未來設施園藝科技暢想曲

設施園藝作為我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。但從目前來看，我國部分地區(qū)在以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展的過程中，還存在諸多問題，亟須堅持以問題為導向，疏通數(shù)字化技術賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展堵點，以此支撐和服務農(nóng)業(yè)設施園藝數(shù)字化改造和高效發(fā)展。

推動數(shù)字技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合，不僅是發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的必然要求，同時也是建設農(nóng)業(yè)強國、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的應有之義。習近平總書記強調：“要推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展，把握數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化方向，推動制造業(yè)、服務業(yè)、農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，利用互聯(lián)網(wǎng)新技術對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行全方位、全鏈條的改造，提高全要素生產(chǎn)率，發(fā)揮數(shù)字技術對經(jīng)濟發(fā)展的放大、疊加、倍增作用?！边@為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展提供了科學指引。為深度貫徹落實習近平總書記重要講話精神，實現(xiàn)以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，需要堅持頂層設計、底層邏輯與實踐探索相結合。具體而言，要立足黨的頂層設計和我國農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)律，摸清我國農(nóng)業(yè)設施園藝現(xiàn)階段的基本模式和發(fā)展特點，分析數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展的內在機理，找準數(shù)字化技術與農(nóng)業(yè)設施園藝的契合點，從而推動農(nóng)業(yè)設施園藝的數(shù)字化轉型。同時，要注重以問題為導向，錨定現(xiàn)階段以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展存在的各類局限性問題，突破制約農(nóng)業(yè)設施園藝數(shù)字化發(fā)展的各類阻礙，從而保障農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展。

農(nóng)業(yè)設施園藝數(shù)字化發(fā)展的必要性

農(nóng)業(yè)設施園藝作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要形式，可通過人為干預性手段，為園藝作物生長提供適宜的空間環(huán)境，從而生產(chǎn)出優(yōu)質的園藝作物，滿足我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展和消費者多元化的需求。近年來，隨著我國設施園藝機械化水平的不斷提升，設施園藝規(guī)模和效益呈現(xiàn)逐年遞增的發(fā)展態(tài)勢，極大地滿足了國民多元化的消費需求，有效地推動了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的增長。但相較于國外一流設施園藝而言，我國農(nóng)業(yè)設施園藝的發(fā)展水平還較為滯后。數(shù)字化技術作為助力設施園藝高質量發(fā)展的關鍵一招，推動數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，不僅可以有效彌補我國農(nóng)業(yè)設施園藝發(fā)展短板，還可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)設施園藝作物精準化管控，提高設施園藝發(fā)展質效。

農(nóng)業(yè)設施園藝的發(fā)展特點

設施園藝是“在露地不適于園藝作物生長的季節(jié)或地區(qū)，依托溫室等相關設施設備，人為地創(chuàng)設適宜園藝作物生長的環(huán)境，根據(jù)國民的多元化需求，有計劃地生產(chǎn)安全、優(yōu)質、高產(chǎn)、高效的蔬菜、花卉、水果等園藝產(chǎn)品的一種環(huán)境調控農(nóng)業(yè)”。在人為創(chuàng)設適宜作物生長環(huán)境的過程中，不僅需要以建筑工程、環(huán)境工程和生物工程等多學科理論知識為依托，還需要運用人工、機械或智能化技術對環(huán)境進行有機調控，從而為園藝作物提供適宜的光照、溫度、濕度、土壤、水分等環(huán)境要素。

正因如此，要實現(xiàn)設施園藝的高效發(fā)展，一是要加強各學科理論的深入研究，突破技術瓶頸，加強科研成果轉化更新，如進一步推進種質資源創(chuàng)新、設施建筑材料更新和灌溉技術改進等。緊跟作物栽培要求，不斷優(yōu)化和創(chuàng)造作物生長的最佳空間環(huán)境，最大程度上降低或克服外界不良因素對作物生長的影響。二是要提高對設施園藝環(huán)境內部各要素控制的精準性，如運用人工智能、云計算等技術，實現(xiàn)對設施園藝溫度、濕度、病蟲害和作物生長情況的實時監(jiān)測，及時針對各要素的變化情況制定應對決策，以此保障作物生產(chǎn)流程精準可控，從而提高優(yōu)質作物的質量和產(chǎn)量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)設施園藝經(jīng)濟效益、社會效益和農(nóng)業(yè)效益的大幅度提升。

數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝的內在機理

以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，其內在機理大致可分為三個主要方面，即資源利用綠色化、生產(chǎn)管理智能化、經(jīng)營決策高效化。

一是資源利用綠色化。以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝，能夠實現(xiàn)對各類生產(chǎn)資料更為高效率的統(tǒng)籌配置，以此突破傳統(tǒng)資源利用模式的局限性，緩解資源約束與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的矛盾。例如，衡水市農(nóng)業(yè)設施園藝通過引入一體化滴灌施肥系統(tǒng)，在保障作物生產(chǎn)需求的基礎上，實現(xiàn)了對水資源的高效運用和智能管控。

二是生產(chǎn)管理智能化?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系是農(nóng)業(yè)高質量發(fā)展的基礎，以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝，能夠依托大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術，實現(xiàn)設施園藝生產(chǎn)的智能化、信息化和自動化。以冀州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)融合創(chuàng)新基地的西紅柿大棚為例，其通過數(shù)字化技術和智能化設備，構建了溫濕度智能調控體系，既可以實現(xiàn)對西紅柿大棚溫度和濕度的實時監(jiān)測，又可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對大棚內溫度和濕度進行一鍵調節(jié)，極大地降低了生產(chǎn)管理過程中的人力成本，提高了社會勞動生產(chǎn)率。

三是經(jīng)營決策高效化?，F(xiàn)代綜合農(nóng)業(yè)市場體系需要綜合先進技術、資源利用、市場導向等多領域產(chǎn)業(yè)發(fā)展要素，而數(shù)字化技術能夠有效滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，其既可以通過大數(shù)據(jù)了解市場需求，為設施園藝作物種植提供數(shù)據(jù)支撐，又可以推動設施園藝產(chǎn)業(yè)鏈延伸和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。例如，衡水市的“數(shù)字果蔬”工程，通過搭建蔬菜產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了設施園藝作物市場需求、種養(yǎng)、加工、倉儲和銷售的全鏈條數(shù)據(jù)資源控制，從而有效地推動了設施園藝高質量發(fā)展。

數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝的有關問題

缺乏整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展謀劃

農(nóng)業(yè)設施園藝的高效發(fā)展，需要做到對設施園藝產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后整段產(chǎn)業(yè)鏈的全盤布局，但目前我國設施園藝相關政策體系主要面向產(chǎn)中環(huán)節(jié)，對產(chǎn)前和產(chǎn)后的發(fā)展政策供給較為缺乏。例如，鄭州市2024年頒布《鄭州市加快現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)發(fā)展實施方案（2024—2030年）》，主要針對設施農(nóng)業(yè)規(guī)模、機械化率和生產(chǎn)能力提出發(fā)展規(guī)劃和要求。政策內容只面向產(chǎn)中環(huán)節(jié)，缺乏對產(chǎn)前和產(chǎn)后兩個環(huán)節(jié)的政策指引，會使政策內容在貫徹落實過程中相對孤立，存在只注重設施園藝作物種植質效，而忽視市場需求預測和作物銷售數(shù)字化領域的弊病，難以形成完整的設施園藝產(chǎn)業(yè)鏈條，無法從系統(tǒng)性和整體性的角度指導農(nóng)業(yè)設施園藝產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型和高質量發(fā)展。

數(shù)字基礎設施建設不足

數(shù)字基礎設施建設不足作為制約設施園藝數(shù)字化發(fā)展的重點問題，一方面會影響設施園藝的數(shù)字化進程，無法為設施園藝的高效發(fā)展提供相應的技術支撐。例如，我國各省市普遍存在的傳統(tǒng)設施園藝，其數(shù)字基礎設施建設程度不高，設施園藝內的作物育苗全過程需要依托人工技術進行操控，這勢必難以有效提高設施園藝作物的產(chǎn)量和質量。另一方面，隨著各地區(qū)數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展，數(shù)字基礎設施的建設程度將會影響數(shù)字資源的流向，破壞數(shù)字資源共享的格局，造成“數(shù)字鴻溝”逐漸擴大，使得不同地區(qū)設施園藝的發(fā)展差距逐步擴大。

造成數(shù)字基礎設施建設不足的原因，一是數(shù)字基礎設施發(fā)展統(tǒng)籌不足，發(fā)展總體較為粗放、系統(tǒng)性不強，各基礎設施間的互聯(lián)互通性差，未能形成數(shù)字化發(fā)展合力，空間布局結構不均衡。例如，設施園藝內部傳感器設備、云計算平臺和智能操控設備三者之間缺乏銜接性，難以為設施園藝作物的發(fā)展提供適宜的空間環(huán)境。二是數(shù)字基礎設施的核心技術水平亟待提升，部分數(shù)字基礎設施難以有效滿足設施園藝高效發(fā)展的需求，如設施園藝作物數(shù)字化模擬水平有待提升、傳感技術無法精準監(jiān)測棚內動態(tài)變化等。

數(shù)字農(nóng)業(yè)技術人才匱乏

設施園藝的發(fā)展需要依托多元學科理論知識，以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，更需要技術技能復合型人才的支撐，而我國新型農(nóng)業(yè)主體的發(fā)展和培育正處于起步階段，目前大部分設施園藝的經(jīng)營主體以傳統(tǒng)的小農(nóng)戶和種養(yǎng)大戶為主，其主要依靠傳統(tǒng)設施園藝發(fā)展養(yǎng)護經(jīng)驗，各類學科知識的理論素養(yǎng)不足，從而導致設施園藝的發(fā)展具有滯后性。具體而言，設施園藝的數(shù)字化發(fā)展作為一項復雜的系統(tǒng)性工程，在推進設施園藝數(shù)字化的各個環(huán)節(jié)中，都需要一定數(shù)量的高技術技能人才作為支撐。而從目前我國設施園藝發(fā)展的宏觀格局來看，一方面，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術人員匱乏，設施園藝數(shù)字化核心技術的攻關能力較弱；另一方面，囿于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體自身的局限性，其對新技術的掌握、應用能力較弱，難以支撐設施園藝的數(shù)字化轉型。

數(shù)字化技術賦能設施園藝應用場景不充分

數(shù)字化技術賦能設施園藝應用場景，即以物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)為依托，實現(xiàn)設施園藝從種植、養(yǎng)護到銷售的全流程智能化控制。因此，設施園藝應用場景的研發(fā)不僅能夠有效提高設施園藝的生產(chǎn)質效，還能極大地降低人力和物力資源成本，有效推動設施園藝的可持續(xù)發(fā)展。但我國部分地區(qū)存在設施園藝數(shù)字化應用場景不充分的問題，主要表現(xiàn)為僅注重設施園藝作物生產(chǎn)過程中數(shù)字化智能設備的使用，未能實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享，也未能同平臺建立有益的聯(lián)系，切斷了設施園藝上下游產(chǎn)業(yè)的溝通渠道，難以有效賦能設施園藝的產(chǎn)業(yè)鏈條。以上海市金山區(qū)為例，其設施園藝的數(shù)字化建設雖然高度注重數(shù)智化設備的研發(fā)，但忽略了智能化設備與平臺運行管理之間的關系，未能通過數(shù)據(jù)平臺進行資源聯(lián)通，無法形成以數(shù)字化為特點的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)。

數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝的發(fā)展對策

加強頂層設計規(guī)劃引領

為破解缺乏整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的問題，要發(fā)揮政策引領作用，政府部門應立足各地設施園藝發(fā)展現(xiàn)狀，做好數(shù)字化技術賦能設施園藝產(chǎn)業(yè)鏈的宏觀政策指引，通過強化頂層設計，實現(xiàn)對設施園藝產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的全面規(guī)劃引領。具體而言，一是要立足各地設施園藝發(fā)展實際，找準數(shù)字化技術與設施園藝整條產(chǎn)業(yè)鏈融合的切入點，打通產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三個環(huán)節(jié)的堵點，打造縱向貫通、橫向聯(lián)通的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)管理應用“一張網(wǎng)”，因地制宜形成具有當?shù)卦O施園藝發(fā)展特色的系統(tǒng)化政策實施方案；二是要做好統(tǒng)籌協(xié)調工作，從農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設、經(jīng)濟高質量發(fā)展的高度，系統(tǒng)考量設施園藝的發(fā)展現(xiàn)狀，確定設施園藝數(shù)字化發(fā)展的整體思路，做好有關主體的協(xié)調、引導和動員工作，確保有關主體能夠積極配合設施園藝數(shù)字化發(fā)展的要求，下好保障設施園藝數(shù)字化發(fā)展的“一盤棋”。

完善數(shù)字配套設施服務

完善數(shù)字配套設施服務，需要堅持以問題為導向，破解數(shù)字設施發(fā)展統(tǒng)籌不足和核心水平亟待提升的關鍵性問題?；诖?，一是需要各地區(qū)立足本土設施園藝發(fā)展要求，支持、鼓勵和引導設施園藝各相關主體，加強發(fā)展的協(xié)同性和統(tǒng)籌性，完善集產(chǎn)學研用為一體的數(shù)字基礎設施成果轉化體系。以云南省為例，云南省以《云南省設施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化三年行動方案（2023—2025年）》為根本遵循，為本土設施農(nóng)業(yè)提供資金支持、獎勵補貼，聯(lián)合云南省農(nóng)科院和花卉技術推廣中心等多元主體，開展“智慧云花”試驗示范，有效地提升了數(shù)字配套設施服務水平。二是需要加強引育并舉，既要借鑒以荷蘭為代表的優(yōu)秀設施農(nóng)業(yè)發(fā)展案例，引進先進的設施農(nóng)業(yè)基礎設施，又要加強核心技術攻關，提高數(shù)字配套設施服務的精準性，推動技術集成創(chuàng)新。

強化數(shù)字農(nóng)業(yè)人才引育

強化數(shù)字農(nóng)業(yè)人才引育是緩解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術人才匱乏的重要著力點。一方面，設施園藝的數(shù)字化轉型需要重視對數(shù)字農(nóng)業(yè)人才的培養(yǎng)，國家應將該部分人才納入新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體培育中，開設專業(yè)課程、注重實踐發(fā)展，為設施園藝的數(shù)字化轉型培養(yǎng)一批懂農(nóng)業(yè)、有文化、會技術的復合型人才；另一方面，要發(fā)揮各地農(nóng)業(yè)專家學者的作用，鼓勵各地專家學者深入設施園藝一線，對設施園藝農(nóng)戶的技術和經(jīng)營能力進行培訓，提高其對設施園藝數(shù)字化轉型的接受和應用能力。此外，要加強核心技術人才培養(yǎng)，加強對環(huán)境感知傳輸技術、溫濕度傳感技術、病蟲害監(jiān)測技術和水肥一體化技術等關鍵性技術的研發(fā)，確保在設施園藝數(shù)字化進程中，各個環(huán)節(jié)、各個領域都有足夠的人才供給，為設施園藝的高效發(fā)展提供人才保障。

推進數(shù)字化技術與設施園藝深度融合

推進數(shù)字化技術與設施園藝深度融合，需要做到數(shù)字化技術對設施園藝的全面賦能，不僅需要注重智能化設備的研發(fā)和運用，如運用各類傳感技術對設施園藝環(huán)境進行監(jiān)測，利用滴灌技術、智能通風技術、智能裝備系統(tǒng)控制技術控制大棚內部環(huán)境等，還需要不斷提升“云服務”水平，構建設施園藝場景式物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)字化服務云平臺和產(chǎn)業(yè)化的融合服務體系。以江蘇省淮安市各縣區(qū)開發(fā)的“漣農(nóng)云”大數(shù)據(jù)應用場景為例，淮安市依托各類傳感設備和互聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)了對設施園藝內部環(huán)境的智能感知，從而能夠根據(jù)設施園藝數(shù)據(jù)，利用云端計算技術，指導未來設施園藝作物生產(chǎn)水平，實現(xiàn)各類作物的精準化生產(chǎn)、可控化種植、可視化管理和智能化決策。

智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢，依托傳感器網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能等數(shù)字化技術，可以實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)全過程的智能化、精準化和高效化管理。以數(shù)字化技術賦能農(nóng)業(yè)設施園藝高效發(fā)展，還需要立足于全面性、系統(tǒng)性視角，結合各地區(qū)農(nóng)業(yè)設施園藝發(fā)展實際，加強核心技術攻關，錨定設施園藝數(shù)字化轉型過程中存在的各類問題，疏通堵點，構建設施園藝數(shù)字化發(fā)展新業(yè)態(tài)，從而更好地為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設提供支撐，助推中國式現(xiàn)代化的發(fā)展。

（作者單位：拉薩市農(nóng)業(yè)技術推廣總站）