用科技手段推进设施农业工厂化发展

文|刘文科 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

用科技手段推进设施农业工厂化发展

文|刘文科 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

在我国耕地资源紧缺的国情下，发挥设施农业优势，通过科技创新提高单位设施耕地产量是设施农业可持续发展的必由之路。

随着中国人口的不断增长，农产品需求持续增加，食物安全问题日益凸显。设施农业作为环境因子可控，并可周年生产的高效农业生产模式，越来越受到人们的关注，在解决国家食物安全，尤其是在保证城乡居民“菜篮子”安全方面起着不可或缺的作用。

我国是设施农业大国，但与世界设施农业强国相比仍有相当的差距，主要表现在设施条件简陋，设施环境控制技术与装备落后、栽培技术落后，单产水平低，设施农产品品质差，资源浪费严重，环境污染严重，依旧为劳动密集产业。

设施农业的本质优势在于其环境的可控性和调控促生功能，通过人为创造植物和食用菌生长适宜的温、光、水、气和营养条件，以达到周年连续生产和按照人类需求促进或延迟农业生物生长发育和繁殖的目的。但是，我国设施农业现代化装备水平十分落后，环境因子按需调控远未实现，恶劣天气（如低温、雪灾、连阴天和雾霾等）对设施农业生产造成的危害常常是致命的，减产甚至绝产，损失难以估算。

过去，我国设施农业的快速发展是依靠盲目扩大规模，单纯提高设施栽培面积实现的，虽能在一定程度上增加农产品供给数量，增加农民就业，但耕地等农业资源占用量大，生产及产业效益低等问题十分突出。当前，随着我国耕地资源紧缺程度的加大，设施农业与露地粮食生产争地的问题日益严重。

基于因子综合作用律，传统农业的作物产量常受一些无法调控的环境因素的制约，环境控制水平已成为制约设施农业资源高效利用，以及健康可持续发展的瓶颈。经过三十多年的发展，我国的设施农业仍处于“低投入-低产出-低效益”的恶性循环，其核心缺陷是耕地资源利用效率低，人力与土地资源的浪费严重，生态环境影响突出，使我国农业资源与农业环境承载严重超标。依据荷兰等发达国家经验，设施农业应该向“适投入-高产出-高效益”的良性循环之路发展，其核心优势是提高单位土地资源利用效率，节省土地资源，强化生态环境保护作用。因此，在我国耕地资源紧缺的国情下，发挥设施农业优势，通过科技创新提高单位设施耕地产量是设施农业可持续发展的必由之路。

设施农业工厂化是唯一出路，也是必走之路。实践证明，创造可控的环境条件是设施蔬菜周年优质高产的必要前提。我国设施农业工厂化发展正处于战略机遇期，必须抓紧解决多项技术与装备问题。

首先，需要解决日光温室大型化和轻简化技术装备问题。当前，我国日光温室栽培空间狭小、环控水平低，高产栽培技术缺乏，亟待开发大型化蓄热保温型日光温室拓展有效栽培空间，提高土地利用效率。其次，需要解决日光温室温光环境低碳调控技术装备问题。着力研发绿色低碳温光控制技术与装备，确保日光温室环境因子按照生产需求调控，实现周年连续生产，彻底摆脱靠天吃饭的现状，充分实现设施农业的本质优势。其中，人工补光技术应该优先解决，以协同温光环境，保证雾霾等恶劣天气下设施蔬菜的稳产高产。再次，引入设施无土栽培技术与装备，提高单产水平。我国必须面对中国设施农业面临的困境，借鉴国外成功的发展经验，提出符合中国国情的设施农业现代化发展战略。