我國(guó)現(xiàn)代溫室距離世界先進(jìn)水平還有多遠(yuǎn)

文/薛 鑫 本刊編輯

溫室是人為創(chuàng)造和干預(yù)而形成的一個(gè)有利于植物生長(zhǎng)發(fā)育的小環(huán)境，也在一定程度上改變了人類(lèi)“靠天吃飯”的被動(dòng)局面，也正是因?yàn)槠淇梢匀藶楦深A(yù)的特性，使溫室生產(chǎn)更加容易實(shí)現(xiàn)智能化甚至是智慧化?，F(xiàn)代溫室園藝，指利用人工技術(shù)手段和輔助措施，通過(guò)改變自然光熱等條件，進(jìn)行植物高效生產(chǎn)的一種現(xiàn)代園藝生產(chǎn)方式?，F(xiàn)代溫室園藝產(chǎn)品的生產(chǎn)完全可以實(shí)現(xiàn)按照工業(yè)生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)和管理，不僅體現(xiàn)在種植過(guò)程中有其特定的生產(chǎn)節(jié)拍、生產(chǎn)周期，還體現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)之后的包裝、銷(xiāo)售等方面。現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)中廣泛采用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，包括機(jī)械技術(shù)、工程技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)等。這種可采取全封閉生產(chǎn)、完全擺脫自然條件束縛，實(shí)現(xiàn)全年均衡生產(chǎn)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式，帶來(lái)了全新的理念：使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加高效，少受限制。而隨著人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的不斷發(fā)展，用現(xiàn)代科技支持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)科技經(jīng)濟(jì)一體化也是農(nóng)業(yè)融入現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的必然趨勢(shì)。

如今，各個(gè)國(guó)家在溫室發(fā)展方面都有自己的特色和經(jīng)驗(yàn)，全球范圍內(nèi)也形成了以荷蘭、以色列等國(guó)家為代表的先進(jìn)的溫室設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式?；乜礈厥野l(fā)展的歷史，我們可以從中看到很多經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，也為之后溫室的發(fā)展提供一些思考的方向。

我國(guó)的現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)、人口不斷增多、環(huán)境因素變化多樣，對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展不斷提出更高的要求。不斷增加的人口需要有限的耕地提供足夠多的糧食，不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)使人們對(duì)食品安全和品質(zhì)更加關(guān)注，環(huán)境因素的復(fù)雜變化則使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境也相應(yīng)地需要更多應(yīng)對(duì)的策略；因此，能夠被隔絕出并可改變的生產(chǎn)小環(huán)境——溫室就顯得格外重要。我國(guó)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室在近年來(lái)發(fā)展迅速，我國(guó)的農(nóng)業(yè)市場(chǎng)也十分龐大；因此，我國(guó)的現(xiàn)代溫室發(fā)展也受到了世界范圍溫室行業(yè)的關(guān)注，我國(guó)的現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)正處在蓬勃發(fā)展的階段。盡管?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)于現(xiàn)代溫室園藝的定義不盡相同，但其核心觀點(diǎn)基本一致，主要注重對(duì)于自然環(huán)境的改變，通過(guò)部分甚至完全擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴(lài)，精準(zhǔn)地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供所需的條件，從而達(dá)到高效生產(chǎn)的目的，現(xiàn)代溫室是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要依托，并且現(xiàn)代溫室在實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化和智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面有更多的探索和可能。我國(guó)設(shè)施園藝主要分布在環(huán)渤海灣及黃淮地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)、西北地區(qū)，占比分別為60%、20%、10%，其中，山東、遼寧、江蘇、河北的設(shè)施面積較大。截至2017年8月，我國(guó)設(shè)施園藝總面積已經(jīng)突破370萬(wàn)hm2，居世界首位，但其中可進(jìn)行環(huán)境調(diào)控的現(xiàn)代溫室面積卻不到1萬(wàn)hm2。我國(guó)的溫室發(fā)展歷史悠久，但是我國(guó)的溫室水平卻沒(méi)有達(dá)到世界先進(jìn)水平。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，較符合我國(guó)國(guó)情的節(jié)能型日光溫室（暖棚）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用居多，而高度自動(dòng)化的現(xiàn)代溫室的發(fā)展卻相對(duì)滯后。我國(guó)的溫室園藝仍存在著設(shè)施簡(jiǎn)陋、機(jī)械化程度低、作業(yè)強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)量低、病蟲(chóng)害嚴(yán)重等問(wèn)題。我國(guó)溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀還是以小型個(gè)體種植戶(hù)為主，生產(chǎn)者間缺乏信息共享和溝通，相同氣候區(qū)域的種植模式差異很大，對(duì)現(xiàn)有溫室園藝生產(chǎn)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化也形成挑戰(zhàn)。

日光溫室是我國(guó)獨(dú)有的溫室類(lèi)型，也是我國(guó)溫室生產(chǎn)最主要的類(lèi)型，是目前我國(guó)種植業(yè)中效益最高的產(chǎn)業(yè)。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的日光溫室類(lèi)型多樣，普通日光溫室、第一代節(jié)能型日光溫室、第二代節(jié)能型日光溫室、第三代節(jié)能型日光溫室均有；其中，仍以竹木結(jié)構(gòu)的普通日光溫室居多，第一代和第二代節(jié)能型日光溫室占35%～45%，以不加溫型溫室為主，占比為70%。第二代和第三代節(jié)能型日光溫室的保溫、加溫、放風(fēng)、灌溉、施肥等環(huán)境調(diào)控裝置在不斷完善，但仍然只有較少部分的溫室采用了熱風(fēng)加溫系統(tǒng)、電動(dòng)卷簾保溫系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等簡(jiǎn)單的環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控和調(diào)節(jié)的裝置，而這一部分正是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代溫室智能化的關(guān)鍵。

20世紀(jì)50年代末期，我國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)玻璃溫室大棚，之后我國(guó)不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的溫室，并在改革開(kāi)放時(shí)期（20世紀(jì)80年代初）開(kāi)展了一系列符合我國(guó)國(guó)情的溫室相關(guān)課題研究。如今，各種類(lèi)型的現(xiàn)代溫室已經(jīng)在我國(guó)的大地上生根發(fā)芽，如大型連棟玻璃溫室、植物工廠、光伏溫室等在我國(guó)均有建造，我國(guó)在2015年發(fā)布的《種植塑料大棚工程技術(shù)規(guī)范》和2016年發(fā)布的《農(nóng)業(yè)溫室結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等文件，也有針對(duì)性地提出了不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)指導(dǎo)不同區(qū)域的溫室農(nóng)業(yè)高效發(fā)展起到了重要的指導(dǎo)作用。我國(guó)的溫室產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代溫室研究進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期?？梢钥闯觯@幾年我國(guó)大型連棟玻璃溫室如雨后春筍般層出不窮，溫室的面積也在不斷擴(kuò)大。我國(guó)大型連棟玻璃溫室的選址主要集中在土地面積比較廣闊的平原地區(qū)，靠近大中型城市，較適宜發(fā)展蔬菜等園藝作物的生產(chǎn)。

我國(guó)大型玻璃溫室的分布情況

大型連棟玻璃溫室是荷蘭特色的玻璃溫室，目前國(guó)內(nèi)也有很多地方引進(jìn)并進(jìn)行了本土化的改造。我國(guó)引進(jìn)建造大型連棟玻璃溫室比較多的省市包括北京、天津、山東、甘肅等地，在現(xiàn)代溫室建造生產(chǎn)和管理方面投入比較多的企業(yè)包括北京宏福國(guó)際農(nóng)業(yè)科技有限公司、北京極星農(nóng)業(yè)有限公司、北京瑞雪環(huán)球科技有限公司、北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司、凱盛浩豐（德州）智慧農(nóng)業(yè)有限公司等。目前這些公司都已經(jīng)建成了一棟或者多棟大型連棟現(xiàn)代玻璃溫室，如位于黑龍江省大慶市大慶宏?？萍籍a(chǎn)業(yè)園內(nèi)12.5 hm2的現(xiàn)代智能大型連棟玻璃溫室，位于甘肅省平?jīng)鍪蟹研乔?2 hm2的單體連棟全環(huán)境系統(tǒng)智能控制玻璃溫室，位于天津市東麗區(qū)濱海國(guó)際花卉科技園內(nèi)30 hm2的智能玻璃溫室，還有目前正在建設(shè)中，位于山東省臨沂市墾源智慧農(nóng)業(yè)科技示范產(chǎn)業(yè)園14.2 hm2的智能化玻璃溫室等?？梢钥闯?，這幾年我國(guó)大型連棟玻璃溫室如雨后春筍般層出不窮，溫室的面積也在不斷擴(kuò)大。

我國(guó)一些先進(jìn)的現(xiàn)代溫室及設(shè)備

大型連棟玻璃溫室

我國(guó)現(xiàn)階段投入使用的溫室在建造和控制系統(tǒng)方面主要采用荷蘭的一些技術(shù)，在生產(chǎn)管理方面也達(dá)到了一定的水平。以北京極星農(nóng)業(yè)的溫室為例，其坐落于北京市密云區(qū)的極星農(nóng)業(yè)科技園，占地18 hm2，已經(jīng)建成了1座連棟玻璃溫室，生產(chǎn)面積為2.2 hm2，主要生產(chǎn)番茄和水培生菜，全套的生產(chǎn)設(shè)備和種子均來(lái)自荷蘭。在這座現(xiàn)代溫室里不僅生長(zhǎng)著高標(biāo)準(zhǔn)的蔬菜，還有50位職業(yè)產(chǎn)業(yè)工人在這里工作。這座溫室就像是1個(gè)現(xiàn)代化的工業(yè)廠房，生產(chǎn)車(chē)間嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌化作業(yè)，0.2 hm2的水培生菜生產(chǎn)區(qū)采用全自動(dòng)可移動(dòng)式栽培槽，可以根據(jù)生菜的生長(zhǎng)情況自動(dòng)移動(dòng)，從而為生菜生長(zhǎng)留出足夠的空間，栽培槽的傾斜設(shè)計(jì)有助于讓每5 min自動(dòng)噴施1次的營(yíng)養(yǎng)液順流至植株根部，每年可收獲高品質(zhì)的生菜70萬(wàn)棵，是普通溫室的10倍。這座溫室已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，除栽苗、繞蔓、修葉、落蔓、采摘外，基本不需要工人。

大型塑料薄膜大棚

在我國(guó)海南等地，由于氣溫較高，臺(tái)風(fēng)肆虐，大型連棟玻璃溫室不適宜其發(fā)展，但是大型連棟薄膜溫室卻有它的優(yōu)勢(shì)。海南潤(rùn)達(dá)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司目前已經(jīng)建成了一棟占地7 hm2的薄膜連棟溫室，并配備了來(lái)自荷蘭騎士集團(tuán)的環(huán)境控制系統(tǒng)、水肥一體化灌溉系統(tǒng)、作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、勞動(dòng)力管理系統(tǒng)以及以色列的蔬菜種植系統(tǒng)、地磁式采摘運(yùn)輸系統(tǒng)、全自動(dòng)包裝分選系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，引進(jìn)了新加坡先進(jìn)的垂直旋轉(zhuǎn)耕種系統(tǒng)，其全自動(dòng)智能控制系統(tǒng)具有抵御高溫高濕及抗臺(tái)風(fēng)的能力。通過(guò)采用“速生葉菜立體旋轉(zhuǎn)式基質(zhì)栽培”模式，可實(shí)現(xiàn)速生葉菜全天候周年生產(chǎn)，單位生產(chǎn)面積是傳統(tǒng)平面栽培的5～6倍。

植物工廠

目前我國(guó)已建成了最大的一座植物工廠，位于福建省安溪縣，由中科院植物所于福建三安集團(tuán)共同建造，建筑面積70 hm2，這座植物工廠中使用的蔬菜育苗燈、栽培燈等多種類(lèi)型的LED燈具都是科學(xué)家們自主研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，栽培的生菜品種也是從200多種品種中優(yōu)選出的。在產(chǎn)業(yè)園內(nèi)還有一座早期建成的植物工廠實(shí)驗(yàn)室，是集植物工廠生產(chǎn)技術(shù)、植物工廠配套設(shè)備、植物化合物創(chuàng)新藥物3個(gè)方向研發(fā)于一體的植物工廠研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，目前生產(chǎn)溫室里用到的產(chǎn)品都是在這座溫室中研發(fā)出的。這些我國(guó)科學(xué)家自主研發(fā)的植物工廠模塊化成套設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)出口創(chuàng)匯。

京東與日本三菱合作在北京通州建成了目前最大的太陽(yáng)光與人工光混合使用的植物工廠，并且已經(jīng)投入使用，其生產(chǎn)效率高，依托京東強(qiáng)大的電商平臺(tái)和物流系統(tǒng)，投入生產(chǎn)和商用之后的成就值得期待。

植物工廠的出現(xiàn)和發(fā)展為現(xiàn)代溫室發(fā)展提供了新的方向，我國(guó)在植物工廠的建造和技術(shù)方面也有很多研究，植物工廠會(huì)是我國(guó)現(xiàn)代溫室發(fā)展的方向嗎？讓我們拭目以待吧。

世界溫室園藝“擂主”——荷蘭的現(xiàn)代溫室智能化之路

如果把世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比作一場(chǎng)比賽，每個(gè)國(guó)家都是參賽選手，那么就目前而言，溫室園藝生產(chǎn)這項(xiàng)分賽的擂主，非荷蘭莫屬。

荷蘭因其高效的現(xiàn)代溫室園藝而聞名世界，這個(gè)歐洲小國(guó)的國(guó)土總面積僅為10萬(wàn)hm2，其中，溫室建筑面積就有1.1萬(wàn)hm2，占國(guó)土總面積的1/10，占全世界玻璃溫室面積的1/4，主要用來(lái)種植鮮花和蔬菜。其中0.47萬(wàn)hm2用于蔬菜生產(chǎn)，主要有番茄、辣椒和黃瓜。種植戶(hù)平均每戶(hù)擁有溫室面積0.85 hm2[2]。那么荷蘭是如何一步一步發(fā)展到今天的規(guī)模和成就的呢？縱觀荷蘭溫室的發(fā)展，可以看出其有一條清晰的主線，即充分利用科學(xué)技術(shù)，通過(guò)不斷地創(chuàng)新最大限度地提高單位面積產(chǎn)出率和勞動(dòng)生產(chǎn)率[3]。

荷蘭玻璃溫室的建造成本投入較高，不僅僅體現(xiàn)在其建造材料的選購(gòu)方面，更主要的是內(nèi)部安裝使用的各種科學(xué)管理系統(tǒng)、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率和食品安全的生產(chǎn)材料方面；因此其產(chǎn)出也十分可觀。在這樣的背景下，荷蘭的溫室逐漸向著不斷聚集、擴(kuò)大面積的方向發(fā)展。2007年，荷蘭Royal Pride Holland公司率先在北荷蘭省建造了單體超過(guò)45 hm2的大型番茄連棟溫室并成功運(yùn)營(yíng)。在接下來(lái)的10年間，遷往該區(qū)域的大型種植企業(yè)已達(dá)9家，總面積達(dá)到376 hm2，該區(qū)域也成為了荷蘭繼Westland地區(qū)之后又一重要溫室生產(chǎn)聚集區(qū)。大型玻璃連棟溫室的優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)效率極高，番茄產(chǎn)量可達(dá)90 kg/m2；同時(shí)，由于面積增大了很多，其單位面積的成本也降低了；因此，越來(lái)越受到種植者的支持。在荷蘭，單體面積10 hm2以上的溫室正逐漸替代小規(guī)模的玻璃連棟溫室，溫室規(guī)模正朝著大型和超大型化方向發(fā)展；不加溫的溫室逐漸減少，加溫型溫室不斷增加，2000年，荷蘭不加溫型溫室面積已經(jīng)下降到不足300 hm2；每個(gè)種植戶(hù)經(jīng)營(yíng)的溫室面積在不斷擴(kuò)大，即每個(gè)種植戶(hù)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的企業(yè)的數(shù)量在不斷減少。

荷蘭的溫室園藝之所以能夠發(fā)展到如此自動(dòng)化和智能化的程度，最主要的依托就是其在基礎(chǔ)研究方面不斷深耕探索積累的多種數(shù)據(jù)模型，及各種高科技與種植技術(shù)的結(jié)合。荷蘭有多家歷史悠久的公司從事溫室設(shè)備研發(fā)創(chuàng)造方面的工作，每年都有很多新的產(chǎn)品推出，荷蘭的溫室設(shè)備公司都有自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，并大力投入研發(fā)。

Hoogendorn公司最新的isii系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有方便靈活、安裝快速、系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，不但可以直觀了解溫室環(huán)境參數(shù)，還可以監(jiān)測(cè)植物生理參數(shù)，例如監(jiān)測(cè)徑流與莖稈直徑的關(guān)系。Isogroup公司推出了目前最先進(jìn)的嫁接設(shè)備，可以完成單人操作，實(shí)現(xiàn)1 000株/h的作業(yè)效率，成功率達(dá)到99%，高速扦插設(shè)備可以達(dá)到4 000株/h，通過(guò)室內(nèi)物流串聯(lián)和緩存，1人可同時(shí)管理12臺(tái)設(shè)備；針對(duì)基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)的采集，有幼苗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)弧形背光源和8臺(tái)攝像頭構(gòu)建3D建模系統(tǒng)，可以快速建立幼苗的3D模型，并準(zhǔn)確提取幼苗的苗徑、苗高、子葉面積、角度等參數(shù)，用于表型組學(xué)研究；針對(duì)不同規(guī)格幼苗的移栽需求，有基于2維俯拍圖像識(shí)別的幼苗分級(jí)移栽設(shè)備，分級(jí)效率為7 000株/h。

我國(guó)現(xiàn)代溫室距離世界先進(jìn)水平還有多遠(yuǎn)

現(xiàn)代溫室的建造規(guī)模

在溫室建造方面，我國(guó)的溫室目前仍存在著單個(gè)溫室面積較小，生產(chǎn)效率較低的情況，因此，發(fā)展大型和超大型溫室是我國(guó)部分地區(qū)現(xiàn)代溫室發(fā)展的必經(jīng)之路。在溫室類(lèi)型上，我國(guó)的溫室也有一些符合自身國(guó)情的優(yōu)勢(shì)，如節(jié)能型日光溫室（暖棚），有效地提高了生產(chǎn)效率，但和目前世界范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益較高的大面積集約化生產(chǎn)相比，我國(guó)溫室類(lèi)型的生產(chǎn)效率仍然較低，在單位面積產(chǎn)量及單位面積投入產(chǎn)出比方面都沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。目前的調(diào)查顯示，在荷蘭造價(jià)最高的日光溫室其收益也最高，反之，造價(jià)最低的日光溫室，其收益也最低，由此，也印證了荷蘭溫室模式高投入高產(chǎn)出的特點(diǎn)。溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化，配備的硬件更加先進(jìn)，從而提高溫室的產(chǎn)出效益是溫室發(fā)展的必然趨勢(shì)。

現(xiàn)代溫室的環(huán)境調(diào)控

荷蘭在環(huán)境調(diào)控方面有很多經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)和采納，由于荷蘭的日照時(shí)間較短，而園藝作物的生長(zhǎng)對(duì)光照的需求較大，尤其是番茄等作物，因此荷蘭采取人工補(bǔ)光的方式來(lái)滿足作物對(duì)光照的需求，并給溫室安裝了隔板，一方面防止光照在夜間流出溫室，另一方面這些隔板還具有儲(chǔ)蓄能量和遮陰隔熱的功效，在冬季和夏季都可以很好地發(fā)揮作用。現(xiàn)有的研究已經(jīng)能夠證明光照對(duì)番茄產(chǎn)量的影響很大，尤其在生殖生長(zhǎng)階段，光照充足對(duì)番茄果實(shí)的生長(zhǎng)非常重要。我國(guó)的光照水平較荷蘭來(lái)說(shuō)有很大的優(yōu)勢(shì)，但仍無(wú)法完全滿足作物的生長(zhǎng)需求，以9月到10月初定植，每平方米定植2.5株的牛肉番茄為例，在52周成株時(shí)期對(duì)外界光照的需求上升到1 400 J/cm2左右，此時(shí)北京外界的周平均光照只有500～600 J/cm2（溫室透光率為70%）。如若沒(méi)有很好的補(bǔ)光手段，種植者則需要優(yōu)先考慮作物營(yíng)養(yǎng)部位的正常生長(zhǎng)，選擇安全的起始定植密度，減少留果量來(lái)盡量降低寡照時(shí)期的風(fēng)險(xiǎn)，這樣一來(lái)就降低了產(chǎn)量。溫室在建造之初就需要考慮到補(bǔ)光的問(wèn)題；目前，國(guó)內(nèi)的溫室由于補(bǔ)光成本和使用成本的限制，在補(bǔ)光裝置的安裝選擇方面仍然比較保守。大多溫室在建造之初或者沒(méi)有考慮到補(bǔ)光的問(wèn)題，或者因?yàn)槌杀鞠拗茮](méi)有安裝補(bǔ)光裝置。此外，光對(duì)溫室作物的影響很大程度上取決于栽培技術(shù)，我國(guó)的栽培管理技術(shù)尚且不過(guò)關(guān)，光質(zhì)對(duì)作物的影響方面也缺乏系統(tǒng)性的研究，不同補(bǔ)光條件對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)理的研究也不充分，因而，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光甚至是智能補(bǔ)光對(duì)于目前我國(guó)溫室園藝來(lái)說(shuō)還有一定的距離。

在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，荷蘭通過(guò)建立溫室氣候復(fù)合式控制模擬模型和不同作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律與環(huán)境因子的模擬模型對(duì)蔬菜、花卉作物進(jìn)行光合作用、干物質(zhì)分配規(guī)律和不同栽培方式的研究，并同時(shí)建立模擬模型，以此得出一些數(shù)據(jù)，用于驗(yàn)證分析。通過(guò)對(duì)作物生理基礎(chǔ)規(guī)律進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并分析研究，從而建立起能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)控的自動(dòng)化調(diào)節(jié)。所有這些基礎(chǔ)的研究得到的數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步深化研究，進(jìn)而用于指導(dǎo)生產(chǎn)，逐步向?qū)嵱没较虬l(fā)展。荷蘭同一地區(qū)相近的種植戶(hù)會(huì)彼此分享相關(guān)的數(shù)據(jù)，以加強(qiáng)對(duì)區(qū)域整體情況的了解。我國(guó)在溫室環(huán)境調(diào)控方面，目前市面上也有一些基于環(huán)境數(shù)據(jù)采集和分析的設(shè)備，如土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器等，但由于我國(guó)在這方面的起步較晚，在環(huán)境監(jiān)測(cè)和作物生理方面的基礎(chǔ)研究還有待加強(qiáng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)積累，并通過(guò)建模和計(jì)算機(jī)軟件處理等形式進(jìn)行分析研究，不斷總結(jié)得出較完備的操作模型和軟件系統(tǒng)，才能真正地實(shí)現(xiàn)智能化的操作。

現(xiàn)代溫室的種植技術(shù)

荷蘭和以色列的無(wú)土栽培在全世界范圍都是非常先進(jìn)的，目前先進(jìn)的現(xiàn)代溫室都是采用無(wú)土栽培進(jìn)行生產(chǎn)，無(wú)土栽培技術(shù)是現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)高效穩(wěn)定發(fā)展最好的選擇，采用無(wú)土栽培可以有效改善土壤連作帶來(lái)的諸多問(wèn)題，可以保證連續(xù)生產(chǎn)，更便于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品也更加安全。通過(guò)使用無(wú)土栽培及配套管理技術(shù)，荷蘭溫室的產(chǎn)量在不斷攀升，其中，黃瓜、番茄和甜椒的年產(chǎn)量從1980年的44.5、24.0、14.0 kg/m2分別增長(zhǎng)到2004年的70.0、50.0、26.0 kg/m2，增長(zhǎng)了1倍左右，而我國(guó)的生產(chǎn)水平基本為7.4、7.7、4.2 kg/m2，差距非常明顯[3]。我國(guó)對(duì)于無(wú)土栽培應(yīng)用的起步不算晚，但發(fā)展不是很快，由于我國(guó)國(guó)情的限制，目前無(wú)土栽培技術(shù)的應(yīng)用仍存在著一些問(wèn)題。我國(guó)幅員遼闊，氣候及環(huán)境多樣，不同地區(qū)對(duì)于無(wú)土栽培發(fā)展的要求也不相同，目前我國(guó)無(wú)土栽培的種類(lèi)繁多，水培、固體基質(zhì)栽培均有，針對(duì)不同的環(huán)境特點(diǎn)，需要因地制宜發(fā)展適合的無(wú)土栽培技術(shù)，如何平衡投入成本高和產(chǎn)出較低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展也是我國(guó)無(wú)土栽培面臨的重大課題。

現(xiàn)代溫室的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)

我國(guó)溫室生產(chǎn)目前還主要以一家一戶(hù)的小規(guī)模種植經(jīng)營(yíng)為主，規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化較難實(shí)現(xiàn)，由此帶來(lái)的問(wèn)題不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)效益低下，更體現(xiàn)在產(chǎn)品商品化程度參差不齊、產(chǎn)銷(xiāo)對(duì)接無(wú)法規(guī)?；确矫?。在荷蘭，不僅種植規(guī)?；潭雀?，且產(chǎn)銷(xiāo)一體化完備，最著名的例子就是荷蘭的鮮花植物拍賣(mài)行。鮮花拍賣(mài)行有效地保護(hù)了農(nóng)戶(hù)的利益，為生產(chǎn)提供了參考，有助于穩(wěn)定市場(chǎng)，不至于出現(xiàn)某種產(chǎn)品極度緊俏、市場(chǎng)價(jià)格極高的情況，而且非常高效地實(shí)現(xiàn)交易。這一切都與荷蘭規(guī)?；N植，穩(wěn)定的產(chǎn)出和穩(wěn)定的品質(zhì)密不可分。

我國(guó)現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展

加強(qiáng)人才管理

從人的層面上，現(xiàn)代溫室未來(lái)的發(fā)展是需要在極大程度上解放人力，提高生產(chǎn)力，增加效益，但對(duì)經(jīng)營(yíng)管理者的要求是更高的，需要經(jīng)營(yíng)管理者擁有較高的知識(shí)文化水平和學(xué)習(xí)能力，同時(shí)具有接受新事物的能力。經(jīng)營(yíng)者不僅需要擁有高水平的種植知識(shí)，更需要擁有操控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能力。我國(guó)普通生產(chǎn)者對(duì)于新裝備新技術(shù)的接受意愿和接受能力還很有限，需要各級(jí)農(nóng)業(yè)單位做好農(nóng)技推廣工作，并加快新型職業(yè)農(nóng)民的培養(yǎng)，為新一輪現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展高潮做好準(zhǔn)備[4]。

產(chǎn)業(yè)調(diào)整，控制面積，發(fā)展適度經(jīng)營(yíng)

適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)也是助力我國(guó)現(xiàn)代溫室發(fā)展的一個(gè)重要因素。適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)對(duì)我國(guó)目前的情況而言就是改變現(xiàn)有一家一戶(hù)小面積經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀，使每戶(hù)經(jīng)營(yíng)面積適度擴(kuò)大，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成為種植者的主要或者全部經(jīng)濟(jì)來(lái)源，從而提高農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者的內(nèi)生動(dòng)力。通過(guò)適度擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，可以調(diào)動(dòng)農(nóng)民應(yīng)用科技成果的積極性、提升農(nóng)業(yè)品牌意識(shí)、提高農(nóng)業(yè)的科技水平、降低經(jīng)營(yíng)成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

創(chuàng)新推動(dòng)設(shè)備發(fā)展

國(guó)內(nèi)外溫室環(huán)境控制系統(tǒng)都經(jīng)歷了“手動(dòng)—自動(dòng)機(jī)械—分散電動(dòng)—集中電子—計(jì)算機(jī)集成”5個(gè)階段。荷蘭的計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)具有世界先進(jìn)的水平，但其內(nèi)部模型更多是基于荷蘭模式創(chuàng)建的，全套引進(jìn)到國(guó)內(nèi)，適應(yīng)性方面仍存在著一些問(wèn)題。我國(guó)發(fā)展適合自己國(guó)情的現(xiàn)代溫室計(jì)算機(jī)，需要根據(jù)自身的特點(diǎn)，結(jié)合自身的發(fā)展情況進(jìn)行裝備設(shè)計(jì)。目前，我國(guó)的設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了綜合利用多傳感器數(shù)據(jù)融合、遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、ZigBee組網(wǎng)、移動(dòng)終端控制等關(guān)鍵技術(shù)融合，允許授權(quán)用戶(hù)通過(guò)多種移動(dòng)終端（手機(jī)、平板電腦等）隨時(shí)掌握實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制目的；采用多傳感器融合技術(shù)，對(duì)溫室內(nèi)的二氧化碳、溫度、濕度、光強(qiáng)值數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度、全方位搜集。

我國(guó)的溫室現(xiàn)代園藝市場(chǎng)有很大的潛力，荷蘭為開(kāi)發(fā)中國(guó)現(xiàn)代溫室園藝市場(chǎng)，對(duì)中國(guó)的保溫節(jié)能型溫室展開(kāi)針對(duì)性的研究和提升，試建了一棟中國(guó)式日光溫室，于2017年4月開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，以期使荷蘭的溫室環(huán)控和生產(chǎn)管理技術(shù)與中國(guó)溫室相適應(yīng)，提高種植產(chǎn)量和作物品質(zhì)。溫室內(nèi)配備了荷蘭溫室常用的技術(shù)裝備，如保溫幕布、無(wú)土栽培、灌溉單元和氣候計(jì)算機(jī)，包含了Hoogendoorn的生長(zhǎng)管理系統(tǒng)，斯文森的溫室保溫膜，RIDDER的通風(fēng)和內(nèi)保溫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及HORTIMAX的灌溉系統(tǒng)，溫室由瓦格寧根大學(xué)運(yùn)營(yíng)管理，主要進(jìn)行黃瓜、番茄的相關(guān)種植試驗(yàn)。對(duì)此我國(guó)應(yīng)該進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，加大溫室園藝生產(chǎn)裝備的科研支持力度，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼扶持政策，從而進(jìn)一步推進(jìn)現(xiàn)代溫室智能裝備的科技轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用[5]。

我國(guó)現(xiàn)代溫室設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)大多比較“年輕”，在企業(yè)發(fā)展發(fā)面，可以參照荷蘭和以色列等國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)。荷蘭的設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)很多是經(jīng)營(yíng)多年的家族企業(yè)，堅(jiān)持產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)化，大多數(shù)專(zhuān)注于單類(lèi)設(shè)備產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)，通過(guò)多年積累的生產(chǎn)流程經(jīng)驗(yàn)和與客戶(hù)的溝通交流，形成了不同客戶(hù)需求的成套解決方案。這些企業(yè)服務(wù)的客戶(hù)數(shù)量并不大，但非常注重售后服務(wù)，同時(shí)注重創(chuàng)新，不斷結(jié)合先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，因此發(fā)展比較穩(wěn)定。以色列的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)業(yè)氛圍是全世界最熱烈的，這里的企業(yè)家們往往會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)專(zhuān)注于一個(gè)新技術(shù)的研發(fā)，成功之后將這些技術(shù)賣(mài)給大型的農(nóng)業(yè)公司，然后再投入到新的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中。

總結(jié)

解放勞動(dòng)力，提高勞動(dòng)效率是現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷追求的目標(biāo)。隨著人工成本的不斷升高，提高機(jī)械化程度，解放人力是有效的解決途徑?？v觀荷蘭溫室發(fā)展，可以發(fā)現(xiàn)，荷蘭溫室面積在一段時(shí)間的不斷增長(zhǎng)之后基本穩(wěn)定下來(lái)，這也是我國(guó)未來(lái)需要經(jīng)歷的一個(gè)過(guò)程。目前，我國(guó)的溫室面積還在不斷擴(kuò)大，但是未來(lái)一定會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，這個(gè)范圍目前還沒(méi)有確定。確定發(fā)展規(guī)模，協(xié)調(diào)發(fā)展速度是溫室園藝從業(yè)者必須考慮的問(wèn)題。規(guī)?；?jīng)營(yíng)是實(shí)現(xiàn)溫室園藝高效生產(chǎn)的必經(jīng)之路，因此單個(gè)主體的經(jīng)營(yíng)面積勢(shì)必?cái)U(kuò)大，而在總量基本穩(wěn)定的前提下，設(shè)施園藝經(jīng)營(yíng)者的數(shù)量則勢(shì)必減少。隨著規(guī)?；膶?shí)現(xiàn)以及人工成本的不斷攀升，現(xiàn)代溫室園藝生產(chǎn)的機(jī)械化程度勢(shì)必會(huì)不斷提高，很多機(jī)械化設(shè)備就會(huì)在溫室中應(yīng)用，如穴盤(pán)播種機(jī)、移動(dòng)噴灌機(jī)、自動(dòng)卷簾機(jī)、機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)、旋耕機(jī)等。在作物種植方面，由倒茬輪作向單一作物周年生產(chǎn)發(fā)展，隨著無(wú)土栽培和溫室環(huán)境調(diào)控技術(shù)的不斷應(yīng)用，單一作物周年生產(chǎn)也會(huì)更加高效，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分工也將會(huì)不斷完善。

我國(guó)的現(xiàn)代溫室類(lèi)型幾乎包括了世界上最先進(jìn)的溫室類(lèi)型，同時(shí)，我國(guó)還有符合自身國(guó)情的特色溫室。近年來(lái)我國(guó)連棟溫室種植面積不斷擴(kuò)大,對(duì)以荷蘭為代表的歐洲先進(jìn)技術(shù)非?？释?引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的溫室和技術(shù)可以幫助我國(guó)現(xiàn)代溫室園藝發(fā)展，但是在引進(jìn)來(lái)的過(guò)程中也需要考慮到這些是否都符合自身的特點(diǎn)和需求。如我國(guó)從荷蘭引進(jìn)了很多溫室和生產(chǎn)設(shè)備，但很多技術(shù)僅限于并只能在荷蘭應(yīng)用，這是因?yàn)楹商m的很多技術(shù)都是為了解決自身發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題而被發(fā)明的，不一定完全適合我國(guó)的情況。因此，我國(guó)的溫室發(fā)展也需要針隊(duì)自身存在的問(wèn)題進(jìn)行自我的發(fā)明創(chuàng)造。

致謝：

特此衷心感謝海南潤(rùn)達(dá)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司的白會(huì)超先生和荷蘭騎士集團(tuán)亞洲分公司的鄭凱先生為文章提供了素材。