园艺设施学：第一章绪论

课课 程程 简简 介介p园艺设施学园艺设施学主要讲授园艺作物生产设施的类型、结构、主要讲授园艺作物生产设施的类型、结构、性能及应用、设施环境特点及其调控技术，设施覆盖材料，性能及应用、设施环境特点及其调控技术，设施覆盖材料，设施设计与建造施工等内容。目的是使学生掌握园艺设施建设施设计与建造施工等内容。目的是使学生掌握园艺设施建造及管理技术，为将来从事设施园艺方面的研究、推广和生造及管理技术，为将来从事设施园艺方面的研究、推广和生产奠定坚实基础。产奠定坚实基础。p学学 时：时：36 学学 分：分：2.0pp内内内内 容：容：容：容：第一章绪论（第一章绪论（3学时）学时）第二章设施的类型、结构、性能及应用（第二章设施的类型、结构、性能及应用（14学时）学时）第三章设施内的环境特点及其调节（第三章设施内的环境特点及其调节（10学时）学时）第四章园艺设施的设计与建造施工（第四章园艺设施的设计与建造施工（3学时）学时）主要参考书主要参考书1.1.邹志荣主编邹志荣主编.园艺设施学园艺设施学.中国农业出版社，中国农业出版社，200220022.2.张福墁张福墁主编主编.设施园艺学（第一版）设施园艺学（第一版）.中国农业大学出版社，中国农业大学出版社，20012001；张福墁张福墁主编主编.设施园艺学（第二版）设施园艺学（第二版）.中国农业大学出版社，中国农业大学出版社，201020103.3.李式军主编李式军主编.设施园艺学（第一版）设施园艺学（第一版）.中国农业出版社，中国农业出版社，20022002 李式军李式军,郭世荣主编郭世荣主编.设施园艺学（第二版）设施园艺学（第二版）.中国农业出版社，中国农业出版社，20112011；4.4.邹志荣，邵孝候主编邹志荣，邵孝候主编.设施农业环境工程学设施农业环境工程学.中国农业出版社，中国农业出版社，20082008园艺：园艺：Horticulture词根词根horti-源于古拉丁语源于古拉丁语hortus-，是古罗马时代在城郊分给公，是古罗马时代在城郊分给公民的小块地产的名称。公民们可以各自将这些地围起来，种蔬菜、果树和民的小块地产的名称。公民们可以各自将这些地围起来，种蔬菜、果树和花草。词根的另一部分花草。词根的另一部分-culture本意是对土地进行耕作，后衍生出文化、本意是对土地进行耕作，后衍生出文化、人造等意。人造等意。ASHS:Horticulture is an Art as old as Iden and a Science as new as Tomorrow辞海：蔬菜、果树、花卉、观赏树木等的栽培和繁育技术辞海：蔬菜、果树、花卉、观赏树木等的栽培和繁育技术园艺：园园艺：园-种植和管理；艺种植和管理；艺-园子及产品具有艺术性园子及产品具有艺术性 精耕细作精耕细作 在有限面积的土地上创造植物艺术和产品在有限面积的土地上创造植物艺术和产品 包括：果、菜、花、茶、观赏植物、包括：果、菜、花、茶、观赏植物、风景园林、园林设计风景园林、园林设计園園园园设施园艺与园艺设施设施园艺与园艺设施设施园艺设施园艺利用各种设施设备和技术，利用各种设施设备和技术，人为地创造适宜园艺作人为地创造适宜园艺作物生长发育的小气候环境，使其不受或少受自物生长发育的小气候环境，使其不受或少受自然环境的影响，有计划、全天候进行生产。然环境的影响，有计划、全天候进行生产。蔬菜保护地栽培蔬菜保护地栽培-设施园艺设施园艺-工厂化农业工厂化农业-可控环境农业可控环境农业园艺设施园艺设施在园艺作物生产过程中，为达到生产目的而建造和在园艺作物生产过程中，为达到生产目的而建造和使用的各种设施（包括附属设备与材料）。使用的各种设施（包括附属设备与材料）。阳畦、拱棚、温室等设施类型；玻璃、塑料薄膜、不（半）透阳畦、拱棚、温室等设施类型；玻璃、塑料薄膜、不（半）透明覆盖材料；控温、控光、控湿等各种设施设备等。明覆盖材料；控温、控光、控湿等各种设施设备等。类型结构类型结构-性能调控性能调控-设计建造设计建造园艺设施学园艺设施学-研究园艺设施（设备）的类型、结构、性能及研究园艺设施（设备）的类型、结构、性能及材料，园艺设施（设备）的设计与建造，设施内环材料，园艺设施（设备）的设计与建造，设施内环境条件及其调节等，以及相关理论和实践问题的一境条件及其调节等，以及相关理论和实践问题的一门科学。门科学。设施生产方式（以蔬菜为例）：育育 苗：为露地、设施栽培准备各类秧苗苗：为露地、设施栽培准备各类秧苗 越冬栽培：冬前栽培，在保护设施内越冬，春季提早收获越冬栽培：冬前栽培，在保护设施内越冬，春季提早收获早熟栽培：利用保护设施进行防寒保温，春季提早定植，提早收获早熟栽培：利用保护设施进行防寒保温，春季提早定植，提早收获延后栽培：夏季播种，秋季在保护设施内栽培，霜后继续生长，延长生长期延后栽培：夏季播种，秋季在保护设施内栽培，霜后继续生长，延长生长期越夏栽培：高温、多雨季节进行遮荫、降温、防雨栽培越夏栽培：高温、多雨季节进行遮荫、降温、防雨栽培 软化栽培：利用棚、室（窖）或其他软化方式在遮光条件下生产软化的产品软化栽培：利用棚、室（窖）或其他软化方式在遮光条件下生产软化的产品假植栽培：将露地长成或半长成产品密集囤栽于保护设施内，使继续生长成产品假植栽培：将露地长成或半长成产品密集囤栽于保护设施内，使继续生长成产品无土栽培：主要在园艺设施内进行，不用土壤无土栽培：主要在园艺设施内进行，不用土壤种株繁育：种株的越冬贮藏，提早定植和加代繁殖种株繁育：种株的越冬贮藏，提早定植和加代繁殖一一.克服了栽培季节和环境条件限制，实现了园克服了栽培季节和环境条件限制，实现了园艺作物全天候、周年生产目标。艺作物全天候、周年生产目标。二在二在不适宜园艺作物生育的季节或环境条件不适宜园艺作物生育的季节或环境条件下，生产出多样化、高品质产品，满足了人们下，生产出多样化、高品质产品，满足了人们的生活需求。的生活需求。生活水平逐步提高生活水平逐步提高生活水平逐步提高生活水平逐步提高多样化、经常化、优质化多样化、经常化、优质化多样化、经常化、优质化多样化、经常化、优质化园艺产品园艺产品需求需求蔬菜市场蔬菜市场8080年代年代 “吃啥没啥吃啥没啥”；9090年代初期年代初期“有啥吃有啥吃啥啥”;现在现在“吃啥有啥吃啥有啥”。2012年，我国设施园艺总面积约年，我国设施园艺总面积约386.5万万hm2，其中：，其中：蔬菜蔬菜365.9万万hm2，占，占94.7%；花卉花卉9.7万万hm2，占，占2.5%，约为世界总面积，约为世界总面积1/3；果树果树10.9万万hm2，占，占2.8%，以草莓、葡萄、桃、油桃、樱桃、，以草莓、葡萄、桃、油桃、樱桃、杏、李等为主。杏、李等为主。发展设施农业是实现农业现代化的必由之路，设施园艺是设施农业的发展设施农业是实现农业现代化的必由之路，设施园艺是设施农业的重要组成部分。重要组成部分。资源短缺国家的现代农业，设施农业（园艺）是主体和标志。资源短缺国家的现代农业，设施农业（园艺）是主体和标志。（荷兰、日本、以色列（荷兰、日本、以色列.）以色列的番茄栽培，每生产以色列的番茄栽培，每生产1kg鲜重产品，露地用水量鲜重产品，露地用水量60L，温室，温室30L。荷兰封闭式无土栽培番茄只有荷兰封闭式无土栽培番茄只有15L。设施栽培产量一般为露地生产的设施栽培产量一般为露地生产的3-10倍，甚至更高。荷兰温室蔬菜年倍，甚至更高。荷兰温室蔬菜年产量，番茄可达产量，番茄可达54kg/m2，黄瓜，黄瓜72kg/m2。三三.提高了水、土、光、热资源的利用率和生产提高了水、土、光、热资源的利用率和生产效率及单位土地的生产能力，成为现代农业的重效率及单位土地的生产能力，成为现代农业的重要标志要标志截止截止 2011 年底，我国已建立各类现代农业园区超过年底，我国已建立各类现代农业园区超过 5000个，其中科技部、农业部等个，其中科技部、农业部等 6部部委认定的国家级农业科技园委认定的国家级农业科技园 65个（含试点），国家现代农业示范区个（含试点），国家现代农业示范区 153个，国家农业综个，国家农业综合开发示范区约合开发示范区约 600个。个。四四.高产优质园艺产品提高了市场占有率，增加高产优质园艺产品提高了市场占有率，增加了产值和效益，促进了农民增收致富了产值和效益，促进了农民增收致富p设施农业成为我国农业产业结构调整的重要内容和部分地区的支柱产业设施农业成为我国农业产业结构调整的重要内容和部分地区的支柱产业p设施园艺平均亩产值比露地蔬菜高设施园艺平均亩产值比露地蔬菜高3-5倍。据倍。据2008年资料，我国设施蔬菜生年资料，我国设施蔬菜生产面积占蔬菜总生产面积产面积占蔬菜总生产面积22%，产量占，产量占36.8%，产值占，产值占63.1%。p2012年，全国设施园艺净产值年，全国设施园艺净产值7200亿元，使全国乡村人均增收亿元，使全国乡村人均增收1142.3元，占元，占人均纯收入人均纯收入13.9%。设施园艺重点产区对乡村人均纯收入的贡献额在。设施园艺重点产区对乡村人均纯收入的贡献额在3000元元以上。以上。直接就业直接就业直接就业直接就业29002900多万人，相关产业就业多万人，相关产业就业多万人，相关产业就业多万人，相关产业就业15001500多万人多万人多万人多万人五五.设施园艺产业带动了相关产业的发展设施园艺产业带动了相关产业的发展园艺设施：钢材、塑料、仪器仪表、机械（风机、加温炉）园艺设施：钢材、塑料、仪器仪表、机械（风机、加温炉）-设施园艺：化肥、种苗、农药、加工、运销设施园艺：化肥、种苗、农药、加工、运销-作为观光休闲和生态农业的重要内容，带动了第三产业发展作为观光休闲和生态农业的重要内容，带动了第三产业发展一、发展与演变一、发展与演变p古罗马帝国最早。公元54年至68年即有记载：掘坑后用云母片或滑石板覆盖栽培黄瓜。17世纪，欧洲各国相继出现了简易的保护栽培。p法国17世纪初，木箱种植早熟豌豆-向阳拱形房屋种植-玻璃窗覆盖温床-玻璃屋顶温室。p德国1619年用木板组装成临时双屋面温室。英国1684年四周玻璃房屋-1717年全玻璃温室1815年半圆形弯曲屋面温室美国温室随着欧洲移民而引入，18世纪初始有文字记载，19世纪初建成屋顶有1/3玻璃板的半玻璃屋顶温室，1872年建成圆屋顶温室。日本江户时代，庆长年间（1596-1615）采用草框油纸窗温床，进行早春育苗、瓜果早熟栽培。1868年引入欧美玻璃温室。1890年建成玻璃窗框温床栽培蔬菜。1892年建成较大型温室。1943-1953年，塑料薄膜代替玻璃，水稻育秧、蔬菜生产。“最早普及塑料温室的国家”。荷兰的温室记载始于公元1750年，William一世初期，Miller用栎木建造加温温室种植柑橘和凤梨。1832年，利用木框温床和温室进行甜瓜、葡萄早熟和促成栽培。1903年荷兰建成第一栋玻璃温室，生产蔬菜。1967年荷兰国立工学研究所的Germing首创Venlo（芬洛）型连栋玻璃温室，至今仍为连栋玻璃温室的主要类型。二二.国外设施园艺研究和生产现状国外设施园艺研究和生产现状世界设施园艺大国和强国：美洲世界设施园艺大国和强国：美洲-墨西哥、美国、加拿大；欧墨西哥、美国、加拿大；欧洲洲-荷兰、西班牙、法国；中东荷兰、西班牙、法国；中东-土耳其、意大利、以色列；亚土耳其、意大利、以色列；亚洲洲-中国、日本、韩国等。中国、日本、韩国等。国国国国 家家家家 面面面面 积（公顷）积（公顷）积（公顷）积（公顷）美国美国美国美国(The U.S.A.)(The U.S.A.)84258425加拿大（加拿大（加拿大（加拿大（CanadaCanada）22862286墨西哥（墨西哥（墨西哥（墨西哥（MexicoMexico）1175911759荷兰荷兰荷兰荷兰(The Netherlands)(The Netherlands)1037010370西班牙西班牙西班牙西班牙(Spain)(Spain)5217052170法国法国法国法国(France)(France)96209620波兰波兰波兰波兰(Poland)(Poland)75607560意大利（意大利（意大利（意大利（ItalyItaly）2650026500希腊（希腊（希腊（希腊（GreeceGreece）46704670土耳其土耳其土耳其土耳其(Turkey)(Turkey)3928439284以色列以色列以色列以色列(Israel)(Israel)60006000日本日本日本日本(Japan)(Japan)4904949049韩国韩国韩国韩国(Korea)(Korea)5744457444中国中国中国中国(China)(China)27600002760000世界主要设施农业区域分布（世界主要设施农业区域分布（Murat KMurat K，20132013）世界设施园艺以大型连栋温室为主，其中塑料薄膜温室主要集世界设施园艺以大型连栋温室为主，其中塑料薄膜温室主要集中在亚洲及环地中海国家，玻璃温室主要分布在西北欧，北美中在亚洲及环地中海国家，玻璃温室主要分布在西北欧，北美地区塑料薄膜温室的面积在不断增大。地区塑料薄膜温室的面积在不断增大。设施农业向省能源、低成本地区转移。设施农业向省能源、低成本地区转移。西北欧西北欧(如荷兰等如荷兰等)稳步发展；特点：稳步发展；特点：园艺历史悠久，技术优势明显。园艺历史悠久，技术优势明显。亚洲面积最大亚洲面积最大（中国、日本、韩国等）（中国、日本、韩国等）,占世界总面积占世界总面积90%90%以上，特点以上，特点:人口密度大，对园艺作物需求大，四季适宜种植区域少，运输成本人口密度大，对园艺作物需求大，四季适宜种植区域少，运输成本较高。较高。地中海沿岸国家地中海沿岸国家（如西班牙、以色列、土耳其等）发展较快；特点：（如西班牙、以色列、土耳其等）发展较快；特点：气候温和，光热资源好，水资源相对缺乏气候温和，光热资源好，水资源相对缺乏。主要特点主要特点地中海沿岸气候特点（以色列、西班牙）地中海沿岸气候特点（以色列、西班牙）z气候特点：气候特点：全年光照资源非常丰富，温室结构对透光性能要求不是太高，对遮阳、防虫需求大；全年气温均较高，温室结构对通风、降温有较大需求；保温增温需求相对较小，覆盖材料主要选用塑料薄膜。加拿大气候特点加拿大气候特点z气候特点：气候特点：冬季温度较低，温室结构对保温性能要求较高；全年有个月左右温度偏低，加温（临时全天）需求较大。冬春季节光照较弱，温室结构对透光性能要求较高，补光需求较大；夏季温度适中，自然通风基本能满足环境要求。2008年全部温室面积年全部温室面积2075ha，产值，产值21亿加元，从业人数亿加元，从业人数38375人。人。其中，玻璃温室其中，玻璃温室661公顷（公顷（31.9%），塑料板材温室面积），塑料板材温室面积214.5公顷公顷（10.3%），塑料薄膜温室面积），塑料薄膜温室面积1199.6公顷（公顷（57.8%）。）。Ontario的温室数占加拿大全部温室总数的的温室数占加拿大全部温室总数的36.1%，面积占，面积占55.4%。花卉和观赏植物温室数量占花卉和观赏植物温室数量占69.5%，生产面积占，生产面积占43.1%，产值，产值占温室总产值占温室总产值61.1%，其中盆栽花卉和观赏植物产值约占，其中盆栽花卉和观赏植物产值约占50%。果菜类温室数量占果菜类温室数量占19.1%，面积占总面积，面积占总面积49.8%，产值，产值8.13亿亿加元，其中安大略省占全加拿大的加元，其中安大略省占全加拿大的58.5%；主要蔬菜种类依；主要蔬菜种类依次为番茄、甜椒、黄瓜、生菜。次为番茄、甜椒、黄瓜、生菜。温室蔬菜全部采用无土栽培温室蔬菜全部采用无土栽培栽培基质包括岩棉、锯末（西部）、草炭（东部栽培基质包括岩棉、锯末（西部）、草炭（东部)、椰糠等、椰糠等黄瓜黄瓜1年年3茬，番茄、茬，番茄、甜椒甜椒1年年1茬，栽植密度茬，栽植密度2-3株株/m2，最高产量，最高产量分别达分别达100kg/m2、60kg/m2 和和30kg/m2 TomatoCucumberSweet PepperLettuceTotalOntario288205.1179.61.5674.2Quebec53.86.9X11.472.1B.C.110.144.5118.9X273.5Alberta6.918.46.3X31.6Total466.2276.6305.714.61063.1Greenhouse Vegetable Area(ha,2008)加拿大温室生产特点加拿大温室生产特点 温室结构逐渐优化，种植结构和区域分布明显温室结构逐渐优化，种植结构和区域分布明显 塑料薄膜温室为主，双层充气薄膜温室比例逐渐增多；从温室面积分布来塑料薄膜温室为主，双层充气薄膜温室比例逐渐增多；从温室面积分布来看，看，Ontario、British Columbia、Quebec、Alberta、Manitoba、Saskatchewan占前占前6位，面积占全国总面积位，面积占全国总面积97.8%，以，以Ontario最大。最大。Greenhouse Vegetable Area in Ontario(Acres，2009)AreaTomatoCucumberPepperLettuceTotalLeamington8633554150*1633(86%)Rest of the Province37142877*266Total9004975027*1899=759 ha（2 2）环境控制和栽培管理机械化和自动化，高产高效）环境控制和栽培管理机械化和自动化，高产高效 全国温室蔬菜的平均产量（全国温室蔬菜的平均产量（20072007、20082008年），番茄年），番茄44.0-44.4kg.m2，黄瓜，黄瓜116.6-126.7条条.m2、甜椒、甜椒22.9-23.3kg.m2、生菜、生菜146.3个个.m2。在部分地区。在部分地区和生产条件下，黄瓜年产量和生产条件下，黄瓜年产量71.6kg71.6kg（207207条）条）/m/m2 2，番茄，番茄60 kg/m60 kg/m2 2，甜椒，甜椒30 30 kg/mkg/m2 2。（3 3）采用生态控制和生物防治病虫害，保障产品安全）采用生态控制和生物防治病虫害，保障产品安全 生产过程实现高度社会化生产过程实现高度社会化 降低成本、提高效益依然是主要目标降低成本、提高效益依然是主要目标 建造和运行成本较高，获得性效益相对较低建造和运行成本较高，获得性效益相对较低温室建筑成本高温室建筑成本高电力、天然气能耗大电力、天然气能耗大劳动力资源匮乏：工人主要来自墨西哥和加勒比海地区劳动力资源匮乏：工人主要来自墨西哥和加勒比海地区来自墨西哥的竞争：温室节能优势，冬季不需加热，人工费来自墨西哥的竞争：温室节能优势，冬季不需加热，人工费用低。用低。通过增加产量、生产特色高档产品、扩大种植规模、改造加温通过增加产量、生产特色高档产品、扩大种植规模、改造加温设备、减少劳动力成本等措施，以求获得最大经济效益。设备、减少劳动力成本等措施，以求获得最大经济效益。荷兰的设施园艺荷兰的设施园艺荷兰农业高度发达：农用荷兰农业高度发达：农用土地土地249249万公顷，人口万公顷，人口17001700万人，农业人口不足世界农万人，农业人口不足世界农业人口业人口0.02%0.02%、耕地不到世、耕地不到世界耕地面积界耕地面积0.07%0.07%，农产品，农产品净出口额名列前茅。净出口额名列前茅。荷兰的农业畜牧业占荷兰的农业畜牧业占50%50%，园艺业占园艺业占38%38%，大田作物占，大田作物占12%12%。“花卉王国花卉王国”，占世，占世界花卉贸易市场界花卉贸易市场60%60%，欧洲，欧洲市场市场70%70%。荷兰的气候特点荷兰的气候特点地理纬度地理纬度：N 51-54气候气候：海洋性气候：海洋性气候 受大西洋暖流影响，冬季温和，受大西洋暖流影响，冬季温和，1月份最低月平均温度月份最低月平均温度-1.7；夏季凉爽，夏季凉爽，7月份最高月平均温度月份最高月平均温度21；年平均气温；年平均气温10。年日照时数：年日照时数：1570小时小时 (偏低偏低)平均年降雨量：平均年降雨量：800毫米左右毫米左右对温室栽培的对温室栽培的有利条件有利条件：气候温和，温室设施不必配备降温系统。：气候温和，温室设施不必配备降温系统。不利条件不利条件：日照时数短，光照强度弱。：日照时数短，光照强度弱。荷兰、北京、西班牙三地气候比较荷兰、北京、西班牙三地气候比较荷兰气候特点荷兰气候特点 z气候特点：气候特点：冬春季光照较弱，温室结构对透光性要求很高，补光需求较大；夏季温度适中，自然通风基本能满足环境要求；属海洋性气候，冬季极端温度不低，但全年有-个月需要加温温室总面积温室总面积 约约1.1万万ha，玻璃温室，玻璃温室97以上，以上，PC板和农膜温室板和农膜温室不足不足3Venlo型温室单栋面积：型温室单栋面积：100m200m居多，高度居多，高度5.56.0mn荷兰温室结构与栽培模式荷兰温室结构与栽培模式番茄番茄1200 ha.甜椒甜椒1200 ha.黄瓜黄瓜700 ha.花卉：花卉：3/43/4切花切花+1/4+1/4盆栽盆栽蔬菜：蔬菜：无土栽培：岩棉培无土栽培：岩棉培70%，基质袋栽、盆栽，基质袋栽、盆栽30%；此外；此外NFT、DFT等。等。现代化温室配套设施现代化温室配套设施计算机管理系统计算机管理系统温室加温系统温室加温系统营养液循环系统营养液循环系统COCO2 2补给系统补给系统灌溉水收集、储存与水处理系统灌溉水收集、储存与水处理系统产品采摘与传送系统产品采摘与传送系统产品采后包装与预冷系统产品采后包装与预冷系统保温防寒设备保温防寒设备温室补光设备温室补光设备n机械化、自动化程度高，几乎全部实行计算机智能控机械化、自动化程度高，几乎全部实行计算机智能控制和信息化管理制和信息化管理0150300450600750Crop yield(t/ha)CyprusSpainEgyptGreeceIsraelItalyPalestineMed Countries(avg.)NetherlandsTomatoCucumberSweet pepper Productivity of three greenhouse crops in some Mediterranean countries and in the NetherlandsKey factor:Year round production with optimal growth conditions n集约化、规模化、专业化生产集约化、规模化、专业化生产，高产高效令世界瞩目：，高产高效令世界瞩目：果菜种植密度果菜种植密度22.5 株株m2；番茄；番茄50-70Kgm-2，黄瓜，黄瓜60-100Kgm-2，甜椒，甜椒30Kgm-2 Development in red pepper productionYearDurationwksProd/yr kgm-2E-consm-3Hours labour197549147458019814814.25650519844516.539.147519894819.654.558019944924.747.170019994925.251.078020054826.042.665520074927.540.1601*Planting end of November年份年份 作物作物19501950196019601970197019801980199019902000200020082008番茄番茄(kg/m(kg/m2 2)7.77.79.59.520202929444452.552.560-7060-70玫瑰玫瑰(支支/m/m2 2)110110160160220220240240320320340340350350关键工程与技术突破领域Venlo型温室发明与应用冬季增温、CO2施肥岩棉培、通风降温、计算机控制保温幕、熊蜂授粉、环境控制新品种、栽培技术、计算机精确管理温、湿、光、水、营养、CO2等优化控制、新品种覆盖材料创新、人工补光、计算机智能化控制荷兰温室作物产量变化与关键工程技术突破的关系荷兰温室作物产量变化与关键工程技术突破的关系n 重视食品安全生产技术应用重视食品安全生产技术应用减少农业化学品投入减少农业化学品投入番茄等温室作物熊蜂授粉率达到番茄等温室作物熊蜂授粉率达到100%99%温室采用生物防治和物理防治蚜虫、温室采用生物防治和物理防治蚜虫、白粉虱等白粉虱等 节节能能技技术术荷兰设施园艺是一个典型依赖能源的产业，温室用能源约占全国能源使用总量荷兰设施园艺是一个典型依赖能源的产业，温室用能源约占全国能源使用总量6%左右，占全国天然气用量左右，占全国天然气用量12%。n重视资源节约技术的应用重视资源节约技术的应用自然能源收集、储存技术自然能源收集、储存技术地埋管浅层地能节能技术在温室中的应用地埋管浅层地能节能技术在温室中的应用LEDLED人工补光人工补光节水技术节水技术雨水的收集利用。每公顷温室配备雨水的收集利用。每公顷温室配备1500m1500m3 3储水罐（池），解储水罐（池），解决了温室作物决了温室作物7575的用水。的用水。大力推广封闭式无土栽培，节水省肥，黄瓜较土壤栽培可节大力推广封闭式无土栽培，节水省肥，黄瓜较土壤栽培可节肥肥3434。日本气候特点日本气候特点z气候特点：气候特点：气温相对较高，保温需求相对较小；冬季光照偏弱，温室结构对透光性能要求高，覆盖材料主要选用塑料薄膜或玻璃。夏季气温较高，温室结构对通风、降温有较大需求。設置実面積(ha)日本園芸用施設面積推移日本園芸用施設面積推移010,00020,00030,00040,00050,00060,0001969197319771981198519891993199720012005調査年全体全体野菜野菜花卉花卉果樹野菜野菜(69.1%)花卉花卉(15.8%)果樹果樹(15.1%)20092009年，温室总面积49,049ha，其中塑料薄膜温室约占96%温室中42%需要加温（90-96%为石油热风）防雨棚14194 ha，小拱棚44922 ha主要蔬菜作物温室栽培面积主要蔬菜作物温室栽培面积Area(ha)TomatoTomatoStrawberryStrawberryCantaloupeCantaloupeCucumberCucumberSpinachSpinachWater melonWater melonMusk melonMusk melonWelsh onionWelsh onionEgg plantEgg plantGreen pepperGreen pepper020004000600080001989199519992003几种几种蔬菜蔬菜设施设施栽培栽培面积面积比率比率1,634ha20052005年温室无土栽培面积年温室无土栽培面积1634ha1634ha，其中蔬菜，其中蔬菜1298ha1298ha，其次是花卉，果树只有，其次是花卉，果树只有零星种植。零星种植。主要无土栽培蔬菜面积比率（主要无土栽培蔬菜面积比率（2007）35%Total1371 haChanges of soilless culture area in different systemsSubstrate culture(Sand,Gravel,Coir,peat moss,bark,etc),Capillary mat or sheet culture,and Aeroponics低段、高密植栽培系统低段、高密植栽培系统(大苗移植大苗移植+高密度高密度3 3段栽培；段栽培；3.5 crops/year3.5 crops/year；7 plants/m7 plants/m2 2，4848ton/1,000mton/1,000m2 2/year/year）特点特点1：高产与优质并重：高产与优质并重特点特点2 2：作业省力化：作业省力化,高效率高效率特点特点3：环境友好可持续：环境友好可持续4.追求节能低耗低成本追求节能低耗低成本温室结构、新型覆盖材料和节能设温室结构、新型覆盖材料和节能设备、综合环境调控和变温管理等备、综合环境调控和变温管理等特点特点5：关注食品安全：关注食品安全植物工厂技术世界领先植物工厂技术世界领先 完全控制型完全控制型 自然光利用型自然光利用型 人工光自然光兼用型人工光自然光兼用型植物工厂生产目标和成本植物工厂生产目标和成本目标产量生产成本目标产量生产成本0.60.8円円/g100円株円株设施建造等设施建造等30%30%其他其他,10%,10%空空调调,7.5%,7.5%照明照明,22.5%,22.5%劳动力劳动力30%30%低耗型植物工场低耗型植物工场古在丰树：古在丰树：植物苗工厂（荧光灯）各种设植物苗工厂（荧光灯）各种设备的电力消耗量百分比：照明约备的电力消耗量百分比：照明约8282，空，空调制冷约占调制冷约占1515，其他占，其他占3 3。Greenhouse Area(ha)Greenhouse Area(ha)Total 100Total 100Vegetable 84.5%Vegetable 84.5%Flower 5.3%Flower 5.3%Fruit 10.2%Fruit 10.2%韩国的园艺设施韩国的园艺设施冬季加温温室比例冬季加温温室比例24%上世纪70年代后期引进无土栽培技术，90年代得到较快发展，2006年超过900ha，2008年达到1107.3ha。1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 200802004006008001000120013.259.72755537009131107.32008VegetableFlowerArea(ha)799.9(72%)307.4(28%)Farm1,494747Mini-TomatoTomatoPaprikaCucum-berPepperStrawberryMelonLettuceOtherLeaf Vege-tablesOthersTotalArea(ha)74.9106.5 228.420.417.958.61.226.6188.077.4799.9Farm(ea)2012653675481220364153861,494Vegetable Vegetable cultivating cultivating areas areas and and the the number number of farmsof farms (2008)(2008)by Lee,by Lee,Yong BeomYong Beom日本、荷兰园艺设施特点比较日本、荷兰园艺设施特点比较项项 目目 特特 日日 本本 点点荷荷 兰兰1.1.透明材料透明材料塑料（薄膜、板材）塑料（薄膜、板材）玻璃玻璃2.2.能源消耗能源消耗多层覆盖、辅助加温多层覆盖、辅助加温 加温加温（石油天然气）（石油天然气）3.3.设施类型、设施类型、结构、材料结构、材料标准化标准化标准化标准化4.4.设施内设备设施内设备半自动化、自动化半自动化、自动化部分智能化部分智能化自动化自动化智能化智能化5.5.设施面积设施面积较大型较大型规模化规模化大型化大型化规模化规模化6.6.栽培方式栽培方式土壤（为主）、土壤（为主）、无土栽培无土栽培基本为基本为无土栽培无土栽培面积大型化面积大型化管理信息化、机械化、自动化管理信息化、机械化、自动化结构、材料多样化结构、材料多样化新技术应用新技术应用（节水灌溉、无土栽培、工厂化育苗、熊蜂（节水灌溉、无土栽培、工厂化育苗、熊蜂授粉、二氧化碳施肥、生物防治等）授粉、二氧化碳施肥、生物防治等）节能与能源多元化节能与能源多元化（热泵、太阳能、风能等新能源以及（热泵、太阳能、风能等新能源以及温室自身作为捕获、收集、储存、释放的热环境源的节温室自身作为捕获、收集、储存、释放的热环境源的节能技术得到利用）能技术得到利用）经营产业化、社会化经营产业化、社会化三、国外园艺设施的发展趋势三、国外园艺设施的发展趋势-工厂化工厂化我国是温室栽培最早的国家，早在公元前我国是温室栽培最早的国家，早在公元前551551479479年间，年间，论语论语中即有记载中即有记载“不时不食不时不食”，是不时栽培的语源。，是不时栽培的语源。我国保护地栽培最早有文字记载的是在西汉（公元前我国保护地栽培最早有文字记载的是在西汉（公元前206206至公元至公元2323年），年），汉书汉书循吏传循吏传记载记载“太官园种冬生葱太官园种冬生葱韭菜茹，覆以屋庑，昼夜燃蕴火，待温气乃生，信臣以为韭菜茹，覆以屋庑，昼夜燃蕴火，待温气乃生，信臣以为此皆不时之物此皆不时之物”。说明我国在。说明我国在20002000多年前已能利用保护多年前已能利用保护设施栽培多种蔬菜。设施栽培多种蔬菜。一、发展历史与演变一、发展历史与演变唐朝（公元唐朝（公元618618907907），诗人王建在），诗人王建在宫前早春宫前早春诗中：诗中：“酒幔高楼一百家酒幔高楼一百家，宫前杨柳寺前花，内苑分得温汤水，二月中旬已进瓜，宫前杨柳寺前花，内苑分得温汤水，二月中旬已进瓜”。12001200多年前已用多年前已用天然温泉进行瓜类早春促成栽培。天然温泉进行瓜类早春促成栽培。元朝（公元元朝（公元1279127913681368）王祯）王祯农书农书：“至冬移根藏以地屋荫中，培以马至冬移根藏以地屋荫中，培以马粪，暖而即长粪，暖而即长”；“就旧畦内，冬月以马粪覆之，于向阳处，随畦用蜀黍篱就旧畦内，冬月以马粪覆之，于向阳处，随畦用蜀黍篱障之，遮北风，至春，疏其芽早出障之，遮北风，至春，疏其芽早出”；“十月将稻草灰盖三寸，又以薄土覆十月将稻草灰盖三寸，又以薄土覆之，灰不被风吹，立春后，芽生灰内，即可取食之，灰不被风吹，立春后，芽生灰内，即可取食”。说明。说明600600多年前，已有多年前，已有温室囤韭和阳畦、风障韭菜栽培。温室囤韭和阳畦、风障韭菜栽培。明朝（公元明朝（公元1368136816441644）王世懋）王世懋学圃杂疏学圃杂疏：“王瓜，出燕京者最佳，其王瓜，出燕京者最佳，其地人种之火室中，逼生花叶，二月初，即结小实，中宦取以上供地人种之火室中，逼生花叶，二月初，即结小实，中宦取以上供”。说明。说明40400 0多年前，北京的土温室黄瓜促成栽培已获得成功。多年前，北京的土温室黄瓜促成栽培已获得成功。解放后我国园艺设施的发展解放后我国园艺设施的发展五五十十年年代代初初，调调查查研研究究，总总结结经经验验，推推广广风风障障、阳阳畦畦、改改良良加温温室（一面坡纸窗加温温室（一面坡纸窗-二折式玻璃）。二折式玻璃）。50年代中期以后，塑料拱棚、地膜覆盖普及推广。年代中期以后，塑料拱棚、地膜覆盖普及推广。50年代中期从日本引进农用聚氯乙烯薄膜，年代中期从日本引进农用聚氯乙烯薄膜，60年代初实现国产化。年代初实现国产化。1965年年，吉吉林林省省长长春春市市郊郊区区出出现现了了中中国国第第一一栋栋塑塑料料大大棚棚（面面积积0.07hm2），），70年代出现第一次大面积发展。年代出现第一次大面积发展。1980年年北北京京塑塑料料研研究究所所首首先先研研制制出出低低密密度度聚聚乙乙烯烯长长寿寿农农膜膜（LDPE）；同同年年，中国农业工程研究设计院设计出国产镀锌钢管组装式棚架和温室骨架。中国农业工程研究设计院设计出国产镀锌钢管组装式棚架和温室骨架。1984年年，中中国国国国家家标标准准局局批批准准颁颁布布实实施施了了“农农用用塑塑料料棚棚装装配配式式钢钢管管骨骨架架”国国家家标准。标准。80年代末期出现第二次大面积发展。年代末期出现第二次大面积发展。70年代末引进地膜覆盖技术与装备，年代末引进地膜覆盖技术与装备，80年代迅速推广。年代迅速推广。n80年代中后，日光温室、夏季降温防雨设施推广年代中后，日光温室、夏季降温防雨设施推广与普及与普及70年代中期辽宁海城开始日光温室韭菜生产；年代中期辽宁海城开始日光温室韭菜生产；80年代中期瓦房店、海城冬季年代中期瓦房店、海城冬季不加温生产黄瓜。不加温生产黄瓜。日光温室不断创新发展，结构和环境调控水平不断提高，日光温室不断创新发展，结构和环境调控水平不断提高，2004年约年约60万公顷万公顷。80年代中后期南方遮阳网、防虫网开始推广应用，年代中后期南方遮阳网、防虫网开始推广应用，1999年覆盖面积达年覆盖面积达7.3万公万公顷顷。我我国国第第一一栋栋连连栋栋加加温温温温室室于于1977年年在在北北京京市市玉玉渊渊潭潭公公社社建建成成，是是我我国国自自行行设设计计施工的型钢构架、钢化玻璃覆盖，主要用于全年栽培黄瓜、番茄等果菜。施工的型钢构架、钢化玻璃覆盖，主要用于全年栽培黄瓜、番茄等果菜。1979-1995年年之之间间，北北京京、上上海海、深深圳圳、广广州州等等地地，先先后后从从东东欧欧、美美国国、日日本本等等引引进玻璃或硬塑连栋温室，总面积进玻璃或硬塑连栋温室，总面积20hm2。“九五九五”期间大型温室引进出现高潮，期间大型温室引进出现高潮，1996年底至年底至2000年引进大型温室面积年引进大型温室面积达达175.4hm2。目前国内目前国内大型大型园艺设施已由进口转为国产化（园艺设施已由进口转为国产化（90%以上）以上）n90年代现代化温室的引进与国产化年代现代化温室的引进与国产化 我国园艺设施的演变我国园艺设施的演变 1.类型的演变类型的演变 2.时间上的演变时间上的演变瓦盆、油纸瓦盆、油纸风障、阳畦、土温室风障、阳畦、土温室塑料薄膜小拱棚、改良阳畦、塑料薄膜小拱棚、改良阳畦、改良温室改良温室地膜覆盖、塑料薄膜大棚、地膜覆盖、塑料薄膜大棚、温室（玻璃、塑料；单栋、连栋；温室（玻璃、塑料；单栋、连栋；日光、加温）日光、加温）节能、智能温室、遮阳网、防虫网节能、智能温室、遮阳网、防虫网四十年代以前四十年代以前五十年代五十年代六十年代六十年代七十年代七十年代八十年代八十年代九十年代九十年代中国第一栋塑料中国第一栋塑料大棚大棚 （1 1亩）的亩）的诞生诞生 长春长春19651965年年19781978年引进地膜年引进地膜覆盖技术覆盖技术二、我国园艺设施发展的现状及特点二、我国园艺设施发展的现状及特点（一）设施面积继续扩大，但已进入稳定发展阶段，设（一）设施面积继续扩大，但已进入稳定发展阶段，设施类型和结构不断优化，逐渐向大型化发展。施类型和结构不断优化，逐渐向大型化发展。占世界总面积占世界总面积88%！“发展、提高、完善、巩固、再发展发展、提高、完善、巩固、再发展”面积(万亩)1978年1982年1984年1986年1988年1990年1992年1994年1996年1998年2000年2002年2004年2006年2008年2010年0100020003000400050006000小型设施大型设施合计全国设施园艺面积（全国设施园艺面积（104 ha）年年年年 度度度度 合合合合 计计 小拱棚小拱棚小拱棚小拱棚大中棚大中棚大中棚大中棚节节能日光能日光能日光能日光温温温温室室室室普通日光普通日光普通日光普通日光温温温温室室室室加加加加温温温温温温温温室室室室连栋连栋温温温温室室室室197819780.53 0.53 0.37 0.37 0.13 0.13 0.03 0.03 198219821.04 1.04 0.71 0.71 0.18 0.18 0.110.110.04 0.04 198419843.16 3.16 2.17 2.17 0.55 0.55 0.01 0.01 0.31 0.31 0.12 0.12 198619867.92 7.92 5.39 5.39 1.37 1.37 0.06 0.06 0.85 0.85 0.25 0.25 1988198812.00 12.00 7.87 7.87 2.15 2.15 0.22 0.22 1.43 1.43 0.33 0.33 1990199015.67 15.67 9.66 9.66 3.34 3.34 0.75 0.75 1.53 1.53 0.40 0.40 1992199224.35 24.35 14.33 14.33 5.73 5.73 2.22 2.22 1.57 1.57 0.51 0.51 1994199443.46 43.46 22.31 22.31 10.67 10.67 6.29 6.29 3.63 3.63 0.55 0.55 1996199683.81 83.81 37.57 37.57 25.59 25.59 12.53 12.53 7.16 7.16 0.97 0.97 0.01 0.01 19981998138.80 138.80 54.66 54.66 52.26 52.26 20.71 20.71 8.71 8.71 2.52 2.52 0.07 0.07 20002000183.27 183.27 69.12 69.12 71.27 71.27 28.35 28.35 11.68 11.68 2.85 2.85 0.13 0.13 20022002210.63 210.63 75.81 75.81 82.46 82.46 38.31 38.31 11.67 11.67 2.38 2.38 0.11 0.11 20042004257.70 257.70 98.87 98.87 106.65 106.65 39.19 39.19 10.78 10.78 1.47 1.47 0.73 0.73 20062006274.15 274.15 107.62 107.62 109.07 109.07 45.38 45.38 9.55 9.55 1.77 1.77 0.77 0.77 20082008334.67 334.67 127.88 127.88 130.21 130.21 61.77 61.77 11.57 11.57 1.93 1.93 1.31 1.31 20102010362.7362.7131.5131.5145.5145.569.969.911.711.72.32.31.81.820122012386.5386.5108.5108.5178.2178.276.176.116.816.83.53.53.43.4中国园艺设施面积比例中国园艺设施面积比例（2012年）年）小拱棚28.1%大中型塑料棚46.1%节能型日光温室19.7%普通日光温室4.3%简易加温温室0.90%大型连栋温室0.88%日光温室日光温室24.0%设施园艺作物分布设施园艺作物分布设施园艺作物分布设施园艺作物分布（万亩（万亩（万亩（万亩 ）年年年年 度度度度合合合合 计计计计比例比例比例比例(%(%）小拱棚小拱棚小拱棚小拱棚大中棚大中棚大中棚大中棚节能节能节能节能日光温室日光温室日光温室日光温室普通普通普通普通日光温室日光温室日光温室日光温室加温加温加温加温温室温室温室温室连栋连栋连栋连栋温室温室温室温室20082008年年年年5250 5250 196019602091 2091 965965174174353526 26 蔬菜蔬菜蔬菜蔬菜 vegetablevegetable5020 5020 95.695.61918191819531953927927174174292920 20 果树果树果树果树 fruit treefruit tree134 134 2.62.61081082626花卉花卉花卉花卉 ornamentalornamental96961.81.8424231311212 6 66 6 20102010年年年年5440 5440 1972 1972 2183 2183 1048104817517535 35 27 27 蔬菜蔬菜蔬菜蔬菜 vegetablevegetable5165 5165 94.994.91930 1930 2010 2010 1000100017517530 30 20 20 果树果树果树果树 fruit treefruit tree140 140 2.62.61121122828花卉花卉花卉花卉 ornamentalornamental135 135 2.52.542 42 61 61 20 20 5 5 7 7 20122012年年年年5797 5797 1627 1627 2673 2673 1142 1142 25225252 52 51 51 蔬菜蔬菜蔬菜蔬菜 vegetablevegetable5488 5488 94.794.7158215822493249310881088252 252 31 31 42 42 果树果树果树果树 fruit treefruit tree163 163 2.82.811511533331515花卉花卉花卉花卉 ornamentalornamental146 146 2.52.54545656521216 69 9（二）类型结构设计与区域布局更加合理，发展体现中（二）类型结构设计与区域布局更加合理，发展体现中国特色，单栋、多样、经济、节能。国特色，单栋、多样、经济、节能。l设施区域分布趋优60%60%20%20%8%8%12%12%环渤海湾及黄淮地区环渤海湾及黄淮地区长江中下游地区长江中下游地区西北地区西北地区其他地区其他地区l设施蔬菜区域分布设施蔬菜区域分布设施蔬菜区域分布设施蔬菜区域分布三北地区以日光温室和单栋塑料大棚为主三北地区以日光温室和单栋塑料大棚为主东南、华南以单栋、连栋塑料大棚和遮阳网为主东南、华南以单栋、连栋塑料大棚和遮阳网为主pp80%80%以上日光温室分布在北方，环渤海湾及黄淮海、长江中下游、西北地区约占以上日光温室分布在北方，环渤海湾及黄淮海、长江中下游、西北地区约占以上日光温室分布在北方，环渤海湾及黄淮海、长江中下游、西北地区约占以上日光温室分布在北方，环渤海湾及黄淮海、长江中下游、西北地区约占88%88%。pp竹木结构大棚占竹木结构大棚占竹木结构大棚占竹木结构大棚占60%60%以上；节能日光温室竹木土墙结构约占以上；节能日光温室竹木土墙结构约占以上；节能日光温室竹木土墙结构约占以上；节能日光温室竹木土墙结构约占60%60%。燃煤消耗量燃煤消耗量Fuel Consumption加热型日光温室加热型日光温室CSG heated t/(1000m2y)大型连栋温室大型连栋温室Multi-span Greenhouset/(1000m2y)沈阳 Shenyang43 N 64.590105150北京 Beijing 40 N 395190120寿光 Shouguang35 N 19.525.560105(马承伟马承伟)高效节能日光温室，能在-10-20严寒条件下不加温生产喜温园艺作物。与传统加温温室相比，亩均节约标准煤25吨。7676万公顷节能日光温室每年节省万公顷节能日光温室每年节省万公顷节能日光温室每年节省万公顷节能日光温室每年节省2.82.8亿吨标准煤，相当于减少亿吨标准煤，相当于减少亿吨标准煤，相当于减少亿吨标准煤，相当于减少 7.47.4万吨万吨万吨万吨COCO2 2和和和和242242万吨万吨万吨万吨SOSO2 2、210210万吨氮氧化物的排放万吨氮氧化物的排放万吨氮氧化物的排放万吨氮氧化物的排放。与现代温室相比，其节能减排贡献额还要提高35倍。（三）设施园艺领域的科学研究方兴未艾，水平不断提（三）设施园艺领域的科学研究方兴未艾，水平不断提升，产业体系、技术规程和行业标准逐步形成，对产业升，产业体系、技术规程和行业标准逐步形成，对产业的支撑作用更加明显。的支撑作用更加明显。1 1、农业部、农业部“六五六五”、“七五七五”、“八五八五”重点项目重点项目2 2、科技部、科技部“九九.五五”-“工厂化高效农业示范工程工厂化高效农业示范工程”“十十.五五”-“工厂化农业关键技术研究与示范工厂化农业