溫室是利用人工建筑的設(shè)施，通過可以調(diào)控的技術(shù)手段，實(shí)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(zhǎng)的外部環(huán)境、為植物生長(zhǎng)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(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響的場(chǎng)所�，F(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(guó)內(nèi)溫室發(fā)展現(xiàn)狀
    我國(guó)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(jì)80 年代初，到20 世紀(jì)80 年代中后期，在引進(jìn)、消化和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，才逐漸形成了國(guó)產(chǎn)設(shè)施園藝的技術(shù)體系。20 世紀(jì)90 年代，是我國(guó)溫室工程的快速發(fā)展時(shí)期。日光溫室是我國(guó)改革開放后大面積快速發(fā)展起來的設(shè)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(guó)的設(shè)施園藝栽培面積已突破210 萬hm2，與1980 年相比增長(zhǎng)了近300 倍，總面積達(dá)世界第一，成為世界上最大的蔬菜保護(hù)地生產(chǎn)地區(qū)，年人均消費(fèi)蔬菜量的20%由此提供。目前， 我國(guó)發(fā)展和應(yīng)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(jìn)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(guó)特色的一面坡溫室型式，是我國(guó)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(jì)80 年代初開始逐步引進(jìn)至今，我國(guó)的現(xiàn)代化連棟溫室是在引進(jìn)和自我開發(fā)并進(jìn)的過程中發(fā)展起來的，目前我國(guó)已能夠設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種現(xiàn)代化連棟溫室。我國(guó)現(xiàn)代化溫室除智能化控制系統(tǒng)外，硬件系統(tǒng)基本達(dá)到與國(guó)際同步的水平，但品種和栽培管理方面的技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著較大的差距。資料顯示，在所有的設(shè)施栽培技術(shù)中，大型現(xiàn)代化溫室的增長(zhǎng)速度最快，并正在成為中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)中最具熱點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)之一。工廠化農(nóng)業(yè)是設(shè)施農(nóng)業(yè)的高級(jí)發(fā)展階段，它是利用高科技設(shè)施材料，運(yùn)用先進(jìn)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(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。它屬于集約型高效農(nóng)業(yè)，在我國(guó)尚處于實(shí)驗(yàn)階段，但它代表我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。在溫室控制方面，我國(guó)對(duì)于溫室控制技術(shù)的研究較晚，始于20 世紀(jì)80 年代。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫室控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，掌握了人工氣候室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，但該技術(shù)僅限于溫度、濕度和CO2 濃度等單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。在溫室結(jié)構(gòu)和設(shè)施方面，目前我國(guó)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(duì)于無土栽培、優(yōu)良品種選育的研究已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，但是成果的應(yīng)用還很有限；在溫室機(jī)械耕種方面，只有少量的育苗、移植等設(shè)備；溫室節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備在我國(guó)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(chǎng)上使用的溫室灌溉關(guān)鍵設(shè)備基本上都是引進(jìn)的國(guó)外產(chǎn)品，設(shè)備價(jià)格昂貴，有些產(chǎn)品也不適合我國(guó)的國(guó)情。因此，加速開發(fā)適合國(guó)情的成套、適用、可靠、先進(jìn)的溫室灌溉系統(tǒng)是我國(guó)今后節(jié)水灌溉設(shè)備發(fā)展的主要方向。我國(guó)設(shè)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(shè)施結(jié)構(gòu)參差不齊、缺乏統(tǒng)一規(guī)格、盲目擴(kuò)大設(shè)施栽培面積、多年連作、土傳染病嚴(yán)重、育苗技術(shù)落后等。同時(shí)，還存在著土地利用率低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、管理技術(shù)水平低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低等諸多問題�？偟膩碚f，針對(duì)我國(guó)溫室的設(shè)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(xué)習(xí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備和管理技術(shù)，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際，因地制宜地進(jìn)行研究和改造，相信在不久的將來，我國(guó)現(xiàn)代化溫室必然會(huì)有更快的發(fā)展。
1.2 國(guó)外溫室發(fā)展現(xiàn)狀
    國(guó)外設(shè)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(guó)家，如荷蘭、日本、以色列、美國(guó)等國(guó)家。這些國(guó)家設(shè)施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達(dá)，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度、種苗技術(shù)及規(guī)范化栽培技術(shù)、植物保護(hù)及新型覆蓋材料開發(fā)、設(shè)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(guó)發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)涉及以下幾個(gè)領(lǐng)域：1) 農(nóng)作物保護(hù)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(shè)施技術(shù)。2) 無土栽培技術(shù)。美國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)家大部分設(shè)施農(nóng)業(yè)均可進(jìn)行無土栽培。美國(guó)在20 世紀(jì)50 年代就用無土栽培方法生產(chǎn)蔬菜。20 世紀(jì)70 年代中期，無土栽培已形成相當(dāng)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(jì)80 年代以來，溫室里幾乎都采用了無土栽培。美國(guó)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(guó)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(kuò)大基質(zhì)栽培面積和發(fā)展巖棉栽培。英國(guó)近年研究出一種新型水培系統(tǒng)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)液濃度。
2 溫室的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 我國(guó)溫室的發(fā)展趨勢(shì)
    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shì)是提高水平、檔次，逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化，形成具有我國(guó)特色的設(shè)施體系。我國(guó)溫室設(shè)施的發(fā)展有6 大趨勢(shì)：
1) 大型溫室設(shè)施的比重明顯加大。1999 年，各種溫室和大中棚的比重分別達(dá)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(shè)施園藝快速發(fā)展。1999 年，我國(guó)遮陽網(wǎng)覆蓋栽培面積已達(dá)13.7 萬hm2。
    4) 設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。包括溫室及配套設(shè)施性能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、安裝、設(shè)施栽培工藝與生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量與監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
5) 現(xiàn)代化連棟溫室發(fā)展迅速， 溫室設(shè)施向低成本、高效益方向發(fā)展。溫室環(huán)境自動(dòng)控制和溫室灌溉自動(dòng)控制已經(jīng)逐漸成為溫室建設(shè)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(yùn)行成本、實(shí)現(xiàn)了高效益。
6) “生態(tài)溫室” 逐漸成為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式�，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)必須從生態(tài)環(huán)境建設(shè)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(shè)施，是“日光溫室與沼氣互作”的新模式。
2.2 國(guó)外溫室發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前國(guó)際上溫室生產(chǎn)有4 個(gè)明顯的發(fā)展趨勢(shì)，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(jī)械化操作且造價(jià)低，溫室建筑有向大型化、超大型化發(fā)展的趨勢(shì)。
2) 溫室的現(xiàn)代化、智能化。計(jì)算機(jī)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(dá)國(guó)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(jī)械化發(fā)展為由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)光照、溫度、濕度、氣體等因素的自動(dòng)化監(jiān)控，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向完全自動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)采集及智能控制趨勢(shì)發(fā)展。
3) 溫室的工廠化。植物工廠是在全封閉的設(shè)施內(nèi)，周年生產(chǎn)園藝作物的高度自動(dòng)化控制生產(chǎn)體系。植物工廠內(nèi)以采用營(yíng)養(yǎng)液栽培和自動(dòng)化綜合環(huán)境調(diào)控為重要標(biāo)志，植物工廠能免受外界不良環(huán)境影響，實(shí)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(shí)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(dá)國(guó)家發(fā)展迅速，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)蔬菜、食用菌和名貴花木等。美國(guó)現(xiàn)在正在研究利用“植物工廠”種植小麥、水稻以及進(jìn)行植物組織培養(yǎng)和快繁、脫毒。據(jù)報(bào)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(jī)器人，從播種、培育到收獲實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、電氣化。
4) 高新技術(shù)化。發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的高新技術(shù)主要有：無土栽培技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)液調(diào)配技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)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(jī)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(guó)溫室技術(shù)的建議
    為了加速我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，應(yīng)本著立足國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)上存在的問題，總結(jié)提高，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，消化、吸收、創(chuàng)新、發(fā)展，形成有中國(guó)特色的工廠化高效農(nóng)業(yè)體系。要促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時(shí)引導(dǎo)我國(guó)農(nóng)業(yè)從目前粗放型、傳統(tǒng)型經(jīng)營(yíng)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(shè)備方面，如苗木移栽設(shè)備、果菜自動(dòng)采摘、分級(jí)設(shè)備、無土栽培裝備的開發(fā)、溫室屋頂清洗設(shè)備、花卉采后處理設(shè)備、太陽能利用技術(shù)、地?zé)崂�用技術(shù)等方面，國(guó)外應(yīng)用已十分成熟或正在嘗試，國(guó)內(nèi)卻是空白。我國(guó)應(yīng)結(jié)合國(guó)情，組織專門力量進(jìn)行研發(fā)，爭(zhēng)取在某些方面有所突破。同時(shí)，應(yīng)立足國(guó)情，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化研究，積極參加國(guó)內(nèi)相關(guān)溫室產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，提升產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；加強(qiáng)橫向聯(lián)合與國(guó)際合作，進(jìn)行采收機(jī)器人、新型覆蓋材料等新技術(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)。面對(duì)充滿挑戰(zhàn)的21 世紀(jì)，今后設(shè)施園藝應(yīng)從生物—環(huán)境—工程3 方面，將單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行綜合配套、規(guī)范化和系統(tǒng)化。未來的計(jì)算機(jī)人工智能系統(tǒng)不僅做到栽培環(huán)境全自動(dòng)控制，而且還要與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相結(jié)合，建立起以產(chǎn)品、技術(shù)和市場(chǎng)等為主要內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化管理、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)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(huì)提供更加豐富的無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的綠色健康食品。