回顧“雙碳”目標(biāo)背景下的農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新

■文/王國強(qiáng) 王 楠

伴隨歷次技術(shù)革命和科學(xué)革命的發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)逐漸由化學(xué)化、良種化向生態(tài)化、低碳化方向發(fā)展。在“雙碳”目標(biāo)背景下，探索和發(fā)展綠色技術(shù)和低碳技術(shù)，提高安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品成為現(xiàn)在及未來世界農(nóng)業(yè)的新生產(chǎn)模式。

力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央作出的重大戰(zhàn)略決策。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室氣體排放在碳排放總量中占有較大比重，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）研究報(bào)告顯示，世界糧食體系占全球人為溫室氣體排放量的1/3 以上。中國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新面臨巨大的挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大體上經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等3 個(gè)階段。原始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動力主要是人力和少量馴化的大牲畜；傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動力主要是鐵制農(nóng)具的使用；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的早期特征是以機(jī)器、電力為動力，以化肥、農(nóng)藥、除草劑等作為生產(chǎn)資料。伴隨歷次技術(shù)革命和科學(xué)革命的發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)逐漸由化學(xué)化、良種化向生態(tài)化、低碳化方向發(fā)展。如何提高糧食產(chǎn)量和保證糧食穩(wěn)定增長不僅一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要問題，也是農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主要動力，促使人們革新傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)觀念，利用生物、化學(xué)等學(xué)科的科學(xué)理論不斷實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的突破。

化肥的誕生

幾千年來，世界各國都把有機(jī)肥料當(dāng)作提高糧食產(chǎn)量的重要措施，并形成了“多勞多肥”觀念。但是，有機(jī)肥為什么能夠肥田？它在土壤中有什么變化？如何進(jìn)入植物體？其有效成分是什么？直到17 世紀(jì)以后，隨著歐洲近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展，這些問題才得到解決，促使了現(xiàn)代化肥的誕生。自1843年人類開始生產(chǎn)過磷酸鈣肥料以來，人造肥料已有170 多年的歷史。

●化肥理論的提出

實(shí)驗(yàn)科學(xué)的誕生，讓人們認(rèn)識到植物的生長要素除硝、空氣、水、土之外，還需要幾種不同的鹽類。1840年，德國化學(xué)家李比希（Justus von Liebig）出版了《化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用》一書，主張從土壤中取走的營養(yǎng)成分要重新歸還給土壤，反對“掠奪式”的農(nóng)業(yè)方法。李比希認(rèn)為，生物界與無生物（礦物）界之間存在著一種再生循環(huán)，植物吸收無機(jī)物合成有機(jī)物，動物攝取植物以維持生命，動植物死亡后經(jīng)分解又回歸無機(jī)物質(zhì)。根據(jù)這一觀念，李比希提出了他的農(nóng)業(yè)化學(xué)的核心理論，即植物營養(yǎng)元素歸還說，賦予土壤肥力以科學(xué)的內(nèi)涵。18 世紀(jì)以后，世界人口迅速增長，導(dǎo)致土地面積、作物產(chǎn)量與人口失衡的情況。1798年，英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬爾薩斯（Thomas R. Malthus）發(fā)表了著名的《人口理論》，他認(rèn)為：人口的自然增長速度將超過農(nóng)作物產(chǎn)量的增長速度，人們會覺察到“糧食危機(jī)”。1898年，英國物理學(xué)家克魯克斯（William Crookes）說，如果找不到新的肥料源，馬爾薩斯的預(yù)言將成為現(xiàn)實(shí)。因此，人們開始用新的方法尋找新的肥料源。

●磷肥、鉀肥和氮肥

化肥的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用最早始于磷肥和鉀肥。19 世紀(jì)40年代，人們把骨頭粉碎后浸泡在硫酸里生產(chǎn)出過磷酸鈣。1842年，英國農(nóng)學(xué)家勞斯（John Laws）發(fā)明了用磷灰石生產(chǎn)過磷酸鈣的方法。李比希從1845年開始著手進(jìn)行化肥的試驗(yàn)，用硫酸處理骨粉得到了可溶性的化合物。1850年，李比希把不溶性鉀鹽改為水溶性鉀鹽獲得成功，并獲得鉀肥的專利。直到19 世紀(jì)末，最大的磷肥來源是碾碎了的骨頭、骨粉以及鳥糞。自1889年起，北非的阿爾及利亞發(fā)現(xiàn)并開始開采磷酸鈣這類礦藏。第一次世界大戰(zhàn)后，在俄國和太平洋的瑙魯島上發(fā)現(xiàn)了更多的磷肥資源。到了1938年，磷酸鈣的世界年產(chǎn)量已達(dá)到1 300 萬噸。由于磷酸鈣不易溶于水，因而大部分被轉(zhuǎn)化成過磷酸鈣。與磷酸鹽不同，鉀肥（“鉀堿”，主要是氯化鉀）可在開采出來后被直接施用。19 世紀(jì)50年代后期，在德國薩克森的施塔斯富特發(fā)現(xiàn)了礦藏，鉀堿一直被德國壟斷到第一次世界大戰(zhàn)。

氮肥的發(fā)現(xiàn)始于20 世紀(jì)初，主要來源于硝酸鈉和硫酸銨兩個(gè)主要的“固定”氮（即化學(xué)結(jié)合狀態(tài)氮）形式。之前，氮肥主要是以天然礦藏形式存在，其中智利硝酸鈉（又稱硝石）的銷售和施用量一直居世界化學(xué)氮肥之首。20 世紀(jì)初，德國化學(xué)家能斯特（Walther Nernst）和哈伯（Fritz Haber）研究了氮的氧化物的熱力學(xué)平衡，取得了比電弧法更有效、更經(jīng)濟(jì)的哈伯制氨方法，并因此獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。同時(shí)，人們發(fā)明了用碳化鈣生產(chǎn)氰氨肥料，用氮和氫合成氨等重要方法。但是，在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，世界化肥產(chǎn)量中磷、鉀肥的產(chǎn)量高于氮肥，到20 世紀(jì)40年代末氮肥的產(chǎn)量才超過鉀肥，1960—1961年氮肥的產(chǎn)量首次超過磷肥。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和對糧食需求的增加，氮肥的用量才逐漸增加。從20 世紀(jì)初開始，混合肥料的重要性也受到人們的普遍重視。直到20世紀(jì)20年代后期，多養(yǎng)分肥料僅僅是簡單地機(jī)械混合，在廉價(jià)的哈伯制氨法出現(xiàn)后，用過磷酸鹽氨化生產(chǎn)磷酸二鈣、磷酸銨和硫酸銨混合物成為通用方法。

1761年

人類首次應(yīng)用硫酸銅處理種子防治小麥黑穗病。

1840年

德國化學(xué)家李比希出版《化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用》。

法國農(nóng)業(yè)科學(xué)家布森戈首創(chuàng)無土栽培技術(shù)。

1842年

英國農(nóng)學(xué)家勞斯發(fā)明用磷灰石生產(chǎn)過磷酸鈣的方法。

1850年

德國化學(xué)家李比希成功制取水溶性鉀鹽。

●化肥的作用

化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，不論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，施用化肥都是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)，發(fā)展中國家施肥可使糧食作物單產(chǎn)提高55%～57%，總產(chǎn)提高30%～31%。根據(jù)全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)的大量試驗(yàn)結(jié)果，施用化肥可使水稻、玉米、棉花單產(chǎn)提高40%～50%，小麥、油菜等越冬作物單產(chǎn)提高50% ～60%，大豆單產(chǎn)提高20%。1986—1990年全國糧食總產(chǎn)的增產(chǎn)中有35%左右是因?yàn)槭┯没实淖饔?。著名的育種學(xué)家、為“綠色革命”作出卓越貢獻(xiàn)的諾貝爾獎獲得者博洛格（Norman E. Borlaug）在1994年全面分析了20 世紀(jì)以來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的各個(gè)相關(guān)因素之后，斷言“20 世紀(jì)全世界作物產(chǎn)量增加的一半是來自化肥的施用”。

農(nóng)業(yè)對化肥的需求也進(jìn)一步刺激了化肥工業(yè)的發(fā)展。就我國而言，新中國成立時(shí)只有南京的永利硫酸銨廠，新中國成立后逐步新建和擴(kuò)充了一些化肥廠。20 世紀(jì)70年代，我國化肥工業(yè)有了長足的發(fā)展，新建小型化肥廠有1 000 多個(gè)，年產(chǎn)30 萬噸合成氨的大型化肥廠有10 多個(gè)，分布在全國各地。其中大部分是氮肥廠，也有一些磷肥廠。1981年，我國化肥總產(chǎn)量達(dá)6 097 萬噸，僅次于美國和蘇聯(lián)，居世界第三位。到了20 世紀(jì)90年代，因原料供應(yīng)和進(jìn)口等原因，我國化肥總產(chǎn)量有所下降。但是，1994年我國化肥總產(chǎn)量又升至世界第二位，總用量居世界第一位，有力地推動了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

中國從1901年開始使用化學(xué)氮肥以來，已有100 多年的歷史，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物營養(yǎng)的投入有了工業(yè)化的生產(chǎn)支撐，從而極大地提高了農(nóng)作物的營養(yǎng)供應(yīng)水平，顯著地提高了糧食產(chǎn)量。當(dāng)然，長期使用化肥，對人類的身體健康、土壤結(jié)構(gòu)、江河湖及地下水源等會產(chǎn)生一定的負(fù)面影響?；实某霈F(xiàn)，極大地改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式，提高了糧食產(chǎn)量，為世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步發(fā)揮了巨大的作用。

1860年

德國植物學(xué)家薩克斯和克諾普創(chuàng)造了水培法。

1901年

中國開始使用化學(xué)氮肥。

1905年

德國化學(xué)家哈伯發(fā)明哈伯制氨法。

1929年

美國植物營養(yǎng)學(xué)家格里克將無土栽培技術(shù)用于蔬菜生產(chǎn)。

1932年

法國發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)有機(jī)除草劑二硝酚，除草劑步入了有機(jī)合成階段。

農(nóng)藥的出現(xiàn)

世界農(nóng)藥經(jīng)歷了從20 世紀(jì)初的無機(jī)農(nóng)藥時(shí)代到20 世紀(jì)40年代的有機(jī)合成農(nóng)藥時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的第一次飛躍。20 世紀(jì)70年代，隨著人類對環(huán)境越來越重視，農(nóng)藥開發(fā)進(jìn)入了高效、低毒、生物農(nóng)藥的新時(shí)代。

●早期農(nóng)藥

農(nóng)藥使用的歷史可追溯到公元前1 000 多年。在我國《齊民要術(shù)》和《本草綱目》中就記載了用植物、礦物性藥物進(jìn)行殺蟲、防病、滅鼠的方法。最初用于防治作物病蟲害的多為無機(jī)化合物。1761年，人們首次應(yīng)用硫酸銅處理種子防治小麥黑穗病。1807年，法國人普雷沃（Bénédict Prévost）發(fā)現(xiàn)硫酸銅可以殺滅真菌。1885年，法國植物學(xué)家米亞爾代（Pierre M. A. Millardet） 發(fā)明了用硫酸銅和生石灰配制的波爾多液。1891年，德國貝克吉利尼化學(xué)公司正式投產(chǎn)無機(jī)汞殺蟲劑。1895年，硫酸銅被用于霜霉病、枯萎病和葉斑病防治。1906年出現(xiàn)了砷化鈣，以及亞砷酸酐、亞砷酸鈣等無機(jī)化合物。1915年，美國昆蟲學(xué)家謝弗（George D. Shafer）發(fā)現(xiàn)氟化鈉可用于防治蜚蠊。1929年，美國昆蟲學(xué)家馬爾科維契（Simon Markovitch）用氟鋁酸鈉防治瓢蟲。后來，無機(jī)氟殺蟲劑陸續(xù)出現(xiàn)。

●有機(jī)合成農(nóng)藥

有機(jī)合成農(nóng)藥的推出是人類同生物病蟲害作斗爭的產(chǎn)物，是現(xiàn)代合成農(nóng)藥的繼承與創(chuàng)新。瑞士化學(xué)家米勒（Paul H. Müller)在有機(jī)合成農(nóng)藥方面作出了卓越貢獻(xiàn)。1935年，米勒開始研究合成殺蟲劑。他認(rèn)為，理想的殺蟲劑應(yīng)對昆蟲有劇毒，中毒迅速，殺蟲范圍廣泛，而對哺乳動物無毒或只有微毒，無刺激性，且價(jià)格便宜、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。1939年，他研制出三氯代甲基，接著又研制出它的各種衍生物。在蛾類胃毒劑的啟示下，他合成了雙對氯苯基三氯乙烷（通?？s寫成DDT），1940年獲得專利。事實(shí)上，早在1874年奧地利化學(xué)家蔡德勒（Othmar Zeidler）就曾合成過DDT，只是當(dāng)時(shí)不知道它的殺蟲作用。瑞士立即用它來防治馬鈴薯甲蟲。1942年，美國進(jìn)行試驗(yàn)，證實(shí)了DDT 的良好殺蟲作用，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)及衛(wèi)生保健事業(yè)，米勒也因此在1948年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。20 世紀(jì)70年代，由于殘毒對環(huán)境的污染以及害蟲抗藥性的出現(xiàn)，許多國家已明令停止生產(chǎn)和使用DDT，但其在歷史上的功績不可磨滅。

1937年

德國拜耳藥廠的施拉德爾首次合成了有機(jī)磷酸酯殺蟲劑。

1939年

瑞士化學(xué)家米勒合成了殺蟲劑DDT（滴滴涕），20世紀(jì)70年代DDT 被多國禁用。

1949年

美國植物生理學(xué)家溫特主持創(chuàng)建世界上最早具有規(guī)模的人工氣候室。

1967年

美國威斯康星大學(xué)建立了當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的綜合人工氣候室。

1977年

中國在上海建立了第一座較大的綜合人工氣候室。

北京玉淵潭建造了我國自己設(shè)計(jì)的第一座大型連棟溫室。

自DDT 出現(xiàn)后，農(nóng)藥進(jìn)入有機(jī)合成的新階段。由重金屬汞、銅、錫以及非金屬元素砷、磷等合成的有機(jī)農(nóng)藥相繼出現(xiàn)。有機(jī)汞殺菌劑有磷酸乙汞、氯化苯汞、醋酸苯汞、碘化苯汞等。有機(jī)銅比無機(jī)銅對作物藥害小，是一種廣譜殺菌劑，主要有環(huán)烷酸銅、苯硫酸銅、克菌銅、氯萘醌酮、胺磺銅、喹啉銅等。錫基的殺菌劑有三苯基氫氧化錫、三苯基乙酸錫、三苯基氯化錫。有機(jī)砷殺菌劑有福美胂、田安、甲基胂酸鋅等。在有機(jī)合成農(nóng)藥的研究過程中，德國化學(xué)家施拉德爾（Gerhard Schrader）合成的有機(jī)磷殺蟲劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重大作用。1937年，德國拜耳藥廠的施拉德爾首次合成了有機(jī)磷酸酯殺蟲劑。有機(jī)磷殺蟲劑有親油性、滲透性、適用范圍廣等特點(diǎn)，殺蟲機(jī)理主要是神經(jīng)機(jī)能阻礙。1944年，施拉德爾發(fā)現(xiàn)了二乙基對硝基苯基硫代磷酸酯（又名對硫磷），這種農(nóng)藥可以說是有機(jī)磷殺蟲劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和活性關(guān)系的起始，在農(nóng)藥發(fā)展上有重大的意義。

●除草劑

除草劑的產(chǎn)生和發(fā)展對提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率發(fā)揮了重大作用。20 世紀(jì)初期，法國、美國曾采用硫酸銅防除雜草，是農(nóng)田化學(xué)除草的開始。1932年，法國發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)有機(jī)除草劑二硝酚，除草劑步入了有機(jī)合成階段。1941年，美國化學(xué)家波科爾尼（Robert Pokorny）報(bào)道了2,4-二氯苯氧乙酸的合成。1942年，美國植物學(xué)家齊默曼（Percy W. Zimmerman）和希契科克（Alfred E. Hitchcock）最先報(bào)道了2,4-二氯苯氧乙酸對植物生長的調(diào)節(jié)作用。1944年，美國植物生理學(xué)家馬特（Paul C. Marth）和米切爾（John W. Mitchell）、美國植物學(xué)家哈姆納（Charles L. Hamner）、美國園藝家圖基（Harold B. Tukey）報(bào)道了2,4-二氯苯氧乙酸的除草作用，明確了2,4-二氯苯氧乙酸能有選擇地從早熟禾的草場中除去蒲公英、車前草等闊葉雜草。后來又相繼出現(xiàn)了2,4,5-三氯苯氧乙酸和其他多種類型的除草劑。這類除草劑通常是直接噴在作物和雜草上，通過擾亂易受該除草劑影響的植物的正常生理過程，使其發(fā)生大小不正常的增生和畸變，最后導(dǎo)致植株死亡。除草劑使用中一般都具有自己的選擇性、使用方法和使用范圍等特性。20 世紀(jì)60年代到90年代，全世界的農(nóng)藥處于蓬勃發(fā)展的時(shí)期。30年來，不僅農(nóng)藥銷售額大幅度提升，而且農(nóng)藥結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化。具體來說，就是除草劑在整個(gè)農(nóng)藥銷售額中的比例迅速攀升，從1960年的20%上升到1991年的44.4%，居各類農(nóng)藥之首，由此可以看出除草劑在提高糧食產(chǎn)量中的作用。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化

工廠化農(nóng)業(yè)是指在人工受控條件下，運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)，具有更突出的產(chǎn)業(yè)化、商品化、信息化、規(guī)模化特點(diǎn)，可以擺脫或部分?jǐn)[脫自然條件的制約，在一定程度上真正體現(xiàn)出人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的主導(dǎo)作用。

●工廠化農(nóng)業(yè)的誕生

工廠化農(nóng)業(yè)起步于蔬菜的無土栽培。在第二次世界大戰(zhàn)期間，英國和美國軍人就曾在荒島上采用無土栽培技術(shù)生產(chǎn)蔬菜以供軍需。1840年，法國農(nóng)業(yè)科學(xué)家布森戈（Jean B. Boussingault）首創(chuàng)利用砂礫等培植植物的無土栽培技術(shù)。1860年，德國植物學(xué)家薩克斯（Julius von Sachs）和克諾普（Wilhelm Knop）創(chuàng)造了水培法。無土栽培試驗(yàn)揭示出各種營養(yǎng)成分和植物生長發(fā)育的關(guān)系，無土栽培技術(shù)從試驗(yàn)方法逐漸發(fā)展成生產(chǎn)技術(shù)。1929年，美國植物營養(yǎng)學(xué)家格里克（William F. Gericke）開始將無土栽培技術(shù)用于蔬菜生產(chǎn)，曾使番茄獲得高產(chǎn)，獲得高7.5 米、單株產(chǎn)量達(dá)14 千克的植株。無土栽培的優(yōu)點(diǎn)是可以完全在人工控制下進(jìn)行生產(chǎn)，不受地方的限制，規(guī)模可大可小。

隨著人們對農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)節(jié)控制認(rèn)識的逐漸加深，溫室技術(shù)變得越來越成熟。1949年6月，在美國加利福尼亞理工學(xué)院埃爾哈特植物研究實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，由植物生理學(xué)家溫特（Frits W. Went）主持創(chuàng)建世界上最早具有規(guī)模的人工氣候室，在番茄生長發(fā)育測定方面的精密試驗(yàn)取得重要成就。1967年，美國威斯康星大學(xué)建立了當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的綜合人工氣候室，面積達(dá)5 000 平方米。1967年，中國在上海建立了第一座較大的綜合人工氣候室。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會經(jīng)濟(jì)的繁榮、鋼鐵及化學(xué)工業(yè)的振興和石油的廉價(jià)開發(fā)，全世界的溫室發(fā)展加快，并向材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)代化、環(huán)境控制現(xiàn)代化、規(guī)模面積大型化的方向發(fā)展。從20 世紀(jì)60年代起，人們開始把植物對自然環(huán)境的適應(yīng)性和抗御能力的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的成果應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，建成了比人工氣候室簡單、成本較低的生產(chǎn)型溫室，如奧地利首先建成了番茄加工廠。20 世紀(jì)70年代以后，荷蘭、美國、日本、英國、以色列等紛紛致力于工廠化設(shè)施園藝的研究開發(fā)，并取得重要成就。在這些國家中，工廠化農(nóng)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為多種學(xué)科技術(shù)綜合支持的技術(shù)資本密集型產(chǎn)業(yè)，它以高投入、高產(chǎn)出、高效益以及可持續(xù)發(fā)展為特征，成為國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)。

●中國的工廠化農(nóng)業(yè)

我國溫室農(nóng)業(yè)歷史悠久，早在公元前221—206年就曾有“冬種瓜于驪山陵谷中溫處，瓜實(shí)成”的歷史記載。20 世紀(jì)30年代，我國開始發(fā)展玻璃溫室技術(shù)。20 世紀(jì)50年代以后，工業(yè)化的發(fā)展促進(jìn)了塑料產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)步，推動了我國塑料溫室的發(fā)展，開始了以塑料取代玻璃的溫室發(fā)展進(jìn)程。

20 世紀(jì)70年代，我國開始了工廠化農(nóng)業(yè)的研究和開發(fā)。1977年，北京玉淵潭建造了我國自己設(shè)計(jì)的第一座大型連棟溫室，占地1.9 萬平方米。自20 世紀(jì)80年代起，我國先后從日本、荷蘭、美國、保加利亞、以色列等國家引進(jìn)現(xiàn)代化溫室29 套，總面積為34 萬平方米，其中60%用于蔬菜生產(chǎn)、40%用于花卉苗木生產(chǎn)，在北京、上海、黑龍江、遼寧、廣東等地形成了工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的雛形。1982年，上海市農(nóng)業(yè)局組織在嘉定縣長征大隊(duì)等處建成了我國第一批裝配式現(xiàn)代化溫室，共4 座，總面積為4 644 平方米。

20 世紀(jì)90年代中期，隨著改革開放的不斷深入，我國現(xiàn)代溫室快速發(fā)展。1995年，中國政府與以色列政府合作，在北京通縣永樂店農(nóng)場建立了“中以示范農(nóng)場”，引進(jìn)了1.2 萬平方米以色列現(xiàn)代化溫室成套技術(shù)。至1998年，我國共引進(jìn)溫室175.4 萬平方米，主要類型有單屋脊和雙屋脊的大型連棟玻璃溫室及其配套設(shè)備?！熬盼濉逼陂g，科技部將“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”列入“九五”國家科技攻關(guān)重大產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目計(jì)劃，在北京、上海、沈陽、杭州、廣州、天津等地設(shè)立了6 個(gè)示范區(qū)組織實(shí)施，同時(shí)各地也開展了相關(guān)領(lǐng)域的深入研究。到2000年為止，包括引進(jìn)溫室在內(nèi)，我國共擁有現(xiàn)代化溫室約700 萬平方米，并且以每年100 萬平方米的速度快速發(fā)展。

技術(shù)創(chuàng)新一直就是一把雙刃劍，化肥、農(nóng)藥以及工廠化農(nóng)業(yè)的發(fā)展在帶來糧食大幅度增產(chǎn)的同時(shí)，也付出資源的極大消耗和環(huán)境污染等代價(jià)。這種“石油農(nóng)業(yè)”的弊端就是大量投入無機(jī)肥、農(nóng)藥，而大型機(jī)械的使用以及生產(chǎn)資料的生產(chǎn)消耗了大量的能源，不符合可持續(xù)發(fā)展的原則。正是在這樣的背景下，探索和發(fā)展綠色技術(shù)和低碳技術(shù)，提高安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品成為現(xiàn)在及未來世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新模式?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新既是一種技術(shù)上的創(chuàng)新，也是一種制度上的創(chuàng)新，“低排放、高收益”的新要求會有力地促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。