农业设施介绍

设施农业概述第一节设施农业简介一、什么是设施农业设施农业是指利用工程技术手段突破自然环境限制，人为优化作物生长环境因子使生产自动化、信息化、智能化的现代农业产业技术。

它是农业现代化的重要标志，具有高投入、高产出、高品质、高附加价值等特点。

广义的设施农业包含了设施养殖、设施种植和设施食用菌等技术，狭义的设施农业指的是设施种植（设施园艺）技术，本书介绍的内容只涉及狭义的设施农业及其相关技术。

二、设施农业包含的内容及相关技术农作物的设施种植技术目前已广泛应用于蔬菜、花卉、瓜果及中药材类等作物的栽培。

（一）设施种类设施种类按照设施的基本构造一般分为简易设施、塑料棚、温室大棚和现代植物工厂等。

简易设施又分为风障畦、阳畦、遮阳棚、温床、中棚、小棚、地膜覆盖等；塑料棚根据规模的大小有小拱棚、中拱棚、大拱棚之分；温室又称暖房，按其构造可以分为日光温室、塑料温室、玻璃温室、连栋温室等类型；现代植物工厂主要有太阳光能和人工光源并用型、完全人工光源利用型两种。

（二）目前发展设施农业的相关技术设施农业的核心是光能的利用，覆盖材料的透光性能、保温性能和对光波的过滤功能等尤为重要，覆盖材料研发是设施农业技术研发的至关重要的一环。

同时，还必须考虑设施的节能、智能化控制等关键技术。

1．覆盖材料设施农业覆盖材料种类繁多，有玻璃、聚氯乙烯（PVC）薄膜、聚乙烯（PE）薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）多功能复合膜、玻璃钢、遮掩网、反光膜等，其功能已从传统的透光保温功能延伸到提高农产品品质、减少病虫害发生等方面。

1）透明覆盖材料图1.1 玻璃温室大棚透明覆盖材料一般要求尽量降低红外线和紫外线的透过率。

其主要材料有玻璃、塑料薄膜、塑料板、地膜等。

其中，玻璃材料使用寿命长，透光性能好，缺点是质量大，对支撑构件要求高，造价成本高（图1.1）。

塑料薄膜包括PVC薄膜、PE薄膜和EVA多功能复合薄膜，特点是质量轻、价格低，PVC的缺点是容易发生塑剂的缓慢释放以及吸尘现象，使其透光率迅速下降，缩短它的使用年限（图1.2），而PE薄膜吸尘少但对紫外线吸收较强，容易老化。

农业基础设施措施农业基础设施是指农业生产的基础设备、设施和服务。

它们对于农业生产的提高和农民的生活条件改善起着非常重要的作用。

在发展中国家和农村地区，农业基础设施的建设和完善是促进农业现代化和农村经济发展的关键。

农田水利设施农田水利设施是农田灌溉和排水的基础设施系统。

它包括水库、灌溉渠道、水闸、水泵站等。

农田水利设施的建设，可以解决农业生产中的水资源短缺问题，提高作物的产量和质量。

此外，农田水利设施的排水功能还可以防止因积水而导致的病虫害和作物病害的发生。

农村道路和交通设施农村道路和交通设施是农民出行和农产品运输的重要保障。

合理的农村交通网络可以缩短农民到市场的距离，降低运输成本，提高农产品的竞争力。

此外，农村交通设施的完善也可以改善农民的生活条件，方便他们进行各种农业活动和农村旅游。

农村电力和能源设施农村电力和能源设施是农业现代化的重要支撑。

它们为农村提供了稳定的电力供应和各种能源资源，用于灌溉、农机作业、农产品加工等。

农村电力和能源设施的建设，可以提高农业生产和农产品的加工水平，促进农业经济的发展。

农村信息通信设施农村信息通信设施的建设可以改善农民的信息获取、交流和农业管理水平。

通过互联网、手机等通信技术，农民可以及时了解市场信息、天气预报、农业技术等，在农业生产中做出更加明智的决策。

此外，农村信息通信设施的完善还可以促进农产品的电子商务发展，拓宽农民的销售渠道。

农村教育和培训设施农村教育和培训设施的建设可以提高农民的科学文化素质和农业专业技能。

通过农村学校、培训中心等教育机构，农民可以接受到农业生产、经营管理等方面的知识培训，提高他们的农业生产水平和农产品质量。

农村教育和培训设施的建设还可以促进农村青年的就业创业，推动农村经济的发展。

农村卫生和医疗设施农村卫生和医疗设施的完善可以保障农民的身体健康和医疗需求。

通过建设农村卫生站、诊所等医疗机构，提供基本的医疗服务和公共卫生保障，可以减轻农民因病致贫的风险，提高农民的生活质量。

设施农业概述农业设施是能够提供适宜的生产环境等条件，具有特定生产功能的农业生产性建筑物、构筑物和配套设施的工程系统[ 1]，我国设施农业主要有三个不同技术层次的园艺设施，包括塑料大棚、日光温室和连栋温室。

这是我们对于环境控制的进一步发展，采用工业化的生产模式，进行集约化的高效生产，实现稳定的周年连续生产，以优质的农产品周年稳定的供应市场。

1农业设施的种类1.1塑料大棚以透光的塑料薄膜为覆盖材料的拱形棚，早期的塑料拱棚主要以竹木结构为骨架，后随着钢铁行业的发展和对大棚强度的要求不断提高，大棚骨架开始以钢筋焊接桁架或者钢筋混凝土为主，在工业化程度不断提高后，又出现了以装配式镀锌钢管为主体结构的塑料大棚，此种大棚的结构强度更高，防腐能力强，大大提高了大棚的使用寿命。

1.2日光温室日光温室由于其出色的保温性能，所以在我国东北、华北、西北这样寒冷地区使用的较多，其是由保温蓄热墙面（北后墙和两侧山墙）、北向保温屋面（后屋面）和南向采光屋面（前屋面）构成的单屋面温室。

日光温室可以充分的利用太阳能，帮助作物进行越冬栽培。

1.3连栋温室连栋温室的覆盖材料多样化，可以根据不同的作物栽培种类和投入成本选择合适的覆盖材料，主要有玻璃，塑料膜，PC板。

玻璃温室相对来说成本会高很多，而且重量大，质地脆，对于温室的结构强度和构造都有很高的要求，但是其透光性能好，适合于种植高经济效益的植物。

塑料膜温室，成本就比较低，但是其透光率和使用寿命都较差。

PC板温室和玻璃温室一样，都属于硬质板温室，整体结构和玻璃温室基本相同，但是PC板的韧性远好于玻璃，对温室结构的承重力也没有那么高的要求，但是造价会更高，易老化。

在建造方面，连栋大棚一般南北延长建造,骨架材料为镀锌钢管[ 2]，内部有更为完善的环境控制设备。

2设施农业方面的研究2.1设施结构的研究设施的结构是判定温室性能好坏的重要标准，农业设施的合理化建造能够极大的提升作物的产量品质。

一、名词解释：设施农业：是利用人工建造的设施，为种植业、养殖业等提供较适宜的环境条件，采用工业化生产与管理方式，以期将农业生物的遗传潜力变为现实的巨大生产力，获得高产、优质、高效的农、畜、水产品。

连栋温室：指多栋温室连接在一起的大型温室，其环境可自动调控并能全天候进行园艺作物生产。

设施农业机械：是指设施内的生产作业机械及其配套设施。

连作障碍：同一作物或近缘作物连作后，即使在正常管理情况下，也会出现产量降低，品质变劣，生育状况变差的现象。

综合环境调节：以实现作物的优质、高产和低耗可持续生产为目标，把关系到作物生长的多种环境要素都维持在一个相对最佳组合下，而且要求使用最少的环境调节装置设备、省工节能、便于操作的一种环境控制方法。

工厂化育苗：以先进的工程设备装备种苗生产车间，用现代生物技术、环境调控技术、施肥灌溉技术进行种苗生产，以现代化、企业化的模式组织种苗生产和经营，从而实现种苗的规模化生产。

包衣：是在种子表面均匀的涂一层薄薄的有颜色的特制的种衣制剂，形成包膜种子，使种子在播种时流动性更好。

肥料、农药、填料、粘结剂组成种衣剂。

丸粒化：是指为小的或不规则的种子涂上一层对种子无副作用的辅助填料，使种子成为圆球形，以利于机械的精量播种。

信息技术（IT）：是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。

系统：由若干相互依赖、相互制约的部分组成的，具有特定功能的整体。

系统结构：系统中各成分相互关系的总和。

系统分析：指分析系统结构、明确系统中各成分的相互关系，绘制系统结构相关关系示意框图。

模型：指系统成分及其相互关系的一种简化的数学表达，模型本身是系统。

作物生长模型：是对作物系统中作物—环境—技术措施之间的一种简化的数学表达。

作物生长发育模拟模型：指利用系统分析方法分析作物生长发育及其与环境和技术的相互关系以及这些关系随时间的变化，建立描述这些关系的数学模型，并将模型对作物系统模拟的过程和结果与作物系统的试验资料对比，对模型进行校正、调试和检验。

现代农业设施装备建设指南第1章现代农业设施装备概述 (3)1.1 设施农业发展历程与现状 (3)1.2 现代农业设施装备的分类与特点 (3)1.2.1 温室设施 (3)1.2.2 喷滴灌设备 (4)1.2.3 农业机械化设备 (4)1.2.4 智能化控制系统 (4)1.2.5 新能源利用设备 (5)1.3 现代农业设施装备的发展趋势 (5)第2章农业设施设计与规划 (5)2.1 设施农业园区规划原则与布局 (5)2.1.1 规划原则 (5)2.1.2 布局要点 (5)2.2 温室设计与结构优化 (6)2.2.1 设计原则 (6)2.2.2 结构优化要点 (6)2.3 节能型农业设施设计要点 (6)2.3.1 节能设计原则 (6)2.3.2 设计要点 (6)第3章温室设备与控制系统 (7)3.1 温室覆盖材料与结构选型 (7)3.1.1 覆盖材料 (7)3.1.2 结构选型 (7)3.2 环境调控设备与技术 (7)3.2.1 调控设备 (7)3.2.2 调控技术 (7)3.3 自动化控制系统及其应用 (8)3.3.1 系统组成 (8)3.3.2 应用 (8)第4章植物工厂与室内种植 (8)4.1 植物工厂概述与分类 (8)4.2 室内种植设施与设备 (8)4.2.1 温室设备 (8)4.2.2 种植架与灌溉系统 (9)4.2.3 通风与气候控制系统 (9)4.3 植物生长灯与光谱调控技术 (9)4.3.1 植物生长灯的选择与配置 (9)4.3.2 光谱调控技术 (9)4.3.3 植物生长灯在植物工厂的应用 (9)第5章灌溉与水肥一体化技术 (9)5.1 灌溉系统设计与设备选型 (9)5.1.1 灌溉系统设计原则 (9)5.1.2 灌溉设备选型 (10)5.2 水肥一体化技术原理与应用 (10)5.2.1 水肥一体化技术原理 (10)5.2.2 水肥一体化技术应用 (10)5.3 智能灌溉控制系统 (10)5.3.1 系统组成 (10)5.3.2 系统功能 (10)5.3.3 系统应用实例 (10)第6章农业机械化与自动化 (10)6.1 农业机械化生产概述 (11)6.2 主要农作物生产机械化装备 (11)6.2.1 稻麦机械化生产装备 (11)6.2.2 玉米机械化生产装备 (11)6.2.3 经济作物机械化生产装备 (11)6.3 农业自动化技术与设备 (11)6.3.1 智能化农业设备 (11)6.3.2 农业物联网技术 (11)6.3.3 人工智能在农业中的应用 (11)6.3.4 农业 (12)第7章农业生物环境监测与控制 (12)7.1 农业生物环境因子监测技术 (12)7.1.1 气象环境监测 (12)7.1.2 土壤环境监测 (12)7.1.3 水质环境监测 (12)7.2 农业病虫害监测与防治设备 (12)7.2.1 病虫害监测技术 (12)7.2.2 防治设备应用 (12)7.3 农业环境远程监控系统 (12)7.3.1 远程监控系统架构 (12)7.3.2 数据传输技术 (13)7.3.3 监控系统集成与实施 (13)7.3.4 应用案例 (13)第8章农业废弃物处理与资源化利用 (13)8.1 农业废弃物处理技术 (13)8.1.1 物理处理技术 (13)8.1.2 生物处理技术 (13)8.1.3 化学处理技术 (13)8.2 农业生物质能源利用设备 (13)8.2.1 生物质发电设备 (13)8.2.2 生物质燃料制备设备 (13)8.2.3 生物质热解设备 (13)8.3 生态循环农业模式与设施 (14)8.3.1 农业废弃物能源农业循环模式 (14)8.3.2 农业废弃物肥料农业循环模式 (14)8.3.3 农业废弃物饲料养殖业循环模式 (14)8.3.4 生态农业设施 (14)第9章农业信息化与大数据 (14)9.1 农业信息化技术概述 (14)9.2 农业大数据采集与分析 (14)9.3 农业物联网技术与应用 (15)第10章现代农业设施装备管理与维护 (15)10.1 设施装备选型与采购策略 (15)10.1.1 选型原则 (15)10.1.2 采购流程 (15)10.1.3 评估与验收 (15)10.2 设施装备运行与管理 (16)10.2.1 运行管理原则 (16)10.2.2 操作规程 (16)10.2.3 检测与监控 (16)10.2.4 节能减排 (16)10.3 设施装备维护与故障排除技巧 (16)10.3.1 维护策略 (16)10.3.2 维护要点 (16)10.3.3 故障排除技巧 (16)10.3.4 备品备件管理 (16)10.3.5 技术支持与服务 (16)第1章现代农业设施装备概述1.1 设施农业发展历程与现状设施农业作为一种重要的农业生产方式，其发展历程可追溯至20世纪中叶。

设施农业与装备专业认知一、设施农业的定义和作用设施农业是指在设施条件下进行的农业生产方式，它通过利用大棚、温室、日光温室等设施，为作物提供适宜的生长环境，从而实现农作物的高产、优质和高效生产。

设施农业可以调节温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等环境因素，使作物在非自然生长季节也能获得良好的生长条件。

这种农业方式在解决粮食安全、增加农产品供给和提高农业效益等方面发挥着重要作用。

二、设施农业的发展历程设施农业的发展可以追溯到古代，但真正的发展始于20世纪。

20世纪初，人们开始利用简单的设施（如冷棚、温棚）进行农业生产，以延长蔬菜和花卉的生长季节。

随着科技的进步和经济的发展，设施农业得到了迅猛发展。

现代设施农业已经实现了多种农产品的全年生产，如蔬菜、水果、花卉和草坪等。

同时，设施农业也逐渐向规模化、精细化和智能化发展，提高了农业生产效率和农产品质量。

三、设施农业的优势和挑战设施农业相比传统农业具有明显的优势。

首先，设施农业可以在不受季节限制的情况下进行农作物生产，能够稳定供应市场需求。

其次，设施农业可以根据作物的需求，调节环境因素，提高作物的产量和品质。

此外，设施农业还可以减少化肥和农药的使用，降低环境污染。

然而，设施农业也面临一些挑战，如高投入成本、能源消耗大和技术难度大等问题。

因此，如何降低设施农业的生产成本和能源消耗，是当前亟待解决的问题。

四、装备专业在设施农业中的应用装备专业在设施农业中发挥着重要作用。

首先，装备专业可以提供先进的设施农业设备，如自动控制系统、温室大棚、喷灌设备等，帮助农民实现设施农业的自动化和智能化。

其次，装备专业可以研发新型的设施农业装备，如节能温室、智能化施肥机等，提高设施农业的生产效率和经济效益。

此外，装备专业还可以提供设施农业的维护和保养服务，延长设备的使用寿命，降低农民的运营成本。

总结起来，设施农业是一种重要的农业生产方式，可以在非自然生长季节也实现农作物的高产、优质和高效生产。

农业基础设施建设内容一、水利设施方面。

1. 灌溉设施。

首先就是修建各种各样的灌溉渠道，像那种小沟渠，就跟农田里的毛细血管似的，能把水精准地送到每一块田地里。

大的灌溉干渠呢，就像动脉血管，负责把水源源不断地引过来。

还有喷灌设备，那一个个喷头就像小喷泉似的，把水均匀地洒在农作物上，既节约用水又能让每株作物都喝到水。

滴灌系统也很厉害，一滴一滴地给农作物供水，就像给它们打点滴一样，在一些干旱地区或者种植昂贵经济作物的地方特别实用。

2. 排水设施。

农田里的排水沟可不能少。

下大雨的时候，如果没有排水沟，农田就会变成“小池塘”，农作物都得被泡烂了。

排水沟就像农田的“下水道”，把多余的水迅速排走，保证农作物的根部能在合适的湿度环境下生长。

3. 蓄水设施。

修建水库或者小型水塘就像给农田建了个“大水箱”。

在雨水多的时候把水存起来，等到干旱的时候再拿出来用。

这些蓄水设施就像一个个“水银行”，在水资源的时空调节上起着关键作用。

二、交通设施方面。

1. 田间道路。

田间的小路得修得四通八达。

那种窄窄的机耕道，就像农田里的“小胡同”，小型的农业机械，比如手扶拖拉机就能在上面跑。

宽一点的农用公路，那就是“主干道”了，大卡车可以在上面运输农产品、农资，像肥料、种子这些东西，有了好的道路，运输起来就方便多了。

2. 桥梁。

在有沟渠或者小河的地方，桥梁是必不可少的。

没有桥，农民伯伯种地的时候要绕很远的路，有了桥就像给农田之间搭了个“近道”，人和农机都能轻松通过。

三、仓储设施方面。

1. 粮食仓库。

粮食丰收了，得有地方放啊。

粮食仓库就像农作物的“大宿舍”，要建得牢固又通风。

在仓库里，粮食可以安安稳稳地保存起来，不会被老鼠、虫子这些“小坏蛋”轻易破坏，还能保证粮食的品质不受损。

2. 果蔬保鲜库。

对于水果和蔬菜来说，保鲜库就像它们的“时光胶囊”。

刚采摘下来的新鲜果蔬放进去，可以延长保鲜期。

比如草莓，在保鲜库里能多放好几天，还能保持新鲜的口感和色泽，这样就能卖个好价钱啦。