世界温室装备技术发展趋势及对中国的启示

TransactionsoftheCSAEVol.24No.10Oct.2008

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世界现代化温室装备技术发展及对中国的启示

齐飞1，周新群1，张跃峰1，李志1

（农业部规划设计研究院设施农业研究所，北京100125）

摘要：现代化温室是设施园艺科学研究的前沿和技术应用的高地，代表了设施园艺的尖端成果和发展方向，可以为各种先进装备技术在其他栽培设施中的推广起到先导性的试验示范作用,研究世界现代化温室装备技术研究热点、应用状况、推广模式和发展趋势可以有效推动中国设施园艺发展。通过近年来的文献研究和在温室园艺发达国家的现场调研，该文就国外温室装备技术的推广应用特点、技术创新动态、当前研究热点等总结世界温室装备技术的发展状态和趋势；在分析中国温室园艺发展形势和温室装备技术所面临的主要问题的基础上，提出进一步提升设施园艺在农业发展中的地位、加快提升装备技术应用速度与规模、坚持科研与创新的前瞻性和针对性、提高共性技术的研究和扩散水平、转变装备技术发展的带动模式、提高产业链各环节的科技水平的建议，为加快中国温室装备技术发展、实现技术应用新的跨越提供指导和借鉴。

关键词：温室，装备，技术，创新，发展中图分类号：S625文献标识码：A文章编号：1002-6819(2008)-10-0279-07齐飞，周新群，张跃峰，等.世界现代化温室装备技术发展及对中国的启示[J].农业工程学报，2008，24(10)：279－285.QiFei,ZhouXinqun,ZhangYuefeng,etal.DevelopmentofworldgreenhouseequipmentandtechnologyandsomeimplicationstoChina[J].TransactionsoftheCSAE,2008,24(10)：279－285.(inChinesewithEnglishabstract)

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引言

大型现代化温室是设施园艺中装备完整性最好、环境能力最强、技术集成度最高的栽培设施，是设施园艺科学研究的前沿和技术应用的高地，也是中国设施农业发展的重要方向[1]之一，其技术内容代表了设施园艺的尖端成果和发展方向，也是各类先进装备技术在其他栽培设施中推广运用的重要前提和有效示范，直接影响到一个国家或地区设施园艺的整体发展水平和种植效益，因此关注并研究世界现代化温室装备技术研究热点、应用状况、推广模式和发展趋势可以有效指导和促进中国温室园艺发展，特别是在全球农业共同面临经济一体化不断深入、能源供应矛盾突出、资源约束日益加剧[2]等问题的情况下，充分利用全球农业科技资源和信息，对促进我国设施园艺由“粗放型”向“集约型”转变[3]具有特殊重要的意义。

1

1.1

当前世界温室装备技术发展趋势与热点

温室新装备的配置速度加快

通过近来在多个国家的现场调研和文献研究发现，与前些年相比，温室种植者对各种新型生产装备技术的应用速度不断加快，除传统的行间作业和采收机具外，环境控制和产前、产后处理和物流装备增加尤其明显，

收稿日期：2008-07-05修订日期：2008-09-25

基金项目：国家科技支撑计划重点项目（2006BAD28B07）：“现代高效设施农业工程技术研究与示范”

作者简介：齐飞（1967－），男，所长、高级工程师，主要从事温室结构、设备、材料和产业发展方面的研究。北京市朝阳区麦子店街41号农业部规划设计研究院设施农业研究所，100125

这种趋势不仅出现在设施园艺发达的荷兰、美国、日本

等国，在以出口为导向的以色列、哥伦比亚乃至埃塞俄比亚、肯尼亚等国家和地区也呈现出相同的态势，其主要原因和代表性装备如下：

1）追求规模效应。在欧美尤为明显，以荷兰菊花生产为例，在700hm2温室中，经营者数量已由原来的几百家减少到目前150～200家，未来还将继续减少到100～125家[4]，每个经营者的栽培面积由原来的2hm2以下增加到4hm2以上，而这种规模的扩张旨在通过提高管理和技术水平来提高产量、降低成本，获得市场竞争中的主动地位。

2）降低劳动力成本。在发达国家，温室生产中劳动力成本是可变成本中的主要部分，以欧洲劳工为例，目前价格已达50000欧元/年[5]，并还在增长，为此，装盆机械、可移动栽培床、智能运输设备、多用途灌溉设备得到了快速应用。

3）保证供应的及时性。在园艺产品竞争中，高效率成为越来越重要的手段，保证销售旺季的最大供货量就意味着更高的利润，因此以保障高峰期产品供应为主要目标的后加工机械发展很快，如各种花卉及蔬菜的包装机具、高效运输系统、盆花转运机械、快速分级系统等。

追求产量的最大化。产量与成本直接相关，除其他装备外，对光照的追求一直是温室园艺发达国家不断探索的内容，各种新型温室灯具不断推出，温室内平均人工光照水平也从7～8年前在2500lux、5年前的4000～5000lux达到近来的8000～10000lux[4]，大量种植者在更换和改造人工光照系统；同时诸如LED（发光二极管）等新型光源的研发也在不断加速。

5）保证作物在各环节的质量。在市场竞争激烈的条

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件下，作物质量成为决定种植利润的主要因素，除生产环节外，减少采收、包装等环节人为操作的偶然误差和破坏也成为温室管理者关注的焦点，特别是在劳动力素质相对较低的南美、非洲等地，过多的手工操作已严重影响了花卉质量，因此，各种采收和后加工装备逐渐被越来越多的温室采用，如玫瑰的采运、包装设备能实现10～20个不同品种自动分类、X射线分辨茎干的长度等功能[4]。

6）增加生产面积。减少占地面积、增加空间利用率可减少固定资产和环境的投入、提高生产效率，最近几年，以悬挂栽培、多层栽培为代表的空间型栽培系统得到了更加广泛的应用，部分产品还获得了2007年度荷兰HortiFair的产品创新奖。

笔者曾在多个国际展会上与部分装备生产商进行了交流，从其近些年销量看，基本都有明显的增长特征，这也促使企业不断增加研发和生产投入，在研究客户需求的基础上不断改造原有产品、将当前工业领域内的科技成果（机器人技术等）不断运用于温室园艺装备之中。1.2技术集成再创新成为亮点

在世界各国，温室园艺技术发展已在不同层面上进入平稳期，因此以技术挖潜为主的集成再创新成为科技创新的有效方式，并以强烈的实用针对性和可操作性取得了意想不到的良好效果，以位于荷兰Bleiswijk的ImprovementCenter为例，其技术集成再创新的模式具有典型而显著的特色。

1）特点。该中心示范温室设置了11个实验区，按预定研究目标分别采用了不同品种、装备或栽培方式，研究数据定期向项目参加单位反馈，成果向行业内公布，如其将番茄产量提高到100kg/m2的试验[6]项目就引起了业内的巨大关注。其运行管理的主要特点有：①以Wagninggen大学和其他研究所为主导；②以品种、基质、栽培设施、自控等设备供应商为主要参与者；③以装备集成创新为主要手段；④以实用性为成果要求；⑤以研究信息共享化为扩散方式。

2）形式和主要内容：以两个有代表性的试验温室（Venlo型）为例，如1号试验区“番茄鱼菜共生封闭栽培试验温室”宽24.00m、开间35.00m、面积660m2，番茄品种为Cocktail，2007年10月12日播种，密度3株/m2；主要是试验罗非鱼和番茄共生系统的有效性；通过水处理等措施达到番茄灌溉和养育水系统循环等目的，通过循环综合养殖技术来提高温室栽培的效率和效益；项目试验期2年[7]。又如7号试验区“番茄栽培试验温室”宽28.80m、开间35.00m、面积为936m2，2007年4月1日播种，密度3.79株/m2；选用2种灌溉方式比较，对番茄新品种Coarsevine进行栽培试验，比较质量和产量。

1.3装备技术升级保持较快进展

1）灯具和光研究。有研究报道指出，温室中每增加1%的光照意味着0.8%的产量增长[8]，对种植者诱惑巨大，但在人工光照的情况下，这也意味着增加1%以上的成本。在荷兰，人工补光设备是能耗最大的设备之一，每年12月9日到来年3月14日高强度补光季节，会耗费大量的电能。为此，对新型节能、高光效、长寿灯具和光源的研究成为目前温室装备研究和开发的热点之一。

①LED（发光二极管）光源研究。LED光源250W即相当于高压钠灯400W，减少能耗接近50%，平均寿命50000～80000h，显著减少无效热能转换，有效控制PAR，目前研究主要方向是寻找适当的发射光谱，以实现未来LED灯替代高压钠灯的目标。

②光照管理研究。研究人员也在补光装备不变的条件下对光照“时间-强度”进行研究。通过不同时期采用不同的人工补光时间，在不增加能耗甚至降低能耗的基础上，获得14%～23%的增产量。经过9个月的试验表明：黄瓜产量分别达到46.7kg（18h）、43.8kg（15h）、42.7kg（18h）、39.1kg（12h），15h的光能利用率最高；由12h增加到15h的增产量大于由15h增加到18h的增产量。

2）散射光研究。散射光栽培理论正逐步由研究进入应用。借助其各向同性的特点，可显著改善光的分布，增加作物中、下部叶片乃至根部的光照和生长量。通过荷兰散射光玻璃与普通玻璃温室的对比试验表明：即使在减少4%光照度的情况下，黄瓜试验仍可增加产量7.8%，对于盆花也有相似效果[9]。同时，散射光型的遮阳保温幕产品也开始投入使用。

3）多层保温幕。目前已基本普及，并从原来的调节光照为主变为兼顾节能；由原来的节约冬季燃料费用变为兼顾夏季降温；由原来的内部多层变为温室内外均为多层。

4）FClean应用新有进展。FCleanETFE这种高透光、长寿命、高强度覆盖材料，因其很薄所以节能性较差，2007年，FClean双层薄膜温室在德国开始试验，采用“一层F-Clean+一层散射光膜”的方式，比普通双层充气膜增加10%光照，节能30%以上，有可能解决降温和光照矛盾的问题。

5）桁架柱大开间温室（TwinLingt）。这是2007年荷兰P.L.J.Bom集团推出的一种高大型温室新结构，柱子采用上宽下窄的变高桁架，以获得更大的空间、更高光照水平和更稳定的环境条件，目前面积达5hm2的温室正在荷兰建设，肩高7.1m、跨度12.8m[10]。

6）物理病虫害防治设备。目前生物和化学防治均不同程度遇到新问题，许多种植者又开始重新研究物理防治的新方式，如新型微波土壤消毒机由115个微波发射管组成，可产生150kW微波电磁辐射，可杀灭土壤中的大部分病菌，预计2008年夏天将大量投入使用[11]；又如紫外光消毒机CleanLightUV，由4个75W紫外灯和控制器组成，利用温室加温管以5～10m/min速度行走，杀灭根部和下部叶片的病菌[12]。

7）全开屋面温室。其主要目的是最大限度地利用自然资源，在气候适宜时将屋面和侧墙全部打开使栽培环境变为露天，在诸如强日照、大风、暴雨、霜冻等不利条件下将屋面和侧墙收起，成为一个“准温室”或常规温室。这种温室在10多年前就已出现，但近期得到了较

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快发展，主要因为气候异常频次增多和能源成本上升等。1.4温室栽培相关技术继续成为创新主角

新品种和栽培管理软件始终是现代化温室技术升级的重点，如2007年HortiFair的50个获奖新产品、新技术中，90％以上为蔬菜或花卉新品种、栽培技术或软件，以下仅举几例来说明这些创新所带来的变化和揭示的方向。

1）盆栽有机番茄。荷兰最大的番茄种植者AgroCare公司尝试用盆栽的方式种植番茄[13]，这种方式可防止土传病害，提高有机栽培水平，开辟温室有机蔬菜栽培的新途径，该方式还可通过“番茄—甜椒”的轮作来实现土壤循环使用。

2）精确灌溉管理技术。工程技术人员正在研究推广一种基于科学计算和专家系统的的控制模块，通过对VPD（水汽压差）、土壤水分状况、植物响应等的精确分析来控制水肥供应，通过高精度传感器来实施诸如不充分（亏缺）灌溉等水肥方案[14]，取得了良好的节水、节肥、增收效果。

3）象鼻气囊（Airbag）。专门为封闭温室设计的象鼻气囊通风加温方式目前也被用于普通温室中[15]，通过在作物根部加温和通风来提高根部的温度并改善根部高湿环境，减少植物根部病害。

4）新型基质和基质栽培模式。由于基质栽培在现代化温室中占较大比例，也成为研究重点，如Grodan公司推出了基于基质栽培的“6阶段生长模型”[16]，将基质栽培的生长过程分为定植/生根期、根系/植株发育期、植株均衡生长期、产量均衡期、最大产量期和生产末期6阶段，通过测定不同阶段作物生长和根部环境来调整栽培方案达到最佳栽培。BVBsubstrates公司推出了浸肥基质，针对不同作物将有机或无机肥批量混合成具有一定NPK比例、有利于进行精确、简便水肥控制的基质，大大减少种植者的管理成本，提高特定品种的产量和品质。

总之，通过装备更新与新品种的配合，温室作物产量得以大幅提高，如部分切花从原来平均250枝/m2增长到315枝/m2，单重由的50g/枝提高到75g/枝[4]。1.5能源与资源受到持续关注

近来世界温室园艺界始终将“能源和水资源”作为关注主题[17]，特别是能源价格的持续上涨为种植者带来了巨大的经营压力；同时，京都议定书和CDM[18]的执行又增加了温室生产在环境和生态保护方面的压力，内外交困之下，节能和拓宽可利用能源范围成为温室能源研究的主题。

1）节能措施和趋势。温室生产中，种植者通过研究和实践总结出了很多简便易行的有效节能措施和方法并取得了立竿见影的良好效果[19]。如保温幕除温室屋面外也兼顾侧墙和山墙处的节能保温；温室密封性和操作、施工精度不断提高，以最大限度降低因缝隙所造成的无效热交换；提高加温管道的保温性或将管路置于地下等，以减少热量散失、降低因管道散热造成的温、湿度不均；采用供热热源的优化管理（提高燃烧率、控制锅炉进气量、不定时燃烧等）；提高多层PC板、充气膜等节能材

料应用比例；采用能源管理软件改善整个温室的能源综

合利用效率等。

2）新能源的使用。2006年开始，太阳能、风能、生物质能等可再生能源开始应用于温室，在欧美已部分投入商业化运行；相关应用研究也全面展开，在荷兰“2007新能源温室设计赛”中，有三种方案获奖，包括SunWind温室、Wagninggen大学和Benk设计的其他两种温室[20]，上述三种温室均以太阳能、地热能、风能利用为主要目标，与其他相关技术配合，探索温室利用新能源的技术机理和商业化途径，减少未来对化石能源的依赖，在支持下，示范项目正在Bleiswijk建设。

3）水资源。除应对水源性缺水的节水技术和设备外，以改善水质为主的水处理和灌溉控制技术发展很快，包括清洁水源（杀菌、杀病害等）、调节水质、减少灌溉污染等，如各种新型过滤器、高效率水处理器（400m2/h）、洁净水处理器（10～500m）等。

3）土地资源。土地资源在世界经济发展较快的国家都出现了紧缺，提高单产和机械化程度、多层栽培等均是适应这种形势的举措。面对21世纪中叶后80%可耕种土地将被使用的预计，哥伦比亚大学环境科学家提出了“温室摩天大楼”和“VerticalFarms（立体农场）[21]”的概念，并对21层高摩天温室进行了技术和经济分析。

2中国温室园艺发展的形势和机遇

21世纪以来，在中国政治稳定、经济平稳高速发展和人民生活水平不断提高的背景下，温室园艺产业通过引进吸收、自主创新和探索实践获得了长足发展，具有中国特色的设施园艺生产体系基本形成[22]，产业规模迅速扩大、产业形态和社会化服务水平得到提高，面临空前的发展机遇。

2.1外部宏观环境有利于温室园艺发展

1）中国经济总量和财政收入的大幅增加为设施园艺发展提供了坚实的物质保障。中国国民经济连续多年保持良性高速增长，特别是2003年后GDP年均增长率10.4%，比同期世界年均增长4.9%[23]高出5.5个百分点；国家财政收入在短短6年间从2002年的2万亿元[24]增长到2007年的5.13万亿元，为实现农业现代化、建设社会主义新农村提供了坚实的物质支撑，也保证了各项强农、惠农的有效落实，国家和地方也都对发展设施农业给予了不同程度的、金融和财政支持。

2）国家对农业的重视得以延续和强化。十六大以来，党提出了解决“三农”问题的新论断，即“把解决好三农问题作为全党工作的重中之重”，最重要体现就是连续5年“1号文件”的出台；2004年经济工作会议指出，中国现在总体上已到了以工促农、以城带乡的发展阶段[25]，国家确定了农业投入比例和经济建设重点集中在农业和农村的策略；十七大再次强调发展现代农业、走中国特色农业现代化道路，农业与农业现代化的地位得到空前提升，

3）消费市场的增长呈现新特点。中国2006年前十名城市人均收入已超过17400元[26]，城乡居民消费实力

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的增加和消费市场变化为设施园艺这个以保障城市农副产品和消费品为主的产业提供了巨大市场和发展机遇，对安全、适口、鲜活、多样、持续的温室农产品消费提出了更高要求。

4）食品安全成为社会与政治问题。在经历了一连串食品安全事故后，中国食品安全已成为保证民族生存健康、国际形象和社会和谐的重要因素，为此也首次召开了会议[27]。这些事故不仅损害了农民和群众利益、影响企业信誉，而且影响中国产品在国际市场的整体形象[28]，甚至为某些国家将中国食品安全国际化、政治化提供了口实，也为设施园艺发展提出了更高要求。

5）其他有利因素。2008～2010年，中国将迎来奥运会、建国60周年和世博会等推动社会经济保持乐观、繁荣发展的“黄金年”，将对蔬菜、花卉等设施园艺产品的消费和城市美化理念等带来前所未有的积极影响和有力促进，据预测2008年奥运会仅绿化一项的开支就达到120亿美元[29]，为设施园艺产业提供难得的发展契机。2.2产业自身发展条件良好

1）产业规模巨大、作用日益突出。中国设施园艺面积预计已突破300万hm2，居世界之首，已成为保障农副产品有效供给、增加农民收入的重要手段，各地都在根据各自实际扩大发展规模，继续出台促进设施园艺发展的。除基础较好的上海、北京、广东、山东等地外，宁夏[30]、[31]等西部及边远地区也加大投入来促进设施农业的发展。

2）温室装备制造产业初具规模。经过市场拉动和自主发展，温室装备制造产业已形成较完备的产业构架，从技术研究、装备制造、材料生产、工程安装、售后服务等各产业节点成形链条，企业数量超过200多家[32]，基本满足了产业建设和装备改造的需求；产业结构虽不尽合理但内容比较完整。

3）发展意愿强烈、需求潜力巨大。随着市场竞争的加剧以及生产资料和能源价格上涨，生产成本不断提高，为种植者带来了很大的挑战和压力，因此产业内部提升装备技术水平和综合生产能力的意愿十分强烈，市场需求潜力巨大。

总之，在新的历史阶段，设施园艺面临着财政基础、市场需求、经济社会发展要求等多方面的有利因素，环境十分有利，机遇前所未有。

3中国温室装备技术发展中存在的主要问题

在良好的机遇面前，中国温室装备技术的发展还存在许多问题，发展过程中积重难返的现象没有得到有效扭转，可持续发展的挑战巨大，对温室园艺的提升、促进和带动作用难以充分发挥。3.1产业发展环境有待改善

当前，在温室装备主体产业群基本形成的条件下，保持行业的健康快速发展所需的科技、人才、资本、信息和法律、财税、行业管理等环境支撑条件和运行状态还存在很多问题，部分内容甚至尚未构建。

1）环境方面。受行业内容复杂、发展过程市场

推动性强的影响，温室装备技术产业界限模糊，还没有纳入新型农用工业[33]，在产业支持、税收、融资、科研等方面没有获得与其他涉农产业同等的待遇，制约了行业通过科技进步、资本运作等提高科技含量、降低生产成本的步伐。

2）人力资源供应方面。由于行业地位不明确，温室装备人才呈现典型的边缘学科特点，核心人力资源大多来源于其他行业；在高校专业设置起步晚、培养经验不足、社会化培养渠道缺失的情况下，人才培养速度和质量都存在问题，行业内部高、中层次人才普遍缺乏。

3）行业管理方面。在中国当前市场发展水平下，行业管理对规范和引导行业发展具有特殊重要的作用，温室园艺行业管理的缺失已经产生了明显的负作用，在行业定位、信用体系建设、公共技术认定与推广、标准执行与监督、竞争行为规范等方面的困难和矛盾长期难以扭转，特别是“低质-低价”[34]、低水平盲目“示范”的问题依然十分普遍。

3.2装备技术创新扩散推广机制不完善

以行业共性技术与关键技术为先导的技术创新直接影响到全行业的技术水平；而技术的扩散推广既是技术创新的目标又是其持续发展的推动力。中国还缺乏面向整个行业的温室装备技术创新平台和机制保障，基础性、共性关键技术创新成果少，成果的针对性和研究深度不够，权威的持续扩散机制更为薄弱，“引进—模仿—弱化

—再引进”[35]

的循环依然普遍存在。此外，以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的产业创新体系没有形成，国家对企业直接投入少、企业主体作用难以发挥。同时，知识产权保护的规则没有形成，业内仿冒现象十分严重，制约了企业创新的积极性和新技术投入市场的速度。上述问题造成了全行业在技术创新方面的低水平，也由此带来了应用层面的许多新问题，如标书取代技术设计、价格决定装备内容、装备集成技术功能难以体现等，造成温室技术含量不高、综合生产能力不强、可持续性差。

3.3与装备技术相关的技术进步缓慢

由于温室园艺以生物为应用主体，温室装备技术的效益也以生物产出量和质量为衡量标准，因此，在温室品种、栽培技术、管理等方面技术进步的缓慢直接影响了温室装备技术的应用，如栽培研究重实用而轻机理，操作管理研究限于个体而推广基本停顿，以装备与其他技术紧密配合的综合性研究寥寥无几等，直接影响到了温室园艺发展的水平和效益，成为影响温室装备技术发展的主要瓶颈之一。

3.4温室装备制造行业短期行为增加

虽然温室园艺面临良好的宏观发展态势和较大的发展潜力，但在竞争环境恶化、相关产业技术进步缓慢、产业升级难度较大等现实背景下，装备制造企业的经营效益出现明显起伏，可持续发展能力和信心受到影响，部分企业技术研发、固定资产、人力资源等投入均不同程度出现下滑和紧缩，行业性的短期行为和观望态度成为主流，技术创新和应用的主体作用进一步弱化。

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4世界温室装备技术发展对中国的启示

温室园艺作为一种以装备为基础、以学科综合应用为特点的生产方式，品种和农艺优势都需在装备的直接配合下得以发挥，因此装备技术水平决定了温室生产的效率，也成为技术研究和应用的重点和提升生产水平的核心，世界其他国家所出现的许多新趋势，都是想通过装备技术水平的提高来强化本国温室园艺乃至农业产业的竞争地位，如荷兰认为这种方式是其保证世界花卉产销“霸主”地位的重要途径和战略选择。在当前全球化迅猛发展的形势下，中国也必须通过持续的技术创新来提升农业国际贸易竞争力[36]，世界装备技术的发展重点、创新模式、推广应用方式等都对中国温室装备技术当前和未来发展具有积极的指导和借鉴意义。

4.1进一步提升设施园艺在农业发展中的地位

为达到统筹城乡发展、构建和谐社会的总目标，中国农业的主要任务已从单纯的粮棉油等战略农产品供给为主转变为依靠发展现代农业实现农业质量的改善、效益的提高、功能的开发、资源的节约、产业的和谐[37]，作为农业现代化的典型，中国设施园艺发展规模巨大，到2005年已经达到260多万hm2[38]，并在转变农业发展方式、实现农民持续增收、资源节约、改善环境、增加农产品有效供给、保障食物安全等方面[39]发挥了巨大作用，国外许多国家都将其作为农业现代化的前沿和窗口，并通过国家和行业层面的技术推动来提升温室园艺的发展水平，在行业运行规范的情况下，深层次矛盾较少，始终能在各国农业发展中起到积极的先导和示范作用，中国也应当在宏观和微观两个层面上将发展有中国特色的设施园艺作为农业的战略性任务[40]，摆在更加重要的位置，努力使其走在中国农业发展的前面，争取附加值较高的温室农产品赢得国内外市场竞争优势，带动其他农产品生产技术、质量、效益的提升。4.2加快提升装备技术的应用速度与规模

国外温室装备配置速度加快是成本、质量、环境保护[41]等多种压力综合作用的结果，在中国，上述压力也开始显现，如2008年上半年农产品生产价格增加22.9%[42]、城镇劳动力成本持续上升[43]、农村劳动力进入成本核算[44]、农产品质量和安全要求不断提高等，因此，将装备技术作为温室园艺最重要的基础设施内容，通过有效的手段促进装备技术的持续广泛应用，提高温室环境的稳定性、生产的标准化程度、能源与资源的利用效率等，才能在稳定降低生产成本的基础上，逐步克服劳动力素质较差、管理水平较低等突出问题，为中国温室园艺早日进入由大到强的发展轨道提供物质支撑。4.3坚持科研与创新的前瞻性和针对性

虽然温室园艺发达国家的装备技术水平也有层次上的差别，但其科技创新始终坚持了对应用层面的针对性（如装备挖潜、软件升级等）和对基础层面的前瞻性（如栽培与装备综合集成创新、产量挖潜等），从其发展效果来看，温室园艺技术需要在较高技术层面获得成果后，再向广泛的较低层面推广会取得更明显的技术效益，因

此中国当前这种高层面、机理性研究成果少的局面会使研究者和种植者始终处在“不知其所以然”的状态下，使连栋温室和日光温室等各层面生产技术贡献率难以进一步提高，而只有兼顾前瞻性和针对性才能在提高创新本身技术含量的基础上提升整个产业的技术水平。4.4提高共性技术的研究和扩散水平

共性技术是产业技术创新基础，具有公益性、重要性、共享性的特点[45]，其发展高度和扩散程度直接决定了产业的整体技术水平，中国温室装备技术创新在经历了引进消化吸收阶段短暂的高速发展后，一直处在一个发展比较平缓的平台期，其主要原因就是缺乏共性技术的支持，特别是生物－工程－环境相互作用机理的研究等，同时缺少对各类装备技术设计理论的研究,试验数据匮乏,难以掌握产品的核心技术[46]，由于许多应用型新技术发明需要非商业性基础科学研究成果为支撑[47]，因此新型装备技术之所以能够在一些国家得到大规模应用，就在于其公共技术上的成熟和普遍掌握。虽然中国农业技术创新由主导的模式在运行与制度安排中存在一些问题[48]，但鉴于目前温室装备技术创新在软硬件方面十分薄弱的局面，除了要建立以科研机构、大学和企业为中心、面向市场的科研与技术推广体系[49]外，国家应当在建立完善温室装备工程研究中心、标准化设计平台等条件的基础上，切实开展公共技术的深入研究，并从、机制等方面保证其在行业扩散的深度与广度。4.5转变装备技术发展的带动模式

近年来中国温室及配套设备产业已经具有较大的规模，企业数量众多，产业结构也日趋合理，产业自身对技术进步的需求十分旺盛，但由于装备技术受生物和农艺两方面的制约，需要创新模式来加快自身发展。因此，装备技术产业应采取更加主动的方式来带动上下游链条的技术进步，由此获得自身的突破。以ImprovementCenter的创新模式为例，其就是在装备行业的直接支持和参与下，对温室园艺技术进行积极的引导、示范和推动，并以高技术装备集成为先导、以品种和农艺为配套，用高水平的研究成果来指导装备技术的创新，取得了良好的整体效果；许多国家温室装备制造企业也不断加大与农艺专家的合作并增加农艺专业员工数量，以从自身产品出发主动提高对上下游技术的适应性并寻求新的技术突破来引导种植者生产。对中国温室装备技术行业来说，从创新模式、人才配置、竞争方式等方面都值得学习借鉴。

4.6提高产业链各环节的科技水平

温室园艺的产业链包括育种、生产、贸易三个主要环节，温室装备行业处于“生产”这一链条上[50]，受到上下游产业链发展的影响，从国外温室装备技术的发展看，与品种、农艺、温室物流等相关的装备技术占有相当的比例，而中国目前设施栽培国外品种占主导地位[51]、物流装备研究和制造几乎是空白，上下产业链技术水平十分落后，严重制约了产业效益的充分实现，削弱了装备技术得以应用的经济支撑，应当引起国家的重视，坚持并强化温室专用品种的培育，尽早启动有关物流装备

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的技术研发。

5结语

中国农业装备产业正处于一个前所未有的战略机遇期[52]，温室装备技术产业也应把握时机，突破发展中那些原始推动力不足、持续发展力残缺、外部吸拉力疲软的困境[53]，充分研究和借鉴世界各国装备技术发展的成功经验。在进一步提高设施园艺在农业中地位的基础上，以提高温室产出率、能源和资源利用率为重点，选择共性关键技术开始全国性的攻关和再攻关；以提高研究方法的科学性、成果的针对性和科技创新实现率为目标，加强创新平台、协作机制和新型产业创新系统[]建设；以尽快发挥装备技术的支撑、保障和引导作用为目标，采取补贴、示范等措施加大装备技术的应用范围；以实现跨越为目标，加强国际交流与合作，积极争取先进技术资源。总之，中国温室园艺要坚定科学发展的信念，统筹国内外各种资源、兼顾现实和长远，在认真审视并进一步明确发展方向和策略的基础上，早日实现装备技术在高层面创新上的新突破并由此带动温室园艺行业各层面又快又好的发展。

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Developmentofworldgreenhouseequipmentandtechnologyandsome

implicationstoChina

QiFei,ZhouXinqun,ZhangYuefeng,LiZhi

(ChineseAcademyofAgriculturalEngineering,Beijing100125,China)

Abstract:Representingthepeakofprotectedhorticulturalresearchandtechnicalapplication,integratingtheadvancedachievementsandpointingoutthedevelopingdirectionofprotectedhorticulture,moderngreenhousescanplayapioneeranddemonstrationroleforthepopularizationofequipmenthigh-techintootherfacilities.Througharticlereferencestudyandinsituinvestigationinthehorticulturedevelopedcountries,theauthorssummedupthedevelopingtrendofworldgreenhouseequipmentandtechnologybasedontheanalysisofextensionfeatures,techniqueinnovationandresearchhotpoints.AccompaniedwiththeanalysisofdevelopingtrendandmainchallengeChinesehorticulturefacedto,theauthorsputforwardsuggestionssuchasimprovingthestatusofprotectedhorticulturewithinagriculture,steppingupequipmenttechniqueapplicationandscale,insistingontheprescienceandpertinenceofresearchwork,increasingtheresearchlevelofcommonscienceandallapplicationstudywithintheindustrialchain,andchangingthedevelopingstyleofequipmenttechnique,inordertoprovideguidanceandreferenceforChinesegreenhousehorticulturalimprovementanddevelopment.

Keywords:greenhouses,equipment,technology,innovation,development