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第１讲设施农业的概况一、设施农业的基本概念设施农业是采用一定设施和工程技术手段，按照动植物生长发育要求，通过在局部范围改善或创造环境气象因素，为动植物生长发育提供良好的环境条件，从而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业。
是依靠科技进步形成的高新技术产业，是当今世界最具活力的产业之一，也是世界各国用以提供新鲜农产品的主要技术措施。
设施农业包括的内容主要有：①设施栽培。
主要是蔬菜、花卉、瓜果类的设施栽培，主要设施有各类塑料棚、各类温室、人工气候及配套设备。
②设施养殖。
主要是畜禽、水产品和特种动物的设施养殖，主要设施有各类保温、遮荫棚舍和现代集约化饲养的畜禽舍及配套设施设备。
③设施林业。
主要有林业育苗。
二、设施农业在国际上的应用情况设施农业是世界上很多国家重要的农业生产方式，主要种植蔬菜、花卉和特种水果。
在蔬菜品种中又以果菜类为主，少量以水培方式生产的温室和植物工厂种植叶类蔬菜。
目前，发达国家设施农业的设施设备、专用品种、栽培和管理技术已形成完整的技术体系，产量的可靠性与质量的保证性强，并在向高层次、高科技和自动化、智能化方向发展；设施栽培实现了周年生产、均衡上市，产品产量、品质大幅度提高；设施养殖实现了集约化、大规模、工厂化生产。
１．设施农业在一些国家的发展现状荷兰是土地资源非常紧缺的国家，有１３０００多公顷玻璃温室。
设施园艺已成为国民经济的支柱产业，并大力发展设施养殖和畜产品加工，使农业迅猛发展。
荷兰是世界第一大花卉出口国，是世界花卉贸易中心，花卉产业主要靠设施栽培。
日本从２０世纪６０年代以来，高速发展设施园艺生产，实现了产品的高品质、多样化和周年均衡上市。
日本的设施栽培主要是塑料棚和临时采暖的塑料温室，也有部分玻璃温室。
日本的设施栽培主要是蔬菜和花卉以及瓜果类。
以色列主要发展大型塑料温室，全自动控制。
全国有１８００公顷温室，主要生产花卉。
美国的指导思想是搞适地栽培，对设施栽培尖端技术的研究很重视，已有成套的全自动设施栽培技术。
我国设施农业发展现状、存在不足及对策设施农业（protected agriculture）是指利用新型生产设备、现代农业工程技术、管理技术调控温室、塑料大棚等保护设施内蔬菜、果树、花卉、鸡鸭、猪牛等动植物生长的温、光、水、土、气、肥等环境参数因子，对动植物的生长发育环境进行整体或局部范围的改善，使动植物生长不受或很少受自然条件制约，在有限的土地上投入较少的劳动力，建立动植物周年连续生产系统，实现动植物高效优质生产的一种现代农业生产方式[1-3]，是属于生产可反时令性、生产可类型多样化的高投入、高产出、高效益产业。
美国称“设施农业”为“可控环境农业（controlled environmental agriculture）”，在欧洲及日本等则称为“设施农业（protected agriculture）”，而在我国曾使用过“工厂化农业（industrialized agriculture）”的概念，这些名称只是在文字表达上有所不同，但其实质内涵是一致的。
随着传感器技术、通信技术、计算机技术的不断发展，云计算、大数据、人工智能、物联网等技术在农业生产中得到越来越多的应用。
温室大棚可以通过人工的手段构建出适宜农作物生长的生产环境，隔绝外部气候变化的影响，实现农作物的全天候生长。
国内外相关企业与科研机构纷纷投入大量的人力、物力，通过研发智能温室环境监控系统，降低温室的运营成本，进而提高温室的综合经济效益。
1 世界设施农业发展概况依据自然气候条件、地理位置、经济水平和饮食文化等因素，可将世界设施园艺大致划分为亚洲、地中海沿岸、欧洲、美洲、大洋洲和非洲六大区域。
随着社会经济的不断发展，设施农业整体上呈现蓬勃发展的趋势[5-7]。
据2021年调查数据显示，全世界设施农业总面积达到460万hm2，主要分布在亚洲的中国、韩国和日本，欧洲的荷兰和阿尔巴利亚[7-8]，美洲的美国、墨西哥和委内瑞拉[6，9]，非洲的埃塞俄比亚和埃及[9-10]以及地中海沿岸诸国。
设施农业定义及其技术分类引言农业现代化是中国社会经济发展的一项长期战略任务，发展设施农业则是实现这一战略任务的重要内容和途径，也具有长期性和艰巨性的特点。
作为中国农业工程技术发展战略的重要组成部分1，设施农业技术是产业最有效的生产要素和实现农业现代化的重要技术手段。
以中国设施园艺为例，30多年来，技术进步已经获得了全面突破，正在进行和已经完成的科研项目及成果数量近700项2，一个庞大、独立、融合了多学科、多门类科学和知识的技术体系正在发展中形成，并越来越体现出动态性、开放性、自组织性等复杂系统的特征，有必要建立技术分类的理论和方法，从更加系统、科学的角度对技术进行分类，以指导中国设施农业技术的战略、研发、选择和应用。
虽然中国学者对设施农业技术进行了一些综合研究和归纳3-7，但在对设施农业技术全貌的把握上还比较模糊，对体系的揭示还不够完整、深入和科学，专门针对技术分类的研究还处于空白。
科学发展的现实证明，给对象以准确的分类，把握不同类对象的特殊矛盾和特殊运动规律，是科学研究取得成功的关键，完备的分类是建立完备学科体系的前提8和技术进步的基础性工作，在宏观、微观上都具有理论和现实意义，不仅对推动科技进步具有重要指导作用，对设施农业技术发展战略制订、学科建设、工程集成应用、标准体系建设、人才培养乃至设施农业产品结构、产业结构的调整都具有重要的借鉴和参考价值。
1技术分类的范畴总体上，设施农业工程技术主要由生物技术、环境技术和工程技术9三大多数组成，这是其宏观层面的共性特征，还不足以体现设施农业技术的层次结构、专业特点和时代特征，在当前以可持续为总要求的现代农业发展阶段下，需要在广义设施农业概念的基础上，对其技术所涉及的要素进行科学分析，从而确定技术分类的范畴。
1.1设施农业的广义概念与定义从生产对象和外延方面看，广义的设施农业主要包括设施栽培和设施养殖2个方面10。
传统设施农业的概念和定义往往局限于生产过程11-13。
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。
设施农业栽培技术第一章设施农业的概念、特征及发展趋势1、设施农业的概念所谓设施农业，是通过采用现代农业工程技术，利用人工建造的设施，通过人工调控，改变自然环境，为种植业和养殖业、微生物（食用菌）、水产生物以及产品的储藏保鲜等提供相对可控制，甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业，以获得速生、高产、优质、高效的农产品(资讯行情论坛)的新型农作方式。
设施农业有广义的设施农业和狭义的设施农业，广义的设施农业包括设施栽培和设施养殖，狭义的设施农业一般指的是设施栽培。
2、设施农业的特征设施农业的特征是现代农业技术与工程技术的集成（主要设施以塑料大棚、中棚及日光温室为主要的设施结构类型），涉及建筑、材料、机械、环境、自动控制、品种、栽培、管理等多种学科和多种系统，是农业现代化的重要组成部分。
目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。
它具有两大优势，一是能充分利用太阳光热资源，减少环境污染。
由农业部联合有关部门试验推广的新一代节能型日光温室，每年每亩可节约燃煤约20吨。
采用单层薄膜或双层冲气薄膜、PC板、玻璃为覆盖材料的大型现代化连栋温室，具有土地利用率高、环境控制自动化程度高和便于机械化操作等特点。
二是在一定程度克服了传统农业在外界环境（主要是气候条件）和资源（土地、水、热）等方面难以解决的限制因素，加强了资源的集约高效利用，从而大幅度提高了农业系统的生产力，使单位面积产出成倍乃至数十倍地增长。
设施农业打破了传统农业地域和时季的“自然限制”，具有高附加值、高投入、高技术含量、高品质、高产量、高效益、无污染、可持续发展等特征。
3、设施农业的发展趋势随着社会的进步和科学技术的发展，我县设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展，由传统的作坊式生产向高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展，为我县市场提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。
设施农业工程方案一、方案背景近年来，随着城市化进程的加快和人口的增加，农田的土地资源日益紧张，传统的自然农业已经不能满足日益增长的食品需求。
因此，设施农业成为了解决这一问题的有效途径。
设施农业是利用高科技手段，在有限的空间内，进行精准的农业生产，不受季节和气候的限制，大大提高了农作物的产量和质量，是农业可持续发展的重要方式。
二、项目规划1. 设施农业场地选址根据气候条件和土地资源，选取位于气候温暖、日照充足、水资源充足的地区进行设施农业的建设。
同时考虑到市场需求和交通便利，选址应尽量靠近城市，便于产品销售。
2. 设施农业项目规划设施农业项目包括温室设施农业和水培设施农业两种形式。
温室设施农业侧重于借助温室大棚、遮阳网等设施，控制温湿度、保护植物生长；水培设施农业则是利用水培技术，在无土介质中进行植物培育。
根据当地气候特点和市场需求，可以选择适合的农作物品种进行种植，如蔬菜、水果等。
3. 设施农业设备和设施在设施农业项目中，使用的设备和设施是至关重要的。
包括温室大棚、遮阳网、自动灌溉系统、温湿度控制系统等，这些设备和设施能够有效地保证农作物的生长，提高产量和质量。
4. 设施农业生产流程管理设施农业项目需要建立科学、规范的生产流程管理体系，包括种植、施肥、浇水、病虫害防治等环节，确保农作物能够稳定生长，达到预期的产量和质量要求。
5. 设施农业人员培训设施农业的管理和操作需要一定的技术和经验，因此需要对农业工作人员进行相关的培训，包括设备操作、作物种植管理、病虫害防治等技能培训，提高农业工作者的技术水平和管理能力。
6. 设施农业环境保护设施农业的发展需要保护和改善农业生产环境，减少对自然资源和生态环境的影响。
因此，在项目建设和生产过程中，需要注重环境保护的措施，合理利用资源，减少污染排放，实现农业的可持续发展。
1. 场地筹备在项目实施前，需要对选址的场地进行规划和筹备工作，包括土地整理、土壤改良、温室大棚搭建等。
利用设施农业技术提升农业种植效益的问题及措施摘要：目前我国科技水平和我国经济水平的快速发展，在我国设施农业规模不断扩大、总体发展水平不断提高的背景下，应针对设施农业发展存在的不足及问题制定相应的改善对策，加快我国的农业现代化进程，将传统农业与现代农业相结合，促进农业转型升级。
关键词：设施农业；发展；现状；对策引言环境气象因素对农作物生长影响较大，传统农业生产往往会受到季节变化的限制，一旦错过了适合农作物生长的季节，相关农业生产活动就很难再有效展开。
但从目前看，随着现代设施农业的发展，季节变化与环境气象因素对农作物生长的影响开始逐渐减弱，农民完全可以利用各种先进设备设施及有关农业生产技术，创造出适宜农作物生长的良好环境条件，为突破季节限制的农业生产活动提供重要支持，其中保温栽培技术的应用，对于促进农作物生长方面发挥着重要作用，而围绕现代设施农业保温栽培技术的实践应用展开研究，自然也是十分必要。
1现代设施农业的概念与特征现代设施农业在广义上通常是指利用现代农业工程技术对自然环境进行人工调控、改造，构建出符合各种农作物或微生物、禽畜、水产生物生长需求的适宜环境，确保温度、湿度、光照、水肥等各方面环境条件均能够达到最合适的状态，从而实现摆脱农业生产对自然环境依赖的目的，属于现代科技支持下的一种农产品速生、高产、优质、高效生产技术与农作方式。
而从狭义上来看，则可以将现代设施农业理解为仅面向种植业的设施栽培农作方式，文中所指现代设施农业同样是仅面向种植业。
另外，与传统农作方式相比，现代设施农业作为农业技术与工程技术集成的体现，通常具有综合性、可持续、高效益等特点。
其中综合性是指现代设施农业在利用先进农业技术的同时，还将机械、建筑、材料、电气自动化、环境等各学科领域的知识与技术全面整合起来，能够通过对多领域理论、技术的综合应用，为农业现代化发展提供重要支持。
可持续是指现代设施农业能够在节能环保方面发挥出重要作用，为农业可持续发展目标的实现创造良好基础条件。
设施农业：现代农业的发展方向作者：嵇金莲陈娟娟来源：《唯实》2013年第09期设施农业是通过采用现代农业工程和技术改变自然环境，提供动植物生产所需的温度、湿度、光照、水肥等条件，达到有效生产并获得较高产出的农业，具有高投入、高技术含量、高品质、高产量和高效益等特点，是现代农业的一个显著标志。
设施农业的发展将推进整个农业现代化的进程。
一、设施农业是现代农业的重要方向设施农业的发展改善了品种结构，丰富了农业生产的种类，优化了区域布局，提高了经济效益，进一步推动农业产业结构调整，有利于进一步实现农业生产向规模化、集约化经营模式的转变，促进我国由传统农业向现代农业的转变。
采取“合作社+农户”的方式，有效克服了农民单家独户经营所带来的风险，提高了农业生产经营组织化程度，使技术密集和资金密集的优势得到有效开发与持续利用。
江苏是人多地少的省份，随着城市化进程的不断加快，土地特别是耕地紧张的问题将日益突出。
面对当前资源紧缺的现实，如何在有限的土地上提高单位面积的效益，确保粮食和农产品的正常生产和供应，是一个亟待解决的难题。
发展设施农业是提高土地利用率和农业产出率的有效途径，是现代农业的重要方向。
二、南京市浦口区设施农业发展的探索近年来，南京市浦口区因地制宜，充分发挥区位优势，整合发展要素，加大政策扶持力度，设施农业发展取得显著成效。
呈现出产品类别多样、设施类型多样和组织形式多样三个显著特征。
规划布局突出“科学化”。
在发展设施农业的过程中，浦口区紧密结合“1115工程”，针对不同区域的自然资源条件和社会经济发展水平，结合农业布局规划和培育优势特色产业，大力推进“一村一品、一方一业”工程，使设施农业种类、品种等布局因地制宜、科学合理。
一是加快发展蔬菜、瓜果、高效经济作物设施栽培，主要发展大棚蔬菜、大棚西瓜、大棚鲜食玉米、大棚草莓生产、食用菌等反季节栽培以及提供种苗服务，提高效益。
二是加快发展苗木花卉（园艺）设施栽培。
《设施农业工程》教学大纲英文名称：Protected Agriculture Engineering课程编码：081920024学时：32 学分：2.0适用对象：农业水利工程专业本科生先修课程：《结构力学》《材料力学》《工程制图》《电气及电气设备》大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务《设施农业工程学》是农业水利工程专业的一门专业选修课，研究动植物设施生产的工艺与建筑设施和设备相互作用的规律，并利用现代工程技术手段为动植物生产创造适宜的工艺条件，并组装成套的工程设备的新型交叉科学。
本课程的主要任务是使学生全面了解国内外农业设施的发展动态，初步掌握各种农业设施的设计和建造原理及要求，以及设施农业勘测、规划、设计、施工、管理和科学研究的基本方法与技术，尤其是温室的建筑结构、设计原理与方法及温室建设配套材料与设备等。
培养学生既能从事设施农业工程的规划设计、设备配置、肥水灌溉系统的设计工作，又具备经营管理现代化大型温室的能力。
二、教学内容及要求第一章绪论1、设施农业工程概念2、农业设施分类3、设施农业发展现状与前景知识要点：设施农业工程的概念、设施农业的分类、发展设施农业的意义、国内外设施农业的历程、现状、存在的问题及发展方向等。
重点难点：设施农业的分类及发展方向教学方法：课堂讲授，利用大量数据、图表介绍国内外设施农业的发展第二章温室建筑与结构1、温室分类与命名2、温室规格与编号3、温室建筑与结构4、温室设计荷载5、温室基础设计知识要点：温室分类与命名、规格与编号、结构形式、结构用钢材、设计荷载计算、构件强度及稳定计算、温室基础设计方法重点难点：温室结构、可变荷载（风荷载、雪荷载等）、荷载效应组合、构建强度及稳定计算、条形基础、独立基础等教学方法：全部讲授与自学、讨论相结合，实例计算与课后作业相结合，安排课外作业。
第三章温室透光覆盖材料1、透光覆盖材料的性能要求及材料选择2、塑料膜及其安装3、玻璃及其安装4、聚碳酸酯板及其安装知识要点：温室对透光覆盖材料的基本性能要求及材料选择，玻璃、聚碳酸酯板（PC 板）、塑料薄膜的物理特性及规格，玻璃覆盖的强度校核及安装，聚碳酸酯板的设计与安装等，塑料薄膜的安装与使用。
1．设施农业工程的概念及作用设施农业工程是改善设施农业生产手段、生态环境和农业生产设施的各种工程技术、工程管理、工程理论的总称。
其任务是进行农业设施的各项工程规划、设计、施工和运行管理。
目的在于提高设施农业的生产力。
作用主要体现在：⑴实现设施农业生产的集约化。
以工程技术为设施农业生产创造优良环境，获取高效益。
设施蔬菜可必露地增产1～2倍；工厂化饲养肉鸡只需8周时间即可增重2kg，饲料报酬提高到2：1。
⑵改善劳动条件，提高劳动生产率。
设施农业增加设备，调节（土地与大气）环境条件，投入较大的能量，带来高的生产能力。
并将农业从自然生态中脱离出来，产生更高的生产能力。
⑶提高设施农业的决策和管理水平。
2.设施农业工程的历史、现状与发展1. 设施园艺（Protected Horticulture）是指露地不适于园艺作物生育的季节或地区（寒冷或者炎热），利用温室等特定设施（以及保温、防寒或降温、防雨设施设备），人为地创造适宜园艺作物生育的小气候环境，根据人们的需要，不受或少受自然季节的影响而有计划地生产园艺产品的一种环境调控农业。
2. 发展历史3. 园艺设施内的设备4. 国外园艺设施发展现状与趋势4.1 设施面积较大、发展程度不同4.2 设施结构与建筑材料多样化4.3 温室管理发展方向为电子化、机械化、专业化，基本实现自动化4.4 温室的科研成果不断转化，推动着生产迅速发展4.5温室生产产业化体系已完整运行5.2我国设施栽培面临的问题及对策数量较大，质量较差；设施种类齐全，内部功能较差；种植种类较多，栽培技术不规范；生产面积较大，社会化服务体系和市场发育不健全；5.3我国园艺设施的发展趋势⑴开发新型温室结构，制定设施标准体系⑵开发设施内环境控制技术与设备⑶新品种引进与配套栽培技术研究⑷开发与应用设施生产机械作业技术⑸开展设施生产产业化体系及经营管理模式的研究⑹开展无公害园艺（蔬菜）生产技术研究⑺培养设施农业工程专门人才第二章设施农业工程的设施类型1. 简述设施农业的特点与作用。
