溫室是利用人工建筑的設施，通過可以調(diào)控的技術(shù)手段，實施高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。它是改變植物生長的外部環(huán)境、為植物生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ渖�長發(fā)育產(chǎn)生影響的場所。現(xiàn)代化溫室一般可分為玻璃溫室和塑料溫室兩大類。除此之外，還有兩種比較特殊的溫室，即小型人工氣候室和植物工廠。
1 溫室技術(shù)的現(xiàn)狀
1.1 國內(nèi)溫室發(fā)展現(xiàn)狀
    我國溫室從兩千年前的漢朝就已經(jīng)開始，然而真正意義上的溫室技術(shù)，則始于20 世紀80 年代初，到20 世紀80 年代中后期，在引進、消化和創(chuàng)新的基礎上，才逐漸形成了國產(chǎn)設施園藝的技術(shù)體系。20 世紀90 年代，是我國溫室工程的快速發(fā)展時期。日光溫室是我國改革開放后大面積快速發(fā)展起來的設施農(nóng)業(yè)，現(xiàn)已成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要內(nèi)容。20 年來，我國的設施園藝栽培面積已突破210 萬hm2，與1980 年相比增長了近300 倍，總面積達世界第一，成為世界上最大的蔬菜保護地生產(chǎn)地區(qū)，年人均消費蔬菜量的20%由此提供。目前， 我國發(fā)展和應用較多的主要是塑料大棚、日光溫室及連棟溫室，也有少量先進的智能溫室。其中，節(jié)能型日光溫室、普通日光溫室和塑料大棚發(fā)展最快。日光溫室是一種具有中國特色的一面坡溫室型式，是我國北方地區(qū)越冬生產(chǎn)園藝產(chǎn)品的主要溫室型式。日光溫室近10 年來發(fā)展十分迅猛，形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。全自控現(xiàn)代化溫室自改革開放的20 世紀80 年代初開始逐步引進至今，我國的現(xiàn)代化連棟溫室是在引進和自我開發(fā)并進的過程中發(fā)展起來的，目前我國已能夠設計生產(chǎn)各種現(xiàn)代化連棟溫室。我國現(xiàn)代化溫室除智能化控制系統(tǒng)外，硬件系統(tǒng)基本達到與國際同步的水平，但品種和栽培管理方面的技術(shù)與發(fā)達國家還存在著較大的差距。資料顯示，在所有的設施栽培技術(shù)中，大型現(xiàn)代化溫室的增長速度最快，并正在成為中國設施農(nóng)業(yè)中最具熱點的產(chǎn)業(yè)之一。工廠化農(nóng)業(yè)是設施農(nóng)業(yè)的高級發(fā)展階段，它是利用高科技設施材料，運用先進的工程技術(shù)手段，構(gòu)建與田間傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)截然不同的生產(chǎn)環(huán)境，如同在工廠中進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。它屬于集約型高效農(nóng)業(yè)，在我國尚處于實驗階段，但它代表我國設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。在溫室控制方面，我國對于溫室控制技術(shù)的研究較晚，始于20 世紀80 年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫室控制技術(shù)的基礎上，掌握了人工氣候室內(nèi)微機控制技術(shù)，但該技術(shù)僅限于溫度、濕度和CO2 濃度等單項環(huán)境因子的控制。在溫室結(jié)構(gòu)和設施方面，目前我國溫室的骨架多采用熱鍍鋅管（板），覆蓋材料多為玻璃、雙層充氣膜、PC 板等；對于無土栽培、優(yōu)良品種選育的研究已達到國際領(lǐng)先水平，但是成果的應用還很有限；在溫室機械耕種方面，只有少量的育苗、移植等設備；溫室節(jié)水灌溉技術(shù)和設備在我國還處于研究和待開發(fā)階段，系統(tǒng)的成套性還較差，主要部件品種少，質(zhì)量不穩(wěn)定。目前市場上使用的溫室灌溉關(guān)鍵設備基本上都是引進的國外產(chǎn)品，設備價格昂貴，有些產(chǎn)品也不適合我國的國情。因此，加速開發(fā)適合國情的成套、適用、可靠、先進的溫室灌溉系統(tǒng)是我國今后節(jié)水灌溉設備發(fā)展的主要方向。我國設施農(nóng)業(yè)存在的問題主要有：現(xiàn)代化水平不高、調(diào)控功能不齊全、同一地區(qū)采用的設施結(jié)構(gòu)參差不齊、缺乏統(tǒng)一規(guī)格、盲目擴大設施栽培面積、多年連作、土傳染病嚴重、育苗技術(shù)落后等。同時，還存在著土地利用率低、能源浪費嚴重、管理技術(shù)水平低、勞動生產(chǎn)率低等諸多問題。總的來說，針對我國溫室的設備比較落后的現(xiàn)狀，鞏固兩千多年傳統(tǒng)的栽培管理技術(shù)，很好地利用現(xiàn)有條件，學習引進國外先進設備和管理技術(shù)，并結(jié)合我國實際，因地制宜地進行研究和改造，相信在不久的將來，我國現(xiàn)代化溫室必然會有更快的發(fā)展。
1.2 國外溫室發(fā)展現(xiàn)狀
    國外設施農(nóng)業(yè)發(fā)展速度較快，目前全世界有大型現(xiàn)代化玻璃溫室約3 萬hm2，主要集中在歐洲；普通塑料溫室約有35 萬hm2，主要集中在東亞及環(huán)地中海等國家，如荷蘭、日本、以色列、美國等國家。這些國家設施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達，設備標準化程度、種苗技術(shù)及規(guī)范化栽培技術(shù)、植物保護及新型覆蓋材料開發(fā)、設施綜合環(huán)境調(diào)控等都有較高的水平，居世界領(lǐng)先地位。世界各國發(fā)展設施農(nóng)業(yè)涉及以下幾個領(lǐng)域：1) 農(nóng)作物保護地栽培技術(shù)。包括地膜覆蓋栽培和園藝作物溫室栽培、溫室無土栽培技術(shù)、畜禽環(huán)境工程和設施技術(shù)。2) 無土栽培技術(shù)。美國、荷蘭、日本等國家大部分設施農(nóng)業(yè)均可進行無土栽培。美國在20 世紀50 年代就用無土栽培方法生產(chǎn)蔬菜。20 世紀70 年代中期，無土栽培已形成相當大規(guī)模，在新建的溫室里均已采用無土栽培的生產(chǎn)模式，20 世紀80 年代以來，溫室里幾乎都采用了無土栽培。美國目前無土栽培的蔬菜溫室面積約有2000hm2 多，主要采用袋培方式。荷蘭全國無土栽培面積約3500hm2，主要栽培方式為巖棉栽培。日本無土栽培面積約為245hm2，目前正在擴大基質(zhì)栽培面積和發(fā)展巖棉栽培。英國近年研究出一種新型水培系統(tǒng)，可以自動調(diào)節(jié)營養(yǎng)液濃度。
2 溫室的發(fā)展趨勢
2.1 我國溫室的發(fā)展趨勢
    隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，溫室的發(fā)展趨勢是提高水平、檔次，逐步實現(xiàn)規(guī)范化、標準化、系統(tǒng)化，形成具有我國特色的設施體系。我國溫室設施的發(fā)展有6 大趨勢：
1) 大型溫室設施的比重明顯加大。1999 年，各種溫室和大中棚的比重分別達到26%和34%，與1982 年相比，分別上升了12%和17%，而小拱棚的比重則下降了29%。
2) 節(jié)能日光溫室發(fā)展迅速。節(jié)能日光溫室從無到有，在溫室面積中的比重增至61%。
3) 以遮陽網(wǎng)覆蓋栽培為主的夏季設施園藝快速發(fā)展。1999 年，我國遮陽網(wǎng)覆蓋栽培面積已達13.7 萬hm2。
    4) 設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)向標準化發(fā)展。包括溫室及配套設施性能、結(jié)構(gòu)、設計、安裝、設施栽培工藝與生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程標準，質(zhì)量與監(jiān)測技術(shù)標準等。
5) 現(xiàn)代化連棟溫室發(fā)展迅速， 溫室設施向低成本、高效益方向發(fā)展。溫室環(huán)境自動控制和溫室灌溉自動控制已經(jīng)逐漸成為溫室建設的基本配置，溫室管理向人工智能化方向發(fā)展，因此節(jié)省了運行成本、實現(xiàn)了高效益。
6) “生態(tài)溫室” 逐漸成為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須從生態(tài)環(huán)境建設和治理環(huán)境污染兩方面考慮，而生態(tài)溫室則是一種集棚—菜—畜（禽）—沼氣為一體的生態(tài)設施，是“日光溫室與沼氣互作”的新模式。
2.2 國外溫室發(fā)展趨勢
當前國際上溫室生產(chǎn)有4 個明顯的發(fā)展趨勢，即大型化、現(xiàn)代化、工廠化、高新技術(shù)化。1) 溫室的大型化。由于溫室內(nèi)溫度穩(wěn)定， 日溫差較小，便于機械化操作且造價低，溫室建筑有向大型化、超大型化發(fā)展的趨勢。
2) 溫室的現(xiàn)代化、智能化。計算機智能化溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)開始普及，現(xiàn)在世界上發(fā)達國家的溫室生產(chǎn)，溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)與控制已由一般的機械化發(fā)展為由計算機控制，實現(xiàn)光照、溫度、濕度、氣體等因素的自動化監(jiān)控，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎上正向完全自動化、無人化的方向發(fā)展。溫室環(huán)境控制朝著基于作物生長模型、溫室綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的溫室信息自動采集及智能控制趨勢發(fā)展。
3) 溫室的工廠化。植物工廠是在全封閉的設施內(nèi)，周年生產(chǎn)園藝作物的高度自動化控制生產(chǎn)體系。植物工廠內(nèi)以采用營養(yǎng)液栽培和自動化綜合環(huán)境調(diào)控為重要標志，植物工廠能免受外界不良環(huán)境影響，實現(xiàn)高技術(shù)密集型省力化作業(yè)，生菜、菠菜栽培期較露地縮短1/4～1/2 時間，可1 年多茬次連續(xù)生產(chǎn)。目前，高效益的植物工廠在某些發(fā)達國家發(fā)展迅速，實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)蔬菜、食用菌和名貴花木等。美國現(xiàn)在正在研究利用“植物工廠”種植小麥、水稻以及進行植物組織培養(yǎng)和快繁、脫毒。據(jù)報道，近年來日本已有企業(yè)建立了面積為1500m2的植物工廠，并安裝有農(nóng)用機器人，從播種、培育到收獲實現(xiàn)了機械化、電氣化。
4) 高新技術(shù)化。發(fā)達國家應用于設施農(nóng)業(yè)的高新技術(shù)主要有：無土栽培技術(shù)、營養(yǎng)液調(diào)配技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測調(diào)控技術(shù)、二氧化碳施肥技術(shù)、蜜蜂授粉(生物)技術(shù)、基質(zhì)消毒技術(shù)、機械化作業(yè)技術(shù)、產(chǎn)品采后處理技術(shù)、新能源技術(shù)和激光技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)。
3 發(fā)展我國溫室技術(shù)的建議
    為了加速我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程，應本著立足國內(nèi)目前生產(chǎn)上存在的問題，總結(jié)提高，引進國外先進技術(shù)，消化、吸收、創(chuàng)新、發(fā)展，形成有中國特色的工廠化高效農(nóng)業(yè)體系。要促進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時引導我國農(nóng)業(yè)從目前粗放型、傳統(tǒng)型經(jīng)營模式向現(xiàn)代化集約型高效農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。在溫室產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后關(guān)鍵技術(shù)與設備方面，如苗木移栽設備、果菜自動采摘、分級設備、無土栽培裝備的開發(fā)、溫室屋頂清洗設備、花卉采后處理設備、太陽能利用技術(shù)、地熱利用技術(shù)等方面，國外應用已十分成熟或正在嘗試，國內(nèi)卻是空白。我國應結(jié)合國情，組織專門力量進行研發(fā)，爭取在某些方面有所突破。同時，應立足國情，加強標準化、系列化研究，積極參加國內(nèi)相關(guān)溫室產(chǎn)品標準的制訂工作，提升產(chǎn)品的國際競爭力；加強橫向聯(lián)合與國際合作，進行采收機器人、新型覆蓋材料等新技術(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)。面對充滿挑戰(zhàn)的21 世紀，今后設施園藝應從生物—環(huán)境—工程3 方面，將單項技術(shù)進行綜合配套、規(guī)范化和系統(tǒng)化。未來的計算機人工智能系統(tǒng)不僅做到栽培環(huán)境全自動控制，而且還要與網(wǎng)絡信息技術(shù)相結(jié)合，建立起以產(chǎn)品、技術(shù)和市場等為主要內(nèi)容的網(wǎng)絡化管理、實現(xiàn)遠程服務等；與生物技術(shù)結(jié)合，開發(fā)出抗病蟲害、耐貯藏和產(chǎn)量高的溫室作物新品種，為社會提供更加豐富的無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的綠色健康食品。