设施农业概论.doc

第一章 绪 论 【 本 章 要 点 】 1.国内外设施农业进展 2.我国设施农业急需研究的课题 设施农业：是指具有相应设施，能在局部范围改善环境因素，为动植物生长发育提供良好的环境条件，从而进行高效生产的现代农业。 设施农业是农业工程学科最具典型的分支学科领域，属于高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，是当今世界最具活力的高新技术产业之一。 设施农业包括两大类：1.设施栽培——主要是园艺植物的设施栽培，主要设施有塑料棚、温室等。2.设施养殖——主要是畜禽、水产品和特种动物的设施养殖，主要设施有集约化饲养畜禽舍 及配套设施设备等。 第一节 国内外设施农业进展 一、设施农业的现状1.生产规模：全世界温室面积超过60万公顷,其中：大型现代化的玻璃温室面积约5万多公顷大部分建在西欧国家。 (1) 荷兰 世界上温室生产最发达的国家。现有大型连栋玻璃温室面积1.2万公顷，约占世界玻璃温室的1/4，居世界第一位。 (2) 中国 设施栽培面积居世界第一位，达200多万公顷，但人均占有设施栽培面积仅达到发达国家80年代水平。 2. 设施类型 国外大多数国家以温室为主我国以日光温室和塑料大棚为主；世界上温室应用最广泛的国家有荷兰、美国、以色列和法国等。 表1 主要国家农业设施的主要类型 国别 设施类型 覆盖材料 能源 栽培方式 控制系统 荷 兰 大型连栋 玻 璃 天然气 基质栽培 智能化 日 本 小型单栋 塑料膜 石油 基质培 水 培 智能化 美 国 大型连栋 玻 璃 塑料膜 石油 基质培 智能化 以色列 小型连栋 塑料膜 聚碳酸酯板 太阳能 基质培 智能化 中 国 日光温室、塑料棚 塑料膜 日光、煤 土壤栽培为主 机械化 北京植物园展览温室：温室分为热带雨林室、沙漠植物室、兰花、凤梨及食虫植物室和四季花园等，展示热带、亚热带植物3100余种。展览温室建筑面积9800平方米，占地5.5公顷，是目前亚洲最大，世界单体温室面积最大的展览温室。 3.品种结构：大多栽培园艺作物。 主要种植品种为:蔬菜（以果菜类、叶菜类为主）、花卉、特种水果 （1）荷兰：花卉占60%，蔬菜占40%； （2）日本：蔬菜占72%，花卉占15%，果树占13%； （3）以色列：花卉占40%，蔬菜和香料占60%； （4）中国：以生产蔬菜为主，部分现代温室生产种苗和花卉。 二、发展趋势 1.设施大型化 温室面积呈扩大趋势。20世纪80年代末以来，各国新建温室多为大型现代温室。 日本提出：发展单栋面积达5000m 2以上的大型温室。 2. 品种多样化：除园艺作物外，能产生高附加值的香料作物、工业用原料植物、药用植物等也已成为温室栽培的主要品种。 3. 产品特色化 以花卉生产为例 荷兰：在花卉种苗、球根花卉、鲜切花方面占有绝对优势，其切花出口量占世界切花出口总量的71%； 美国：盆花、观叶植物生产方面领先世界。 以色列、西班牙、意大利等国：温带切花方面实现专业化、规模化生产。 4. 布局区域化 由于能源、土地和劳动力成本的不断提高，温室产业逐步向气候条件优越、生产成本低的地区转移。 20世纪90年代前，世界花卉温室生产主要集中在欧美、日本等经济发达国家，而今逐步转移到南美洲的哥伦比亚、厄瓜多尔，非洲的肯尼亚、津巴布韦以及东南亚等国家和地区。 三、我国设施农业主要研究课题 1.经济实用性棚室结构。 2.环境调控技术与设备。 3.多功能覆盖材料（长寿、防雾滴、保温、高透光、抗农药） 4.抗病、优质、高产专用型品种的选育 5.连作障碍克服对策研究（尤其土壤次生盐渍化） 6.节能技术（新能源应用：太阳能、地热等） 7.无土栽培技术 8.立体栽培技术 9.病虫害综合防治技术（无公害） 10.高新技术的应用（计算机技术、生物技术等） 第二节 新技术开发与应用 一、信息技术的开发应用 (一)农业自动控制 1. 环境自动控制 应用人工智能、神经网络等高新技术,将专家系统引入管理环节，实现小气候条件的计算机自动监测控制。环境控制技术是设施农业的核心技术。 环境自动控制类型： （1）单因子控制（主要是温度、其次是湿度） （2）多因素综合控制：一般以光照为始变条件，温度、湿度和CO2浓度为随变条件，使四个主要因素随时都处于最佳配合状态。 伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术，可以观察、遥控50 km以外温室内的温度、湿度等环境状况 。 2. 生产作业和管理自动化 生产作业：包括育苗、定植、收获、包装等。其中在自动化作业方面，国外已开发出 机器人移苗机、自动喷（滴）灌设备等。 在我国，中国农业大学率先研究蔬菜自动嫁接机器人技术。嫁接速度600棵/h，成功率95%以上，