国内设施农业存在的问题.doc

国内设施农业存在的问题设施资源利用率低，单位面积产量低我国目前设施中，以上进行蔬菜生产，但我国设施资源利用率不高，设施农业单位面积水资源的利用率仅为以色列的15-16，而且肥料利用率更低，不仅造成资源浪费，还会引起资源污染，严重影响我国设施农业的持续高效发展。大型温室，特别是国产的大型温室环境的调控能力比较差，表现在单产低、能耗高、年利用率不高。如何有效地提高我国温室的周年利用率，是我们面临的突出问题。日光温室原创于我国，但绝大多数日光温室设备比较简陋，生产设施和配套设备总体水平较低，导致设施环境可控水平低下，如何提高日光温室的土地利用率和环境控制的现代化水平，改善日光温室劳动力的作业条件，是从根本上提高我国温室作物生产总体水平所面临的主要问题。1.2产品安全质量需要进一步提高由于设施结构不合理，加上环境调控能力差，造成病虫害大量发生，致使农药使用过量，给产品造成污染，目前仍然有相当部分园艺产品不能满足消费者对质量的要求；有些温室园艺作物生产为了单纯追求产量，盲目过量施用化肥，使产品和土壤污染严重，降低了产品产量和效益。随着设施作物栽培年限的增加，因大量使用化肥以及重茬栽培的连作障碍，加上土壤管理措施不当，常引起土壤微生物种群的改变、土壤结构的破坏和次生盐渍化以及养分障碍的发生，造成土壤质量退化，污染园艺产品和生态环境。1.3蔬菜、花卉和果树种苗产业的发展严重滞后于设施农业生产的其它关键环节良种繁育速度和质量远远满足不了生产需要，与高度专业化、规模化和现代化的国际水准和发展需求差距还很大。我国设施园艺专用品种的研究相对较落后，温室专用品种的研究与开发力度不够，后劲不足。许多优质主栽品种适宜大型温室种植的黄瓜、番茄、甜椒等)还依赖进口，具有完全自主知识产权的专用品种尚不能占领主导市场。花卉无土栽培基质与发达国家所采用的商品基质相比差异较大。一些重要的大宗商品花卉作物的花期调控技术还没解决。1.4基础研究相对薄弱，标准化技术体系尚未完善种植技术仍以传统栽培技术为主，缺乏基于品种特性及土壤、设施环境的科学量化的管理指标，设施蔬菜种植技术远未实现操作规范化和管理标准化。同时，温室本身配套设施不完善，缺乏适应温室环境控制的配套装置、机械化生产设备等。园艺产品产后处理一直相对落后，产后处理链尚未形成或很不规范，严重影响了设施高效农业产品的效益。在环境因子对作物生理生化、生长发育的影响、作物生长模型等方面研究不够深入，缺乏有效的环境管理模型，严重影响现代信息与控制技术在工厂化农业上的应用效果和管理水平。2发展目标和任务2.1总体目标在未来内，以“优质、高产、高效、安全、生态”为目标，重点发展以设施信息农业技术、生物技术等为核心，加强原始创新和集成创新，力争在数字农业、智能化装备、现代设施作物生物技术等方面取得重要突破，为提高我国设施农业整体效益和资源高效利用率，实现设施农业的可持续发展，保障国家园艺产品安全和生态安全提供高新技术保障。2.2任务设施农业土壤资源可持续高效利用技术研究以维护设施园艺作物生产体系中土壤物理、化学和生物学质量为核心，通过研究设施土壤质量退化的机制，研发设施土壤根际微生态环境综合调控技术，设施园艺土壤富营养化的修复技术，退化土壤修复技术；利用生物信息干扰防治设施土壤植物病原线虫；提出优化控制园艺作物工厂化生产逆境调控和设施周年高效利用的综合技术，并研制开发出相关的逆境调控制剂。通过技术整合组装和优化，提出拥有自主知识产权的有效改善设施园艺土壤质量、提高作物产量的综合技术。=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-hansi-font-family: 宋体">节能型设施环境精准控制技术研究通过设施环境下作物与温、光、水、气、肥等环境因子交互作用规律、仿真模型研究，探索不同作物对环境响应的定量关系，开发出基于作物模型和环境模型的温室计算机控制系统；以提高作物产量、品质为目标，研究作物的最佳环境需求，开发出能进行自动检测与控制的设施环境控制系统。通过研究园艺作物生长发育与环境因子的模拟模型及应用技术，建立基于作物模型的通用控制技术平台，开发作物信息传感器以及多因子复合控制系统软硬件，适宜温室生产的检测装置、控制系统设备与专用传感器，数据采集、远程诊断控制、硬件执行机构的集成与配套技术。研究开发新型全光型节能温室结构和新型高透光、防老化、保温、流滴、防雾多功能多层复合农膜，日光温室轻质、保温、防水外覆盖材料等。设施病虫害可持续控制技术研究以目前设施蔬菜、花卉、果树包括草莓、西瓜、甜瓜等)的主要病虫害为控制对象，研究设施土壤节能、环保、无害化消毒技术、主要病虫害的生态防治新技术、保健栽培、寡聚糖等增强抗病性的友好型抗病诱导技术、利用选择培养基法进行多种病虫害早期预测、生物农药和天敌昆虫的高效利用技术，建立主要设施园艺作物安全生产技术模式，在主产地进行效果验证，并建设设施园艺作物病害诊断与防治网站。研究主要设施毁灭性病虫害粉虱、蓟马、甜菜夜蛾、根结线虫病、灰霉病、晚疫病、枯萎病等的高效专一性天敌、生物制剂的筛选与研制，天敌与生物制剂规模化生产技术及其在不同设施环境下的应用技术，开发设施病虫害的生态调控与物理化学控制技术。 IsROCDate="False"><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-hansi-font-family: 宋体">2.2.4</SPAN></st1:chsdate><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-hansi-font-family: 宋体">优质种苗工厂化生产技术研究建立重要果菜类如番茄、黄瓜、辣椒、西甜瓜等蔬菜的工厂化、标准化育苗技术体系，建立重要花卉如月季、菊花、香石竹、百合、唐菖蒲、大花蕙兰、马蹄莲，无病毒种苗、种球的高效标准化繁育体系；建立重要果树如苹果、梨、葡萄、桃、柑桔、香蕉等脱病毒苗木的工厂化快繁体系。 IsROCDate="False"><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-hansi-font-family: 宋体">2.2.5</SPAN></st1:chsdate><SPAN lang=EN-US style="mso-bidi-font-size: 10.5pt; mso-hansi-font-family: 宋体">设施蔬菜优质、安全、高效生产技术研究 研究设施蔬菜优质、安全、高效、规范化综合栽培技术体系，节水和资源高效利用的量化管理关键技术；蔬菜病虫害综合防治和蔬菜产品质量安全检测关键技术；研究北方设施蔬菜夏季高温、强光，冬季低温、弱光的优质、安全、高效现代化生产关键技术；南方夏季灾害性气候频繁和病、虫、草害多发，研究开发防虫网、遮阳网、避雨棚覆盖和无纺布浮面覆盖优质、安全、高效现代化生产关键技术；设施蔬菜栽培水肥精准管理、水肥耦合等关键技术研究与示范，开发适合我国国情的有机土栽培生产技术体系；现代化设施结构优化及光热资源高效利用的关键技术研究；研究耐低温、弱光、低能耗等品种评价指标与方法，克服果菜类蔬菜长季节栽培间歇结果、植株早衰等生育障碍技术；研究建立以生物节水、农艺节水和水肥耦合为重点的水、肥资源高效利用技术体系；替代草炭和岩棉的蔬菜无土栽培可再生有机基质研发，有机营养液及栽培技术研究与示范。设施重要花卉优质、高效生产技术研究研究盆花和切花目标花期调控和周年生产技术、无土栽培的营养液精准控制与营养诊断技术；唐菖蒲、百合等优质种球国产化生产技术体系，切花月季、石斛兰、新型大花惠兰、芍药不同设施条件下的节能型标准化栽培技术，采后处理与远距离流通技术。开发新型再生无土栽培基质，建立基于花卉生长发育规律的设施花卉生产环境综合精确调控技术，建立重要花卉作物标准化的高效、节能生产配套技术体系。工厂化果树优质、高效、安全生产技术研究&nbsp; 设施专用品种、专用砧木、优良砧穗组合的选育；适合优质、高效、低能耗设施生产的重大关键技术，包括树形与修剪的优化与创新，高效可持续的土壤和水管理，高效低环境污染的病虫害防治技术等；基于生长习性的优质、低能耗设施果树生产体系。研究提高果树设施栽培结实率配套技术，开花期温度、湿度调控措施和适宜果树栽培的结构，研究开发设施果树高效优质设施环境管理与病虫害防治技术等。沙化地带设施农业关键技术研究研究适于沙化地区栽培的设施园艺作物品种，适于作物生产的低成本栽培基质，节水保水与集雨技术和配套设施，温光调控技术和配套设施设备。3建议建议国家科技部在国家“攻关”、“863”、“973”等项目中加强主要设施作物关键技术和高新技术的研究与创新，重点支持研究设施园艺作物资源高效利用和高效生产的量化管理关键技术，优质定向园艺新品种选育与优质化高产栽培技术，数字农业在设施园艺应用技术，采后处理加工技术等重大课题，同时加大对新技术成果的转化。并建议组建国家设施园艺创新中心。我国都市型设施园艺关键技术取得重大突破甘薯空中结，蔬菜树上长，果菜墙上栽，这是中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所主持完成的“都市型设施园艺关键技术研究与示范”项目所获得的最新研究成果。据该项目负责人杨其长介绍，都市型设施园艺是指位于都市周边的一种现代农业模式，通过人工调控作物所需的环境要素以及栽培模式创新，充分挖掘作物的生产潜力，提高单位资源的利用效率；通过栽培技术与观赏性、艺术性的有效结合，满足都市居民对多样化园艺产品和观光休闲的精神需求。据了解，“都市型设施园艺关键技术研究与示范”项目在国际上首次提出了甘薯“空中结薯”的创新模式，开发出了相应的配套栽培装置，实现了甘薯的“空中结薯”、连续采收和周年生长，单株产量达到386公斤；首次提出了斜插式墙面立体无土栽培模式，实现了建筑物表面、温室墙体、家庭阳台等多种环境下的作物立体栽培，拓展了无土栽培技术的应用空间；率先研制出了一种多功能水培（Multi-Function Technique，MFT）模式及其配套装置，实现了水培装置的多功能性，提高了栽培系统的利用效率，降低了运行成本；率先在茄子、辣椒、西瓜、冬瓜、蛇瓜、南瓜、人参果等10多种蔬菜作物上进行了树式栽培的探索，并获得成功，拓展了蔬菜树式栽培的种类和应用空间。杨其长告诉记者，该项目的整体技术已推广到上海市农委“都市菜园”、北京小汤山国家农业科技园、顺义三高农业示范园、山东寿光国际蔬菜博览园、河北北戴河集发农业观光园有限公司、河北省廊坊市金丰农科园、深圳光明国家农业高科技产业园区、广东省农科院国家农业科技园、沈阳市农科院农业科技园、天津市龙顺集团农业园等50多个国内知名园区。其中，顺义三高农业科技示范园利用都市型设施园艺技术培育各类蔬菜树2500多株，甘薯根系功能分离连续结薯5万多平方米，蔬菜立体栽培、管道栽培面积15万平方米，巨型瓜果栽培5000余株，累计吸引都市居民休闲、观光、采摘、中小学生科普教育、会议展览考察等各类活动参与人数2000万人次以上，推广单位累计获得经济效益22亿元以上。月20日，中国农业科学院科技局组织专家对该项目进行了成果鉴定。专家认为，该项目针对当前都市观光型设施园艺的技术需求，从提高都市农业的资源利用效率和经济效益出发，对都市观光型设施园艺的栽培模式和配套技术进行了创新研究，其成果拓展了设施园艺学科的内涵，丰富了设施栽培的技术模式，经济效益、社会效益和生态效益显著，为都市农业的发展提供了重要的技术支撑。该项目的研究成果总体上达到了国际先进水平，其中甘薯“空中结薯”无土栽培、可拆卸斜插式墙面立体无土栽培为国内外首创。专家建议，今后应进一步拓展园艺作物种类和品种，并加大推广力度。这两天，不断有区外的设施园艺专家来到永宁，一头扎进日光温棚。从2007年开始，来自全国各地的53名设施园艺专家纷纷将课题研究试验田落户永宁。试验田也让农户们看到了科学技术的威力，改变了传统的种植理念，永宁县设施园艺的技术档次不断提高。 2006年，永宁县设施园艺逐渐向规模化发展，但随之而来的病虫害和新品种栽植等难题，让种植大户们迫切地感受到了农业科技的重要性。当年底，董洋果蔬开发示范园广发“英雄帖”，以6万元年薪请来国内葡萄种植土专家。2007年，宁夏建成农林开发有限公司董事长张宝军跋涉6万多公里从全国各地请来23位果树、设施园艺方面的著名专家。为了方便专家试验，张宝军在园区里建起了专家楼。小任果业有限责任公司组建起技术团队，7名技术顾问中有6名来自辽宁、河北、山东等省。总经理任爱民告诉记者：“我们每年聘请技术顾问开支达40万元。靠技术专家的支持，今年公司创造产值500万元，预计明年能达到1000万元。” 宁夏大学农学院课题组研发的日光温室自动卷帘技术应用后，一人5到8分钟可以卷8栋棚；来自陕西的专家罗全勋探索出了阴棚葡萄延后上市栽培新技术一系列科技研发和种植技术难题的突破，让周围农民感受到了科技致富的威力，大棚种植积极性高涨。目前，永宁县设施园艺由全国各地专家指导的技术项目达80项，涉及病虫害防治、节水和品种改良等方面。简便易学的实用新技术-有机生态型无土栽培     近十多年来，我国日光温室发展迅速，目前已成为我国许多地区农村的支柱产业。然而，温室通常在使用3年-4年后，会不同程度地出现蔬菜产量、品质和效益下降的现象，为了维持温室蔬菜的产量，人们通常是不断增加化肥和农药用量，从而造成生产成本不断上升，而蔬菜产量和品质却不断下降的恶性循环。专家认为，采用有机生态型无土栽培技术是克服温室连作障碍最有效、最经济的办法。据中国农科院的设施园艺专家蒋卫杰、刘伟等介绍，有机生态型无土栽培技术是指不用天然土壤，而使用基质，不用传统的营养液灌溉植物根系，而是使用有机固态肥并直接用清水灌溉作物的一种无土栽培技术。中国农科院蔬菜花卉所无土栽培组在八五期末，成功开发研究出了一种以高温消毒鸡粪为主，适量添加无机肥料的配方施肥来代替用化肥配制营养液的有机生态型无土栽培技术。随着不断的研究开发，目前用农作物废弃物如玉米秆、玉米芯、向日葵秆、茹渣、花生壳等用作无土栽培基质也已进入生产实用阶段，进一步降低了无土栽培基质的成本。自上个世纪九十年代以来，有机生态型无土栽培技术已在全国十多个省市自治区进行了推广试验，目前推广面积已达190多公顷，获得了较好的经济和社会效益。有机生态型无土栽培系统采用基质槽培的形式，可选用当地易得的材料如木板、木条、竹竿甚至砖块等建槽框，槽框不必特别牢固，只要能保证基质不散落就行。槽边框高15厘米-20厘米，槽宽依不同栽培作物而定。槽框建好后，在底部铺一层塑料薄膜，以防止土壤病虫害传染。在有自来水基础设施的情况下，应以单个棚室建成独立的供水系统。栽培黄瓜、番茄、甜瓜等作物时，槽宽应为48厘米，可铺设滴灌带1根-2根，栽培生菜、油菜、草莓等植株较为矮小的作物，槽宽应在72厘米-96厘米之间，可铺设滴灌带2根-4根。有机生态型无土栽培技术除了具有一般无土栽培的特点，如可以提高作物的产量和品质、减少农药用量、节水节肥省工、产品洁净卫生、利用非耕地生产蔬菜等，有机生态型无土栽培技术还把有机农业导入无土栽培，突破了无土栽培必须使用营养液的传统观念，以固态肥取代营养液，不但大大降低了无土栽培的一次性投资成本、运转成本，且大大简化了无土栽培的操作管理规程，使无土栽培技术在广大农民群众心目中由深不可测变得简便易学。据测算，有机生态型无土栽培系统与营养液膜栽培系统、深液流栽培系统相比，一次性投资可节省60%，与传统的营养液无土栽培相比。每亩每年的肥料成本可节约1500元-2000元。同时，由于从栽培基质到所施用的肥料，均以有机物质为主，所用有机肥也经过了一定的加工处理，在其分解释放养分过程中，不会出现过多的有害物质，因此可使产品达到"A级或AA级绿色食品"标准。有机生态型无土栽培技术作为一种广大农民学而能会、会而能用、用而能挣钱的实用新技术，为无土栽培在我国的发展推广开辟了一条全新的途径。 论述了我国设施园艺工程事业近年来取得的成绩和进步，指出了与农业现代化的要求存在的差距和问题，并对今后的工作重心、努力方向提出了看法和建议。     上世纪末和本世纪初，我国的设施园工艺工程取得了长足的进步，从19902000年，全国以蔬菜为主体的设施园艺面积，由近14万hm2发展到170万hm2，增长了11倍多。设施蔬菜总产量达8700多万t，人均占有量60多kg，比20年前增长了310倍。此外还有1亿多m2遮阳网和300多万m2的防虫网，以及240多万hm2的地膜用于蔬菜生产。上述情况表明，我国设施园艺总面积居世界第一，已成为设施园艺的大国。设施园艺产业在我国农业及农村经济发展中的地位和作用，越来越重要，当前农村种植业结构调整，设施园艺成为首选项目。全国400多个农业高科技示范园区，很多都以设施园艺工程为主要内容，说明了设施园艺工程与我国农业现代化关系密切，它的发达程度，往往是一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。     1 我国设施园艺工程发展的现状     我国设施园艺目前已进入了蓬勃而又稳定的发展时期，基本摆脱了以往忽起忽落的状态，开始步入"发展、提高、完善、巩固、再发展"的比较成熟的阶段。具体表现如下：     1)设施园艺工程总体布局更加合理，注意充分利用光热资源，因地制宜发展。如我国日光温室主要集中在北纬3338°，而遮阳网则集中在长江流域以南广大地区。多数地区在发展中体现了以节能为中心、低投入高产出的中国特色，符合我国国情。     2)设施园艺工程的总体水平有了明显提高，园艺设施类型逐步向大型化发展，小型简易设施比例近20年下降了近28。对国外大型连栋温室成套设备及栽培品种、技术的引进消化吸收，促进了我国温室产业的发展。使新型优化节能日光温室和大型连栋温室进一步推广普及。     3)园艺设施的结构设计及建筑水平不断提高，新型覆盖材料的研制开发进展迅速，多功能塑料薄膜、厚型无纺布、物理发泡片材以及复合保温材料不断推向市场，使得设施环境的调控能力增强，设施内的光、温、湿、气环境不断改善，为作物高产、优质、高效奠定了基础。特别是新型保温覆盖材料的出现，取代传统的蒲席、稻草苫，有利于机械化、自动化卷铺，为日光温室管理实现现代化，迈出可喜的一步。     4)设施园艺栽培技术水平不断提高，专用品种培育受到重视，并选育出一批新品种，正在生产中推广应用。表现在设施蔬菜的总产和单产大幅提高，例如日光温室黄瓜产量最高达3万kg(667m2?a)，番茄达2万kg(667m2?a)以上，接近或达到设施园艺发达国家(如荷兰，日本)的水平。作物种类大大丰富，设施花卉和果树栽培面积逐年增加，北京平谷日光温室大桃最早的3月份即可上市，南方的设施葡萄已占相当比例，既丰富了园艺产品的市场供应，也提高了经济效益，使农民增收。     5)设施园艺工程的科学研究，受到建国以来从未有过的重视与支持。"九五"期间科技部"工厂化高效农业示范工程"列为国家攻关项目，在北京、天津、辽宁、上海、浙江、广东等不同生态气候型及不同区域经济特点的6省市，同时展开研究及试验示范。全国共有47个高等院校和科研院所，654名科技人员参与，完成了61项科研项目，投入的科研经费是"七五"和"八五"总和的10倍，已于2000年通过国家级验收，体现了大项目、大协作、大成果。1998年国家自然科学基金委将"设施园艺高产优质的基础研究"列为重点项目正式启动，2000年已通过中期考核，将于2002年底完成。这在我国设施园艺学科领域，也是建国以来第一次，反映出我国设施园艺学科的基础理论研究水平跃上了新台阶。"十五"期间工厂化农业(设施园艺部分)项目继续进行，而且又首次被列入"863"高技术领域的研究项目。     和过去比较，我国的设施园艺工程事业，正处在最兴旺发达的时期，令人欢欣鼓舞。     2 农业现代化与我国设施园艺工程     农业现代化的概念有着丰富的内涵，它是由传统的经验式农业，向高度集约化、商品化、规模化、产业化的现代农业转变的过程，是动态的、不断发展的，对中国来讲甚至是比较漫长的过程，不可能一赋而就。有专家认为，农业现代化有3个基本特征(或过程)：     一是农业工业化过程，要用现代科学技术与现代设施和装备来改造、提升传统农业，并要运用现代企业管理技术经营和管理农业，从而实现农业生产规模化、集约化，生产过程规范化，生产产品标准化和生产方式产业化。二是农业市场化过程，它包括产品的商品化和生产要素的商品化。三是农业可持续发展过程，它要求实现资源的高效利用和生态环境的保护相结合。     用上述3个基本特征来衡量我国设施园艺工程的实际情况，就会宿醒地认识到，还有很大差距，要实现我国设施园艺工程的现代化，还有许多问题急待解决，还有许多工作要做，任重道远。     1)我国设施园艺的面积虽居世界之首，但多为简易的设施。据1999年统计，中小棚的比例仍占到41，这些简易设施不仅作业不便、劳动强度大、产出率低，而且抗御自然灾害的能力很差，北方基本上不能进行冬季生产。即便占到总面积69的塑料大棚和日光温室，受自然气候制约的因素也很多，2000年我国北方广大地区遭遇冷冬，不少地区的日光温室黄瓜减产或绝收，损失惨重；而设施园艺发达的荷兰，虽然温室总面积只有1.2万hm2，但都是现代化的大型连栋温室，环境可控能力强，可一年四季全天候生产。我国这种温室的总面积才300 hm2左右，说明我国设施园艺还远没有达到用现代科学技术与现代化设施来装备和改造的水平。     2)设施园艺工程的三大主要技术支撑-生物、环境、工程，无论从产品的生产过程还是经营管理，仍以分散的农户的生产经营为主，小生产与大市场的矛盾突出。国内现有上百家温室制造厂家，但产品质量良莠不齐，更没有标准化，为争市场，一些缺乏技术实力的小厂便竞相压价、无序竞争，不仅坑害了客户，也打击了有实力、产品质量好的温室企业。投施环境调控是我国设施园艺十分薄弱的环节，设施内的光、温、湿、气、土五个环境因子的监控手段非常缺乏，就是科研院所和大专院校的科研试验，也少有理想的测试仪器。国外虽有好的设备，但价格昂贵，国内只有少数的生产厂家研究开发和生产这些设备，生产出的产品不是质量差、不精确，就是不耐用、经常损坏，严重制约了设施环境调控的科研与生产管理水平的提高。至于设施栽培，缺乏专用品种，缺乏规范化的科学的量化指标，凭经验管理仍是主流，受气候制约严重，因而产品的产量、质量和效益均与发达国家存在很大差距。     3)从设施园艺产品的市场来看，目前蔬菜市场的需求从量上已是供大于求、卖菜难、卖好价钱更难，成为设施蔬菜进一步发展的瓶颈。与此同时高质量、无公害、营养丰富、消费者放心的优质产品却又供不应求，出口产品缺口更大；在市场上叫得响，立得稳的品牌产品，无论蔬菜、果品或花卉，更是少得可怜。这与产品生产过程不能实现规模化、规范化、标准化和产业化有密切关系，更无法运用现代企业管理技术来经营和管理设施园艺的生产。因此加入WTO后，虽然给我国的园艺业(含设施园艺)带来了很大机遇，但由于产品商品化程度底，所以一些机遇很难抓住，甚至丧失。     4）认可持续发展的角度看，设施园艺是实现资源(尤其是土地资源)高效利用的有效途径，但它是否能保持生态环境安全，是当前普遍存在的问题。由于一些地区，特别是广大农户栽培技术未实现标准化，缺少量化指标、更缺乏控制量化的设备和手段，盲目超标施用农药，过量施用化肥十分普遍，不但使蔬菜品质下降，有害物质超标、危害消费者健康，同时也污染了生产地区的地下水和土壤，难以实现农业现代化要求的可持续发展。     5)设施园艺工程的科技含量低，技术服务体系不健全，新技术、新成果的到位率、入户率低，因而单产水平低(表1)。 表1 部分国家蔬菜单产比较年度 波兰 西班牙 荷兰 美国 日本 中国 1980 13.63 18.79 40.65 18.68 27.72 14.44 1985 19.26 20.04 44.36 21.11 27.85 16.02 1990 22.51 22.95 53.21 23.48 27.41 17.72 1995 22.12 26.22 50.89 25.16 27.67 18.77 1999 24.68 29.55 54.97 25.79 27.08 16.94 2001 22.95 31.03 48.01 27.31 27.56 18.25 注：表中数据来源于国际粮农组织（无公害蔬菜生产技术）    虽然表中数据并非特指设施栽培的蔬菜产量，但总的趋势是一致的，某些方面甚至差距更大。而提高设施园艺的科技含量，很大程度上要依赖科技成果的普及和推广，这方面存在的问题是知识形态的科技成果太多，物化形态的成果太少。论文多、专著多，但对农业生产、农业经济有突破性的成果少，科研成果应能够真正变成直接的生产力，而不是间接生产力。     3 大力招进我国设施园艺工程现代化     我国的设施园艺工程事业形势大好，问题不少。加人WTO后，更感受到了竞争的激烈与机遇的吸引。作为设施园艺工程界业内人士，必需面对现实努力工作，一步一个脚印，推进我国设施园艺工程早日实现现代化，由设施园艺大国变为设施园艺强国。     31 认清形势、转变观念     我国农业生产已经进入新的发展阶段，由于基本上告别了短缺经济时代，因而农产品已由卖方市场转为买方市场。市场经济的关键是市场，因此必需把发展我国设施园艺工程置身于农产品的大市场中来考虑，从业者的观念必需转变到市场经济轨道上来。无论是发展规划、发展战略、乃至具体产品品种，产品如何生产?都要以市场为出发点来考虑。据有关部门统计，我国的农副产品供大于求的占70以上，供求平衡的也不少，真缺的不多。设施园艺产品菜、花、果，也是如此。未来农产品的市场，数量、质量、花色品种还会增加，说明已经饱和或过剩的市场还会更饱和和过剩。同时加入WTO后受全球经济一体化的影响，还面临着国外农产品的冲击。目前一些产品是又多又缺，多的卖不出去缺的又买不到，不仅表现在设施园艺生产的菜、花、果，还表现在硬件产品如温室本身、覆盖材料或生产资料等，这是因为产品品质与消费需求差距太大。随着短缺经济的结束，消费者对名特优产品需求迫切，反之则会积压过剩，加之假冒伪劣产品的干扰，更加剧了市场的压力和竞争。关键在于产品的质量如何，消费者是否满意。高质量、名牌产品不是靠炒作、包装，必需得到消费者认可，市场认可，才能立于不败之地。不能只注意产品的生产，更要注意使产品变成商品，才能有价值。     32 处理好三个关系     一是宏观与微观的关系，设施园艺的特点是地域性强，我国幅员辽阔，生态环境各异，从全国宏观范围来看，园艺设施种类繁多，从小到大、从低级到高级应有尽有，但某一地区，某一省市，最终具体到某生产地的微观范围，适合发展哪些类型，就必需因地制宜。要考虑自然环境的差异，经济基础的差异、技术水平、人力资源等的不同，都影响到该地区设施园艺的发展状况和经济效益，必需实事求是，不能盲目跟风。我国许多农业高科技示范园区趋同性太强，与此不无关系。     二是当前与长远的关系，设施园艺实现现代化是个过程，不可能一步到位。发展设施园艺既要有宏伟远大目标，也要分阶段、分层次逐步发展。设施园艺发达国家的技术路线是高投入，高风险，高产出，而我们的国情，不可能从起步就高投入，许多地区的经验是初级阶段要低投入、低风险，还要高产出，否则广大农户学不起，用不上。但从长远看，有了基础和实力，必然也要向高投入现代化的设施园艺发展，不断提高环境调控水平，增强抵御自然灾害的能力，从而保证产品的数量和质量、最终获得更高的效益。     三是普及和提高的关系，我国设施园艺的主要类型是塑料薄膜拱棚和日光温室，而许多示范园区的高科技现代化温室只占总面积的千分之二左右、微乎其微。因此，如何逐步提高我国设施园艺工程的现代化水平，着眼点、工作和研究的重心必需明确，尤其是各级政府的导向至关重要。只有占99以上面积的设施园艺生产提高了科技含量，生产出来的蔬菜、花卉、果品高产、优质，能卖得出去，卖好价钱，农民赚了钱，增加了收入，才能拉近广大农民与示范园区的距离。     33 加强科学研究，大幅度提高科技含量     真正理解"科学技术是第一生产力"，并落到实处。科技体制要创新，与设施园艺工程有关的科研项目立项、命题应选准，应来自生产实际，自下而上，而不是相反。必需跳出计划经济时代的框框，给予科技工作者和专家学者们留有自主选题的空间。应当大力增加科研经费的投入，尤其是对基础研究的投入，才有可能保证我国设施园艺可持续发展，不断提高现代化水平。广大科技工作者应树立踏实苦干，不浮躁、不急功近利，不赶时髦，实事求是，不弄虚作假的科研作风，并要有团队精神，而不是各自为战。争取多出科技含量高、有实用价值的成果，使之成为实现我国设施园艺工程现代化的加速器。（信息来源：中国温室网） 日光温室结构优化首先应该满足可靠性准则，即安全性、适宜性和耐久性。温室结构能够承受正常施工、正常使用时可能出现的各种荷载，不发生在荷载作用下超过材料强度极限或结构丧失稳定性的情况。温室结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形等。温室结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的使用期限内具有足够的耐久性，不发生因腐蚀等因素而影响结构使用寿命。“十一五”期间，国家继续把日光温室结构优化与数字化设计作为高技术研究发展计划进行研究。本文在总结近年来日光温室结构优化中取得成就的基础上，重点分析了结构优化存在的急迫问题，为今后日光温室结构优化研究提出了研究的思路和方向。日光温室的荷载设计载荷是建筑物结构设计的基本依据，是保证结构是否安全的首要因素。日光温室荷载取值的难点是风荷载和雪荷载。对于雪荷载，需要解决基本雪压和屋面积雪分布系数这两个问题。温室结构设计荷载标准一遇最大积雪量自重为基本雪压，并给出坡屋面积雪分布系数z的取值方法，其中给出的单跨拱形屋面与日光温室结构相似，但其z计算方法运用于日光温室不是很合理；对于风荷载需要确定风荷载体型系数、风压高度变化系数、基本风压等3个条件。基本风压和风压高度变化系数在荷载规范有比较明确的界定，而风荷载体型系数的取值方法不适合日光温室。周长吉在分析比较国外有关温室建筑荷载规范基础上，在坡屋面积雪分布系数z的取值问题上，提出坡度角。取屋脊至前脚连线与水平面构成的夹角，且坡度角在25°-50°内时可在1-0之间按线型插值法取值，具有针对性和可操作性；在风荷载体型系数方面也针对日光温室做了明确的说明，与规范比较，具有可操作性。在其研究中还给出日光温室特有的其它荷载(如植物吊重、前屋面保温材料自重、施工载荷和操作载荷等)的取值方法及其组合原理，对日光温室的荷载取值和荷载的工况组合具有重要意义。但随着日光温室材料的变化、操作设备的发展，如新型保温被的使用和卷帘机的使用，上述取值及其组合方式有待进一步研究。在荷载组合方面，周长吉提出了4种不利荷载组合，其组合原理对研究日光温室的屋面荷载组合具有指导意义。在此基础上，侯丽薇借助于计算机辅助工程分析手段，对抛物线型日光温室进行受力分析，得出雪荷载+保温草毡重+屋脊集中活荷载(雪后登屋顶卷毡)是最危险荷载组合。可见，日光温室荷载主要集中在屋面上，是日光温室受力最复杂，最多变的部位。因此屋面骨架结构的优化设计是日光温室结构优化研究的重点。日光温室的几何尺寸日光温室的几何尺寸是指采光屋面角度、采光面形状、后屋面仰角、后屋面投影宽度、脊高、跨度等。这些结构参数主要与采光设计有关。冬春季节是日光温室的主要生产期，也正是太阳辐射最弱的季节，能否充分合理利用太阳辐射，关系到温室生产的成败。因此，与日光温室采光设计相关的几何尺寸是设计建造过程中应首先解决的问题。2.1采光屋面角、脊高、跨度和后屋面仰角采光屋面角、脊高、跨度和后屋面仰角4者是互相制约的，脊高和跨度的大小及其相互配合影响采光角的大小和采光面形状，跨度确定的条件下，采光面与后屋面的比例直接决定了采光面的宽度。4个因素共同作用，影响着日光温室的操作空间、采光和保温性能。脊高一定，跨度过大，采光屋面角随之降低，温室难以获得最佳采光效果，跨度过小，温室有效利用面积减少。程季珍在山西日光温室的研制中，把主要技术参数概括为“五度三比”，比较形象的概括了日光温室结构参数的要点。佟国红对沈阳地区跨度为12m的日光温室内各表面太阳辐射照度进行模拟计算，得出改变温室跨度和高度分别对地面及北墙面太阳辐射照度有较大影响，且呈线性关系。后屋面投影宽度一定，采光面在温室跨度中所占的比例越大，采光度越好，但后屋面的宽度减小，保温性能也随之下降。因此，寻找这4者的合理关系，对日光温室的采光和保温具有重要的意义。佟国红以沈阳地区为例，采用多目标模糊决策法对跨度为5m、围护结构材料相同但建筑参数不同的温室进行优选，得出了后坡、跨度、后墙、脊高等温室参数的最优值，这种方法对研究多个参数综合作用具有一定的借鉴意义。在早期的研究和日光温室结构标准中都限定了日光温室的跨度在6m-9m，从节约用地、提高空间的角度出发，近几年的日光温室向高大化方向发展，如辽沈型(跨度12m)、新型寿光日光温室(跨度超过20m)等。宋明军根据甘肃省河西地区自然与气候条件，设计建造了一种10m跨度的西北型日光温室，取得了很好的应用效果，为节能日光温室建造中土地的高效利用进行了积极的研究和探索。跨度的增大可以提高温室的空间，但温室的保温性能受到影响，而且跨度的增大是否能节约土地，也是一个需要严格论证的问题。对大跨度日光温室的规划实例表明，由于跨度大，脊高较高，需要较大的间距，使得节地效果并不很明显，加之有的温室后墙垒土太厚(达6. 5m以上)，反而浪费了土地。所以建立数学模型，寻找跨度、脊高和温室栋与栋之间合理间距，对寻找大跨度日光温室的合理结构参数，提高土地利用率具有重要意义。在进行温室间距的优化时，后屋面的尺寸也是一个影响因素，需要兼顾采光和保温两个方面。陈端生提出当后屋面投影为温室跨度的0.20-0.25时，温室的热效应最大。另外农村大量日光温室采用垒土后墙结构，其合理厚度，对保证温室的保温，有效减少土方工程，提高土地利用率有很大的影响。关于这一点，目前的研究还很少。2.2采光面的形状日光温室的热量来自太阳辐射，争取更多太阳光进入温室是采光面设计的关键。屋面形状是温室采光和结构受力两者平衡的结果。从日光温室获得最大的采光量分析，日光温室的前屋面以平面为最佳，采光量最大，而且光照分布最均匀。但这种结构日光温室的前端操作空间太小，结构受力最差。为此，研究者首先用可描述的数学表达式，如圆、椭圆、抛物线等，来研究采光面的形状。如李有等针对日光温室常见的3种采光面(圆弧面、椭圆面和抛物面)，采用3效率计算模式，提出圆弧面的采光效率为最高，椭圆面次之，抛物面最低；王静对不同结构日光温室光环境及补光进行了研究，得出圆-抛物面温室内的光环境明显优于单斜面和抛物面温室；李晓豁通过对日光温室采光性能的模拟分析，得出以拱形日光温室的采光效果为佳。但上述拱形采光面在解决上部排水和下部操作方面均存在问题。为此，周长吉提出了整体曲线优化的方法，采用网格化原理将日光温室前屋面坐标(xi，yi)作为变量，在一定约束条件下获取最大进光量的一组坐标，进而连成最优采光曲线；同时，陈端生等提出从整体上对采光屋面进行优化的思想，以当地整个生长期间(冬季)室内截获的太阳辐射总量为依据，来确定采光屋面的倾