张长远，郭金菊，史亮亮，郑锦荣，赵俊宏，谢玉明，曹海顺

（广东省农业科学院农业科研试验示范场/广东省农业科学院设施农业研究所，广东 广州 510640）

设施园艺是生物高新技术、环境控制技术和温室工程技术高度交叉融合的产业，指在环境相对可控的条件下，采用工程技术进行作物高效生产的一种现代农业生产方式［1-2］，是知识与技术高度密集型产业，具有高科技含量、高投入、高产出、高效益、易于集约化生产等特点，是农业现代化水平的重要标志之一，是现代农业的重要组成部分［3-5］。设施园艺以其土地利用率高、环境相对可控、便于机械化操作和产业化生产等优势，受到世界各国的重视，呈现蓬勃发展态势，已成为许多国家和地区的重要支柱产业。世界设施园艺发展历史悠久，我国早在两千多年前就采用透明度较高的覆盖物进行时令蔬菜的栽培［6］。随后，世界各国设施园艺虽有所发展，但一直处于原始或初级阶段，直到20世纪30年代，随着塑料薄膜和玻璃工艺技术的改进，设施园艺得到快速发展，截至2017年底，世界设施园艺总面积约460万hm2。随着我国农业产业结构的不断调整，设施园艺产业得到了迅猛发展，在农业生产中所占的比重不断提高，我国设施园艺栽培总面积由2008年81.3万hm2增加到2017年370万hm2，约占世界设施园艺总面积的80.43%，成为世界设施园艺第一生产大国［7］。世界各国根据自身的自然气候特点、经济水平和生产需求等因素，逐渐发展形成了各具特色的设施园艺模式。在设施类型上，英国、荷兰及北欧一些国家主要以玻璃温室为主，且结构多为文洛型（Venlo）连栋温室，法国、意大利、西班牙等地中海沿岸国家则以塑料薄膜温室为主，而中国、日本和韩国以塑料温室（含日光温室（中国北方）、大棚和中小拱棚）为主。在栽培作物上，亚洲和地中海沿岸国家设施生产以种植蔬菜（番茄、甜椒、黄瓜、西甜瓜等）、草莓和葡萄为主，而欧美发达国家则以高附加值的鲜切花和盆栽花卉为主［7］。在管理技术方面，荷兰、日本、以色列和美国等发达国家的设施园艺技术水平最为先进。其中，荷兰作为世界设施园艺最发达的国家之一，拥有世界一流的技术，其规模化、专业化、机械化、自动化、信息化、智能化和集约化程度非常高，并从产前、产中和产后等各个方面形成标准化全产业链模式［8-9］。然而，我国设施园艺虽然体量最大，但在温室工程技术、环境调控、监测预警、生产装备、设施专用品种培育以及作物栽培管理技术水平等诸多方面均与国外发达国家相去甚远［10］。广东设施园艺起步较晚，其发展规模和水平在全国还处于相对靠后的位置，与全省经济发展规模和水平不相匹配。广东是经济强省，也是农业大省，人口密集，土地资源紧缺，劳动力成本不断攀升，加之暴雨、台风等自然灾害频发，传统农业难以为继，亟需向现代农业转型。发展设施园艺对提高土地、资源利用率，提高农业综合生产能力，加快农业结构调整、实现农业增效、农民增收具有重要意义，是广东现代农业的重要任务和必然选择。设施园艺日益受到各级政府的重视和市场欢迎，近几年发展较快，并在实施乡村振兴战略、加快农业农村现代化和打好精准脱贫攻坚战中发挥着重要的作用，具有广阔的发展前景。为了促进我省设施园艺健康可持续发展，本文对广东省设施园艺发展现状、存在问题进行了分析，并就提升发展水平提出一些对策建议。

1 广东省设施园艺发展现状

1.1 设施园艺规模不断扩大

自2008年农业农村部出台《关于促进设施农业发展的意见》以来，我国设施园艺得到迅猛发展。截至2017年，全国（不含港澳台）设施园艺总面积为370万hm2，约占世界设施园艺面积的80%，其中玻璃温室面积约9 000 hm2，仅次于荷兰（10 800 hm2），中、小拱棚面积约270万hm2，塑料温室面积约99万hm2［7］。广东设施园艺起步较晚，总体规模不大，据农业部机械化管理司2016年的统计数据：广东设施总面积14 835.1 hm2，在全国排名为第22位，其中连栋温室2 076.05 hm2，日光温室269.1 hm2，塑料棚12 489.93 hm2。近年来，发展速度明显加快，特别是在广东省农业厅《2015年省级现代农业“五位一体”示范基地建设项目建设实施方案》的推动下，全省统筹财政资金3.16亿元，用2年时间在粤东西北地区77个县（市、区）建设一批融合“设施、农艺、科技、质量安全、经营主体”的省级现代农业“五位一体”示范基地，辐射带动了全省设施农业发展。截至2018年底，全省设施农业总面积达15 800 hm2，占全省耕地面积（2.6×106hm2）的0.6%［2］。鉴于广东园艺生产中还有大量简易实用型设施的应用，如非固定式简易防雨、遮阴栽培，设施总面积估计在33 333 hm2以上。

1.2 设施园艺装备水平明显提高

1.2.1 保护设施与环境调控设施 保护设施主要指大棚温室的框架结构与覆盖材料。广东地处热带和亚热带地区，针对其气候特点，人们对大棚温室结构设计进行了优化调整，增强其通风降温功能，以防夏秋高温高湿和台风暴雨为主。生产上设施类型主要以简易式单体薄膜大棚和连栋式薄膜温室大棚为主，建造成本相对较低，实用性较强；部分PC板连栋温室以及少量玻璃连栋温室，主要用于科研、展示、示范及育苗等，其主体结构强度高，抗风和承载能力强，使用年限长。此外，针对高温高湿环境、病虫害易发生的特点，大棚四周多加装纱网，可取得良好防控效果。

环境调控设施主要指大棚温室内装置的可实现环境调控的设备。环境调控设施逐步完善，其中通风降温设施应用最为广泛，包括外遮阳、风机、湿帘、侧窗和顶窗开窗机、薄膜卷帘机等，配合自动化控制系统，提高保护设施内的温度、通风等调控能力。

1.2.2 种植设施装备 种植设施装备主要包括育苗和栽培设施装备。广东设施工厂化育苗起步较晚，2012年中山市开始引进工厂化育苗技术，并于2015年建立了第一个蔬菜集约化育苗基地［11］。目前处于快速发展期，设施装备水平较高，主要包括自动化精量播种设备、催芽设备、钢架网式滚动育苗床、自动喷淋系统等，随着嫁接育苗的普及，嫁接机和人工光源嫁接愈合室也在普遍应用。

栽培设施水平显著提高，并逐渐靠近国外先进水平。栽培系统中栽培槽呈现多样化趋势，包括架层式岩棉条、椰糠条，泡沫箱、PVC管槽结合混合基质等，其中管道式水培槽在叶菜水培中应用普遍；肥水管理系统中施肥机、滴灌设备、营养液池、营养液回收过滤设备齐全，且得到了普遍的推广与应用；作业装备也逐渐完善，如轨道式升降机、温室行间喷雾机、植保设施装备、采收设施装备、果品蔬菜清洗分级机等装备等，逐渐得到应用，自动化生产水平逐渐提高。例如，广州市花卉研究中心从化基地引入了荷兰Javo基质破碎混合搅拌机、丹麦Ellegaard纸钵生产线、意大利Mosa精量播种生产线、德国Mayer盆栽花卉基质填充机和意大利Tea盆栽花卉种苗移植机、杭州物流输送牵引车等先进生产装备，并根据自身生产需要及生产模式开发了基质消毒系统、温室自走式喷淋灌溉机等装备，在机械化生产技术方面处于广东省领先水平。

1.2.3 智能化设施装备初现端倪 随着计算机和网络技术发展，智能化设施园艺装备技术得到了较快的提升。其中农业物联网技术将视频监控、气候环境监测、基质监测等装备得到大面积推广［12-13］；智能环境调控技术和智能水肥调控技术也在不断的进步与优化［5,14］。智慧农业的发展趋势逐渐清晰，将会得到较快的发展。目前广东省农业技术推广总站，已建设并运行了一栋近5 000 m2的智能温室，建有独立的数字化控制室，配备有较为完善的视频监控系统、温室环境数据实时采集系统等，温室装配有大型肥水一体化自动灌溉系统、精量播种装置、穴盘自动清洗装置、自动移苗机械、可移动式栽培槽系统、行走式喷药机和温室玻璃清洗器械等，代表和引领了我省智能化设施的发展。

1.3 设施园艺发展多元化

1.3.1 设施园艺功能多元化 随着经济快速发展和城市化进程的不断加快，为了解决都市农业资源的先天不足，满足城市居民休闲娱乐需求，设施园艺的功能已从以往单一的生产功能向观光、旅游、休闲、采摘、示范、生态保护和文化传承等为标志的都市农业方向拓展［15-16］。目前，广东设施园艺的功能可划分为4种业态：一是传统的生产型，以农产品生产为主，在注重产量的同时，开始关注产品品质的提升；二是都市农业型，广东作为经济发展的前沿地区，都市休闲农业发展蓬勃，如珠海农科奇观、顺德陈村花世界、番禺新垦百万葵园、花都薰衣草公园、深圳园林博览园、肇庆广新农业生态园等农业生态景区都展现出都市休闲农业的强大发展潜力，发展势头较好［17］；三是生产与都市观光兼顾型，即生产型功能拓展，兼顾观光休闲，以提升经济效益，保障生产运作；四是科技示范引领型，以政府投入为主，科研、高校、农业科技推广部门为主体，集科技示范、科普教育、培训推广等业务融合发展。

1.3.2 种植结构多样化、生产专业化 广东设施园艺从传统的设施蔬菜、花卉不断向设施果树、食用菌、中药材、西甜瓜等经济作物扩展。设施蔬菜栽培对象不同于北方以茄果类、瓜类为主，广东则以叶菜为主，每年可生产10余茬，茄果类、瓜类则偏重于高值水果型，如樱桃番茄、彩椒、水果型辣椒、水果型青瓜；设施果树以葡萄、草莓、无花果等为主；设施花卉以鲜切花和中高档盆花为主；设施食用菌主要包括金针菇、杏鲍菇、虫草花、灵芝等。此外，设施精品西瓜、高档厚皮甜瓜等也呈现较快发展趋势，设施中药材如铁皮石斛、金线莲也有一定面积的工厂化栽培。

目前，广东设施园艺专业化生产发展趋势明显，如中盈农业科技有限公司、广东良种引进公司在大力发展工厂化育苗，广东华农农业股份有限公司、广州绿航农业科技有限公司等企业以水培叶菜为主，珠海华发集团正在建设20万m2的温室基地专门种植樱桃番茄，南雄市建有优园阳光玫瑰葡萄现代农业产业园，广州市花卉研究中心红掌种苗的国内市场占有率达60%以上，广东省农科院环境园艺研究所的兰花研发居国内领先水平，已培育自主知识产权兰花新品种40余个。

1.3.3 种植模式多样化，层次分化渐显 广东省设施园艺形成了多种模式并存的生产格局，按设施类型可分为连栋或单体塑料大棚越冬栽培，大中棚早春和秋延后栽培，越夏遮阳、防虫、避雨简易覆盖栽培，小拱棚露地提早栽培等模式；按栽培介质可分为土壤栽培、基质栽培等模式，以土壤栽培为主，基质栽培有椰糠条、岩棉、混合基质和水培，其中水培叶菜是广东重要特色栽培模式，营养液膜番茄、青瓜栽培等模式因其成本低、操作简便也得到较快应用。近年来，随着都市农业的发展，各种创意栽培模式，如立体栽培、树式栽培、墙式栽培、空中栽培、喷雾栽培、潮汐式栽培等也取得了明显进展。

设施园艺生产模式呈现高中低层次分化趋势。简易实用型仍是广大农户选择的主要生产方式，其中具有华南特色的简易遮阳、避雨覆盖叶菜栽培在部分城郊如广州市白云区和汕头市澄海区应用广泛、经济实用性强，梅州、江门等地的小拱棚露地苦瓜提早栽培效益良好；连栋大棚基质栽培受到大中型企业青睐，定位高端消费市场，以高品质、水果型蔬菜和叶菜生产为主；植物工厂高端类型也已出现，华瑞绿源植物工厂已在广州从化鳌头镇小坑村正式投产使用，利用浅液流水培技术，实现从优质育苗，到自动化生产，最终到无菌包装上市的闭环生产，标志着植物工厂发展的产业雏形已经形成，开启了商业化发展期。

1.4 设施园艺管理技术水平逐步提升

广东设施园艺起步晚，但起点较高、发展快，管理技术水平也紧跟世界先进水平。工厂化育苗技术、无土栽培技术、水肥一体化技术、CO2气体施肥技术、人工光源技术、生物防控技术等高新栽培技术不断得到应用，温室环境调控技术、农业信息化、机械化以及智能化技术等设施农业装备不断改善，促进了设施农业现代化管理水平的不断提升，推动了广东设施农业稳步发展。

1.5 设施园艺总体布局趋于合理

广东省设施园艺区域规划主要分为南区和北区，北区包括广东省大部分地区，该区气候属于亚热带湿润季风气候，夏季炎热，冬季温度较高，以冬季越冬，夏季遮阳、挡雨的塑料大棚为主；南区包括广东南部沿海城市，该区气候终年暖热，长夏无冬，辐射、光照条件好，为南方地区的“天然温室”，设施类型主要为夏季遮阳网覆盖，冬春季塑料薄膜覆盖栽培为主，此外还有一些连栋温室和以遮阳网、防雨棚与主体的园艺设施类型，总体规划布局趋于合理［18］。设施栽培品种的分布也具有一定的区域性，例如，珠三角地区以花卉苗木、瓜果、蔬菜为主，粤西地区以水果为主，粤东地区以蔬菜、果树、苗木及设施养殖为主，而粤北地区则以果树、茶业等经济作物的育苗栽培为主［19］。目前，设施结构的优化、种植品种的专业化、栽培管理技术的工厂化在稳步发展，华南特色的栽培技术体系正在形成。

2 广东省设施园艺发展存在的问题

2.1 设施结构设计与建造有待进一步优化

广东设施园艺发展存在一定的盲目性，缺乏针对本省气候条件的设施结构类型，多是引进国外大型温室、或是借鉴北方大棚结构，在设施结构、规格、走向等方面随意性大，建造质量参差不齐，标准化程度低，普遍存建造成本高、运营维护成本高、环境调控能力差、利用率低等问题。荷兰、法国等设施园艺发达的国家属于高纬度地区，温室以保温为主，而广东地处北纬30°以南，整体上属于亚热带季风气候，夏季炎热，高温高湿、易受热带风暴、暴雨、台风等灾害性气候影响。因此，降温、防风、防雨措施是我省设施结构设计和建造的关键。

2.2 设施利用率偏低，效益有待进一步提高

设施园艺的综合生产效率是反应产业竞争力的重要综合指标，包括单产水平、产品优质品比率、产品品质、出口率、劳动生产率以及资源综合利用率等。荷兰是世界上设施园艺工程发展水平最高的国家，其产品综合生产效率非常高，而我国设施园艺工程的发展水平仅达荷兰的60%，设施蔬菜年平均产量约为荷兰的1/3，设施花卉单位面积产值仅为10.36%［16］。除此之外，我国设施园艺在肥、水、药和土地等方面的利用率与发达国家均存在很大差距，例如，水资源的利用率仅有以色列的20%，土地综合利用率只有50%，肥料因缺少定量化使用和管理，利用率更低，不但造成资源浪费，还引起水源污染，严重影响我国设施园艺持续高效发展［20］。近年来，虽然广东省设施园艺快速发展，但数量和质量不协调，标准化高效栽培模式缺乏，精准化管理技术不到位，综合资源利用率低；此外，经营规模小，环境调控能力弱，机械化程度低，劳动生产效率不高，严重影响了广东省设施园艺的整体效益和综合竞争力。

2.3 设施园艺现代栽培与管理技术水平有待进一步提升

广东省设施园艺起步较晚，研究基础匮乏，配套技术的研究和开发不足，标准化程度低；现代设施园艺管理与种植技术人员缺乏，总体技术水平不高，设施园艺优势难以充分发挥。主要表现在：一是设施环境调控技术不到位，环境调控能力弱：适宜的生长环境条件，不仅可以延长生育期、提高产量和品质，而且可促进作物生长健壮、提高抗病抗逆力，增加生产潜力，设施园艺最重要的管理环节就是创造适宜的作物生长发育环境。目前广东省普遍存在设施结构性能差、空间小，技术管理不到位，光、温、水、气等环境调控能力弱。二是设施栽培管理技术标准化程度低，管理粗放。对设施栽培管理的系统化认识不足，技术管理不到位、不规范，导致生产成效不理想、设施园艺的优势体现不充分。三是生产手段滞后，机械化程度低。生产作业仍以劳力密集型为主，机械化、智能化水平低，生产效率不高。

2.4 设施园艺科技创新不足，缺乏自主知识产权成果

广东设施园艺相关科研工作基础薄弱，自主创新能力不足。目前，设施专用品种除少数瓜类作物，绝大部分是依赖进口品种；高效栽培模式与关键技术尚处跟踪模仿阶段；设施装备、信息化、智能化技术等研究尚在起步，农机农艺融合还有很长的距离；智慧农业技术是概念先行，缺乏大数据建设的支持，作物生长模型与智能决策软件系统开发与应用基本空白，与发达国家仍相去甚远；设施标准化程度低，严重阻碍了设施园艺的规范化、高水平发展。近年来，广东省设施园艺取得了较快发展，主要得益于设施结构、设施装备、设施农业先进技术等的引进和借鉴，但由于缺乏自主知识产权成果的支撑，致使我省设施园艺优势特色难以体现，严重阻滞着设施园艺产业的发展。

2.5 设施园艺产业尚不健全

我省设施园艺需求旺盛，发展空间大，但与之相适应的产业结构不完善，产业链条尚不健全。设施园艺生产环节所需的生产资料如专用品种、栽培基质、营养肥料、生物和生防用品等供应不充分，多依赖进口，成本高；设施建造和装备供应相关企业规模小，规范化和标准化水平低；设施园艺技术社会化、专业化服务体系缺乏；种子种苗、种植生产、贮藏加工、冷链物流、市场销售、品牌建设等全产业链不健全。培育设施农业相关经营主体，促进设施农业一二三产业融合发展还需很长的道路。

2.6 设施园艺人才匮乏

广东设施园艺快速发展与人才需求的矛盾越来越突出，也是导致现代栽培与管理技术水平不高、科技创新不足等问题的主要原因。一是缺乏专门的研发队伍，高校科研院所仅有的少数研发人员，缺乏协作，研究内容和方向分散，难以形成合力共同开展产业共性关键技术和应用基础理论研究；二是农机农艺研究相对分离，受专业、合作研发平台缺乏的限制，相关研究人员难以交流合作；三是实用技术人才严重不足，从业人员专业基础差、技术培训不足。立足产业需求，加快人才培养、加强团队和平台建设、强化技术培训等，是解决人才匮乏的当务之急。目前，广东省农业科学院正在积极筹建设施农业研究所，大力吸收相关专业人才，将会不断充实我省设施园艺研发力量。

3 广东省设施园艺发展对策建议

设施农业具有明显的区域性，设施结构和装备要适宜当地气候条件，农艺技术要与生产模式相配套。因此，发展设施园艺必须因地制宜，防止一种模式套天下的现象。为了更好的促进我省设施园艺产业的健康发展，针对目前存在的问题，特提出以下对策建议。

3.1 加强政策引导，优化设施园艺发展环境

首先，充分发挥政府宏观政策导向作用，从广东省设施园艺产业发展的实际情况出发，制定设施园艺发展总体规划，发挥各地区域优势，突出地方特色，减少发展的盲目性；其次，加大惠农政策力度，制定设施园艺的扶持政策，确定不同类型设施结构、设施装备的补贴范围和补贴标准，对设施园艺生产用水、用电和基建等投入给予相应的财政支持，建立健全设施园艺的风险基金和保险体系，调动广大企业和农户发展设施园艺的积极性和主动性；再次，完善设施园艺协调管理机制，对设施园艺发展中遇到的土地流转、建设用地、社会化技术服务体系建设等给予更多指导和扶持，对设施结构建造、设施资料和设施装备供应市场等进行规范和监督，推动相关的设施结构、建造、装备生产与安装、栽培管理等各环节的技术标准化建设，确保设施园艺健康发展。

3.2 明确发展目标，促进粤港澳大湾区设施园艺现代高效农业的高水平发展

受制于耕地规模和地形结构的限制，广东设施园艺必须瞄准高效益、高科技含量的发展目标，形成粤港澳大湾区特色现代高效农业发展模式。针对高科技含量的发展需求，急需搭建一批技术研发平台，聚集一批高端研发团队，开展设施园艺先进农艺技术、设施智能装备、农业信息化、设施园艺大数据及智能管控等智慧农业技术研究，构建粤港澳大湾区设施园艺创新研发高地；同时，建设一批现代化综合示范展示基地，集实用人才培养、技术培训、科技引领于一体，促进粤港澳大湾区设施园艺现代高效农业的高水平发展。

3.3 加强科技研发，提高自主创新能力，构建华南特色设施园艺生产技术体系

加大科研投入，构建产学研联合研发机制，切实解决广东设施园艺生产中的共性关键技术。一是设施结构设计和建造质量标准的研发、制定，研制适宜广东气候特征和生产方式的设施结构，重点解决土地利用率低、抗灾（降温、防风、防雨）能力弱、耗能高、标准化程度低、建造质量不稳定等问题；二是高效栽培模式与肥水药精准管理技术研究，重点解决设施利用率低、资源综合利用低、环境污染等问题；三是设施专用品种培育，重点解决高品质需求、依赖进口品种的局面；四是智能作业装备、智慧化管理技术研究，适应设施园艺信息化、智能化、智慧化发展趋势，重点解决省工、提高环境调控能力、提高生产效率等问题。通过系列研发成果，实现农机农艺的有机融合，构建华南特色设施园艺生产技术体系。

3.4 注重人才培养，为设施园艺健康可持续发展提供人才保障

重点是高端研发人才和实用技术人才。通过科研平台、研发项目、福利待遇等手段培养和吸进高端研发人才和创新团队，为设施园艺科技创新提供人才保障；通过发展高等教育、职业教育、技术培训等手段，加强人才培养和储备，提高设施农业经营者、生产者和技术人员的技术水平，实现设施园艺生产的专业化、高水平管理，为设施园艺产业发展提供可持续的人力资源。