于日光溫室及連棟溫室，研究開發(fā)了多種新型節(jié)能日光溫室結(jié)構(gòu)和新型高透光、防老化、防霧、高保溫的新型復(fù)合溫室覆蓋膜，研發(fā)和使用新型保溫材料、高效降溫設(shè)備和相變蓄熱墻體等，綜合節(jié)能率可達(dá) 11.6%38.5%。非耕地有效利用也取得了顯著進(jìn)展，西部地區(qū)利用充足的光能資源和非耕地資源，利用秸稈和沙為栽培基質(zhì)進(jìn)行主要設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了非耕地的有效利用。膜下滴灌等微灌技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用，肥料利用率提高 1 倍。肥水一體化使用技術(shù)和配套控制裝備的研發(fā)也取得了長足的進(jìn)步，有效替代了國外類似產(chǎn)品的進(jìn)口。另外，中國設(shè)施作物病蟲害防治技術(shù)，農(nóng)藥殘留控制技術(shù)等方面也取得了顯著進(jìn)步。通過選育抗病、抗蟲品種，推廣應(yīng)用了防蟲網(wǎng)、性誘劑、黏蟲板、硫磺熏蒸、生物農(nóng)藥和有色薄膜等環(huán)境友好型病蟲害防治技術(shù)，減少了農(nóng)藥使用對(duì)環(huán)境的危害。病蟲害生態(tài)防治技術(shù)，對(duì)病蟲害進(jìn)行早期預(yù)測(cè)，利用生物農(nóng)藥及天敵昆蟲進(jìn)行有效防治等都