设施农业的发展是农业现代化的重要标志，也是现代化农业发展的重要建设任务。 我国的设施农业较国外起步晚，在设施建设、技术研究、装备研发、资金投入等方面都与国外发达国家存在较大差距。为了促进我国设施农业的快速发展，推动设施农业领域的技术进步，在综述世界设施农业发展现状的基础上，分别从国外和国内2个方面总结设施农业发展的特点，剖析我国设施农业存在的不足，并提出针对性的对策建议，以期为我国设施农业可持续发展提供一些经验和启示。 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，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”，在欧洲及日本等则称为“设施农业”，而在我国曾使用过“工厂化农业”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。
01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。
据2017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，美洲的美国、墨西哥和委内瑞拉，非洲的埃塞俄比亚和埃及以及地中海沿岸诸国。其中，亚洲是世界设施农业发展最快、面积最大的地区，仅中国、日本和韩国3个国家的设施农业面积之和就占世界设施农业总面积的82.90%。
在设施农业体量上，中国设施农业面积达370万公顷，居世界第一，约占世界设施农业总面积的80%，意大利紧随其后位于第二，第三、第四分别为土耳其和韩国。荷兰在人均设施农业温室面积上位居世界第一。
02我国设施农业发展的特点
因地制宜开发地域性鲜明的设施类型
我国温室结构的发展经过了4个时期：20世纪30年代的雏形时期，其结构的典型特征为一面坡加立窗；
20世纪50年代的改良时期，一面坡日光温室结构，取消了前立窗，采光角增至30°，后墙高度降至0.7-0.8米，使后屋面坡角增至26°以上；
20世纪70年代至90年代的发展时期，开展了基于温室的采光理论对不同纬度地区采光屋面形状和采光面角度进行优化设计，从而确定温室的建筑参数，代表性的温室结构有“感王式”和“鞍山Ⅰ型”；
21世纪初至今的升级时期，我国各地结合区域、资源特点因地制宜地对设施农业温室大棚的结构进行改造升级，形成具有鲜明特征的结构类型，如蓟春型、连栋型、阴阳型、寿光7代等新型温室。设施农业生产规模逐年扩大我国是一个农业大国和人口大国，由于人均土地资源的日益匮乏和对农产品的数量与质量的需求，我国就必须坚定不移地走“设施强农”之路。 20世纪70年代，我国设施农业面积仅为0.7万公顷，到20世纪90年代末，我国设施农业面积达到86.7万公顷，绝对面积跃居世界第一。 随着适合不同地区、不同自然条件的设施技术不断提升，财政资金及外界资本的持续投入，我国设施农业生产规模逐年扩大。 截至2017年底，我国设施农业面积突破了370万公顷，在短短20年间体量翻了4～5倍，已成为世界设施农业生产大国，面积和产量都居世界第一。
设施农业技术装备从引进走向自主研发20世纪70年代，我国从荷兰、日本、美国、以色列等国家引进先进的设施装备和配套的环境监控技术。 到20世纪90年代，我国学者在对国外设施装备和技术引进、消化、吸收的基础上进行集成创新，逐步形成了一些自主知识产权的装备技术，并应用到不同的设施作物生产中，创造了良好的经济效益。毛罕平等成功设计了植物工厂系统，该系统由温湿度子系统、光照子系统、加热子系统、灌溉子系统等多个系统组成，是我国典型的国产化温室测控系统。 将互联网、移动通信和嵌入式等技术引入到设施农业监控系统中，解决了我国地域广阔、气候复杂等因素带来的农业多样性问题，并克服了农业“最后一公里”的问题。 我国设施农业从单一环境因子的控制研究转向相互作用耦合的多元变量调节，控制技术从定值开关控制转向多种智能控制技术（模糊控制技术、神经网络控制、遗传算法、专家控制系统、无线传感及物联网等）的集成融合。 国内自主研发的信息管理系统可以实现数据存储和访问的统一管理、系统的可伸缩性、温室设备的模块化和产前产中产后管理。
03
我国设施农业不足之处
设施栽培土壤质量低，无土栽培推广应用难我国一些农业设施温室大棚经过多年耕种后，土壤质量问题已经明显显现，土壤中的亚硝酸盐含量严重超标，不溶于水的矿物质（如钙、镁等）在土壤中聚集，从而造成土质变硬板结，农药残留问题突出，致使微生物含量减少。 土壤质量的下降，直接影响到设施农业作物的产量和品质。无土栽培挣脱了土地的束缚，相较于传统土壤种植优势明显，但因目前无土栽培生产成本较高，配套设施不健全，经济效益不显著，尚未被农民接受。无土栽培技术尽管较成熟，但主要还是用在观光农业示范园以及科学研究上。
设施农业人才流入较少，涉农人员水平有待提高目前，我国设施农业主要分布在远离城市中心的农村，这些地区生活和医疗条件较差、交通不便利、教育资源稀缺。 农业生产相对艰苦，工作强度较大，农业行业利润较低，经营主体前期基于成本压力也难以承担较高的待遇支付，难以与其他行业竞争，无法吸引人才就业。 年轻人特别是大学毕业生经过10多年的寒窗苦读，再回家去种地或多或少都有一些不甘心，他们更希望到大城市生活工作，经营主体只能降低招工的要求。 此外，设施农业监控系统大多都是基于计算机开发设计的，对于从业人员的专业知识和系统的操作使用有较高的要求，人员技能欠缺就很难充分发挥农业设施的生产作用。 因此，普遍存在用人难、留人难、人才培养成本高等问题，特别是管理人才、经营人才和技术人才的缺乏，直接制约着设施农业的建设和发展
对策与建议
因地制宜发展简易实用的无土栽培无土栽培虽然具有十分诱人的广阔发展前景，但不能全盘照搬某一国家或某一区域的生产模式，要考虑到各地方自然资源、生产技术、市场环境等因素，尽量简化生产技术，降低生产成本，向着实用、有效、简易的方向发展，便于推广应用。 如栽培基质的选择，应在作大量研究的基础上，探索本地资源的充分利用。因各地区气候环境差异和居住人群饮食习惯不同，无土栽培的作物种类和安排作物生产上市的时间不同；因各地区的水体质量、施用肥料种类等因素影响，制定的无土栽培营养液配方也应有所不同。 因此，研制配套专用化栽培槽、商品化基质和营养液的自动检测等专用设施、设备，将特定设施作物品种的无土栽培技术编制成操作手册，各操作步骤均有“指导”可循，而农民只须按此“指导”操作即可。
培育新型职业农民和建设人才团队加大设施农业从业人员培训是提高设施农业管理水平和技术应用的重要途径。坚持把科教兴农、人才强农作为支撑设施农业发展的重大战略，鼓励各类涉农科研高校、职业教育学校大力培养设施农业人才，吸引鼓励广大青年报考设施农业相关的院校，并以培育和建设技术创新、应用推广、生产管理的人才团队为重点，按照现代设施农业生产经营要求，建立设施农业技术装备示范基地、生产管理和系统操作实训基地、委托培养或联合培养人才孵化基地，构建一支有文化、懂技术、善经营、会管理的专业型人才、复合型设施农业经营人才队伍，破解人才缺乏问题，为建立和完善设施农业新技术、新装备推广服务体系提供人才基础。 此外，政府部门要结合当地农业特点、工资水平研究出台政策，对新型农业经营主体给予一定的资金补贴，形成“经营主体+政府”的工资支付模式，提高设施农业从业人员的收入水平，让从业者进得来、留得下、干得久。
加强政策扶持，引导和监管投入资金的使用政策扶持是设施农业的根本保证。加快设施农业发展，必须出台强有力的法规政策加以引导和推动，逐步建立起设施农业管理制度和政策扶持措施，如设施用地、财政投入、信贷、保险、应急救助等政策。 同时，加大财政资金投入力度，尤其要引导和撬动金融资金和社会资本进入，充分调动起不同层次、不同市场主体投身发展设施农业的积极性，建立和完善资金投入保障制度，从而形成多渠道、多元化、多层次的投入格局和保障机制。 此外，还要加强对资金投入的引导和监管，确保资金使用的质量、效率、安全。加大科技创新投入力度，重点支持重大关键技术课题研究，特别是政府资金要向技术含量高、生产效果好、种养殖户亟需的设施农业装备倾斜。