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本文导读目录：

1、国内外设施农业发展现状及趋势

2、国内大型农机市场已被外资垄断

3、国内大型气力式智能化水稻直播机 技术不断发展迈入智能化行列

国内外设施农业发展现状及趋势 ♂

国内外设施农业发展现状及趋势

广义的设施农业包括设施种植和设施养殖，指利用农业工程手段，通过现代设施实现部分人工控制环境的种植业和养殖业。

狭义的设施农业指设施种植，通常也称为设施园艺或设施栽培，设施农业是集生物工程、农业工程、环境工程为一体的跨部门、多学科的系统工程，指借助一定的硬件设施对作物生长的全部或部分阶段所需的环境条件（如光、温、水、肥、气等）进行调节、控制或者创造，使植物地上部和根部环境得以改善，提高作物光能利用率，进而增加作物产量、改善作物品质、延长作物生长季节，并使作物在露地不能生长的季节和环境中能正常生长。

这在一定程度上可以使作物摆脱对自然环境的高度依赖，是一种高效的农业生产。以高技术、高投入、高产出为特征的设施农业不仅代表现代农业的发展方向，而且设施农业发展的程度已经成为衡量一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。

一、国外设施农业

20世纪60年代以来，美国、荷兰、以色列、日本等一些发达国家开始研究设施农业工厂化，使传统农业逐步摆脱了自然资源的束缚，进一步满足了多元化、多层次消费需求。

荷兰：荷兰是世界著名的设施园艺发达国家，地域虽小，但拥有世界上最先进的玻璃温室。全国有世界闻名的5大温室制造公司，在计算机智能化、温室环境调控方面居世界领先地位。

以色列：以色列的温室设备材料、滴灌技术、种植技术均属世界一流，在设施灌溉技术方面处于世界领先地位，其高效节水灌溉系统可把设施土壤的盐渍化程度控制在很低水平。

美国：美国的温室多为大型连栋温室，在设施栽培综合环境控制技术方面，美国开发的高压雾化降温、加湿系统及夏季降温用的湿帘降温系统处于世界领先水平。

日本：日本是世界上果树设施栽培面积最大的国家，也是世界上最先采用工业成套设备从事水产养殖的国家，几乎所有品种的蔬菜在很大程度上都依赖温室生产。日本的温室配套设施和综合环境调控技术居世界先进水平，所开发的设施栽培计算机控制系统能够全面地对栽培植物的生长环境进行多因素监测与控制，清选、分级、包装等农产品采后加工作业也基本实现了自动化或半自动化。

二、国内设施农业

自从20世纪80年代开始，我国从国外大量引进连栋温室技术，相关现代设施农业技术有了起步。我国的设施农业慢慢从设备单一、技术不成熟向生产集约化、机械化转变。设施农业规模不断扩大、层次逐渐提高。

虽然近年来我国在设施农业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比仍有较大差距，具体表现在设施水平偏低、设施内栽培作物品种单机械化和自动化程度低、运行管理机制不全等几个方面。

我国设施农业面临的问题主要表现在：

科技创新条件差，机制不完善 ；

推广体系不健全，技术应用水平较低；

从业者素质较低，人力资源供应不足等

发展模式较落后，设施农业装备条件差；

标准体系不健全，标准贯彻滞后；

“设施农业技术发展趋势”

一、植物工厂技术

植物工厂是继温室栽培之后发展的一种高度专业化、现代化的设施农业。它与温室生产不同点在于，完全摆脱大田生产条件下自然条件和气候的制约，应用近代先进设备，完全由人工控制环境条件，全年均衡供应农产品。

植物工厂的核心技术装备包括四个方面，即立体多层无土栽培技术装备、人工光照明技术装备、智能环境控制技术装备、植物生产空间自动化管控技术装备。近几年，这些核心技术装备得到了很大的发展，正在被逐渐地标准化和大规模应用。植物工厂的外围护结构设计、功能分区、各区域密闭性保证都很重要，直接关系到植物工厂初装成本和运行成本及能耗，也关系着生产效率。

目前，高效益的植物工厂在某些发达国家发展迅速，初步实现了工厂化生产蔬菜、食用菌和名贵花木等。美国正在研究利用“植物工厂”种植小麦、水稻以及进行植物组织培养和快繁、脱毒。由于这种植物工厂的作物生产环境不受外界气候等条件影响，蔬菜如生菜种苗移栽2周后，即可收获，全年收获产品20茬以上，蔬菜年产量是露地栽培的数十倍，是温室栽培的10倍以上。此外，在植物工厂可实现无土栽培，不用农药，能生产无污染的蔬菜等。目前，世界上只有28个植物工厂，由于设备投资大，耗电多（占生产成本一半以上），因此研究降低成本是今后主要课题。

二、植物组织培养

植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。

狭义是指组培指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。

植物组织培养技术主要适用于，在植物育种上的应用、在植物有用产物生产上的应用、在植物种质资源保存和交换上的应用及在植物脱毒和快速繁殖上的应用，其中植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。

很多农用物都带有病毒, 特别是无性繁殖植物, 如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等. 但是,感病植株并非每个部位都带有病毒,科学家早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒. 如果利用组织培养方法, 取一定大小的茎尖进行培养, 再生的植株有可能不带病毒, 从而获得脱病毒苗, 再用脱毒苗进行繁殖, 则种植的作物就不会或极少发生病毒。

三、水肥一体化技术

水肥一体化技术作为将灌溉与施肥两者合二为一的农业新技术，是借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术，可按照作物生长需求，进行全生育期需求设计，把水分和养分定量、定时，按比例直接提供给作物。

其应用领域涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，水肥一体化的核心技术包括四个方面，即滴灌系统搭建、施肥系统搭建、适宜肥料种类选择及灌溉施肥的操作。水肥一体化技术是一项先进的节本增效的实用技术，在有条件的农区只要前期的投资解决，又有技术力量支持，推广应用起来将成为助农增收的一项有效措施。

四、无土栽培技术

无土栽培技术是随着温室生产发展而研究采用的一种最新栽培方式。由于它所用的基质营养液或无基质营养液中完全具有、甚至超过土壤所供给的各种营养物质，因此更有利于各类作物的生长发育。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。

无土栽培是现代设施农业中最常采用的栽培方式。可以分为基质栽培、水培、雾培和有机生态型无土栽培等方式。

从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。

水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。所以控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培，避免了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。

五、农业物联网

农业物联网，即通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中的物联网。可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光照度传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件。

由于这项技术能有效提高农业资源的利用效率，比如智能灌溉、水肥一体化等，发展农业物联网也将有利于推动我国农业的绿色发展，保护生态环境。未来我国农业规模化发展、居民消费升级等都将从需求方面为农业物联网的发展提供有力推动。未来我国农业规模化、企业化经营将得到加速发展，这样会催生出一大批新的经营主体，在对农业互联网的服务提出更高需求的同时，也将为接受或参与实施农业物联网提供重要支持。

总结

随着国家政策推动返乡创业和一二三产业融合，中国将出现大批量的新型农业经济体，即农业示范园区、家庭农场、农业专业合作社等，这将是一次农业产业化的浪潮。在此产业化大潮下，农业相关的配套服务业尤其是设施农业必然迎来快速发展的契机，在绿色农业的发展大背景下，绿色农业、有机农业、无公害蔬菜将会在设施农业领域得到长足发展。

国内大型农机市场已被外资垄断 ♂

国内大型农机市场已被外资垄断

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——政府将出台系列政策扶持自主品牌

　　截至2013年底，包括美国约翰迪尔公司在内的世界农业机械五大企业已全部进入中国市场。多位专家日前接受记者采访时表示，国内农机市场，尤其是大型农机市场几乎被外资品牌所垄断。2014年，政府将出台一系列政策和措施，加大对农机自主品牌的扶持力度。

　　中国农业机械化科学研究院副院长、总工程师方宪法表示，随着2013年德国克拉斯公司通过并购山东金亿集团进入中国市场，包括全球排名第一的美国约翰迪尔公司在内的世界农业机械五大企业，目前已经全部在华“扎根”。根据淡马锡等国际咨询公司的投资建议，这些世界农机巨头都采取了先与中国企业合资，再通过彻底收购的方式变为独资，慢慢将本土资本挤出市场。

　　“目前国产大马力农业机械基本没有，这块市场几乎全被外资企业拿下了。”中国机械工业联合会执行副会长张小虞对记者表示，我国高端动力机械和配套农机具的对外依存度高达90%以上。

　　专家称，目前我国农业机械化仍处于初级发展阶段，市场需求空间随着时间的推移将逐渐提升。但由于遭受外资品牌排挤，面对这一机遇期，国产品牌却很难掌握话语权。

　　张小虞举例说，约翰迪尔公司进入后，迅速把包括天津拖拉机厂在内的国内两大农机“排头兵”给收购了。目前国内200匹马力以上的大型拖拉机市场基本被约翰迪尔公司垄断。而南方的水田作业所需的小型农机，如水稻收割机，也基本上被日本久保田公司垄断。在这样的大环境下，市场定价权实际上早已被外企所拿下。

　　“我们的企业思路有偏差。技术上总是等着抄，行业里没人愿意搞科研，因为需要时间，需要大投入，搞得就少了。”方宪法说，目前自主品牌所谓的技术改造，都是在原有产品的基础上扩大规模，但在技术上看不到进步，有量的扩张却没有质的提高。

　　张小虞进一步表示，农业科技的发展必须要因地制宜，尤其是在机械化方面。“什么样的设计才能符合当地农业生产特点，这只有熟悉当地特点的中国企业才能做到。所以，自主农机品牌更要迅速将科研和设计给抓起来”。

　　作为农业现代化发展的重要组成部分，农业机械化的普及越来越被政府所重视。一位知情人士告诉记者，2014年，政府将加大对农业机械化普及的工作力度，尤其将加强对自主品牌的扶持，一系列相关政策和措施将出台。

国内大型气力式智能化水稻直播机 技术不断发展迈入智能化行列 ♂

国内大型气力式智能化水稻直播机 技术不断发展迈入智能化行列

新型水稻播种机在田间作业 南京农业机械化研究所供图

水稻种植机械化是水稻生产全程机械化中最为薄弱的环节，其研究也是农业科技界重点关注的动态。

日前，《中国科学报》记者获悉，农业部南京农业机械化研究所种植机械化团队充分利用已有技术沉淀，成功研制出国内首台33行大型智能化气力集排式水稻直播机，并在江苏省盐城市临海农场四机场进行试验。

据悉，该项目是在中国农科院创新工程专项经费资助下完成的，该装备的成功研制填补了国内大型气力式智能化水稻直播技术空白。

瞄准薄弱环节发力

我国的粮食作物中，水稻生产工序繁多、机械化作业难度大，其中特别是水稻种植生产环节的机械化严重滞后，成为水稻生产全程中最为薄弱的部分。

《全国农业机械化统计年鉴》的数据显示，2013年水稻耕种收综合机械化水平为73.8%，其中机耕水平为95.1%，机收水平为80.9%，而机播水平仅为36.1%。

在中国工程院院士、扬州大学教授张洪程看来，随着我国国民经济的快速发展和产业结构的调整，优质劳动力不断转移，管理粗放化严重，加剧了肥、水、药的盲目投入，明显制约了水稻增产增效与可持续发展。

2015年8月，农业部印发的《关于开展主要农作物生产全程机械化推进行动的意见》提出，到2020年水稻、小麦、玉米三大粮食作物耕种收综合机械化水平均达到80%以上。

据记者了解，目前水稻种植技术主要有水稻直播和育秧移栽两种模式，而我国水稻种植大部分采用育秧移栽的方式，只在少数地区采用直播进行试验。

由上述团队研制的新型水稻直播机也处在试验中。该团队首席科学家张文毅研究员介绍，该装备采用折叠式机架，作业幅宽8米，作业速度可达10千米/小时，作业效率75~100亩/小时，播种作业仅由机手一人即可完成，可适应大型农场及其他规模化种植主体作业要求。

张文毅在接受《中国科学报》记者采访时表示，该装备通过智能化控制系统调整排种部件转速，进而实现播量的精确调整，有效解决现有机械槽轮式播种机播量一致性难以保证的难题。

“这个机器的效率会更高”

记者在采访中了解到，张文毅团队研发的基于电驱控制的气力集排系统采用“集中排种+气流均匀分配”技术方案，可实现“一器33行”作业，排种效率高，利用电驱控制系统替代地轮驱动，极大简化播种机结构，提高可靠性。

近期，该装备开进了临海农场四机场，进行了200亩的田间试验。“与机插秧相比，该机器种植的水稻不仅能成行，而且稻苗长得比较粗壮。”该场管理人员朱海宝告诉《中国科学报》记者。

田间试验也表明，该水稻直播机各项播种性能指标均超过国标要求，播量可根据预设值实现精确调节，与现有宽幅机械槽轮式水稻直播机相比，省工2人以上，作业效率明显提升。

“这个机器的效率会更高。”当被问到该机器与旱直播机相比有哪些优势时，张文毅这样回答记者。据悉，水稻直播机具分为旱直播机和水直播机，而该团队研制的机器属于水直播机。

事实上，与其他水直播机相比，该机器也有明显优势。该装备利用研发的智能化控制系统，机手在驾驶室内即可进行播量调整、排种器开关等常规操作。

不仅如此，“该装备还采用集中式大容量种箱，可明显降低宽幅播种机种箱长度，配合机械化装种可有效降低田间种肥搬运、装卸时间，进而提高作业效率。”张文毅说。

“除了这200亩，还在其他600多亩地进行了试验，目前效果很满意。”朱海宝向记者表示，这是一个好东西，明年还会用。

农机要与农艺结合

“和旱直播不一样，水直播的要求更高，地必须更平整。”这是朱海宝今年试验中最大的感受。

这只是一方面。机械直播稻由于生育期缩短，对水稻品种、茬口、适宜生长的地理环境等要求较为严格，需要合理布局品种和安排水稻播种期才能保证水稻的正常生长。

在南方多熟制条件下，季节和热量均十分紧张，抢播很关键。张文毅向记者表示，机直播水稻比机插稻生长周期至少延长20天，品种选择上要求是早中熟品种，“可以延长生长周期、增加植株生产量、提高产量。”

事实上，其精确全苗匀苗与稳产高产的栽培技术更受关注。

“客观地讲，与机插秧相比，直播稻产量发挥会受到一定的影响，如个体生长量小、株型质量下降、易发生倒伏，生产上有一定风险。”张文毅告诉记者。

他认为，只要技术到位，机直播稻也能高产，“我们也正在研究明确配套的高产栽培农艺与规程。”这也是张洪程重点关注的问题。

在张洪程看来，在全年热量条件丰裕，生产条件优良、合理布局的地区，机直播仍可能有进一步发展的空间。

此外，由于直播稻的田间有利于杂草发生，其具有种类多、出草早、出草时间长、草量大、威胁大等特点，能否有效地除掉杂草是直播稻能否夺得高产的关键。

目前该团队正在紧锣密鼓地进行跟踪试验，“未来将在智能化控制系统的完善、播种质量提升等方面进一步深入研究，为该技术成果的产业化和大面积示范推广作准备。”张文毅说。