廣義的設(shè)施農(nóng)業(yè)包括設(shè)施種植和設(shè)施養(yǎng)殖，指利用農(nóng)業(yè)工程手段，通過現(xiàn)代設(shè)施實現(xiàn)部分人工控制環(huán)境的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。

狹義的設(shè)施農(nóng)業(yè)指設(shè)施種植，通常也稱為設(shè)施園藝或設(shè)施栽培，設(shè)施農(nóng)業(yè)是集生物工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程為一體的跨部門、多學(xué)科的系統(tǒng)工程，指借助一定的硬件設(shè)施對作物生長的全部或部分階段所需的環(huán)境條件（如光、溫、水、肥、氣等）進行調(diào)節(jié)、控制或者創(chuàng)造，使植物地上部和根部環(huán)境得以改善，提高作物光能利用率，進而增加作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、延長作物生長季節(jié)，并使作物在露地不能生長的季節(jié)和環(huán)境中能正常生長。

這在一定程度上可以使作物擺脫對自然環(huán)境的高度依賴，是一種高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。以高技術(shù)、高投入、高產(chǎn)出為特征的設(shè)施農(nóng)業(yè)不僅代表現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，而且設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的程度已經(jīng)成為衡量一個國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志之一。

01

國外設(shè)施農(nóng)業(yè)

20世紀60年代以來，美國、荷蘭、以色列、日本等一些發(fā)達國家開始研究設(shè)施農(nóng)業(yè)工廠化，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫了自然資源的束縛，進一步滿足了多元化、多層次消費需求。

荷蘭：荷蘭是世界著名的設(shè)施園藝發(fā)達國家，地域雖小，但擁有世界上最先進的玻璃溫室。全國有世界聞名的5大溫室制造公司，在計算機智能化、溫室環(huán)境調(diào)控方面居世界領(lǐng)先地位。

以色列：以色列的溫室設(shè)備材料、滴灌技術(shù)、種植技術(shù)均屬世界一流，在設(shè)施灌溉技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位，其高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)可把設(shè)施土壤的鹽漬化程度控制在很低水平。

美國：美國的溫室多為大型連棟溫室，在設(shè)施栽培綜合環(huán)境控制技術(shù)方面，美國開發(fā)的高壓霧化降溫、加濕系統(tǒng)及夏季降溫用的濕簾降溫系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先水平。

日本：日本是世界上果樹設(shè)施栽培面積最大的國家，也是世界上最先采用工業(yè)成套設(shè)備從事水產(chǎn)養(yǎng)殖的國家，幾乎所有品種的蔬菜在很大程度上都依賴溫室生產(chǎn)。日本的溫室配套設(shè)施和綜合環(huán)境調(diào)控技術(shù)居世界先進水平，所開發(fā)的設(shè)施栽培計算機控制系統(tǒng)能夠全面地對栽培植物的生長環(huán)境進行多因素監(jiān)測與控制，清選、分級、包裝等農(nóng)產(chǎn)品采后加工作業(yè)也基本實現(xiàn)了自動化或半自動化。

02

國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)

自從20世紀80年代開始，我國從國外大量引進連棟溫室技術(shù)，相關(guān)現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)有了起步。我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)慢慢從設(shè)備單一、技術(shù)不成熟向生產(chǎn)集約化、機械化轉(zhuǎn)變。設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模不斷擴大、層次逐漸提高。

雖然近年來我國在設(shè)施農(nóng)業(yè)方面取得了可喜的成就,但與發(fā)達國家相比仍有較大差距，具體表現(xiàn)在設(shè)施水平偏低、設(shè)施內(nèi)栽培作物品種單機械化和自動化程度低、運行管理機制不全等幾個方面。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面臨的問題主要表現(xiàn)在：

科技創(chuàng)新條件差，機制不完善 ；

推廣體系不健全，技術(shù)應(yīng)用水平較低；

從業(yè)者素質(zhì)較低，人力資源供應(yīng)不足等

發(fā)展模式較落后，設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備條件差；

標準體系不健全，標準貫徹滯后；

01

植物工廠技術(shù)

植物工廠是繼溫室栽培之后發(fā)展的一種高度專業(yè)化、現(xiàn)代化的設(shè)施農(nóng)業(yè)。它與溫室生產(chǎn)不同點在于，完全擺脫大田生產(chǎn)條件下自然條件和氣候的制約，應(yīng)用近代先進設(shè)備，完全由人工控制環(huán)境條件，全年均衡供應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品。

植物工廠的核心技術(shù)裝備包括四個方面，即立體多層無土栽培技術(shù)裝備、人工光照明技術(shù)裝備、智能環(huán)境控制技術(shù)裝備、植物生產(chǎn)空間自動化管控技術(shù)裝備。近幾年，這些核心技術(shù)裝備得到了很大的發(fā)展，正在被逐漸地標準化和大規(guī)模應(yīng)用。植物工廠的外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能分區(qū)、各區(qū)域密閉性保證都很重要，直接關(guān)系到植物工廠初裝成本和運行成本及能耗，也關(guān)系著生產(chǎn)效率。

目前，高效益的植物工廠在某些發(fā)達國家發(fā)展迅速，初步實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)蔬菜、食用菌和名貴花木等。美國正在研究利用“植物工廠”種植小麥、水稻以及進行植物組織培養(yǎng)和快繁、脫毒。由于這種植物工廠的作物生產(chǎn)環(huán)境不受外界氣候等條件影響，蔬菜如生菜種苗移栽2周后，即可收獲，全年收獲產(chǎn)品20茬以上，蔬菜年產(chǎn)量是露地栽培的數(shù)十倍，是溫室栽培的10倍以上。此外，在植物工廠可實現(xiàn)無土栽培，不用農(nóng)藥，能生產(chǎn)無污染的蔬菜等。目前，世界上只有28個植物工廠，由于設(shè)備投資大，耗電多（占生產(chǎn)成本一半以上），因此研究降低成本是今后主要課題。

▲植物工廠

02

植物組織培養(yǎng)

植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞，原生質(zhì)體等，通過無菌操作，在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。

狹義是指組培指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過再分化形成再生植物。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)主要適用于，在植物育種上的應(yīng)用、在植物有用產(chǎn)物生產(chǎn)上的應(yīng)用、在植物種質(zhì)資源保存和交換上的應(yīng)用及在植物脫毒和快速繁殖上的應(yīng)用，其中植物脫毒和離體快速繁殖是目前植物組織培養(yǎng)應(yīng)用最多、最有效的一個方面。

很多農(nóng)用物都帶有病毒, 特別是無性繁殖植物, 如馬鈴薯、甘薯、草莓、大蒜等. 但是, 感病植株并非每個部位都帶有病毒,科學(xué)家早在1943年就發(fā)現(xiàn)植物生長點附近的病毒濃度很低甚至無病毒. 如果利用組織培養(yǎng)方法, 取一定大小的莖尖進行培養(yǎng), 再生的植株有可能不帶病毒, 從而獲得脫病毒苗, 再用脫毒苗進行繁殖, 則種植的作物就不會或極少發(fā)生病毒。

▲植物組織培養(yǎng)

▲組培室

03

水肥一體化技術(shù)

水肥一體化技術(shù)作為將灌溉與施肥兩者合二為一的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，是借助壓力灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準確地輸送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技術(shù)，可按照作物生長需求，進行全生育期需求設(shè)計，把水分和養(yǎng)分定量、定時，按比例直接提供給作物。

其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到農(nóng)田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，水肥一體化的核心技術(shù)包括四個方面，即滴灌系統(tǒng)搭建、施肥系統(tǒng)搭建、適宜肥料種類選擇及灌溉施肥的操作。水肥一體化技術(shù)是一項先進的節(jié)本增效的實用技術(shù)，在有條件的農(nóng)區(qū)只要前期的投資解決，又有技術(shù)力量支持，推廣應(yīng)用起來將成為助農(nóng)增收的一項有效措施。

▲水肥一體化技術(shù)

04

無土栽培技術(shù)

無土栽培技術(shù)是隨著溫室生產(chǎn)發(fā)展而研究采用的一種最新栽培方式。由于它所用的基質(zhì)營養(yǎng)液或無基質(zhì)營養(yǎng)液中完全具有、甚至超過土壤所供給的各種營養(yǎng)物質(zhì)，因此更有利于各類作物的生長發(fā)育。目前世界上已有100多個國家將無土栽培技術(shù)用于溫室生產(chǎn)。

無土栽培是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)中最常采用的栽培方式。可以分為基質(zhì)栽培、水培、霧培和有機生態(tài)型無土栽培等方式。

從資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對于緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題，有著深遠的意義。

水資源的問題，也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題。所以控制農(nóng)業(yè)用水是節(jié)水的措施之一，而無土栽培，避免了水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節(jié)水型農(nóng)業(yè)、旱區(qū)農(nóng)業(yè)的必由之路。

▲無土栽培技術(shù)

05

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，即通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中的物聯(lián)網(wǎng)。可以為溫室精準調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的。

大棚控制系統(tǒng)中，運用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光照度傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，保證農(nóng)作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。遠程控制的實現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對多個大棚的環(huán)境進行監(jiān)測控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測量獲得作物生長的最佳條件。

由于這項技術(shù)能有效提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率，比如智能灌溉、水肥一體化等，發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也將有利于推動我國農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境。未來我國農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展、居民消費升級等都將從需求方面為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供有力推動。未來我國農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、企業(yè)化經(jīng)營將得到加速發(fā)展，這樣會催生出一大批新的經(jīng)營主體，在對農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)提出更高需求的同時，也將為接受或參與實施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供重要支持。

▲農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

總結(jié)

隨著國家政策推動返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)和一二三產(chǎn)業(yè)融合，中國將出現(xiàn)大批量的新型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟體，即農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社等，這將是一次農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的浪潮。在此產(chǎn)業(yè)化大潮下，農(nóng)業(yè)相關(guān)的配套服務(wù)業(yè)尤其是設(shè)施農(nóng)業(yè)必然迎來快速發(fā)展的契機，在綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展大背景下，綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、無公害蔬菜將會在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到長足發(fā)展。

來源：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

更多干貨、市場分析、重磅案例、實戰(zhàn)課程歡迎訂閱 [農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察]公眾號：nyguancha

文章：1280 篇

瀏覽：19665 次

代表文章

農(nóng)業(yè)眾籌新時代：網(wǎng)易全民養(yǎng)豬、蘇寧賣大閘蟹、京東賣大米

驚嚇不斷！?。∞r(nóng)夫山泉進軍化妝品行業(yè)...

大品牌都在玩的古風營銷，最愛這5種形式

雀巢為什么能成功？

一位從業(yè)50年的糧油老司機10句忠告：糧油生意如何干（句句在理）

案例|虧到只剩7000元，用一把水果刀，切出了5000萬！他說就靠臉皮厚？

莊絡(luò)親子農(nóng)場創(chuàng)始人教您如何做農(nóng)場轉(zhuǎn)型|本周在線課程

以色列農(nóng)業(yè)水利的啟示！我們該做些什么來扭轉(zhuǎn)我國的現(xiàn)狀呢？

7月19日，一場匯聚全球智慧農(nóng)業(yè)人的盛會來啦

社交電商新突破！社交導(dǎo)流賦能生鮮電商，或許將是最后一片藍海