摘要：設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要建設(shè)任務(wù)。我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)較國外起步晚，在設(shè)施建設(shè)、技術(shù)研究、裝備研發(fā)、資金投入等方面都與國外發(fā)達國家存在較大差距。為了促進我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，推動設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進步，在綜述世界設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分別從國外和國內(nèi)2個方面總結(jié)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點，剖析我國設(shè)施農(nóng)業(yè)存在的不足，并提出針對性的對策建議，以期為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供一些經(jīng)驗和啟示。
設(shè)施農(nóng)業(yè)（protected agriculture）是指利用新型生產(chǎn)設(shè)備、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)、管理技術(shù)調(diào)控溫室、塑料大棚等保護設(shè)施內(nèi)蔬菜、果樹、花卉、雞鴨、豬牛等動植物生長的溫、光、水、土、氣、肥等環(huán)境參數(shù)因子，對動植物的生長發(fā)育環(huán)境進行整體或局部范圍的改善，使動植物生長不受或很少受自然條件制約，在有限的土地上投入較少的勞動力，建立動植物周年連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)動植物高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是屬于生產(chǎn)可反時令性、生產(chǎn)可類型多樣化的高投入、高產(chǎn)出、高效益產(chǎn)業(yè)。美國稱“設(shè)施農(nóng)業(yè)”為“可控環(huán)境農(nóng)業(yè)（controlled environmental agriculture）”，在歐洲及日本等則稱為“設(shè)施農(nóng)業(yè)（protected agriculture）”，而在我國曾使用過“工廠化農(nóng)業(yè)（industrializedagriculture）”的概念，這些名稱只是在文字表達上有所不同，但其實質(zhì)內(nèi)涵是一致的。隨著傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用。溫室大棚可以通過人工的手段構(gòu)建出適宜農(nóng)作物生長的生產(chǎn)環(huán)境，隔絕外部氣候變化的影響，實現(xiàn)農(nóng)作物的全天候生長。國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)與科研機構(gòu)紛紛投入大量的人力、物力，通過研發(fā)智能溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，降低溫室的運營成本，進而提高溫室的綜合經(jīng)濟效益。
1 世界設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展概況
依據(jù)自然氣候條件、地理位置、經(jīng)濟水平和飲食文化等因素，可將世界設(shè)施園藝大致劃分為亞洲、地中海沿岸、歐洲、美洲、大洋洲和非洲六大區(qū)域。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)整體上呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢。
據(jù)2017年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積達到460萬hm2，主要分布在亞洲的中國、韓國和日本，歐洲的荷蘭和阿爾巴利亞，美洲的美國、墨西哥和委內(nèi)瑞拉[6，9]，非洲的埃塞俄比亞和埃及以及地中海沿岸諸國。其中，亞洲是世界設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展最快、面積最大的地區(qū)，僅中國、日本和韓國3個國家的設(shè)施農(nóng)業(yè)面積之和就占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的82.90%。
在設(shè)施農(nóng)業(yè)體量上，中國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達370萬hm2，居世界第一，約占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的80%，意大利緊隨其后位于第二，第三、第四分別為土耳其和韓國。荷蘭在人均設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室面積上位居世界第一。
1.1設(shè)施類型
從設(shè)施類型上看，有近292萬hm2的設(shè)施農(nóng)業(yè)類型是塑料大棚（含中小拱棚），占比約為63.5%，主要分布在中國、韓國、日本以及地中海延岸諸國;塑料溫室類型面積達130萬hm2左右，占比約為28.3%，在中國的江蘇省、遼寧省、山東省等地被廣泛使用;玻璃溫室類型面積達6萬hm2左右，占比約為1.2%，結(jié)構(gòu)大多為文洛型（venlo）連棟溫室，主要集中在亞洲的中國、非洲的埃及、地中海沿岸的土耳其、意大利和西班牙、荷蘭及北歐一些國家;其他類型溫室面積占比約為7%。
1.2設(shè)施作物
從栽培作物看，蔬菜占設(shè)施園藝總面積的85%以上，以番茄、黃瓜、茄子、甜椒等為主;其次為鮮切花和盆栽花卉。從種植地域分布來看，中國、日本和地中海沿岸國家主要種植蔬菜、草莓和葡萄，歐美一些發(fā)達國家以高附加值的鮮切花和盆栽花卉生產(chǎn)為主，如荷蘭花卉的生產(chǎn)全部在溫室內(nèi)進行，生產(chǎn)的鮮切花、觀賞植物約占世界溫室市場的80%，每年出口總額占國際市場花卉貿(mào)易的60%，占歐洲市場的70%。
1.3栽培技術(shù)
從栽培技術(shù)看，荷蘭、美國、日本等發(fā)達國家的設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)處于領(lǐng)先水平。發(fā)達國家在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中非常重視環(huán)境保護和資源循環(huán)利用，實現(xiàn)了生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的經(jīng)營模式;此外，隨著溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化、設(shè)施配套及栽培技術(shù)體系完善，能夠用計算機對作物生長發(fā)育的各種環(huán)境因子進行調(diào)控，使設(shè)施作物生長不受或很少受自然條件制約，實現(xiàn)作物周年連續(xù)生產(chǎn)供應(yīng)，產(chǎn)出的溫室產(chǎn)品能獲得高產(chǎn)量、高品質(zhì)、高利潤，暢銷國際市場。
2 國外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點
2.1單體溫室大型化，溫室結(jié)構(gòu)輕簡化
建造大型化溫室有利于提高土地利用率、方便機械化作業(yè)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、提升環(huán)境控制穩(wěn)定性以及節(jié)省投入資金。因此，國外的溫室普遍趨向溫室大型化、工廠化，溫室結(jié)構(gòu)的輕簡化，溫室材料的研究熱點也集中于以下5個方面：降低設(shè)施結(jié)構(gòu)的遮光面積;提升結(jié)構(gòu)材料的隔熱性能;提高溫室和連接部件的密閉性;延長設(shè)施溫室墻的使用壽命;便于溫室的安裝和拆修。美國加利福尼亞州新建造溫室的單體面積都在1 hm2以上，采用無土栽培技術(shù)生產(chǎn)的番茄產(chǎn)量可達75 kg/m2。荷蘭設(shè)施類型大多選用文洛型連棟溫室，布局采用平行三段式結(jié)構(gòu)，單體溫室面積在4～5 hm2（圖1）。溫室的北面為辦公管理區(qū)，中間區(qū)域為操作車間區(qū)，南面為作物栽培區(qū)，在每個溫室通道安裝自動玻璃感應(yīng)門進行隔斷，并對進出人員執(zhí)行嚴格的消毒管理，以預(yù)防和控制病蟲害的發(fā)生。此外，因鐵天溝散熱約占溫室散熱的16%，荷蘭、以色列等普遍采用中空鋁合金骨架代替?zhèn)鹘y(tǒng)溫室的單層鐵材質(zhì)天溝，不僅減少了設(shè)施溫室的支撐結(jié)構(gòu)，也降低了支撐結(jié)構(gòu)的遮光面積，還有效增加了設(shè)施溫室的采光，提升了保溫效果。
2.2溫室生產(chǎn)引入工業(yè)技術(shù)，設(shè)施農(nóng)業(yè)自動機械化
美國、荷蘭、以色列等發(fā)達國家將工業(yè)領(lǐng)域的先進技術(shù)嫁接到設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中，使設(shè)施農(nóng)業(yè)被賦予了“工廠化+農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵，溫室生產(chǎn)進入高投入、高產(chǎn)出、高效率管理模式，并實現(xiàn)了將溫室各環(huán)境因子調(diào)控成作物生長發(fā)育最適宜的條件，基本擺脫或免受外界環(huán)境因素對作物生長的干擾，達到作物周年生產(chǎn)和均衡上市的目的。目前，以美國、日本、荷蘭、以色列為代表的發(fā)達國家已具備了設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備完善、技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)量穩(wěn)定、質(zhì)量安全可靠等特點，也形成了溫室研究制造、生產(chǎn)要素聚集、生產(chǎn)資料配套、儲藏運輸?shù)葹橐惑w的設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。如荷蘭研制出溫室清洗裝置，用于清洗溫室屋面的落灰來提高溫室的透光率。用智能機器人取代人工生產(chǎn)管理來改善設(shè)施環(huán)境，以提升勞動生產(chǎn)率和保證設(shè)施作業(yè)的均一性和一致性。
2.3設(shè)施農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向低碳節(jié)能、綠色環(huán)保
國外在發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)過程中，以保護環(huán)境、低碳節(jié)能作為前提條件，在探索溫室能源高效利用、保護生態(tài)環(huán)境等方面進行了大量的研究工作。節(jié)能新材料、新技術(shù)和新能源的利用是溫室領(lǐng)域研究的熱點和難點，其中相變儲熱技術(shù)和太陽能的有效利用是最具發(fā)展前景的節(jié)能技術(shù)。一些國家通過對溫室的覆蓋材料進行鍍膜處理來改變材料特性，使其具有阻止長波向外輻射而減少熱損耗的特性來實現(xiàn)節(jié)能效果。荷蘭瓦赫寧根大學(xué)研制出一種可應(yīng)用于溫室加熱降溫的太陽能集熱器，該集熱器可將儲存的多余太陽能轉(zhuǎn)換成電能，從而進行冬季供暖與夏季降溫，節(jié)省能源消耗。歐盟明確要求溫室作物生產(chǎn)全部采用無土栽培，替代費水、費肥、費工的傳統(tǒng)種植方式，可避免土壤連作障礙，生產(chǎn)出健康安全的農(nóng)產(chǎn)品。還有一些國家采用營養(yǎng)液閉路循環(huán)系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的營養(yǎng)液無土栽培技術(shù)，通過對營養(yǎng)液的回收、過濾、消毒等技術(shù)手段，實現(xiàn)節(jié)水30%～40%、節(jié)肥35%～40%，大大提高了營養(yǎng)液的利用效率，也減少了營養(yǎng)液過剩外排造成的面源污染。此外，探索溫室新型補光光源LED也是節(jié)能設(shè)備研制的熱點之一。
2.4物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)深度融合，助推“智慧農(nóng)業(yè)”
隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術(shù)的普及，溫室環(huán)境控制逐步實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理。荷蘭已將環(huán)境智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)代設(shè)施花卉生產(chǎn)中，可以依據(jù)花卉生長階段對于不同環(huán)境因子的需求，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對包括溫度、光照、空氣、濕度、化肥等環(huán)境因子的多維調(diào)控，并結(jié)合遙感技術(shù)、管理專家系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等高新技術(shù)對鮮花從移栽、生長、采收、包裝儲運、自檢自控等流程中的信息、圖像進行信息化管理，實現(xiàn)了鮮花生產(chǎn)的高度自動化。美國、日本、以色列等通過研究溫室作物生長發(fā)育與環(huán)境、營養(yǎng)之間的定量關(guān)系，構(gòu)建作物生長發(fā)育模型和環(huán)境控制信息化模型應(yīng)用到溫室生產(chǎn)管理中，進一步降低了溫室系統(tǒng)能耗和運行成本。日本大力發(fā)展植物工廠系統(tǒng)，利用傳感器對溫室內(nèi)的環(huán)境因子進行自動化采集和校驗，將數(shù)據(jù)傳輸至計算機、手機等終端，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化、智能化和可視化。截至2016年底，日本擁有254家植物工廠，其中超過200家都為密閉空間的“人工光型”及“人工光與太陽光并用型”植物工廠，建立起農(nóng)作物周年連續(xù)產(chǎn)出。
3 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點
3.1因地制宜開發(fā)地域性鮮明的設(shè)施類型
我國溫室結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)過了4個時期：20世紀30年代的雛形時期，其結(jié)構(gòu)的典型特征為一面坡加立窗;20世紀50年代的改良時期，一面坡日光溫室結(jié)構(gòu)，取消了前立窗，采光角增至30°，后墻高度降至0.7～0.8 m，使后屋面坡角增至26°以上;20世紀70年代至90年代的發(fā)展時期，開展了基于溫室的采光理論對不同緯度地區(qū)采光屋面形狀和采光面角度進行優(yōu)化設(shè)計，從而確定溫室的建筑參數(shù)，代表性的溫室結(jié)構(gòu)有“感王式”和“鞍山Ⅰ型”;21世紀初至今的升級時期，我國各地結(jié)合區(qū)域、資源特點因地制宜地對設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚的結(jié)構(gòu)進行改造升級，形成具有鮮明特征的結(jié)構(gòu)類型，如薊春型、連棟型、陰陽型、壽光7代等新型溫室。
3.2設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大
我國是一個農(nóng)業(yè)大國和人口大國，由于人均土地資源的日益匱乏和對農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量的需求，我國就必須堅定不移地走“設(shè)施強農(nóng)”之路。20世紀70年代，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積僅為0.7萬hm2，到20世紀90年代末，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達到86.7萬hm2，絕對面積躍居世界第一。隨著適合不同地區(qū)、不同自然條件的設(shè)施技術(shù)不斷提升，財政資金及外界資本的持續(xù)投入，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大。截至2017年底，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)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(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，面積和產(chǎn)量都居世界第一。
3.3設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備從引進走向自主研發(fā)
20世紀70年代，我國從荷蘭、日本、美國、以色列等國家引進先進的設(shè)施裝備和配套的環(huán)境監(jiān)控技術(shù)。到20世紀90年代，我國學(xué)者在對國外設(shè)施裝備和技術(shù)引進、消化、吸收的基礎(chǔ)上進行集成創(chuàng)新，逐步形成了一些自主知識產(chǎn)權(quán)的裝備技術(shù)，并應(yīng)用到不同的設(shè)施作物生產(chǎn)中，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。毛罕平等成功設(shè)計了植物工廠系統(tǒng)，該系統(tǒng)由溫濕度子系統(tǒng)、光照子系統(tǒng)、加熱子系統(tǒng)、灌溉子系統(tǒng)等多個系統(tǒng)組成，是我國典型的國產(chǎn)化溫室測控系統(tǒng)。將互聯(lián)網(wǎng)、移動通信和嵌入式等技術(shù)引入到設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，解決了我國地域廣闊、氣候復(fù)雜等因素帶來的農(nóng)業(yè)多樣性問題，并克服了農(nóng)業(yè)“最后一公里”的問題。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)從單一環(huán)境因子的控制研究轉(zhuǎn)向相互作用耦合的多元變量調(diào)節(jié)，控制技術(shù)從定值開關(guān)控制轉(zhuǎn)向多種智能控制技術(shù)（模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法、專家控制系統(tǒng)、無線傳感及物聯(lián)網(wǎng)等）的集成融合。國內(nèi)自主研發(fā)的信息管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和訪問的統(tǒng)一管理、系統(tǒng)的可伸縮性、溫室設(shè)備的模塊化和產(chǎn)前產(chǎn)中產(chǎn)后管理。
3.4農(nóng)業(yè)公司和公司化的實體發(fā)揮帶頭作用
中共中央連續(xù)15年（2004—2018年）的“一號文件”都以發(fā)展農(nóng)業(yè)為主題。在現(xiàn)有的高度行政、放任市場2種農(nóng)業(yè)發(fā)展模式下，提出了別的模式如專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、龍頭企業(yè)等[33]。農(nóng)業(yè)公司和公司化的實體是實現(xiàn)與農(nóng)民共贏的一種農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，其與農(nóng)民有著共同的發(fā)展目的，以利益為紐帶，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的效益，以獲得更高的經(jīng)濟效益[34]。要想在國際上與土地資源稟賦豐富和農(nóng)業(yè)高度機械化的國家競爭，我國必須同樣依賴規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。目前，國家政策確實把對未來的主要希望寄予農(nóng)業(yè)規(guī)模化，積極支持家庭農(nóng)場、專業(yè)大戶、專業(yè)合作社、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，以及高標準農(nóng)田建設(shè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)項目。近年來，隨著我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)民企業(yè)逐步壯大，出現(xiàn)了越來越多的家庭農(nóng)場、專業(yè)合作社乃至重點龍頭企業(yè)。
4 我國設(shè)施農(nóng)業(yè)不足之處
4.1設(shè)施投入與國外相比有差距，設(shè)施水平有待提高
從數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，我國多數(shù)日光溫室為使用者土法上馬建造而成，缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)，其投資不高于100元/m2。以色列現(xiàn)代化塑料溫室須投資500元/m2，美國設(shè)施溫室僅覆蓋的聚碳酸酯硬質(zhì)塑料板就須要投資190元/m2。雖然我國已經(jīng)出現(xiàn)一些投入使用的設(shè)施環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，但因國內(nèi)缺乏相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，各個廠家的產(chǎn)品往往自成一家，相互之間并不兼容，且大多存在價格高、可靠性差、地域匹配率低等弊病，導(dǎo)致設(shè)施環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)難以在全國范圍內(nèi)進行大面積推廣。雖然國外發(fā)達國家的溫室及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)自動化與智能化程度較高，具備先進的科技和完備的生產(chǎn)工藝，也擁有很高的可靠性，但從國外引進其價格昂貴，后期維護成本也高，難以在我國市場進行大規(guī)模推廣應(yīng)用。對比國外，我國設(shè)施配套投入低，日光溫室多與土墻結(jié)合，費工費力，不利于機械化作業(yè)，但是符合我國的基本國情和目前廣大農(nóng)村地區(qū)的生產(chǎn)力水平。
4.2設(shè)施栽培土壤質(zhì)量低，無土栽培推廣應(yīng)用難
我國一些農(nóng)業(yè)設(shè)施溫室大棚經(jīng)過多年耕種后，土壤質(zhì)量問題已經(jīng)明顯顯現(xiàn)，土壤中的亞硝酸鹽含量嚴重超標，不溶于水的礦物質(zhì)（如鈣、鎂等）在土壤中聚集，從而造成土質(zhì)變硬板結(jié)，農(nóng)藥殘留問題突出，致使微生物含量減少[36]。土壤質(zhì)量的下降，直接影響到設(shè)施農(nóng)業(yè)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。無土栽培掙脫了土地的束縛，相較于傳統(tǒng)土壤種植優(yōu)勢明顯，但因目前無土栽培生產(chǎn)成本較高，配套設(shè)施不健全，經(jīng)濟效益不顯著，尚未被農(nóng)民接受。無土栽培技術(shù)盡管較成熟，但主要還是用在觀光農(nóng)業(yè)示范園以及科學(xué)研究上。
4.3設(shè)施農(nóng)業(yè)人才流入較少，涉農(nóng)人員水平有待提高
目前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)主要分布在遠離城市中心的農(nóng)村，這些地區(qū)生活和醫(yī)療條件較差、交通不便利、教育資源稀缺。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對艱苦，工作強度較大，農(nóng)業(yè)行業(yè)利潤較低，經(jīng)營主體前期基于成本壓力也難以承擔(dān)較高的待遇支付，難以與其他行業(yè)競爭，無法吸引人才就業(yè)。年輕人特別是大學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過10多年的寒窗苦讀，再回家去種地或多或少都有一些不甘心，他們更希望到大城市生活工作，經(jīng)營主體只能降低招工的要求。此外，設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)大多都是基于計算機開發(fā)設(shè)計的，對于從業(yè)人員的專業(yè)知識和系統(tǒng)的操作使用有較高的要求，人員技能欠缺就很難充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)設(shè)施的生產(chǎn)作用。因此，普遍存在用人難、留人難、人才培養(yǎng)成本高等問題，特別是管理人才、經(jīng)營人才和技術(shù)人才的缺乏，直接制約著設(shè)施農(nóng)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。
5 對策與建議
5.1設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備優(yōu)化升級
雖然設(shè)施生產(chǎn)作業(yè)的機械化、環(huán)境調(diào)控的自動化及生產(chǎn)過程的低碳節(jié)能是世界范圍內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，但是我國現(xiàn)有的設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)分成2個部分發(fā)展，一部分是對低檔設(shè)施溫室大棚進行改造、提檔升級，研發(fā)特定設(shè)施作物種類的專家系統(tǒng)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)單個溫室大棚個性化控制;另一部分設(shè)施產(chǎn)業(yè)向國外發(fā)達國家學(xué)習(xí)，尤其是在我國西北地區(qū)擁有廣闊的地域、充足的光照資源，如果能充分利用這些優(yōu)勢，借助相變儲熱新材料、熱泵-水罐儲熱、地下空間儲熱等技術(shù)，將設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與可再生能源（太陽能、風(fēng)能等）生產(chǎn)有效地結(jié)合起來，開發(fā)出適宜非耕地生產(chǎn)的設(shè)施農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)類型，低成本、小型化、穩(wěn)定可靠的環(huán)境控制系統(tǒng)以及智能決策生產(chǎn)管理平臺，推動設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)進一步優(yōu)化升級，達到設(shè)施動植物的種養(yǎng)要求控制滿足最佳生產(chǎn)環(huán)境和高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全、周年生產(chǎn)的目的，實現(xiàn)集約化、商品化、產(chǎn)業(yè)化，進而有力地推動我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。
5.2因地制宜發(fā)展簡易實用的無土栽培
無土栽培雖然具有十分誘人的廣闊發(fā)展前景，但不能全盤照搬某一國家或某一區(qū)域的生產(chǎn)模式，要考慮到各地方自然資源、生產(chǎn)技術(shù)、市場環(huán)境等因素，盡量簡化生產(chǎn)技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，向著實用、有效、簡易的方向發(fā)展，便于推廣應(yīng)用。如栽培基質(zhì)的選擇，應(yīng)在作大量研究的基礎(chǔ)上，探索本地資源的充分利用。因各地區(qū)氣候環(huán)境差異和居住人群飲食習(xí)慣不同，無土栽培的作物種類和安排作物生產(chǎn)上市的時間不同;因各地區(qū)的水體質(zhì)量、施用肥料種類等因素影響，制定的無土栽培營養(yǎng)液配方也應(yīng)有所不同。因此，研制配套專用化栽培槽、商品化基質(zhì)和營養(yǎng)液的自動檢測等專用設(shè)施、設(shè)備，將特定設(shè)施作物品種的無土栽培技術(shù)編制成操作手冊，各操作步驟均有“指導(dǎo)”可循，而農(nóng)民只須按此“指導(dǎo)”操作即可。
5.3培育新型職業(yè)農(nóng)民和建設(shè)人才團隊
加大設(shè)施農(nóng)業(yè)從業(yè)人員培訓(xùn)是提高設(shè)施農(nóng)業(yè)管理水平和技術(shù)應(yīng)用的重要途徑[39]。堅持把科教興農(nóng)、人才強農(nóng)作為支撐設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略，鼓勵各類涉農(nóng)科研高校、職業(yè)教育學(xué)校大力培養(yǎng)設(shè)施農(nóng)業(yè)人才，吸引鼓勵廣大青年報考設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)的院校，并以培育和建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣、生產(chǎn)管理的人才團隊為重點，按照現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營要求，建立設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備示范基地、生產(chǎn)管理和系統(tǒng)操作實訓(xùn)基地、委托培養(yǎng)或聯(lián)合培養(yǎng)人才孵化基地，構(gòu)建一支有文化、懂技術(shù)、善經(jīng)營、會管理的專業(yè)型人才、復(fù)合型設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)營人才隊伍，破解人才缺乏問題，為建立和完善設(shè)施農(nóng)業(yè)新技術(shù)、新裝備推廣服務(wù)體系提供人才基礎(chǔ)。此外，政府部門要結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)特點、工資水平研究出臺政策，對新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體給予一定的資金補貼，形成“經(jīng)營主體+政府”的工資支付模式，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的收入水平，讓從業(yè)者進得來、留得下、干得久[38]。
5.4加強政策扶持，引導(dǎo)和監(jiān)管投入資金的使用
政策扶持是設(shè)施農(nóng)業(yè)的根本保證。加快設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，必須出臺強有力的法規(guī)政策加以引導(dǎo)和推動，逐步建立起設(shè)施農(nóng)業(yè)管理制度和政策扶持措施，如設(shè)施用地、財政投入、信貸、保險、應(yīng)急救助等政策。同時，加大財政資金投入力度，尤其要引導(dǎo)和撬動金融資金和社會資本進入，充分調(diào)動起不同層次、不同市場主體投身發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的積極性，建立和完善資金投入保障制度，從而形成多渠道、多元化、多層次的投入格局和保障機制。此外，還要加強對資金投入的引導(dǎo)和監(jiān)管，確保資金使用的質(zhì)量、效率、安全。加大科技創(chuàng)新投入力度，重點支持重大關(guān)鍵技術(shù)課題研究，特別是政府資金要向技術(shù)含量高、生產(chǎn)效果好、種養(yǎng)殖戶亟需的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備傾斜。
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