设施农业是我国现代农业发展的重要标志，是推动农业科技与传统农业结合、带动农业转型升级的最直接表现形式。国家在《“十二五”规划纲要》中明确将“加快发展设施农业”作为发展现代农业的重要战略。我国设施农业发展正式开始于20世纪80年代，最初设施农业的形态主要指塑料大棚、连栋温室和日光温室。自改革开放以来，在需求拉动和政策带动下，我国设施农业发展取得较快发展，设施农业技术装备水平不断提高，至今已形成多种类型的设施农业。较为普遍采用的模式有简易覆盖型(主要以地膜覆盖为典型代表)、简易设施型(主要包括中小拱棚)、一般设施型(如塑料大棚、加温温室、日光温室以及微滴灌系统等)和工厂化农业。其中以节能日光温室、普通日光温室和塑料大棚发展最快。把粗放型传统农业改造为集约型的现代化农业，发展节地、节水型的设施农业是我国现代农业发展的一个趋势。
一、我国设施农业发展现状分析
(一)我国设施农业规模不断扩大
经过30多年的发展和探索，设施农业在我国大部分地区得到推广，已经普及到农村地区，农民发展设施农业积极性很高。随着我国农业技术的快速发展，设施农业技术逐渐成熟，适合不同地区、不同自然条件的设施技术不断改进，再加上政策的扶持和技术指导，我国设施农业面积迅速扩大，已成为全球设施农业生产大国，面积和产量都位于世界前列。2010年我国设施园艺面积5440万亩，其中日光温室面积超过570万亩，设施蔬菜5020万亩;在设施水产中，海水与淡水养殖总规模已达156万公顷和4358万立方米。到2012年我国设施园艺面积已经达到5796万亩，比2007年增加了2040多万亩，2007—2012年我国设施园艺面积年均增长9.1%;设施园艺产业净产值达5800多亿元，其中设施蔬菜瓜类产量2.67亿吨，约占蔬菜瓜类总产量的34%。在今后五至十年，设施农业将迎来高速发展期。预计到2015年，全国设施园艺面积可达6500万亩以上。我国各地的设施农业发展规模也在不断扩大，以山东省寿光市为例，蔬菜种植总面积为85万亩，其中大棚蔬菜种植面积占到65万亩，占蔬菜总种植面积的76.47%。目前寿光市大棚蔬菜生产已经基本实现了区域化布局、规模化经营、专业化生产。随着我国农业科技水平的提高和国际交流的加强，我国设施农业产业在很短的时间里取得了显著成就，其增长速度不断加快。2009年，我国已经成为世界设施农业生产大国，面积和产量位居世界第一。2012年，我国设施农业面积占世界总面积85%以上，其中95%以上是利用聚烯烃温室大棚膜覆盖。设施园艺在保障农民增收、提高农业生产效率、保障重要农产品供应方面发挥了重要作用。2013年中央“一号文件”提出要加大发展现代农业和蔬菜标准园的建设，把设施园艺产业的发展作为重要的发展内容。
(二)我国设施农业技术和管理水平显著提高
1.设施农业总体水平提高。设施农业在我国大规模推广，数量的不断增加促进设施农业质的突破，我国设施农业技术水平越来越接近世界先进水平。以设施栽培和设施养殖为主要内容的设施农业高新技术不断得到突破，无土栽培技术、生物防治技术和自动控制技术在全国得到普遍应用，设施农业装备技术，如温室节能技术、温室环保技术、温室智能化技术等不断改善，为我国设施农业发展提供了技术保障。同时，各地政府加大资金、技术等扶持力度，采取多种措施支持和鼓励设施农业建设，设施农业规模迅速扩大，设施栽培作物的总产和单产大幅度上升。如今，设施农业在我国已被广泛应用于大田作物、水产养殖、畜禽饲养、蔬菜、林果、花卉等农业诸多领域，栽培作物的品种不断扩大和丰富，不但提高了经济效益，也促进了农民增收。山东省寿光市是我国最大的大棚蔬菜生产与交易基地。2014年，寿光市已建成了蔬菜高科技示范园、文家、三元朱、钓鱼台、洛城等五大冬暖式蔬菜大棚无公害蔬菜产业基地，形成了万亩黄瓜、万亩韭菜、万亩辣椒、万亩芹菜、万亩茄子等十几个成方连片的大棚蔬菜生产基地。
2.设施农业装备得到蓬勃发展。经过近年来的发展，我国已经初步形成了较为完备的设施园艺装备体系、设施养殖装备体系和设施水产装备体系。从设施装备水平方面来看，一大批由我国自行设计、制造，具有中国特色的现代温室设施相继建成，温室制造及配件生产的企业、建筑施工企业数量快速增长，设施产业生产规模不断扩大，形成了多种类型、性能各异、用途广泛的配套设施体系，如加温与保温设施、降温设施、遮阳设施及灌溉设施等，为设施农业发展提供了高质量、高性能的物质装备，标志着我国设施设备的总体水平有了明显提高。
3.设施农业管理力度加大。随着设施农业的发展，我国对设施农业的监管力度也随着加强，逐步采用现代化、系统化的管理手段，提高设施农业管理水平，确保设施农业快速健康发展。结合实际生产情况，我国进一步强化设施农业生产全程管理，结合市场规律，分阶段、有步骤地进行管理，同时借鉴国外先进的管理经验和成功的管理模式，提高我国设施农业现代化管理水平，有效地避免盲目性发展，提高我国设施农业的经济效益、社会效益和生态效益。针对设施农业的农机设备使用，我国强化农机安全管理。2010年底，农业部启动大规模培训全国农机安全监理人员工作，针对卷帘机、微耕机等设施装备安全使用等一系列问题进行了培训，为设施农业技术装备安全使用提供保障。
(三)我国设施农业研发创新能力提高
市场化需求为设施农业研发提供动力，推动相关技术创新不断加快。不仅试验研究出比较适合我国气候条件与国情的园艺设施，而且在保护地栽培、节水灌溉、机械化育苗以及蔬菜、花卉、无土栽培等方面也取得了很多研究成果，有些研究成果已逐步在生产中得到应用与推广。如温室主体结构建造相关产品质量不断提高，并且产品类型增多、性能更加完善、应用范围扩大，加温与保温设施、降温设施、遮阳设施及灌溉设施等都有所突破，为设施园艺发展提供了技术支持和配套装备基础。据农业部种植业司2009年统计，我国正在进行和已经完成的设施农业科研项目及成果数量近700项，已取得国家级和省部级科研成果达100项，地方科研成果数量约560余项。建成了一批农业科技示范园区，在政策带动下，大力发展设施农业，进行设施农业发展模式和技术展示。目前我国累计建成农业科技园区5000多家，其中73个国家农业科技园区、1000多个省级农业科技园区、4000多个市级农业科技园区;国家现代农业示范区153家。借助农业科技园区的平台，大量设施农业生产技术得以推广应用。
(四)我国设施农业综合效益凸显
近年来，随着农业技术改善和管理水平提高，设施农业范围扩大，相关技术得到普及，设施农业投入结构优化，取得了显著的经济效益和社会效益。设施农业通过综合运用生物、工程与环境等技术，有效提高农业资源综合利用水平，减少水、肥料等要素的投入量，大大提高耕地资源利用率，使得农业产出水平提高，农产品质量和供应得到有效保证。据调查，设施农业与相同作物露地栽培相比，设施栽培是露天种植产量的3.5倍。因此，设施农业是缓解我国人均耕地面积紧张问题和实现可持续发展的最有效工程。设施农业已经成为农民增收致富的重要渠道，已经成为多数地区的富民产业，在推动农村经济发展、解决农民就业、实现农民增收方面发挥了重要作用。设施园艺中设施蔬菜占95%左右，设施果树、设施花卉各占2%左右。截至2013年初，整个蔬菜产业的产值已经超过1.2万亿元，相当于粮食总产值，而设施蔬菜几乎达到蔬菜总产值的一半。在山东省寿光市233户调查农户中，大棚蔬菜经济效益良好的比例达到100%。(五)形成多种发展模式，总体布局趋于合理从各省实际情况来看，我国设施农业总体布局趋于合理，多数地区在发展中体现了以节能为中心、低投入和高产出的特色，设施设备的总体水平有了明显提高，设施类型向大型化、自动化和智能化发展，作物品种不断扩大和丰富，产量不断提高，不仅成为吸纳农民就业的重要载体和农民增收致富的重要途径，而且有效地促进了农业综合生产能力的增强和农业产业结构的调整。例如，河北、山东、河南重点发展高效节能日光温室与塑料大棚等先进设施，发展小品种、精细化农业，生产反季节蔬菜和无季节生长的蔬菜、瓜果和花卉，提高农产品附加值;以北京、上海、天津等大型城市为代表，都市设施农业成为大中型城市及其郊区农业的发展趋势;沿海各省在充足的资金、丰富的人力资源和雄厚的科技支撑下，具有高附加值的设施园艺和渔业成为该区域的特色;以甘肃和新疆为例，以日光温室为代表的西部地区设施农业规模很大，尤其新疆地区与中亚、俄罗斯等发展外向型经济，取得很好的成绩;广西和海南的设施农业发展起步较晚，特点是设施农业与热带高效农业相结合，发展迅速。
二、我国不同类型设施农业发展情况
(一)设施园艺发展现状
温室是我国设施农业的主要形式。截至2012年初，我国塑料大棚和温室的建设面积已近15.67万公顷，占世界的42.8%。大型温室面积约200公顷，其中我国自行设计建造的约50公顷，从荷兰、日本、美国、以色列等国引进的约140公顷。在已确切统计的73公顷引进温室中，大多数为大型智能温室，其中大型智能塑料温室约占2/3以上，其余为玻璃温室。建设在南方的大型温室以生产花卉、观光为主，北方则以栽培蔬菜为主，少部分温室用于栽培苗木。我国主要设施结构类型有塑料大棚、中棚及日光温室等，其中日光温室是我国特有的设施类型。目前我国温室的骨架多采用热镀锌管(板)，覆盖材料多为玻璃、双层充气膜、PC板等，在温室调控和监控系统上实现自主研发，无土栽培和品种选育技术实现突破，达到国际领先水平，并培育出一批适于保护设施栽培耐低温、弱光、抗逆性强的设施专用品种。工厂化育苗、嫁接育苗、喷灌、滴灌、无土栽培技术、小型机械、生物技术和微电脑自控及管理的使用，提高了劳动生产率，使栽培作物的产量和质量得以提高。
(二)设施养殖发展情况
设施养殖的本质是工厂化养殖，对知识、技术和管理要求较高，在改善养殖环境、提高养殖水平方面作用明显，是未来养殖业的发展趋势。近些年，技术进步和设施养殖模式的推广，使我国设施畜牧业和设施养殖业得到大力发展。设施畜牧业发展使肉蛋产品保持了十几年的持续高速增长，水产设施养殖面积不断扩大且发展势头很猛。在畜牧养殖方面，大型养殖场或养殖试验示范基地的养殖设施主要是开放(敞)式和有窗式，封闭式养殖主要以农户分散经营为主。设施畜牧养殖的支撑技术主要有生物技术、工程和材料技术、模拟生态和自动控制技术等。在设施水产养殖方面，我国借鉴渔业发达国家的经验，并加以集成创新，形成了适合我国实际情况的特色水产养殖产业。目前，设施水产养殖主要包括工厂化养殖和网箱养殖两大类。工厂化养殖设施和装备系统包括工厂化养殖车间、供水与水循环处理系统与装备、增氧或供气装备、供热装备、水质在线监测系统、供电系统等。网箱养殖设施包括网箱系统、投饵机械、增氧机械等。我国已经具备深海远海设施养殖工业化生产能力，深水网箱相关技术成果的推广应用，将有效拓展我国海水养殖空间，我国水产养殖业前景广阔。
三、我国设施农业发展趋势
(一)设施农业技术集成化
随着相关装备和技术不断改良、完善，设施农业更加适应我国不同地区、不同类型的农业生产需要。更多先进的技术将会被应用到设施农业中，技术集成化趋势明显。无线传感器网络技术、现代通信技术、智能控制技术、计算机视觉技术、空间技术等高科技被引入设施农业，使设施环境监控系统朝着自动化、智能化和网络化方向发展。
(二)产品种类多样化
多样化的消费需求推动设施农业产品不断细化，种类增多。一方面，温室种类或养殖设施类型更加完善，功能不断增加、强化，能够适合不同地区、不同规模的生产需求，形成各地独特的设施农业生产模式;另一方面，在种植或养殖品种上实现多样化，在种植蔬菜、水果、花卉等温室常规作物基础上，尝试栽培高附加值的香料、药用植物、食用菌、观赏植物等。
(三)管理规范化
我国设施农业规模不断扩大，配套技术体系不断完善，对设施农业的监管相应加强，设施农业向标准化、工厂化、环保型方向发展，相关技术咨询等服务组织增多。随着设施农业规模和范围不断扩大，其管理水平也相应提高，通过专业部门负责，制定系统的管理办法和标准体系，推动我国设施农业稳步发展。
(四)生产方式工厂化
依托生物技术、现代信息技术、新材料技术和环境控制技术的工厂化，设施农业生产方式将会得到突破并推广，尤其是设施园艺正朝着工厂化方向迈进。工厂化农业是资金、技术密集型高产高效栽培方式，其核心是对设施内的栽培环境进行有效控制，营造适于作物生长的环境条件。工厂化生产所创造的适于作物生长的环境，有利于促进单产水平的提高。我国可以引进荷兰、美国、法国、日本等发达国家工厂化技术，发展适合我国国情的工厂化设施农业。
(五)无土栽培技术不断普及
无土栽培将成为主要栽培方式。无土栽培具有节水、节能、省工、省肥、减轻土壤污染、克服连作障碍、减轻土传病虫害等优点，在保障食品安全、保护生态环境上作用明显。无土栽培有多种形式，但以简便、实用、投资少、效益高的岩棉培、袋培、浅层营养液三种形式应用面积较大。目前，世界上已有100多个国家将无土栽培技术用于温室生产，荷兰无土栽培与温室面积的比例超过70%。
四、我国设施农业发展存在的问题
(一)宏观管理不到位，资金投入不合理
设施农业涉及到园艺、畜牧、水产等多个部门，存在多头管理的情况，没有形成明确的管理体系。首先，在我国没有专门的机构统计设施农业相关数据和信息，对于宏观把握设施农业发展情况带来障碍。其次，对设施农业投入不足、资金缺乏，制约了我国设施农业的发展。设施农业属于技术密集型产业，需要大量的科研投入做支撑，而我国目前对设施农业研究投入较少;企业也没有形成对设施农业研究投入的内在动力。再次，设施农业投资和运行成本高，农民自身积累资金对发展设施农业而言明显不足，且农民社会融资渠道有限，申请贷款难，限制了农民发展设施农业的积极性。
(二)总体科技水平较低，配套技术不完善
我国设施农业虽然规模很大，但是整体水平不高，科技含量与发达国家有较大差距，设施结构、环境控制能力、生产管理等技术支撑不足，从设施设备到栽培技术管理不规范。与发达国家“高投入、高产出”的高科技路线不同，我国采用低投入、低能耗的技术体系，生产质量和效率也就随之降低。例如，我国大多数地区的温室结构简易，环境控制能力低，覆盖材料抗老化差，使用寿命短，冬季运营成本高，亏损现象很多。此外，我国设施农业配套技术和服务跟不上设施农业普及的速度，导致我国设施农业数量增长快、质量提高慢。温室内的光热调控、测试设备功能不足，还停留在单因子定性调节控制阶段;栽培技术不配套、不规范，缺乏专用栽培品种。现有的农业技术推广体系不健全，技术服务人员知识更新不够，掌握设施栽培理论知识与实践经验不多，指导能力较差，尤其镇村农技服务十分薄弱。
(三)设施农业规模较大，但机械化水平低下
我国设施农业机械化水平较低，生产仍以人力为主。生产过程中的土壤耕作、播种、微量灌溉、施肥、环境监控等绝大部分作业均为人工进行，设施农业机械的配套水平不高，缺乏专用的小型化作业机具，适应大棚内栽培所需的作业机械很少;现有的设施机械存在着适应性差、生产效率低、作业质量差等缺点。据有关资料显示，我国温室年平均工时达5.4万小时/公顷以上，人均管理面积仅为日本的1/5、西欧的1/50和美国的1/300。设施装备水平低下，90%以上的设施仍以简易型为主，许多大棚在修建时加热、降温、通风、遮阳、微灌、中心控制等系统不完善。温室结构简易，仅具简单的防雨、保温功能，抗御自然灾害能力差，土地利用率低，保温、采光性能差，作业空间小，不便于机械操作，更谈不上对设施内温、光、水、肥等环境因子的综合调控。
(四)设施农业市场化程度低，生产效率有待提高
我国设施农业分布范围广且比较分散，市场化程度不高。一方面，具有带动和示范作用的设施农业龙头企业较少，没有行业发展的风向标，设施农业产品繁杂，高科技、高标准的设施农业设备和技术不成体系，产业化水平较低;另一方面，由广大农户经营的设施农业数量虽多但规模小，管理跟不上，抗风险能力差，难以实现持续稳定经营，并且农户对市场的认知度不够，市场信息不灵，生产中存在一定的盲目性，造成收益不稳定。此外，设施农业专业化组织较少，作用相对较弱，大多数专业协会管理分散，主体地位不明确，市场竞争能力较弱。小规模、分散的设施农业发展格局，导致我国设施农业监管困难，栽培和养殖技术低，与市场对接不紧密，产品销售难，生产效率整体不高。
(五)技术人员缺乏，运行管理水平较低
现代设施农业是硬件设施和软件技术的统一体，当硬件设施建成后，软件技术将成为影响设施农业发展的主要因素。精通现代设施农业管理与栽培技术的人员缺乏，相关的技术研究人员与技术培训严重不足。管理人员和技术人员缺乏，导致我国设施农业土地利用率低、运营管理费用高、劳动生产率低及单位面积产量低等问题，许多先进设施的功能和优势难以发挥，效益低下，甚至出现设施栽培的产量不如大田的情况。设施农业需要有“生产—加工—销售”有机结合和相互促进、完全与市场相适应的运行管理机制。目前，我国还没有建立起这种管理机制，仍然以经验和粗放的管理手段为主。经营管理水平落后已经限制了设施农业优势的发挥。
(六)各地设施农业发展不平衡，区域差别明显
农业生产要素的有限性和城乡间流动的局限性，阻碍了农户在农业生产中对于自身经济活动和生产要素的配置，导致了我国设施农业发展极不平衡。部分沿海、都市、城郊等自然条件好、经济发达地区，设施农业发展快、规模大、效益好，有力地推动了农业的设施化、高效化，加速了对传统农业的改造。相比较而言，自然条件差、经济欠发达地区设施农业的发展还很滞后，一些乡镇设施农业面积甚少，农户在面对高投入、高产出、高技术含量这样一个劳动密集型产业时显得无从应对，导致设施农业生产集中度不高，比较零散，很难形成规模效益。在农用资金使用上，农户只能靠相互借贷维持小规模的生产经营，开展一些很有局限的设施栽培和养殖，弥补传统农业所不能解决的生活需要。设施农业发展主要依靠镇、村、农户的自有资金和贷款资金，由于农户的自有资金量十分有限，而贷款资金存在额度小、时间短、程序繁、利息高等问题。此外，发展设施农业还需要配套水、电、道路等基础设施，镇、村及农户的资金都较薄弱。可见，在部分相对落后地区发展设施农业首先就面临着极大的资金难题，其他如设施、机械、技术等发展设施农业必要的投入与发达地区相比更是差距明显，严重制约着我国设施农业的全面推进和发展。
五、加快我国设施农业发展的政策建议
(一)加强政策引导，规范设施农业发展环境
首先，制定设施农业的扶持政策，确定不同类型设施农业的补贴标准，完善财政、税收、贷款方面的优惠条件，对设施农业生产用水、用电和设施建设投入给予相应的财政支持。通过财政资金的引导，吸引更多的社会信贷资本进入设施农业领域，为设施农业规模化、专业化发展提供资金支持。其次，制定设施农业监管条例，对设施农业发展中遇到的土地流转、设备购置、技术培训、农机安全等工作进行规范和监督，确保设施农业健康发展。另外，要确立设施农业专业管理部门，做好我国设施农业数据统计工作，详细掌握我国设施农业生产运行情况，尤其做好设施农业效益分析，完善设施农业协调管理机制。
(二)加强科技研发，提高设施农业科技水平
必须加大科研开发力度，切实解决设施农业生产中的关键技术难题。从设施结构、材料、能源、生物技术、计算机信息技术到动植物育种、栽培养殖等多方面加强技术攻关，充分调动各专业研究人才，开展技术创新研究和综合配套技术示范应用研究与开发。在借鉴国外先进技术的同时，要结合我国生产实际，研发适合于我国国情的设施农业技术及其配套设施，开展环境污染清理和控制装备、农产品冷藏保鲜设备的创新研发。用创新的科技成果集成一个有利于集约化发展的、完整的技术支撑体系，进一步装备发展设施农业，努力实现环境控制自动化、生产技术标准化、设施品种优良化、生产管理规范化、目标产品品牌化，整体提升我国设施农业的水平。
(三)加强技术推广，推动设施农业市场化发展
技术推广和市场营销也是发展设施农业的关键环节。一方面，整合设施农业最新技术和发展思路，做好宣传推介，将设施农业的概念、意义和发展形势进行系统宣传介绍，提高各地发展设施农业的积极性;另一方面，加快建立设施农业技术推广体系，着重提升基层农技推广体系的支撑服务能力，加强专业人才技能培训，形成“政府协调、企业引导、合作组织参与、农民互动”的设施农业技术推广模式，建立设施农业信息服务平台，提高设施农业抗风险能力。以项目为载体，开展设施农业示范工程，发展扶持一批有优势、有特色的龙头企业和设施农业生产示范户，重点示范“生产—加工—销售”的设施农业产业链发展模式，带动区域设施农业发展。
(四)注重差异化发展，探索适合区域特征的设施农业体系
我国幅员辽阔、气候类型多样、地域条件差别大，经济、技术、市场条件不一，各地发展设施农业的基础条件不相同，在发展模式上要与区域资源特征和农业条件相结合，发挥各地的比较优势，突出区域特色，提高设施农业综合效率。首先，不能盲目照搬某一国家或地区的模式，要在引进、吸收和消化国外先进技术与设备的同时，重视区域特点，因地制宜，找出适合本地的、先进性与实用性相结合的设施农业类型，有计划、有目的地发展设施农业。其次，注重差异化发展，要兼顾本地自然条件、市场需求、物流成本、种养殖习惯等，要在充分调研和分析的基础上确定本地设施农业规模和类型，降低后期运行风险。
(五)注重技术培训，提高设施农业管理水平
首先，按照当地实际情况开展技术培训，灵活掌握培训方式，将理论学习和实际操作相结合，发挥技术能手的作用，通过层层培训，提高设施农业管理者、生产者和技术人员的技术水平。其次，引进科学管理方式，提高管理水平，建立能有效参与市场竞争的经营主体。同时，借鉴国外先进的管理模式和成功的管理经验，以创新和发展的理念，依靠市场运行机制，对设施农业进行有步骤、分阶段和全封闭式管理，逐步完善其管理体系和运行机制，提高我国设施农业的社会效益、生态效益和经济效益，充分合理地利用土地和资源，降低运行成本，减少污染，实现设施农业的良性循环。
(六)为农户提供科技服务
立足于当前，各级政府要设立专门机构，整合多部门的力量，有政策、有措施、有组织、有落实地加强农村劳动力技能培训和科普教育，围绕现代农业建设中设施农业发展的文化、技术需要，注重培养设施安装、环境调控、栽培管理等方面的设施农业技术人员，建立专业的设施农业培训网站和设施农业培训机构，组织并鼓励企业进行设施农业的理念和技术管理等方面的培训。立足于长远，要加强人才储备，发展农村基础教育事业，保证农村学龄儿童普及初中教育，力倡高中、大学教育，造就大批高文化素质的新型农民，为我国农业现代化发展提供持续的优质人力资源。
