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4.风险较大；
5.环境调控能力强。
四、发展设施园艺工程技术的重要意义
1.大幅度提高单产
设施园艺工程技术是在特定的温室、大棚、中小拱棚内进行农作物或园艺作物的栽培，能抗御外界风、雨、低温、干旱等一定不良条件的影响，能确保栽培作物在相对稳定而适宜的条件下生长发育，可充分发挥作物的生产潜力而获取高产，如露地生产的黄瓜、番茄、甜椒、茄子等产量仅为2000—3000kg／666.7m2，而设施内栽培产量可达1×
104-2×
104kg／666.7m2，甚至达3×
10kg，较露地增产10倍，充分发挥了集约化栽培大幅度增产的优势。
2.缓解淡旺季矛盾，实现均衡供给
设施栽培能有效地调节栽培环境，充分满足作物对环境条件的需求，在不适季节进行反季节栽培已成为可能，设施内作物产品可以提前或延后供给，增加淡季供给量，缓解淡旺季矛盾，对进一尹实现周年均衡供给，改进和提高供给水平有重要作用。
同时设施栽培因产品淡季上市、优质、高产而获取更为显著的经济效益。
3.增强抗灾减灾能力
设施园艺工程以其牢固的骨架设施和高强度、耐候性强的覆盖材料，在一定程度上能抵抗自然界大风、低温霜冻、大雨、冰雹以及高温、强日照的不利影响，增强抗灾和减灾能力，使设施栽培作物在不适宜的外界条件下获得成功。
如按节能型日光温室第二代结构与设计参数而建造的设施，在严寒季节室内外最低温温差可达30℃，就是说外界最低温—20℃的环境下，室内可维持在1O℃，这不仅能有效地防止低温冻害，保证设施内作物正常生长，而且为作物在不适宜栽培季节向高纬度、高海拔地区推进，扩大栽培作物布局，.增加产量，保障供给，增加效益创造了有利条件。
在夏季高温酷热多雨的长江流域及以南的广大地区，设施覆盖农膜、遮阳网、防虫网等可达到遮强光、防高温，避雨淋、降湿、降温防病虫的效果，使常规栽培条件下难获成功的夏秋菜栽培及育苗获得成功。
4.节约用水，有效提高水利用率
我国淡水资源贫乏，水的利用率低，而农业又是用水大户，对水资源浪费严重。
塑料大棚、中小拱棚及温室内大水漫灌的传统灌溉方式越来越少，因为它不仅费水耗电，而且设施内的高湿环境会诱发多种病害，导致减产甚至失败，而设施内的小水暗灌、软管滴灌、小喷灌、渗灌、地膜覆盖贮水保墒等新的灌溉技术不断发展，不仅能有效地提高水分利用率，而且可节水50％，70％，同时降低设施内湿度20％—30％，增加地温，防止土壤板结，防止和推迟设施病虫害的发生，亦有利于产量的提高和品质的改进。
5.为发展生态型农业提供必要条件
北京、河北、辽宁、山西、甘肃、黑龙江等地，将节能型日光温室、畜禽暖棚暖圈与沼气池三位一体科学筑造，构成有机生态型农业模式而形成良性循环，饲养动物放热呼出CO2，为植物利用，粪便人池产生沼气作为燃料或用来照明，沼渣是优质肥料，植物为家畜提供良好的空气环境，而其残株烂叶也是猪的青饲料，这样就使家庭种植业、养殖业及沼气能源同步发展，不仅有良好的社会经济效益，而且也有明显的环境效益。
6.能有效开发利用国土资源
设施栽培是高度集约化栽培方式，不仅可以在一般耕地上进行，而且可以在干早缺水的沙漠地区、盐碱沙荒不毛之地、沿海滩涂地区、边防海边无土地区以及其他无法进行农业耕种的地区实施。
既可有效利用国土资源，补充耕地资源不足，又可保障上述偏僻、荒凉、边远地区的农产品供给。
7.设施栽培加快我国农业现代化进程
设施栽培能有效地加快传统农业向技术密集型现代农业转化。
采用现代农业高新技术，提高农民科技与文化素质，可增加农业产品中科技进步所占的份额，减轻劳动强度，提高劳动生产率和单位面积优质农产品产出率，保障农业总产出与社会总需求的平衡。
8.提高管理水平
设施栽培是在特定可控的环境内进行生产活动，为机械化作业、自动化及智能化综合环境的调控提供了基本条件，使劳动者从繁重的体力劳动中解放出来，实现省力化，同时提高了管理水平，更易达到规范化、标准化的高水平。
9.带动其他行业发展
设施栽培的高度发展也必将带动农膜、化肥、种子、农药等农业用资材、设施装备、部件、运输业、餐饮业、农机具制造业、市场流通等各相关产业的发展，增加就业机会，提高国民收入，为启动国内商品市场打下基础，同时也为设施栽培进一步向前发展创造有利条件。
五、国外现代连栋温室、大棚发展概况
在所有的国家中，中国的塑料温室（包括温室与塑料大棚）面积为36.4×
104hm2（1996年）,居世界第一位;
其次是日本,面积4.88×
104hm2（1995年）。
20世纪80年代已有适应机械化作业的大型连栋玻璃温室，其耕作、种植、运输等实现了机械化，加温、通风、施肥、灌溉实现了自动化。
全世界现有大型现代化的玻璃温室面积估计为4.07×
104hm2（Wittwer和Castilla，1995年），大部分建在西欧。
采用聚碳酸酯（PC）中空板或片材等覆盖材料的现代化温室面积也有104hm2以上。
荷兰是世界上温室生产最发达的国家，其温室以大型玻璃温室为主体，现有大型连栋玻璃温室面积1.O×
104hm2，约占世界玻璃温室的1／4，居世界之首。
其中花卉栽培面积为5000hm2，蔬菜栽培面积为5000hm2。
荷兰温室生产水平很高，如温室番茄的生产，20世纪80年代初以来其产量提高很快，每平方米番茄年产量1970年为20kg左右，80年代后期超过40kg，现在达到50—60kg。
其主要原因是：
无土栽培的普及，高产品种的开发，增加温室高度而改善了栽培环境，计算机应用的普及，施肥和环境管理的改善，利用昆虫授粉和利用害虫天敌治理虫害等。
荷兰全国每年花卉出口收入达15亿美元，蔬菜出口收入达10亿美元。
其全自动化温室成套设备在世界上享有很高的声誉。
日本也是设施园艺发达的国家，其温室总面积为5.10X104hm2，与荷兰相比较，其最大的不同特点是塑料温室占主要部分，面积有4.88X104hm2，占温室总面积的95.6％；
玻璃温室面积为2218hm2，只占温室总面积的4.4％。
温室总面积中，蔬菜栽培面积为3.65X104hm2，花卉栽培面积为7751hm2，果树面积为6750hm2，分别占温室总面积的71.6％，15.2％，13.2％。
日本温室的另一特点是，每栋面积为400－500m2的小温室占较大的比例，但也在不断朝大型化方向发展。
从20世纪60年代起温室开始由单栋向连栋、大型化、结构金属化方向发展。
70年代为高速发展时期，设置单栋为1000m2的大型温室。
1971—1974年实施设施园艺集中管理事业，在全国19处各建设3×
104m2的大型连栋温室，每处的标准事业费相当于人民币800万元，其中国家补助约50％，县级补助约10％，农业现代基金20％，农家自付资金约10％。
截至1978年底，共设置这样的基地100处，从而使日本的设施园艺进入世界先进行列。
以色列近年设施园艺获得飞速的发展，已具有从简单的塑料温室到设备完善、能有效调控室内环境的各类现代化温室。
依靠先进的工程装备和环境调控、栽培管理技术，达到很高的生产水平。
其每公顷温室1季最高可收获300万枝玫瑰，每公顷温室番茄的年产量最高可达500t。
温室花卉和蔬菜大量出口欧洲各国。
美国的温室从本国的实情出发，走与欧洲各国、以色列及日本都不同的发展道路。
由于耕地面积大，气候类型多，可以露地生产的可能性大。
而且，高速公路、航空、水运都十分发达，寒冷季节可以依靠便利的运输从本国南方和南美洲（例如墨西哥）调运市场需要的蔬菜、花卉。
因此，温室未大规模发展，而是根据各地特殊的需求，生产一批高价值的蔬菜、花卉等园艺产品。
其中赢利最多的还是花卉生产，所以美国的多数温室都是种植花卉。
目前，美国的温室面积已由1973年的2081hm2发展到1.9×
104hm2，其中花卉面积为1.3×
104hm2。
该国的温室很少大面积集中分布，而是零星地分布在大城市郊区。
由于生产投资较多，所以美国68％的温室是由股份制企业修建与经营生产的。
美国温室虽然规模不大，但其设备与生产水平都是世界一流的，而且在温室尖端技术的研究上也处于领先地位。
多数是玻璃温室，少数是双层充气的塑料薄膜覆盖，基本上全是日光型连栋的智能温室。
温室设备齐全，配置有供热系统、降温水帘等。
温室的光照、温度、湿度、C02等环境因子的调节专业化程度很高，社会化服务十分周到。
美国对工厂化农业尖端技术的研究非常重视，例如开展了工厂化农业自动循环生产技术的研究，已有农业生物智能机器人操作的全自动的工厂化农业设施，不到20m3的空间连续循环生产的食品可养活1个人，展示了工厂化农业的美好前景。
六、我国设施园艺发展特点
中国是世界上应用设施园艺技术历史最悠久的国家之一。
西汉（公元前206-公元23）的《汉书补遗》：
大官园种冬生葱韭菜菇，覆以屋庑，昼夜燃蕴火，得温气乃生。
唐朝（公元600多年）进一步发展，《宫词》：
酒幔高楼一百家，宫前杨柳寺前花，内园分得温汤水，二月中旬已进瓜。
说明1200多年前，西安已用天然温泉水在早春季节种植瓜类蔬菜。
明嘉靖年间（1522-1566），《学圃杂疏》：
王瓜出燕京者最佳，其地人种之火室中，逼生花叶，二月初即结小实，中宦取之上供。
说明明朝北京的温室暖窖栽培已经具有相当的水平，经明、清、民国近400年，西安、北京在单斜面暖窖土温室黄瓜等蔬菜的冬春茬栽培方面积累了丰富的实践经验，但限于当时的社会和科学技术条件，发展缓慢，且产品终为统治集团享用，新中国成立后大力发展。
1.设施蔬菜栽培由城镇郊区向农作区发展
设施蔬菜栽培改革开放前多集中在大中城市近郊及老菜区，发展速度缓慢，随着改革开放，设施栽培已不是城镇郊区的“专利”，而是大踏步地向城镇远郊，特别90年代初以来进一步向广大农作区发展，目前在山东寿光、苍山，河北永年，辽宁海城、北宁，河南扶沟，安徽和县等广大农作区发展了一大批集中连片大规模产业化设施栽培生产基地，并建立了相应的大市场，成为蔬菜全国大流通的集散中心。
2.设施蔬菜栽培区向南扩展
设施蔬菜栽培过去多集中在东北、华北地及西北地区，后向黄河中下游的黄淮平原发展，成为新的主产区。
近年来设施栽培在沿长江流域，长江中下游以及长江以南的广大地区，如安徽、浙江、江苏、湖北、江西等省发展迅猛，形成了新的发展热点。
3.节能曰光温室发展迅速
节能日光温室以其结构性能优越，建造容易，适合我国目前经济、技术水平，能实现高产高效的突出功能而受到广大农民的青睐，发展速度甚快，配套设备及技术日趋完善，对解决我国冬春季节鲜菜供给，丰富元旦、春节两大节日的鲜菜供给的巨大作用越来越被人们所认识。
4.设施结构趋于大型化
温室、大棚等大型园艺设施，在整个园艺设施中所占的比重增加，1981—1982年度中小拱棚占总设施面积的69％，薄膜温室及大棚占14％和17％；
而到1995—1996年度温室、大棚面积已分别上升到26％和27％，说明我国设施结构趋于大型化。
自1979年开始，我国自国外引进80多座（套）现代化温室设备及配套技术，对它的消化吸收为我国设施结构的改进创新又注入新的活力。
5.种植作物种类多元化
过去设施栽培的作物种类非常单调，90％以上是黄瓜、番茄、芹菜、油菜、甘蓝等，随着市场的开放，设施内作物的种植结构得到不断的调整，设施内种植的种类向名、特、优、新蔬菜，向多种类多品种方向迅速发展；
向甜瓜、西瓜、草莓、食用菌以及桃、油桃、苹果、大樱桃、葡萄等高产值的园艺作物方向发展；
向月季、菊、满天星、香石竹等切花，杜鹃、仙客来以及小仓兰、郁金香等钵花、球根花方向发展，设施栽培已突破蔬菜向多元化方向迈进。
6.无土栽培发展迅速
无土栽培具有节肥、节水、省力、省农药和高产、优质等特点，是设施农业工程技术的重要内容。
当前，我国无土栽培中应用较多的是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所推出的成本低、管理简单、产品质量达到国家绿色食品标准的有机生态型无土栽培技术，以及浙江省农业科学院和南京农业大学研制的“浮板毛管水培”。
两者合计约占全国无土栽培总面积的60％。
近年来，我国无土栽培面积增长迅速，1990年仅为7hm2，1993年达50hm2，1996年达100hm2，1998年达200hm2，示范效果良好，经济效益和社会效益及生态环境效益比较显著。
7.绿色食品芽苗菜生产开始普及
在设施内生产AA级绿色食品芽苗菜已在全国一些城镇开始普及，作业方法简单、成本低廉，可以生产豌豆芽苗、香椿芽、萝卜芽、蕹菜芽、荞麦芽、枸杞头、菊苣芽等10余种芽苗莱。
生产过程中不施化肥，禁施农药，其产品能达到中国绿色食品发展中心所提出的AA级绿色食品的标准，扩大设施内栽培面积、开拓营销市场很有前景，它不仅有丰厚的经济效益，而且社会效益、生态效益也十分显著。
8.设施类型多样化
我国目前的园艺设施主要有塑料大棚、中小拱棚、加温温室、普通温室或节能型温室等设施；
有遮阳网及避雨栽培，有不织布、防虫网覆盖夏季抗热栽培等多种栽培类型，可进行秋冬茬、冬春茬、早春茬、夏秋茬抗热栽培等；
设施类型的多样化和栽培种类品种的多样化使某些蔬菜种类和品种可周年生产，周年均衡供给。
不仅有效地丰富了菜蓝子，而且对发展家村经济、脱贫致富，保持社会稳定，促进国民经济发展都具有重要的意义和作用。
七、我国设施园艺工程技术与先进国家的差距
我国设施栽培面积1999年虽然已达133.3×
104hm2，约占世界总面积的50％，地膜覆盖达到700×
104hm2，设施栽培和地膜覆盖栽培面积均为世界之首，但与发达国家相比尚存在明显差距，具体表现在以下几个方面：
（1）技术路线落后
发达国家工业基础好，科学技术先进，经济实力强，现代设施园艺工程技术发展历史较久，经验丰富，发展设施园艺工程技术采用了高投入、高产出、高效益的技术路线，实践证明是成功的；
而我国经济实力不强，设施园艺工程技术欠发达，而且农产品比价较低，生产上必须采取低投入、低能耗、设施简易，尽力提高产量、增加效益的技术体系。
节能型日光温室的发明和迅速大面积推广成为当前设施园艺工程技术发展的主流，正说明了这一点。
（2）设备、设施装备水平低
我国目前园艺设施多为结构简单、性能较差、抗御自然灾害能力不强的竹木结构塑料大棚、中小拱棚以及就地取材建造的节能型日光温室，钢架结构大棚、温室数量相对较少，因而在强风、大雪或异常低温的自然灾害下，易发生棚毁苗伤等现象，经济损失严重。
（3）设施环境调控能力差
我国塑料大棚、中小拱棚以及温室和节能型日光温室一般均无自动化环境调节装置，基本上靠手工作业通风、降温、排湿来完成设施内的生育环境调节，而增温、增光则更多地依赖于太阳辐射。
人为的调控作用非常弱，如遇有连阴雨雪天气过程发生，设施环境调控完全处于被动局面，每年因此而造成的损失是相当严重的；
这与国外温室管理中温、光、水、肥、气可自动化控制，根据不同作物不同生育阶段满足其对环境的要求，达到高产稳产规范化栽培还有相当大的差距。
（4）劳动生产率与机械化水平低
我国目前的设施栽培中，作畦、定植、施肥、灌水、防治病虫、整枝打杈、绑蔓、采收运输以及育苗等各技术环节均由手工作业完成，处在高温高湿通风不良的环境下，工效低，劳动强度大，作业环境差，劳动生产率低，以北京郊区为例，人均管理设施栽培面积仅为600—700m2，相当于日本的1／5，欧洲的1／50，美国的1／300.我国只在大中城市近郊的设施栽培中，在耕地、覆盖地膜、喷洒农药、产品运输等环节部分地实现了机械化，但范围较小，机械化水平与发达国家相比差距甚大。
（5）缺乏专用品种、产量水平低
目前，设施园艺十分发达的荷兰、日本、法国、以色列等国家都培育出了耐低温弱光、结实性好、抗病性强、优质高产的适于设施栽培环境的专用品种，这些品种表现了巨大的增产潜力，这是设施农业栽培获得成功的先决条件和基础。
而我国过去和现在设施栽培多用露地品种，或近年来新培育的露地与设施栽培兼用种，所谓的设施栽培专用品种其对设施环境的适应能力、产量和质量水平与国外品种相比相差较远。
专用良种缺乏、设施装备落后、环境调控能力不强，加之配套技术不规范，使我国设施园艺工程高产、优质、高效技术体系不能形成。
我国设施栽培的黄瓜、番茄产量仅7—8kg/m2，而荷兰温室黄瓜、番茄1季产量可达30—50kg/m2，较我国高出3—5倍。
（6）采后加工处理技术滞后
设施园艺产品产后加工处理是增强商品性、提高产品档次、增加产值的有效方法，国外对设施园艺产品的加工包装非常考究，其程序包括产品预冷、清选、分级、加工包装、 张贴商标等系列过程，部分产品的加工包装实现了自动化和机械化。
在保冷、保鲜、保质的条件下，尽量减少流通环节，尽快到达消费者手中。
对出口产品的加工、分级、包装规格要求更高。
我国园艺产品采后加工技术较过去虽然有所改进和提高，但其分级加工包装设备、采后产品加工贮藏配套技术与世界发达国家相比严重滞后，我国园艺产品加工率仅占15％，而发达国家一般在60％以上，甚至达到100％。
设施产品加工设备和技术落后的局面与我国设施栽培面积急剧扩大，产量增加，广大市民对提高产品质量的要求和出口创汇是不相适应的。
生产—加工—销售有机结合、互相促进，完全与市场经济发展相适应的管理体制和运行机制尚未形成，而分散经营、各自为战的传统的栽培方式与落后的销售方式阻碍了设施园艺工程技术全面深人地发展。
（7）资源浪费严重
我国目前的设施园艺是劳动力密集型的传统栽培法，是资源依赖型农耕方式，对土地、种子、化肥、水资源、光热资源都存在严重的浪费现象。
化肥、农药的大量施用还造成了土壤及生态环境的污染。
节能型日光温室实际土地利用面积仅有50％。
采用大水漫灌的灌溉方式，水分利用率仅为30％—40％，这与先进国家自动化，科学化节能节水技术相比尚存较大差距。
八．甘肃省设施园艺生产现状与发展方向
1、发展优势
1．1、自然条件适宜
地处黄土高原、蒙新高原、青藏高原交汇处，位于大陆腹地，气候干燥，晴天多，阴雨天少；
尤其是河西走廊与中部地区冬春极少连阴5天，是全国太阳辐射量最丰富地区之一；
全省年总辐射在50.2×
103－67.0×
103J/m2之间，比东部地区多81×
103J/m2；
极端低温在－13℃至－24℃之间，是全国日光温室的最佳适宜区之一。
1．2、市场需求旺盛
新疆、青海、宁夏、西藏、内蒙五省区2004年人均菜占有量为150公斤，是全国平均水平320公斤的47%，尤其是冬春季蔬菜供需矛盾突出，产需缺口在50万吨以上；
四川冬季雾大阴雨多，不适宜发展设施农业，冬春市场缺乏瓜类、茄果类、豆类蔬菜，近年一直来我省调运，陕西汉中地区也是如此；
1996年以来，我省日光温室冬季生产的黄瓜、西葫芦等蔬菜运销独联体诸国、尼泊尔、韩国等，深受欢迎，发展前景看好
1．3、技术优势
甘肃农民在古代创造了砂田栽培、麦草覆盖韭黄等传统设施农业技术，至今仍在生产中应用；
建国后，设施农业技术获得了新生，经历了引进应用北京改良式玻璃温室阶段，塑料拱棚推广应用阶段，到20世纪90年代进入了以节能日光温室为主体的设施农业全面高速发展阶段；
甘肃设施园艺发展中，始终以科技优势为支撑，在省科委大力支持下，甘肃农业大学、甘肃省农科院联合有关部门、地、县、乡施设农业研究教学，推广科技人员，组成一支强有力的科技力量，针对生产中技术难题，先后开展、取得了二十多项新成果，并转化应用于生产中，取得了显著的效果。
2、发展现状
21、蔬菜产区区域布局
产 区
覆盖地区
面积（Km2）
年均温（℃）
年均降雨量（mm）
无霜期（d）
河西走廊
武威、张掖、酒泉
51357
5.8-9.3
3000
30-860
160
沿黄灌区
靖远、景泰
13579
8.4
2846
188
176
渭河流域
天水、渭源
14325
10.2
1981
660-900
221
泾河流域
庆阳
17119
9
2400
400-600
159-200
徽成盆地
徽县、成县
4502
12.1
1726
746
210
2．2、塑料拱棚蔬菜面积及种类
2005年塑料拱棚蔬菜面积占全省蔬菜面积的12.5%，产量120万吨，占全省蔬菜总量的20.03%；
栽培蔬菜种类主要为韭菜、黄瓜、番茄、辣子、茄子、西瓜等。
2．3、日光温室蔬菜面积
甘肃省节能日光温室始于1991年，虽然起步晚，但起点高，发展快，效果好，生产安全性较高。
2005年日光温室蔬菜面积占全省蔬菜面积的15.2%，产量155万吨，占全省蔬菜总量的26.44%。
2．4、蔬菜为日光温室主栽作物
种植蔬菜种类已有28种；
其中面积较大是黄瓜、番瓜、番茄、辣子、茄子、韭菜、西芹等。
2．5、瓜类、果树作物反季节栽培成功
西瓜、甜瓜、草莓、油桃、蟠桃、大樱桃、葡萄等瓜果反季节栽培成功，种植面积约1000hm2左右。
2．6、花卉栽培有了一定规模
温室花卉在临洮、榆中、酒泉等县市已形成一定规模；
种植面积有百亩左右。
2．7、食用菌发展势头旺盛
武威、兰州、定西、临夏等地食用菌发展势头较好，香菇、平菇、双孢菇、金针菇产量已突破200多万公斤。
2．8、设施园艺节水效果显著
3、主要成就
3．1、新型节能日光温室设计建造技术研究与推广
3．1.1、立项背景
温室设计、建造不合理，温室综合生产性能差种植栽培技术管理不规范，效益低下，甚至亏损、撂荒等
3．1.2、研究成果
理论研究突破
首次用合理采光面占全部采光面比例来衡量温室的采光性能
首次提出了第二代节能日光温室的概念、标准及设计建造规范
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