世界设施园艺发展概况、特点及趋势分析.pdf

p设施园艺源于日本的“施设园艺” ，西方发达 国家称之为温室园艺，我国把在可控环境设施条件 下进行园艺作物栽培生产的方式叫做设施园艺。世 界设施园艺发展历史悠久，2 000多年前中国就采 用透明覆盖物进行时令蔬菜的栽培生产（李式军和 郭世荣，2011） 。18世纪初，玻璃的发明与应用促 进了世界设施园艺的发展，英国、法国等相继开始 建造玻璃温室用于植物栽培。19世纪中叶至20世 纪初，得益于物理学、工程学的快速发展，西方发 达国家设施园艺得到较快发展，荷兰于1903年建 成世界第一栋玻璃温室用于园艺作物商品化、规模 化生产。20世纪30年代，美国率先研制出透明塑 料薄膜，部分代替玻璃应用于蔬菜作物生产，并 迅速成为设施主要的覆盖材料，推动了设施园艺在 世界范围内应用。设施园艺由于具有技术集约和资 本集约等特点，可以提高农业资源的利用率，不仅 使单位面积产量和品质大幅度提高，而且保证了蔬 菜、瓜果等农产品的周年均衡供应，成为解决农业 发展、资源、环境三大基本问题的重要途径。因此， 设施园艺受到世界各国的高度重视，并得到迅速发 展，已成为许多国家和地区发展国民经济的重要支 柱产业。 1 世界设施园艺发展概况 依据自然气候条件、地理位置、经济水平和 饮食文化等因素，可将世界设施园艺大致划分为亚 洲、地中海沿岸、欧洲、美洲、大洋洲和非洲6大 区域。随着社会经济的不断发展，设施园艺整体上 呈现蓬勃发展的趋势。据不完全统计，截至2017 年底，世界设施园艺总面积约为460万hm 2 ，主要 分布在亚洲、地中海沿岸、非洲及欧洲等地区，其 中亚洲的中国、日本和韩国3国的设施园艺面积约 占世界设施园艺总面积的82.90；地中海沿岸诸 国约占5.13，非洲约占4.35，欧洲及其他地区 束胜，男，博士，副教授，专业方向设施园艺，E-mailshusheng nbsp;*通讯作者郭世荣，男，博士，教授，专业方向设施园艺与设施作 物生理，E- 收稿日期2018-05-14；接受日期2018-06-12 基金项目中国工程院咨询研究项目（2017-XY-27） ，国家大宗蔬 菜产业体系建设专项（CARS-23-B12） ，江苏省科技支撑计划项目 （BE2017701） 随着温室工程建造技术、现代分子生物技术、信息技术和大数据的迅速发展，设施园艺的内涵越来 越丰富，科技含量越来越高，集约化生产越来越高效，已成为现代农业的重要标志。本文在综述亚洲、 地中海沿岸、欧洲、美洲、大洋洲和非洲等主要国家设施园艺发展概况的基础上，分析总结了发达 国家设施园艺发展的特点及经验，并从温室自动化、智能化、环境资源友好型等方面，展望了未来 设施园艺发展趋势，以期为我国未来设施园艺提质增效、健康持续发展提供借鉴和启示。 世界设施园艺发展概况、特点及 nbsp;趋势分析 束 胜 1康云艳 2王 玉 1袁凌云 3钟 珉 1孙 锦 1郭世荣 1* （ 1 南京农业大学园艺学院，农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室，江苏南京 210095； 2 华南农业大学 园艺学院，广东广州510642； 3 安徽农业大学园艺学院，安徽合肥230036） nbsp;1 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;1 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES 2018（7）1 - 13 约占7.62（表1） 。从发展规模上看，中国设施 园艺面积达370万hm 2 （http// roll/20170822/4360312.shtml），居世界第一，约占 世界设施园艺总面积的80.43；意大利设施园艺 面积位于第二，之后分别为土耳其和韩国。从设施 类型上看，主要以塑料大棚、中小拱棚为主，面积 近291.73万hm 2 ，占比为63.42，在中国、日本、 韩国、西班牙以及地中海地区使用最为广泛；塑料 温室面积约162.50万hm 2 ，占比为35.33，其中 日光温室面积将近95.8万hm 2 ，主要分布于辽宁、 山东、河北等中国北方地区；现代化玻璃温室面积 约5.77万hm 2 ，约占1.25，主要集中在荷兰及西 北欧一些国家，结构大多为文洛型（Venlo）连栋 温室。从栽培作物上看，蔬菜占设施园艺总面积的 85以上，以番茄、黄瓜、茄子、甜椒等为主；其 次为鲜切花和盆栽花卉。从种植地域分布来看，中 国、日本和地中海沿岸国家主要种植蔬菜、草莓和 葡萄，欧美一些发达国家以高附加值的鲜切花和盆 栽花卉生产为主。从栽培技术上看，荷兰、日本、 以色列和美国等发达国家，设施园艺技术水平最为 先进。发达国家在设施园艺发展过程中非常重视生 态环境保护和资源循环利用，杜绝一切引起环境污表 1 世界主要国家设施园艺的类型及面积（截至2017年底） hm 2 区域 国家 玻璃温 室面积 塑料温 室面积 大棚（含中小 拱棚）面积 总面积 数据来源 亚洲 中国 9 000988 5002 702 535 3 700 035 http// 日本 1 687 41 574 10 587 53 848http//www.maff.go.jp/j/seisan/ryutu/engei/sisetsu/pdf/jyousei_1.pdf.2017-08 韩国 405 51 382 12 028 63 815http //www.agroberichtenbuitenland.nl/korea/wp-content/uploads/ sites/29/2016/06/Greenhouse-Horticulture-in-South-KoreaJune-2016 印度 30 000 40 000Singh，2014 地中 以色列 8 650 15 000 23 650Tzel amp; ztekin，2015 海沿 土耳其 8 097 41 142 15 672 64 911Tzel amp; ztekin，2015 岸 意大利 5 800 37 000 30 000 72 800Tzel amp; ztekin，2015 约旦 3 4 474 3 532 8 009Tzel amp; ztekin，2015 希腊 180 5 600 7 801 13 581Duffy，2017 西班牙 4 800 48 435 53 235Janke et al.，2017 欧洲 英国 2 747 105 0 2 852https //www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/ file/651173/structure-jun2017prov-UK-12oct17 荷兰 10 800 0 0 10 800丁小明 等，2016 法国 2 300 6 900 9 200de Duffy，2017 德国 3 034 555 111 3 700Sturm et al.，2014 波兰 1 662 5 338 7 000Sturm et al.，2014 匈牙利 200 2 500 6 500Jaimez et al.，2015 罗马尼亚 7 490Tzel amp; ztekin，2015 塞尔维亚 382 5 040 5 422Tzel amp; ztekin，2015 阿尔巴利亚 1 000 1 000 2 000Balliu amp; Sallaku，2016 俄罗斯 500 3 340 3 840https // 908101820/824140908101820_1 美洲 加拿大 870 1 680 2 550http //www5.statcan.gc.ca/cansim/a26lang＝engamp;id＝10047 美国 1 156 7 540 13 006 21 702https//www.usda.gov/.2015-12 墨西哥 23 483 23 483de Anda amp; Shear，2017 大洋 洲 澳大利亚 15 2 268 2 283http //www.une.edu.au/__data/assets/pdf_file/0010/174565/controlled- environment-horticulture industry-potential-hadley.pdf.2017-09. 非洲 埃及 4 032 2 037 14 053 16 094Tzel amp; ztekin，2015 南非 60 350 9 300 9 710de Visser amp; Dijkxhoorn，2012 阿尔及利亚 150 13 000 13 150van Os et al.，2012 肯尼亚 3 500 3 500Nordey et al.，2017 埃塞俄比亚 39 650 39 650Fanos amp; Belew，2015 注 “”表示未统计或没有。 nbsp;2 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;2 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES 染的行为；加上温室先进、配套设施及栽培技术体 系完善，园艺作物生产几乎不受自然条件影响，基 本实现全年生产供应，生产出的园艺产品能获得高 产量、高品质、高利润，畅销国际市场。 1.1 亚洲 亚洲是世界设施园艺产业发展最快，且面积 最大的区域。据不完全统计，2017年亚洲设施园 艺总面积约390万hm 2 ，占世界设施园艺总面积的 84.78。21世纪以来，亚洲各国根据自身气候特 点以及栽培技术水平，发展形成相应的设施园艺模 式，其明显的特征是设施结构类型多样化，但不同 国家设施园艺发展程度差异较大，其中以中国、日 本和韩国为代表。中国不仅设施园艺体量最大，而 且在日光温室研发、设计及配套栽培技术方面取得 长足进步；日本和韩国设施园艺较为发达，尤其在 设施专用品种选育、设施环境控制、营养液配方研 制和植物工厂等方面都处于亚洲领先地位。 1.1.1 日本 据日本农林水产省的最新统计，截 至2017年8月，日本设施园艺面积达到5.38万 hm 2 ，设施类型主要以塑料大棚和中小拱棚为主， 面积约为5.22万hm 2 ，占设施总面积的96.9；现 代化玻璃温室面积1 658 hm 2 ；植物工厂面积29 nbsp;hm 2 （http //www.maff.go.jp/j/seisan/ryutu/engei/sisetsu/ pdf/jyousei_1.pdf.2017-08）。设施主要用于蔬菜、 果树和花卉生产，占比分别为69.1、15.7和 15.2，其中蔬菜设施生产以番茄、黄瓜和西瓜等 瓜果菜类为主，果树以草莓、葡萄和无花果等为主。 日本设施园艺高度发达，设施栽培面积、产量、技 术水平均位于世界前列。在栽培模式方面，广泛使 用无土栽培技术，包括岩棉、草炭、椰糠等固体基 质栽培方式和深液流、营养液膜等水培栽培方式。 日本协和株式会社采用深液流无土栽培模式，通过 对水、肥、光、气等环境因子精确控制，实现了1 株甜瓜可产90个，1株黄瓜生产3 300条，1株番 茄生产22 000个果实。在温室环境控制方面，逐步 淘汰单体面积较小的温室，推广大型双屋面温室及 连栋塑料大棚，高度一般在4～6 m，宽度10 m以上， 采用通风降温、保温和加温等设备对设施内温湿度 进行自动化调控，并配备移动式育苗床、自动传输、 无人运输车、灌水施肥、采摘系统等实现设施生产 的智能化管理，为作物生长发育创造最佳的环境条 件，实现园艺作物优质高产，周年供应。在设施新 材料及配套技术研发方面，日本Mebiol株式会社研 发出一种特殊纳米凝水膜（Imec） ，该膜可使生物 小分子，如无机离子、氧气、二氧化碳等，随水单 向穿过渗透膜，用于无土栽培时能有效提高作物水 分利用效率和养分水平，可生产出高品质的蔬菜产 品。日本是全球发展植物工厂最好的国家之一，尤 其在人工光与太阳光并用型植物工厂方面走在世界 前列。截至2017年，商业化生产的人工光与太阳 光并用型植物工厂已达250个，主要种植番茄、辣 椒以及叶菜类蔬菜，植物工厂生产基本实现了产前 （种子处理、播种）、产中（嫁接育苗、栽培管理、 环境控制、病虫害防治、采摘等）和产后（精选、 分级、清洗、包装、预冷等）全程自动化。 1.1.2 韩国 属温带气候，四季分明，秋季日光 充足，年均气温10 ℃。自20世纪90年代起大力 发展设施园艺，面积从1990年的2.40万hm 2 增至 2017年的6.38万hm 2 ，增长了1.6倍。设施类型以 不加温的改良节能型塑料薄膜温室为主，面积约 4.16万hm 2 ，占设施总面积的65.2；塑料大棚及 中小拱棚面积约1.20万hm 2 ；现代化玻璃温室面积 较小，仅405 hm 2 。设施主要栽培番茄、黄瓜、辣 椒、甜椒、大白菜等蔬菜作物，占温室栽培总面积 的92；温室花卉和果树栽培面积较小，仅占8 左右，生产的园艺产品大多出口到东南亚和欧盟等 地区。韩国温室结构经过不断的创新和改进，形成 具有自己特色的设施结构，温室一般宽9 m，增设 了气窗和窗帘等设施，有利于机械作业，既有左右 拉开的拉门式，也有卷开式，减少成本。通过安装 循环风扇保持室内温度、湿度的均衡，冬季还可以 安装2～3层薄膜，提高室内保温效果。由于土地 贫乏、资源短缺、人口密集等自然条件及社会条件 限制，在发展设施园艺过程中广泛使用穴盘育苗、 嫁接机器人、高效节能和营养液废液循环利用等技 术（Lee et al.，2015；Min et al.，2016）。近年来， 温室无土栽培稳步发展，从2000年的700 hm 2 快 速增长到目前的1 000 hm 2 左右，占设施园艺总面 积的1.6，主要用于叶用莴苣（生菜） 、甜椒、番 茄、黄瓜等蔬菜作物以及部分花卉种植。设施作物 育苗、种植、田间管理、收获、产品处理与加工等 过程基本实现机械化，且大多机械具有精小、耐用 nbsp;3 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;3 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES 的特点，如韩国生产的管理机，一台主机配带40 多种农机具，可用于温室、塑料大棚等作业，也可 用于农田作业，方便自如。此外，韩国政府极为重 视植物工厂技术与装备的创新研究，借助高度发达 的电子信息技术，大力发展利用LED（发光二极管） 照明技术的人工光型植物工厂，并不断探究适合作 物生长的光环境及调控技术。 1.2 地中海沿岸 地中海沿岸地区夏季炎热、干燥，冬季温暖湿 润，四季阳光充足，昼夜温差大，较为适合发展设 施园艺，是欧洲蔬菜和水果等园艺产品的主要供应 国，素有“欧洲厨房”之美誉。除以色列、西班牙、 意大利、土耳其等国外，其他国家设施园艺面积相 对较小。 1.2.1 以色列 耕地面积极为有限，土地贫瘠，水 资源短缺，北部地区年均降雨量为800 mm，南部 沙漠地带年均降雨量只有25 mm，而北部和南部地 区蒸发量却分别高达1 400 mm和2 800 mm。建国 60多年来，以色列通过大力发展高效、集约的现代 设施园艺，农产品产出增长了数十倍，而农业用水 量变化不大，创造了“沙漠农业王国”的奇迹。截 至2017年，以色列设施园艺面积达2.37万hm 2 ， 其中温室面积约0.87万hm 2 ，主要用于生产鲜切 花；塑料大棚面积约1.5万hm 2 ，用于种植番茄、 黄瓜和甜椒等蔬菜作物。以色列设施园艺产业技术 水平居世界前列，尤其在节水灌溉、新品种选育和 栽培技术管理等方面表现突出。针对水资源贫乏， 以色列极为重视高效节水灌溉技术及设备的研发与 推广应用，生产过程中普遍采用喷灌、滴灌设备， 通过自动监测土壤和作物水分需求，智能化调控水 分的供给，实现水资源高效利用和精确控制（Tal， 2017） 。在设施园艺新品种选育与研发方面，十分 重视科技体系创新，利用先进的生物技术，培育出 多种品质优良、抗病抗虫、适应性强的设施园艺新 品种，如温室番茄品种色泽艳丽，商品性好；无籽 西瓜可以根据客户需求实现个体大小和颜色定向育 种，每年仅蔬菜种子出口销售额就达数亿美元。在 温室设施及技术集成应用方面，经过多次升级换 代，目前温室结构非常牢固，抗风性强，保障了温 室的安全性，室内配有天幕、帘幕、天窗、遮阳网 以及自动反射系统等设施，可有效调节设施内的环 境因子。在覆盖材料研发利用方面，以色列温室薄 膜生产商将农艺种植与塑料工艺充分结合，先后开 发出多种温室用薄膜产品，广泛应用于设施园艺生 产当中，如利用光转换膜对透过的太阳光进行光谱 转换，以满足作物对不同光质的需求；利用能屏蔽 紫外线的塑料覆膜，减少温室内害虫的活动。以色 列50以上的温室采用无土栽培，生产过程中利 用各种传感器对作物实时监控，通过大数据处理分 析实现对温度、光照、水肥的调节，不仅使作物产 量成倍增加，而且还提高了产品质量，普通番茄产 量高达500 thm -2 ，樱桃番茄产量也达120 thm -2 ， nbsp;玫瑰花最高产量达350万枝hm -2 。病虫害绿色生 物防控技术在温室蔬菜生产过程中广泛采用，如 利用天敌蜘蛛和寄生蜂杀死螨虫、蚜虫和飞蛾等 害虫。此外，以色列温室作物生产过程现代化程度 高，如种子处理、基质搅拌、播种育苗、移栽、水 肥灌溉、采摘分级、加工贮藏等环节基本实现了机 nbsp;械化。 1.2.2 西班牙 位于欧洲西南部，受地中海气候影 响，土壤质地较差，且水资源不足，年降雨量250 nbsp;mm左右，但冬季晴朗，适于温室作物栽培。自20 世纪90年代中期开始，西班牙设施园艺发展迅速， 目前其设施园艺面积在5.32万hm 2 左右。西班牙 设施以连栋塑料薄膜温室为主，主要种植番茄、辣 椒、西甜瓜、玫瑰、非洲菊等作物，温室生产的蔬 菜和水果大多出口至欧洲，素有“欧洲果蔬之都” 美称。西班牙设施园艺产业集群化特征明显，经过 几十年的发展，其东南部的阿尔梅利亚省逐步形成 世界上最大的温室蔬菜生产群，集中了西班牙50 以上的设施面积，年产园艺产品300万t左右，大 部分出口到法国、德国和英国等欧洲国家，是西班 牙最大的设施蔬菜生产基地和出口基地（Vanthoor nbsp;et al.，2012） 。围绕温室集群，聚集了一大批温室 建造、种苗供应、覆盖材料、肥料、农药等相关产 业，带动了就业和经济繁荣，并增强了西班牙设施 园艺的技术创新和市场应变能力。西班牙在发展设 施园艺生产过程中，非常注重温室技术创新和实用 栽培技术的应用。在消化吸收其他国家温室设计经 验的基础上，创造性地设计出适合本国国情的哥特 式温室结构。西班牙土壤大多贫瘠，气候干旱、少 雨，因而在设施园艺生产中广泛使用有机肥，并结 nbsp;4 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;4 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES 合水肥一体化技术来改良土壤和提高水分利用效 率。部分温室采用砂砾、珍珠岩、椰糠等固体基质 进行简易无土栽培，主要生产草莓、番茄、黄瓜等 作物；同时，利用温室、大棚进行有机蔬菜种植的 面积也在不断增长。在病虫害防治方面，80以 上的温室作物生产普遍采用生物防治手段，土壤消 毒采用日光能的方法，一般利用夏季高温时期，土 壤灌水覆膜后闷棚15天左右，可有效控制土传病 nbsp;虫害。 1.3 欧洲 设施园艺发展主要位于北纬50～60 的西北欧 国家，其中以英国、荷兰、法国和德国等国家为 代表，是世界现代温室的主要发源地。目前，欧 洲设施园艺总面积约为5.51万hm 2 ，占世界设施园 艺总面积的1.25，温室作物生产以蔬菜和花卉为 主。虽然这些国家在世界设施园艺面积中所占比例 不高，但是温室设计建造、栽培管理水平以及生产 过程自动化程度非常高，多年来设施园艺面积一直 处于稳定状态。同时，还研发了多种设施栽培新模 nbsp;式，并从品种选育、栽培方式、环境控制及设备等 方面推出标准化成套模式，成为引领世界现代温室 发展的风向标。 1.3.1 荷兰 国土面积仅为415万hm 2 ，耕地面积 占国土面积的29.8，是典型的资源不占优势的 nbsp;“小国” ，农业生产空间有限。荷兰通过大力发展 以玻璃温室为特色的设施园艺，极大地缓解了资源 环境对农业生产的不利约束；同时，温室园艺产业 已成为荷兰国民经济重要的支柱产业。据统计，荷 兰玻璃温室面积约1.08万hm 2 ，占世界玻璃温室总 面积的20左右，近20年来一直保持稳定，设施 结构以文洛型连栋温室为主，其中温室蔬菜种植面 积约4 200 hm 2 ，主要生产番茄和黄瓜；鲜切花面 积约5 400 hm 2 ，以月季、百合、香石竹、兰花等 为主；苗圃和盆栽面积约1 200 hm 2 ，以朱蕉类、 榕树、秋海棠等为主。2017年，荷兰农产品出口 额达917亿欧元，占世界园艺产品贸易总额的25 以上，其中温室鲜切花和苗木出口额为91亿欧元， 温室蔬菜出口额为67亿欧元。温室花卉和球茎在 世界贸易总额中的占比分别高达50和80，成 为全球仅次于美国的农产品出口大国。荷兰是世界 设施园艺最发达的国家之一，其规模化、专业化、 集约化程度非常高，韦斯特兰地区是荷兰温室园艺 生产和发展规模最为集中的地区，温室大多由家庭 农场经营，单体温室面积大多在2 hm 2 以上，通常 只种植1种作物甚至1个品种，因而设施园艺生产 技术得到不断创新，产品质量和品质不断提升。温 室作物生产过程中大量使用各种机械化设备和智能 化控制系统，覆盖了从设施建造到栽培管理中的播 种、栽培、收获、采后等方方面面，如移动式育苗 床、自动传输、无人运输车、轨道式360 喷药机、 盆栽上盆系统、栽种机器人、盆栽轨道式分选包装 系统、切花采后处理系统、园艺计算机系统、冷链 系统等被广泛应用。温室专用品种选育处于世界领 先水平，荷兰种苗公司在收集全球优质种质资源的 基础上，通过先进的分子育种手段，每年都有数十 种温室专用园艺品种面向市场，如黄瓜、番茄、郁 金香、百合等作物品种，是荷兰设施园艺成为世界 领先的关键因素。温室作物生产普遍使用无土栽培 技术，采用计算机控制系统可使设施内的光照、温 度、湿度、气体、水肥各个环境因子完美结合，结 合封闭循环式无土栽培系统，为作物高产、稳产提 nbsp;供保证。 1.3.2 英国 属海洋性温带气候，全年气候温和， 冬季温暖，夏季凉爽，季节性温差变化很小，较为 适合发展农业。截至2017年，英国设施园艺总面 积为2 852 hm 2 ，其中设施蔬菜面积达1 606 hm 2 ， 占总面积的56.31，在英国农业生产中占有重要 地位。据英国农业部的数据显示，近10年来设施 蔬菜产量呈逐年上升的趋势，从2006年的27万t 增加到2016年的30.4万t，产值达3.53亿英镑。 温室果树种植面积为217 hm 2 ，占果树种植总面 积的0.73；设施鲜切花、盆栽花卉面积为1 029 nbsp;hm 2 ，占观赏苗木种植总面积的6.02。英国设施 类型以玻璃温室为主，且单体温室面积较大，如南 部康沃尔郡建有全球最大的单体生态观光型温室， 面积相当于35个足球场，主要用于园艺植物的保 护与展示。在政府的鼓励倡导下，将许多工业技术 集成应用于设施园艺中，蔬菜和果树（草莓）设施 生产基本实现从播种、除草、施肥、喷药、收获到 包装等环节高度机械化。英国温室自动化控制程度 非常高，大多数温室都装有环境自动控制设备，有 些温室还装有自动控制的加湿设备和增施二氧化碳 nbsp;5 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;5 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES （CO 2 ）的设备，通过采用计算机控制系统及物联 网技术，可实现对温室内的温度、光照、湿度、通风、 CO 2 施肥、营养液管理（pH和EC调节）等进行综 合控制管理和远距离监测。目前，CO 2 施肥技术在 温室园艺作物生产中得到普遍应用，为保证CO 2 气 体在温室内分布均匀，温室内通常安装内循环风 机，搅动空气使温室中的CO 2 均匀分布。世界能源 危机发生之后，英国非常重视温室节能技术和新能 源的研究和应用，将温室加热方式由原来的燃煤、 燃气逐步转变为利用清洁的地源热能进行加温， 部分温室采用光伏板、风力发电机和充电电池供给 nbsp;电源。 1.4 美洲 从20世纪90年代开始，美洲设施园艺面积 呈先迅速扩大、然后逐渐下降的趋势，从1991年 的不足0.29万hm 2 到2010年的逾5万hm 2 ，再到 2014年的4.5万hm 2 ，不同国家之间设施园艺发展 水平差异较大。北美的加拿大和美国均有一定规模 的现代化温室用于蔬菜生产，而南美的巴西、智利 大多采用简易设施用于内销蔬菜和外销花卉生产。 1.4.1 美国 园艺在美国发展的历史较长，但设施 园艺产业规模不大。据不完全统计，目前美国设施 园艺面积约为2.2万hm 2 ，其中7 000 hm 2 的温室用 于生产附加值高的花卉，设施蔬菜生产面积约1.5 万hm 2 。设施园艺发展结合本国国情，从实用主义 出发，走出一条与荷兰、以色列和日本等设施园 艺强国不同的发展道路。园艺设施类型大多为保 温性能较好的双层充气塑料薄膜温室，部分为玻璃 或聚碳酸酯板温室，主要分布在南部的加利福尼亚 州、亚利桑那州和东南部的佛罗里达州，温室高度 5.5～6.0 m，脊高7 m，通风口全部在屋顶，夏季高 温时通常在屋顶或侧面喷白灰降温。从事设施园艺 生产的企业经营规模普遍较大，大多数农场面积在 30 hm 2 以上，如Eurofresh农场设施园艺面积达到 111 hm 2 ，通过规模优势取得农产品综合竞争的优 势，从而获得较好的经济效益。设施园艺生产过程 机械化程度非常高，无论农场规模大小，从种子处 理、基质处理、育苗播种、定植、灌溉施肥、环境 调控、采摘、病虫害防控、商品化处理等整个生产 过程均普遍实现自动化控制，极大地提高了设施园 艺生产效率。美国在园艺作物无土栽培技术方面居 世界一流，主要应用在沙漠、干旱等非耕地地区， 其无土栽培知识及技术普及程度非常高，栽培作物 以番茄、黄瓜和生菜等蔬菜为主，少量栽培树莓、 玫瑰等作物。无土栽培系统通常采用基质培，结合 滴灌系统，加上温室良好的环境控制能力，蔬菜产 量较高，番茄年产量可达75 kgm -2 ，黄瓜年产量 达100 kgm -2 。近年来，美国凭借领先的航天探 索技术和先进的国际空间站，积极开展太空农业方 面的研究，美国国家航空航天局（NASA）通过运 用无土栽培和LED技术，已成功在太空种出小麦、 玉米、番茄、生菜、绿豆、菜豆和马铃薯等多种作 物，并于2015年首次实现航天员在太空食用种出 来的生菜。 1.4.2 加拿大 根据自然环境和气候特点，在西部 气候温暖的地区重点发展大型玻璃温室，五大湖周 边地区以发展双层充气塑料薄膜温室为主。据加 拿大统计局数据显示，加拿大温室总数达到3 220 栋，设施园艺总面积约2 550 hm 2 ，其中玻璃温室 870 hm 2 ，占32.8；塑料薄膜温室1 680 hm 2 ，占 67.2。设施种植以番茄、黄瓜、甜椒和生菜等蔬 菜为主，面积超过1 400 hm 2 ，比2014年上升了3， 并在过去5年中一直呈上升趋势，总产量达到60 万t。少部分温室用于果树栽培，约占设施总面积 的7。加拿大设施园艺主要分布在安大略省、哥 伦比亚省和魁北克省，3省设施园艺面积占全国设 施园艺总面积的90以上，其中仅安大略省就占 65。设施结构和栽培生产技术体系日趋完善，经 过多年的实践，温室单体面积逐步大型化，且覆盖 材料由双层聚乙烯塑料薄膜代替玻璃覆盖，从而提 高保温性，降低生产成本。温室作物大多采用无土 栽培，以椰糠和岩棉为主的固体基质为介质，营养 液通过施肥机进行自动灌溉，多余营养液实现回收 和循环利用，降低了水肥的浪费和环境污染。加拿 大温室环境和栽培管理基本上实现了自动化控制和 机械化操作，极大地提高了劳动生产率，温室管理、 生产和效益已居世界先进水平，如采用无土栽培 技术可使温室黄瓜、番茄和甜椒产量分别达100、 70、35 kgm -2 。加拿大政府非常重视设施农产品 质量安全，在设施生产中尽量避免使用农药和植物 生长调节剂，主要通过调控设施内温、光、湿等环 境因子，并与生态防控相结合达到综合防治病虫害 nbsp;6 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;6 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES 的目的，如利用生物天敌丽蚜小蜂防治害虫。此外， 温室瓜果类蔬菜生产普遍采用熊蜂授粉，不仅有效 促进番茄和甜椒坐果，提高产品品质，而且省去了 开花期需要大量的人工进行授粉作业。 1.5 大洋洲 大洋洲位于南、北回归线之间，属热带和亚热 带地区，是世界上设施园艺面积最小的地区，但发 展具有一定的区域特色，且设施园艺单位面积产出 居世界前列，尤其以澳大利亚和新西兰两国为代表。 1.5.1 澳大利亚 国土面积广阔，人口较少，自然 资源极为丰富。农业是澳大利亚国民经济的四大主 导产业之一，而设施园艺在其现代农业中占据一定 的地位，主要集中在新南威尔士州和维多利亚州等 东南地区。目前，设施园艺总面积2 283 hm 2 ，主 要用于蔬菜设施栽培，面积约1 600 hm 2 ；其次是 盆栽花卉和鲜切花，面积约591 hm 2 ；设施果树面 积较少，仅为92 hm 2 。设施类型大多为不加温的塑 料温室，少量为现代化程度较高的玻璃温室。澳大 利亚现代化温室作物生产技术水平较高，这与园艺 作物广泛采用无土栽培密切相关，设施蔬菜栽培基 质多采用椰糠，种植的蔬菜作物有番茄、黄瓜和叶 菜等；60以上的花卉生产也都采用椰糠基质栽 培，如非洲菊、月季等鲜切花种植。澳大利亚土地 资源丰富，但多地气候干旱，导致水资源相对比较 缺乏，所有设施园艺生产基地均普遍采用节水省能 的滴灌和微喷灌技术；同时，澳大利亚科研人员不 断探索在沙漠中利用海水进行温室蔬菜灌溉生产， 通过将海水引到温室外的太阳能凹镜管道里进行脱 盐，产生的淡水用于番茄灌溉，由于海水具有清洁 和杀菌作用，因此在生产过程中无需对营养液进行 消毒处理。澳洲从事设施园艺生产的劳动力较少， 因而重视省力化和机械化设备的研发和推广使用， 整地、施肥、播种、喷药、收获等过程基本实现 机械化，生产效率高，平均每人管理1 hm 2 以上的 nbsp;温室。 1.5.2 新西兰 位于太平洋西南部，属温带海洋性 气候，夏季平均气温20 ℃，冬季12 ℃。近十年 来，设施蔬菜和果树发展迅速，果蔬农产品大多出 口到荷兰、澳大利亚、中国等诸多国家。设施蔬菜 生产大多采用无土栽培形式，一般选用锯木屑、砾 石、岩棉和椰糠等基质作为黄瓜和番茄的栽培介质 （Lewthwaite et al.，2011）。果树设施栽培技术水平 居世界前列，尤其以猕猴桃“伞”形棚架栽培形式 产量较高，每667 m 2 产量可达3 000 kg以上。设施 花卉种植面积较小，但专业化程度非常高，每个农 场一般只种植1～2个花卉品种，利用玻璃温室或 塑料大棚进行“反季节”生产玫瑰、康乃馨等花卉 用于出口，经济效益较好。新西兰人口较少，农业 生产用工成本高，在发展设施园艺生产过程中广泛 使用机械化，不仅设施作物单产水平比较高，而且 劳动生产效率也非常高，从播种到田间管理，再到 采后处理，机械化处理涵盖了生产中的各个环节。 新西兰注重设施花卉新品种培育与开发；同时，也 十分重视新品种的引进，每年都有温室大花蕙兰、 彩色马蹄莲等新品种推出，深受全球市场欢迎。近 年来，由于能源危机再现，加上减少温室气体排放 需要，一些新能源在设施作物生产中得到应用，如 充分利用丰富的地热资源来供暖或发电，用于温室 园艺作物生产加温（de Silva amp; Forbes，2016） 。 1.6 非洲 目前，非洲设施园艺处于快速发展阶段，但温 室建造设计和栽培管理技术水平整体较低，主要表 现为设施类型结构单一、档次较低，对温度、光照、 水分等环境因子的控制能力较弱。据不完全统计， 截至2017年设施园艺面积约为20万hm 2 ，占世界 设施园艺总面积的4.35，主要分布在北非的埃及 和阿尔及利亚（Nordey et al.，2017）。非洲80以 上的地区位于热带，终年高温，一年可分为雨季和 旱季，加上国民经济发展水平普遍较低，因而在发 展设施园艺过程中不需要考虑保温，只需要实现降 温和防虫栽培，设施类型以简易的塑料大棚和防虫 网室为主，少数国家采用具有一定温控能力的温室 进行出口鲜切花和盆栽花卉生产。 非洲国家因其独特的地理位置和气候条件，在 具体发展设施园艺过程中，结合自身优势和国民消 费习惯，逐渐形成具有一定区域特色的设施园艺产 业及模式，部分国家除了种植供给国内消费外，还 用于出口创汇，经济效益较好。肯尼亚、埃塞俄比 亚等东非国家生产的鲜切花和玫瑰销往世界各地。 南非是非洲大陆经济最为发达的国家，设施园艺发 展水平相对较高，也是为数不多拥有现代化温室 的非洲国家之一，主要用于种植蔬菜和鲜切花（de nbsp; nbsp;7 nbsp; 新优品种 栽培管理 本期视点 产业市场 病虫防控 nbsp;7 nbsp; 产业广角 中 国 蔬 菜 nbsp; nbsp; CHINA VEGETABLES Visser amp; Dijkxhoorn，2012）。北非的埃及、阿尔及 利亚、摩洛哥等北部靠地中海沿岸诸国，利用温暖 的气候条件，发展简易设施进行番茄、辣椒、洋葱 等蔬菜生产，产品销往欧洲各国。近年来，世界粮 农组织和一些发达国家加大对西非设施农业的援助 和投入，帮助西非各国发展设施园艺，尼日利亚、 塞内加尔、科特迪瓦等国的蔬菜和水果产量持续增 长，番茄、菜豆、甜瓜、芒果等产品远销欧洲和海 湾国家。 2 国外设施园艺发展的特点与经验 2.1 单体温室大型化，温室结构轻简化 由于大型温室具有投资省、土地利用率高、 室内环境控制相对稳定、节能、便于机械化作业 和产业化生产等优点，发达国家在建造园艺作物 生产温室时，普遍趋于大型化、规模化。如美国加 利福尼亚州在沙漠地区建成的单体温室面积均在1 nbsp;hm 2 以上，主要用于番茄无土栽培生产，产量可达 75 kgm -2 。荷兰单体温室面积大多在4～5 hm 2 ， 最大能达数十公顷，生产温室典型布局方式是平行 三段式，温室北侧一般作为办公管理及设备用房 区，中间为操作车间区，南侧为作物生产区。温室 每个区域之间都通过自动感应门隔断，从办公区进 入生产温室，需要对体表进行严格的消毒。温室结 构大多采用Venlo型，园艺作物栽培模式为立体吊 线栽培，为了提高园艺作物长季节高产优质栽培效 果，温室结构高度由原来的4～5 m增加到目前的 nbsp;6.5～7.5 m。 在温室结构创新方面，发达国家非常注重温 室结构轻简化。以荷兰为代表的欧盟，在满足温室 荷载的基础上，普遍采用轻质高强度的新型材料， 可减少温室支撑结构和构件材料的遮光面积。如温 室天沟由传统的单层铁制材质改变为中空铝合金， 保温效果更好，且其平面尺寸小，有效增加温室内 采光。目前，中空铝合金天沟技术已广泛应用于不 同覆盖材料（PC板、玻璃、塑料薄膜等）的Venlo 型温室和哥特式温室；亦广泛应用于全开启温室和 大跨度连栋温室等各种结构类型的温室。 2.2 设施园艺产品生产由注重产量/p