設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015,48(17):3515-3523 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.17.017 收稿日期： 2015-01-20； 接受日期： 2015-05-20 基金項目： 國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（ 201203095， 201203001） 、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（ CARS-25-C-09） 聯(lián)系方式： 蔣衛(wèi)杰， E-mail： jiangweijiecaas.cn 設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議 蔣衛(wèi)杰，鄧 杰，余宏軍 （中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所 /農(nóng)業(yè)部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，北京 100081） 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，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)實際情況對中國設(shè)施園藝的持續(xù)發(fā)展提出了相關(guān)的重點研究方向： 要加強溫室結(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。并從加強政策宏觀調(diào)控，加大科技創(chuàng)新投入力度，加強設(shè)施裝備標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，完善園藝產(chǎn)品供求預(yù)警及構(gòu)建質(zhì)量安全控制長效機制等方面提出了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展措施與建議。 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 Development Situation, Problems and Suggestions on Industrial Development of Protected Horticulture JIANG Wei-jie, DENG Jie, YU Hong-jun (Institute of Vegetables solar greenhouse; plastic tunnel; soilless culture; development survey; industrial characteristics 設(shè)施園藝是通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程、機械技術(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)1。設(shè)施3516 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 48卷 園藝科技含量高，是一個國家或地區(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2。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)達國家在發(fā)展設(shè)施園藝過程中，不僅能高水平地進行設(shè)施建設(shè)和能源利用，并且配套有先進的栽培、管理技術(shù)，獲得極高的經(jīng)濟效益3。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800 thm-2、黃瓜產(chǎn)量可達 1 000 thm-2，達到了極高的產(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)水灌溉等方面研究和應(yīng)用都處于世界領(lǐng)先水平，番茄產(chǎn)量高達 480 thm-2，而溫室種植玫瑰花最高產(chǎn)量達 320萬株 /hm24。日本與韓國設(shè)施園藝也較為發(fā)達，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、資源利用率和社會生產(chǎn)率，對保證農(nóng)產(chǎn)品供給，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收，增強中國農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力都具有十分重要的意義。 1 中國設(shè)施園藝發(fā)展現(xiàn)狀 隨著中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入，設(shè)施園藝得到了迅猛發(fā)展，在農(nóng)業(yè)中所占比重不斷提高， 栽培面積從 1978 年不足 0.7 萬 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展到瓜果、 食用菌、中草藥、花卉等多種經(jīng)濟作物領(lǐng)域。栽培地域也不斷擴大，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。北方主要發(fā)展高效節(jié)能日光溫室5，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)機化司統(tǒng)計6-11， 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%。不同地區(qū)之間具有各自的區(qū)域特點，從設(shè)施類型上看（截止 2013 年），設(shè)施園藝栽培面積中連棟溫室面積為 5.7 萬 hm2， 日光溫室面積為 61.2 萬 hm2，塑料溫室面積為 120.5 萬 hm2（表 2），分別占設(shè)施園藝栽培總面積的 3%、 32.7%、 64.3%。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 個省，約占全國設(shè)施面積的 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，實現(xiàn)冬季果菜、根菜、葉菜的生產(chǎn)。 2 國外設(shè)施園藝主要進展 2.1 國外設(shè)施園藝概況 目前，設(shè)施園藝技術(shù)最發(fā)達的國家當(dāng)屬荷蘭、以色列、日本、美國和加拿大。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，截止 2010 年底，國外設(shè)施園藝總面積約為 56 萬 hm24，主要分布在日本、韓國及地中海各國（表 3）。荷蘭及北歐國家以玻璃溫室為主，塑料大棚在日本、韓國使用較為廣泛。中國現(xiàn)代化設(shè)施園藝起步較晚，但發(fā)展迅速，已成為世界第一生產(chǎn)大國12。 表 1 2008-2013 年全國不同結(jié)構(gòu)類型設(shè)施園藝面積6-11Table 1 Area of different protected horticulture types from 2008 to 2013 in China (hm2)6-11年份 Year 連棟溫室面積 Multi-span greenhouse area 日光溫室面積 Solar greenhouse area 塑料大棚面積 Plastic tunnel area 設(shè)施園藝總面積 Total area 2008 17875.01 254131.79 541110.16 813116.96 2009 18156.66 241287.27 619300.3 878744.23 2010 19835.59 378928.94 701693.24 1100457.77 2011 20436.26 409636.05 801742.14 1231814.45 2012 26250.53 461227.72 918034.7 1405512.95 2013 56940.63 612338.97 1204907.19 1874236.79 17 期 蔣衛(wèi)杰等：設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議 3517 表 2 2013 年中國設(shè)施園藝面積分布11Table 2 Area of protected horticulture in China (hm2)11省份 Province 連棟溫室 Multi-span greenhouse 日光溫室 Solar greenhouse 塑料大棚Plastic tunnel 溫室總 面積 Total area省份 Province 連棟溫室Multi-span greenhouse日光溫室 Solar greenhouse 塑料大棚Plastic tunnel溫室總面積Total area北京 Beijing 715.27 8884.05 9597.99 19197.31 湖北 Hubei 4989.74 656.28 60331.68 65977.7 天津 Tianjing 1383.41 17808.47 15306.34 34498.22 湖南 Hunan 67.75 32.68 6301.71 6402.14 河北 Hebei 390.69 77251.35 127932.1 205574.18 廣東 Guangdong 2041.59 90.95 8693.21 10825.75 山西 Shanxi 364.48 30240.65 26237.39 56842.52 廣西 Guangxi 1.25 5.03 321.66 327.94 內(nèi)蒙古 Inner Mongolia 2152.53 30989.22 21009.75 54151.50 海南 Hainan 1.06 15 2151.32 2167.38 遼寧 Liaoning 22995.29 228017.20 173013.4 424025.84 重慶 Chongqing 9.38 0.2 40838.63 40848.21 吉林 Jilin 194 5135.35 17657.01 22986.36 四川 Sichuan 741.57 2708.39 85544.37 88994.33 黑龍江 Heilongjiang 1591.85 851.13 21022.35 23465.33 貴州 Guizhou 10.23 2.98 409.65 422.86 上海 Shanghai 193.41 0 5512.59 5706 云南 Yunnan 276.26 240.61 23985.32 24502.19 江蘇 Jiangsu 11509.16 18026.74 173397.6 202933.54 西藏 Xizang 0 207.38 731.09 938.47 浙江 Zhejiang 2332.65 38.56 41295.95 43667.16 陜西 Shaanxi 92.94 15653.29 46798.47 62544.70 安徽 Anhui 97 1915 16531 18543 甘肅 Gansu 43 21592.85 26637.95 48273.80 福建 Fujian 69.04 0.16 6303.21 6372.41 青海 Qinghai 101.79 1367.72 1548.29 3017.80 江西 Jiangxi 12.47 22.72 3116.15 3151.34 寧夏 Ningxia 33.81 10743.91 7984.67 18762.39 山東 Shandong 4213.67 96714.33 167297.6 268225.57 新疆 Xinjiang 81.97 19736.15 14873.68 34691.80 河南 Henan 221.73 21421.21 50548.42 72191.36 新疆兵團 Xinjiang production and Construction Corps11.64 2019.43 1976.62 4007.69 全國 Total 56940.63 612389 1204907 1874236.8 表 3 國外設(shè)施園藝栽培面積4Table 3 Aera of protected horticulture in foreign countries4 國家 Country 面積 Area (hm2) 國家 Country 面積 Area (hm2) 國家 Country 面積 Area (hm2) 意大利 Italy 72800 荷蘭 Netherlands 10800 德國 Germany 3300 西班牙 Spain 71698 南斯拉夫 Yugoslavia 10185 葡萄牙 Portugal 2700 韓國 Korea 57440 突尼斯 Tunisia 8895 厄瓜多爾 Ecuador 2500 士耳其 Turkey 49746 羅馬尼亞 Romania 7300 英國 England 2419 日本 Japan 49049 波蘭 Poland 6500 加拿大 Canada 2300 埃及 Egypt 32800 阿爾及利亞 Algeria 6200 黑山 Montenegro 2250 美國 USA 27000 俄羅斯 Russia 6200 智利 Chile 1500 法國 France 26500 匈牙利 Hungary 5185 克羅地亞 Croatia 1410 以色列 Israel 26000 利比亞 Libya 5000 澳大利亞 Australia 1300 巴西 Brazil 17000 敘利亞 Syria 4422 塞浦路斯 Cyprus 733 希臘 Greece 14981 黎巴嫩 Lebanon 4000 總計 Total 555611 墨西哥 Mexico 11759 約旦 Jordan 3739 2.2 國外設(shè)施園藝發(fā)展的特點 2.2.1 先進工業(yè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)施園藝 設(shè)施園藝要求高投入、高產(chǎn)出，當(dāng)前先進的工業(yè)技術(shù)已不斷投入到設(shè)施園藝中并取得了顯著的成效。國外發(fā)達國家已將自動化技術(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、儲藏、保鮮3518 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 48卷 等過程，節(jié)約了大量勞動力13。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、消毒等配套機器人裝備，應(yīng)用于設(shè)施園藝生產(chǎn)過程中，不僅大幅節(jié)約了勞動力、降低了工人勞動強度、提高了勞動效率、改善了設(shè)施生產(chǎn)勞動環(huán)境，而且保證了生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的均一性14。荷蘭開發(fā)的溫室屋面自動清洗裝置，用于清洗溫室玻璃灰塵，大幅度提高了溫室的透光率15。在園藝產(chǎn)品采收及后加工過程中，發(fā)達國家也廣泛使用自動化機器，在包裝、產(chǎn)品轉(zhuǎn)運、產(chǎn)品快速分級等過程基本實現(xiàn)了機械化、自動化。 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，包括計算機控制、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，是多個學(xué)科交叉的集成體?，F(xiàn)代化計算機控制技術(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行準(zhǔn)確的管理。從育苗、定植、栽培、施肥、灌溉等過程，發(fā)達國家設(shè)施園藝已基本實現(xiàn)智能化操作管理，可根據(jù)作物生長特點自動調(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)、 逐步實現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)化。日本、韓國在設(shè)施環(huán)境調(diào)控技術(shù)方面處于亞洲領(lǐng)先地位15-17。節(jié)能減排也是歐美國家研究的重點領(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 作為補光光源也是目前國外節(jié)能領(lǐng)域研究的熱點之一，與傳統(tǒng)鈉燈相比， LED 光源節(jié)能效率可達 50%以上， 并且光源的使用壽命大幅延長18-19。 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?？捎行Ы鉀Q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)的核心競爭力，現(xiàn)今設(shè)施園藝發(fā)達國家都非常注重溫室專用品種的培育，根據(jù)不同地區(qū)，有針對性地進行設(shè)施園藝專用品種的研發(fā)。 在品種的選育過程中，細胞組織培養(yǎng)、體細胞雜交、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)境保護應(yīng)用于設(shè)施園藝 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、化肥的使用會導(dǎo)致環(huán)境惡化，發(fā)達國家已把環(huán)境保護技術(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)20-21， 以減輕對環(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)，又降低了勞動力成本。 3 中國設(shè)施園藝發(fā)展特點 中國設(shè)施園藝經(jīng)過 30 多年的發(fā)展， 形成了不同地域特色的設(shè)施類型。設(shè)施園藝生產(chǎn)按照優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的要求，得到快速發(fā)展，已成為世界設(shè)施面積最大的國家。在設(shè)施園藝規(guī)模不斷擴大的同時，國家和各級政府對設(shè)施園藝科技也極為重視。針對中國設(shè)施園藝裝備落后、設(shè)施自動化和智能化程度低、能源短缺、設(shè)施專用品種缺乏等問題，開展多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，均取得了一定的成果。 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22。 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)計和建造水平不斷提高，溫室的各項性能顯著改善。同時，溫室建17 期 蔣衛(wèi)杰等：設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議 3519 設(shè)、保養(yǎng)、維修的相關(guān)企業(yè)也快速增長，為設(shè)施園藝發(fā)展提供了有力的保障。針對溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，研制生產(chǎn)了一些有多種作業(yè)功能的小型耕作機械，小型整地起壟覆膜機、小型移栽機等。同時注重開發(fā)適合中國不同區(qū)域設(shè)施栽培的新材料、新設(shè)備，如溫室降溫保溫材料、溫室骨架復(fù)合材料、加溫保溫設(shè)施、遮陽設(shè)施、灌溉設(shè)施、肥水一體化施肥機、機械卷簾機等23。開發(fā)了一系列的溫室采摘運輸、穴盤播種機，果蔬清洗分級機等裝備系統(tǒng)，并應(yīng)用于設(shè)施園藝生產(chǎn)中，有力地提高了設(shè)施園藝的機械化生產(chǎn)水平。 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)、肥水一體化自動灌溉控制系統(tǒng)，可以更加精確和高效地實現(xiàn)對溫室環(huán)境參數(shù)的自動控制；在栽培環(huán)境監(jiān)測與控制方面，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 75%以上；目前中國無土栽培技術(shù)主要用于設(shè)施園藝中番茄、黃瓜、甜椒、甜瓜、生菜等蔬菜作物及花卉植物，在園藝植物育苗上也有一定的應(yīng)用24-26。近幾年對無土栽培的模式、基質(zhì)配方和肥料配方、灌溉模式及產(chǎn)品品質(zhì)等27-31方面都做了深入研究。由于無土栽培在防止肥料導(dǎo)致的環(huán)境污染、節(jié)約水資源、提高作物產(chǎn)量方面的潛在優(yōu)勢，也越來越受到各地政府的重視。近年來，中國設(shè)施園藝無土栽培面積不斷擴大，已成為設(shè)施作物生產(chǎn)的重要栽培方式。 設(shè)施園藝栽培由于土壤理化性質(zhì)劣變、病原菌種群數(shù)量激增及植物分泌的化感物質(zhì)在土壤中聚集，造成了不同程度的連作障礙，已成為制約中國設(shè)施園藝持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，土壤連作障礙調(diào)控技術(shù)是中國設(shè)施園藝科研工作者多年的研究熱點。通過合理的輪作、間作伴生作物、種植填閑作物，可以改變土壤微生態(tài)環(huán)境，減輕病害的發(fā)生，還可以改善土壤結(jié)構(gòu)和土壤肥力，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)32-33，在夏季利用太陽光進行高溫消毒、采用棉隆、威百畝和石灰氮進行土壤消毒、增施有益菌（如“益生源”等）及選育抗 性品種等措施均能有效的緩解土壤連作障礙。 近幾年，中國自主研發(fā)的設(shè)施蔬菜品種在長季節(jié)栽培、外觀品質(zhì)、產(chǎn)量、耐貯性及抗病性等方面都有了較快的提高，培育出一批番茄、辣椒、茄子、黃瓜等專用品種，有效降低了國外品種在中國的市場占有率。 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，各個地區(qū)都研發(fā)了具有各自特點的技術(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 11.6% 38.5%12。 非耕地有效利用也取得了顯著進展，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)進行主要設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)，實現(xiàn)了非耕地的有效利用34-35。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36-37。肥水一體化使用技術(shù)和配套控制裝備的研發(fā)也取得了長足的進步，有效替代了國外類似產(chǎn)品的進口。 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)38-39，減少了農(nóng)藥使用對環(huán)境的危害。病蟲害生態(tài)防治技術(shù)，對病蟲害進行早期預(yù)測，利用生物農(nóng)藥及天敵昆蟲進行有效防治等都取得了較好的效果。 4 中國設(shè)施園藝存在的主要問題 雖然近些年中國設(shè)施園藝發(fā)展迅速，設(shè)施栽培面積與人均供應(yīng)量已居于世界第一位。但由于中國設(shè)施園藝的設(shè)施類型多樣，相關(guān)科研工作開展時間較短，在栽培技術(shù)、環(huán)境調(diào)控及專用品種等方面與發(fā)達國家還有不小的差距。同時，目前中國設(shè)施園藝仍以個體農(nóng)戶生產(chǎn)經(jīng)營為主，產(chǎn)業(yè)化水平低，設(shè)施園藝效益優(yōu)勢不能完全體現(xiàn)。目前中國設(shè)施面積世界第一，其中 90%以上進行蔬菜生產(chǎn)，但中國溫室蔬菜平均年產(chǎn)量僅約為 90 000 kghm-2，設(shè)施蔬菜的單位面積產(chǎn)量、質(zhì)量、效益與勞動生產(chǎn)率與國外相比還有較大的差距。 4.1 設(shè)施裝備水平不高 中國設(shè)施園藝栽培面積已達到 187.4 萬 hm2，但 3520 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 48卷 90%以上為簡易型設(shè)施， 以個體農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營為主，設(shè)施結(jié)構(gòu)簡單，性能差、空間小、結(jié)構(gòu)不合理、抵御不利氣候條件能力較差、勞動強度大、勞動環(huán)境惡劣、勞動生產(chǎn)率低等情況普遍存在。日光溫室及塑料大棚缺乏環(huán)境調(diào)控設(shè)備，對溫室內(nèi)溫度、濕度、光照等調(diào)控能力較低。目前中國還沒有成套的設(shè)施結(jié)構(gòu)及建造的標(biāo)準(zhǔn)，個別標(biāo)準(zhǔn)之間存在重復(fù)和矛盾。機械化程度較低，溫室專用小型機械種類少而且沒有普及，部分地區(qū)基本依靠人力，導(dǎo)致勞動生產(chǎn)率低下。 4.2 科技含量相對較低 中國的設(shè)施園藝在環(huán)境控制、栽培管理技術(shù)、人工智能技術(shù)、生物技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方面與農(nóng)業(yè)發(fā)達國家還有很大的差距，導(dǎo)致設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量低下，水、肥資源浪費大，設(shè)施園藝效益差。中國無土栽培面積僅有 1 000 余 hm2，只占設(shè)施栽培面積的0.1%，遠遠低于發(fā)達國家 50%的水平。缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)施栽培專用品種，在商品品質(zhì)、復(fù)合抗病性、抗逆性等方面的育種水平與國外差距較大，溫室栽培蔬菜品種除華北型黃瓜外，其他品種尚未形成主栽品種。溫室作物生產(chǎn)技術(shù)都是零散性的經(jīng)驗、尤其是大型溫室生產(chǎn)，成套操作技術(shù)規(guī)范較少，缺少量化指標(biāo)。 4.3 土壤鹽漬化、連作障礙、病蟲害制約設(shè)施園藝發(fā)展 由于越冬、早春設(shè)施栽培的低溫弱光等原因，設(shè)施栽培環(huán)境極易引起病蟲害的發(fā)生，而且主要依賴化學(xué)農(nóng)藥進行防治。中國設(shè)施栽培普遍依賴大肥大水提高作物產(chǎn)量，養(yǎng)分利用率僅為 10% 20%，盲目超標(biāo)使用化肥和農(nóng)藥現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)量低，品質(zhì)下降，有害物質(zhì)超標(biāo)，造成土壤鹽漬化及環(huán)境和生態(tài)污染，產(chǎn)品安全問題已成為中國社會普遍關(guān)心的問題。中國的設(shè)施作物生產(chǎn)種植品種單一，連作條件下的病蟲害和連作障礙問題尤為嚴(yán)重，連作障礙和病蟲害問題成為制約設(shè)施蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)的瓶頸，但中國的連作障礙克服技術(shù)體系尚未成熟。 5 中國設(shè)施園藝發(fā)展方向與建議 國外設(shè)施園藝發(fā)展趨勢是結(jié)構(gòu)設(shè)備現(xiàn)代化、溫室管理自動化、經(jīng)營規(guī)模大型化?？傮w來看，雖然中國設(shè)施園藝近些年取得了快速的發(fā)展，但在先進技術(shù)、設(shè)備研發(fā)、綜合集成、推廣等方面還遠遠不夠。 5.1 中國設(shè)施園藝技術(shù)未來研究的重點領(lǐng)域 5.1.1 溫室結(jié)構(gòu)裝備和環(huán)境精確控制技術(shù) 以低 碳節(jié)能設(shè)施為重點，研究具有蓄熱 保溫性能的輕簡裝配式節(jié)能日光溫室，提高溫室抗逆能力和能源利用效率；研究溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、開發(fā)適合不同地區(qū)、氣候條件的新型溫室，尤其是新型日光溫室。研發(fā)溫室新型覆蓋材料、蓄熱保溫材料，研究設(shè)施園藝生產(chǎn)過程機械技術(shù)和裝備，提高機械化作業(yè)水平。通過節(jié)能綜合技術(shù)研究，優(yōu)化設(shè)施結(jié)構(gòu)，增強保溫性和光能利用率以及探索新型能源，降低設(shè)施園藝能源消耗，提高經(jīng)濟效益和設(shè)施園藝可持續(xù)發(fā)展能力。 研究溫室智能環(huán)境控制及生產(chǎn)管理信息化系統(tǒng)和溫室控制專用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云技術(shù)，實現(xiàn)對溫室內(nèi)光、溫、水、氣、肥等諸多因子的優(yōu)化精準(zhǔn)控制。 5.1.2 無土栽培技術(shù)研究 研究替代草炭和巖棉的無土栽培生態(tài)型基質(zhì)， 開發(fā)生態(tài)型復(fù)合無土栽培基質(zhì)，栽培基質(zhì)優(yōu)化配制技術(shù)，研究無土栽培作物根區(qū)環(huán)境的調(diào)控技術(shù)，營養(yǎng)液的消毒技術(shù)和配套設(shè)施設(shè)備。研究營養(yǎng)液各種離子在線檢測技術(shù)、基質(zhì)無土栽培灌溉自動控制技術(shù)和配套裝備。 開發(fā)低成本無土栽培模式、無土栽培肥料、有機無土栽培技術(shù)。 5.1.3 病蟲害可持續(xù)控制技術(shù)研究 研究主要設(shè)施毀滅性病蟲害粉虱、薊馬、甜菜夜蛾、根結(jié)線蟲病、灰霉病、晚疫病、枯萎病等的高效專一性天敵、生物制劑，天敵與生物制劑規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)及其在不同設(shè)施環(huán)境下的應(yīng)用技術(shù)，開發(fā)設(shè)施病蟲害的生態(tài)調(diào)控與物理化學(xué)控制技術(shù)。 5.1.4 克服連作障礙技術(shù)研究 研究作物根際微生態(tài)學(xué)變化，為研制減緩、調(diào)控連作障礙發(fā)生的功能性產(chǎn)品與使用技術(shù)找出準(zhǔn)確依據(jù)。研究功能性生物有機肥、伴生和填閑作物種類來預(yù)防和治理連作障礙，研制調(diào)控型生防制劑解決化學(xué)藥劑使用量偏大、防治效果不佳、藥劑殘留高等問題。 5.1.5 設(shè)施園藝專用品種 針對中國設(shè)施栽培環(huán)境低溫弱光、高溫高濕、病蟲害嚴(yán)重等特點，加大蔬菜品種選育力度，選育適合不同栽培環(huán)境的專用品種，擺脫跨國種業(yè)公司對中國高端蔬菜種子市場的控制。 5.2 設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建議 設(shè)施園藝是中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中效益較高的支柱產(chǎn)業(yè)，但產(chǎn)業(yè)化程度仍然較低，正處于全面提高的關(guān)鍵期。政府對設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需加強宏觀調(diào)控，采取適當(dāng)措施加速產(chǎn)業(yè)化進程。堅持優(yōu)化布局，發(fā)揮區(qū)17 期 蔣衛(wèi)杰等：設(shè)施園藝發(fā)展概況、存在問題與產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議 3521 域優(yōu)勢，選擇設(shè)施園藝基礎(chǔ)較好的區(qū)域，統(tǒng)籌育種、栽培、裝備、管理等多方面的力量，充分挖掘設(shè)施園藝生產(chǎn)潛能，促進設(shè)施園藝持續(xù)發(fā)展。 5.2.1 加強政府宏觀導(dǎo)向作用，加大惠農(nóng)政策力度 設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展應(yīng)以市場為基礎(chǔ)， 以效益為中心。各級地方政府應(yīng)從本地區(qū)園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況出發(fā)，按照各地的氣候資源分布、市場需求、交通運輸情況及經(jīng)濟發(fā)展情況加強設(shè)施園藝發(fā)展的宏觀引導(dǎo)，因地制宜制定本地區(qū)設(shè)施園藝發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展目標(biāo)，有效地整合資金、技術(shù)、人才等資源，發(fā)揮比較優(yōu)勢，突出地方特色，減少發(fā)展的盲目性，推進設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化進程。 落實中央一系列強農(nóng)惠農(nóng)富農(nóng)政策，扶持鼓勵設(shè)施園藝發(fā)展。進一步擴大設(shè)施園藝裝備納入購機補貼的范圍，加大對農(nóng)民和農(nóng)民合作組織發(fā)展設(shè)施園藝的扶持力度，加大對設(shè)施園藝財政、稅費、信貸和保險政策的支持，提高補貼與扶持的導(dǎo)向性與效能。同時，加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入，不斷提高農(nóng)民發(fā)展設(shè)施園藝和抵御自然災(zāi)害的能力。帶動和吸引社會資金對設(shè)施園藝的投入，促進設(shè)施園藝快速健康的發(fā)展。 5.2.2 加大設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新投入力度 加大科技創(chuàng)新投入力度， 支持設(shè)施園藝關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)，對從事設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)的科研、 新技術(shù)和新品種的試驗、示范與推廣工作給予資金的優(yōu)先安排。國家及各級政府應(yīng)保障設(shè)施園藝科研、推廣等經(jīng)費，加強設(shè)施園藝的職業(yè)技術(shù)教育資金投入，培養(yǎng)具有一定設(shè)施園藝?yán)碚撝R的種植者與管理者。 5.2.3 加強設(shè)施園藝裝備標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展 雖然中國設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在溫室建造、應(yīng)用材料等方面取得了一定的進展，但設(shè)施園藝相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在溫室設(shè)計、施工、材料應(yīng)用方面沒有獲得普遍的應(yīng)用，在很大程度上阻礙了設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展的需要加強產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，加強標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，對農(nóng)民自制的溫室設(shè)施提出指導(dǎo)建議，規(guī)范園藝設(shè)施裝備生產(chǎn)建造。 5.2.4 完善園藝產(chǎn)品供求預(yù)警機制 園藝產(chǎn)品價格波動主要是由產(chǎn)品供給波動造成的，為保證其供求平衡和價格相對穩(wěn)定，各級政府應(yīng)完善風(fēng)險防范機制。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加強設(shè)施園藝基礎(chǔ)信息采集工作，分析和預(yù)測產(chǎn)品供給情況及價格走勢， 提前進行市場預(yù)警，使產(chǎn)品更加合理有效流通，提高應(yīng)急能力。 5.2.5 構(gòu)建質(zhì)量安全控制長效機制 推廣生態(tài)栽培 技術(shù)和高效低毒農(nóng)藥，嚴(yán)格控制肥料和農(nóng)藥等投入品的施用，推進標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治，大力推廣肥水一體化技術(shù)，構(gòu)建質(zhì)量安全控制長效機制。加快科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，提高產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)不斷升級。 References 1 喻景權(quán) . “十一五 ”我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)和科技進展及其展望 . 中國蔬菜 , 2011(2): 11-23. 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