中國是農耕文明歷史悠久的國家，設施園藝發(fā)展最早可追溯到2200多年前。秦朝（公元前221—前206年）《古文奇字》中記載“秦始皇密令人種瓜于驪山溝谷中溫處，瓜實成”。使人上書曰：“瓜冬有實”。此后西漢（公元前206—公元23年）《漢書補遺》中的《循吏傳》、唐朝（公元618—907年）王建的詩中、元朝（公元1279—1368年）王禎《農書》、明朝（公元1368—1644年）王世懋《學圃雜疏》等均有設施蔬菜栽培的記載，而且明朝北京地區(qū)已有黃瓜加溫溫室早熟栽培。清朝（公元1644—1911年）主要繼承了唐宋元明各朝設施園藝技術，產品主要供養(yǎng)皇家貴族富商，故發(fā)展緩慢。中華民國（公元1912—1949年）設施園藝有所發(fā)展，主要分布在大城市郊區(qū)，發(fā)展規(guī)模有限（安志信等，1990；李天來，2011）。盡管中國設施園藝發(fā)展歷史悠久，但真正大規(guī)模快速發(fā)展還是新中國成立以后，特別是近40年。

20世紀中葉以來，隨著生產關系的改變，中國大陸生產力得到了快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，設施園藝產業(yè)也得到了較快發(fā)展。

20世紀50年代，總結傳統(tǒng)設施園藝生產經驗，推進了風障、陽畦、加溫單屋面溫室蔬菜栽培技術的推廣應用。1954—1955年農業(yè)部組織全國教學、科研、生產單位的科技工作者20余人，對北京市郊區(qū)設施蔬菜栽培進行了深入調查總結，并出版了北京市郊區(qū)《陽畦蔬菜栽培》《溫室蔬菜栽培》等調查報告專著，推進了全國城市郊區(qū)以及特產區(qū)的設施園藝研究，為全國特別是北方地區(qū)設施蔬菜生產發(fā)展提供了借鑒，促進了陽畦、溫室蔬菜生產在北方大中城市近郊區(qū)迅速發(fā)展，對冬春淡季蔬菜供應起到了一定作用。

20世紀50年代末至60年代末，重點開展了單屋面土溫室改良和塑料薄膜大中小棚蔬菜生產技術研究，推動了這些類型設施蔬菜生產的發(fā)展（劉步洲和陳端生，1989）。50年代末改造了一面坡加溫土溫室，研發(fā)出北京改良式溫室、鞍山兩折式溫室、三折式溫室、立窗式溫室等單屋面加溫溫室，主要用于早春育苗和秋延后栽培；這一時期從日本引進農用聚氯乙烯（PVC）薄膜，并在小拱棚蔬菜早熟栽培試驗中應用獲得成功，此后上海和北京的塑料化工廠開始生產農用聚氯乙烯和聚乙烯（PE）薄膜。60年代初，北京、天津、上海等大城市郊區(qū)塑料中小拱棚、陽畦早春育苗和蔬菜春提早栽培快速發(fā)展。1965年長春市英俊公社福利大隊建造了中國大陸第一棟竹木結構塑料大棚，此后竹木結構、竹木水泥混合結構大棚在東北、華北、西北等地快速發(fā)展。到60年代末，中國北方大中城市郊區(qū)初步形成了由簡易覆蓋畦、風障畦、陽畦、大中小拱棚、單屋面溫室所構成的設施園藝生產體系，開展蔬菜育苗和春提早、秋延后栽培，為調節(jié)蔬菜周年均衡供應發(fā)揮了較大作用。

20世紀70年代至80年代末，重點開展了改良陽畦、塑料大棚、地膜覆蓋、普通日光溫室、第一代節(jié)能日光溫室園藝作物生產技術研究，探索了連棟玻璃溫室生產技術，推動了設施園藝的全面發(fā)展（劉步洲和陳端生，1989）。70年代初，改良了陽畦，進一步完善了塑料大棚蔬菜生產技術，特別是1975、1976和1978年農業(yè)部先后主持召開了第一、二、三次全國塑料大棚生產科研協(xié)作會議，總結交流了全國各地塑料大棚構造、性能以及蔬菜栽培技術等科研成果，推動了改良陽畦和大中小棚蔬菜生產的快速發(fā)展。1980年全國大中小棚面積約6667公頃，形成了中國塑料薄膜拱棚蔬菜生產的第一次發(fā)展高潮。1980年北京塑料研究所首先研制出低密度聚乙烯農膜（LDPE）；同年中國農業(yè)工程研究設計院設計出國產組裝式鍍鋅管架大棚，其“農用塑料棚裝配式鋼管骨架”1984年確定為國家標準，促進了推廣應用；1985年全國大中小棚約33335公頃，1988年增加到10.87萬公頃，由此形成了中國塑料薄膜拱棚蔬菜生產的第2次發(fā)展高潮。另一方面，1977年北京市玉淵潭公社建成2公頃中國大陸第一棟鋼結構連棟玻璃溫室，1979—1987年北京、哈爾濱、上海、深圳、烏魯木齊等地先后從日本、荷蘭、保加利亞、美國、意大利和羅馬尼亞等國家引進19公頃連棟玻璃溫室或塑料溫室，60%用于蔬菜生產，40%用于花卉生產，形成了中國第1次引進連棟溫室的高潮，但這類連棟溫室蔬菜生產成本高，效益差，生產難以為繼；這一時期還開展了蔬菜育苗技術改革和無土栽培研究。1978年從日本引進了高壓低密度聚乙烯薄膜（LDPE）、地膜覆蓋機具及地膜覆蓋新技術，1979年開始在華北、東北、西北及長江流域地區(qū)糧、棉、油、菜等40多種作物上試驗示范和推廣，早熟增產效果顯著。80年代初，遼寧省海城和瓦房店等地農民在自家庭院建造了以塑料薄膜為透明覆蓋物的棚室，冬季不加溫生產蔬菜獲得成功；此后沈陽農業(yè)大學專家會同海城市農業(yè)技術人員在感王鎮(zhèn)總結了這種棚室類型，并于80年代中期在農用耕地上建造應用，被稱之為“感王式”日光溫室，這是最早的普通日光溫室類型；在此基礎上，按冬至日中午合理采光理論研制出海城式節(jié)能日光溫室及其蔬菜生產配套技術在當?shù)赝茝V應用；同時瓦房店農民設計建造了瓦房店琴弦式（懸索式）日光溫室；80年代末鞍山市園藝所研制出鞍Ⅱ型節(jié)能日光溫室，由此已研制出第一代節(jié)能日光溫室的基本類型，其中海城式和鞍Ⅱ型節(jié)能日光溫室夜間最大室內外溫差25℃，開創(chuàng)了最低氣溫–20℃以上地區(qū)不加溫冬季生產黃瓜的先例，實現(xiàn)了黃瓜+韭菜年產量15.0萬kg/公頃，是溫室蔬菜生產史上的重大突破，令世人矚目。中國一些省市區(qū)和大城市制訂了設施園藝發(fā)展規(guī)劃（1986—1990），并拓展到果樹、花卉和食用菌等作物，促進了設施園藝的全面發(fā)展（谷元昌和肖韻琴，1983）。

20世紀90年代至21世紀前10年，進一步優(yōu)化節(jié)能日光溫室，開發(fā)了遮陽避雨棚、連棟塑料大棚，又一次引進國外連棟溫室，促進了設施園藝的整體提升（李天來，2005，2011；李天來等，2006）。90年代初，進一步優(yōu)化了第一代節(jié)能日光溫室及其蔬菜栽培技術，實現(xiàn)了番茄和黃瓜最高年產量22.5萬kg/公頃；山東、河北、河南、黑龍江、內蒙古等地經引進和改造，研發(fā)出適于當?shù)氐牡谝淮?jié)能日光溫室類型。一些地區(qū)制訂了設施園藝發(fā)展規(guī)劃（1990—2000年），并編寫《中國設施園藝的現(xiàn)狀及2000年的發(fā)展》。1996—2000年沈陽農業(yè)大學設施園藝團隊按照冬至日合理采光區(qū)段理論又研制成功第二代節(jié)能日光溫室及蔬菜高產優(yōu)質配套栽培技術體系，使夜間室內外最大溫差提高到30℃，實現(xiàn)了最低氣溫–25℃以上地區(qū)冬季不加溫番茄和黃瓜最高年產量30.0萬kg/公頃；此后山東、河北、陜西、內蒙古、江蘇、河南等地研制出適于當?shù)氐牡诙?jié)能日光溫室類型。2007年創(chuàng)新了日光溫室節(jié)能設計理論與方法，按照冬至日合理太陽能截獲理論又研制成功第三代節(jié)能日光溫室及其蔬菜高產優(yōu)質配套栽培技術體系，使夜間室內外最大溫差進一步提高到35℃，實現(xiàn)了最低氣溫–28℃以上地區(qū)冬季不加溫最高年產番茄和黃瓜37.5萬kg/公頃。日光溫室自1983年開始發(fā)展，至1990年僅有2.2萬公頃，2000年發(fā)展到38萬公頃，2010年發(fā)展到80余萬公頃。日光溫室的快速發(fā)展，為解決中國北方地區(qū)蔬菜周年均衡供應和促進農民增收做出了重大貢獻。與此同時，伴隨著中國工廠化高效農業(yè)示范工程項目的實施，1996—2000年，一些地區(qū)第二次興起了引進國外連棟溫室的高潮，4年間從荷蘭、法國、西班牙、以色列、美國、韓國、中國臺灣、日本、加拿大、意大利等引進了201.6公頃，并引進了外遮陽、內覆蓋、水簾降溫、滾動苗床、行走式噴水車、行走式采摘車、計算機管理系統(tǒng)和水培系統(tǒng)等配套設備，還引進了配套品種及專家管理系統(tǒng)，有的地方聘用了國外專家。但這些連棟溫室除少數(shù)生產花卉的之外，生產蔬菜的絕大多數(shù)難以為繼。通過引進消化吸收，中國根據不同地區(qū)氣候特點自行設計建造了一批連棟溫室。另外，90年代后，研制出遮陽避雨棚、各種類型單棟和連棟塑料大棚，進一步促進了設施園藝產業(yè)的快速發(fā)展，1995年全國大中塑料拱棚僅有18.7萬公頃，2000年發(fā)展到近70萬公頃，5年增加了2.7倍；2010年，發(fā)展到150多萬公頃，15年間增加了近8倍。

2010年以來，開展了現(xiàn)代節(jié)能日光溫室、節(jié)能塑料大棚研究，引進和研制了超大型連棟玻璃溫室，探索了植物工廠生產技術，開發(fā)了宜機化生產模式，進一步提升了設施園藝生產水平（郭世榮等，2012；孫錦等，2019）。持續(xù)優(yōu)化了第三代節(jié)能日光溫室園藝作物生產技術，實現(xiàn)了最低氣溫–28℃以上地區(qū)番茄和黃瓜年最高產45.0萬kg/公頃的突破；2014年農業(yè)部頒布了《全國設施蔬菜重點發(fā)展區(qū)域規(guī)劃（2015—2020）》；開展了節(jié)能日光溫室裝配化、環(huán)境調控自動化和物聯(lián)網化、作物生產宜機化、生產管理信息化等技術創(chuàng)新，提升了節(jié)能日光溫室環(huán)境調控能力和機械化生產水平，提高了勞動生產率；研發(fā)了宜機化保溫塑料大棚；引進和自行設計建造了一批7~30公頃的超大型連棟溫室，但這種溫室難以取得生產效益。探索并展示了植物工廠生產技術，開發(fā)了農機農藝融合的宜機化設施蔬菜栽培模式與技術。

1、設施園藝產業(yè)發(fā)展的成就

60年來，中國設施園藝快速發(fā)展，特別是近40年（圖1）。截至2022年中國設施園藝總面積280多萬公頃畝，占世界設施總面積的80%以上。其中，日光溫室81萬公頃（占29%），大中棚152萬公頃（占53%），大型連棟溫室1.8萬公頃（占0.6%），小拱棚51萬公頃（占17.4%）。在這些設施中，蔬菜（含食用菌）、果樹和花卉種植面積分別占81%、11%和7%。設施種植業(yè)為中國經濟社會發(fā)展和人們生活水平提高做出了重要的歷史貢獻（李天來，2005；郭世榮等，2012；劉鳳之等，2021）。

（1）解決了中國蔬菜周年均衡供應問題，豐富了水果和花卉市場

20世紀80年代以前，中國北方冬淡季蔬菜市場以白菜、蘿卜、馬鈴薯等耐貯蔬菜為主，南方夏淡季蔬菜市場以葉菜為主，蔬菜市場是“要啥沒啥”；隨著設施蔬菜的快速發(fā)展，蔬菜供應得到顯著改善，目前設施蔬菜（含設施食用菌）生產面積近234萬公頃，年產量2.65億t，占蔬菜食用菌總生產量的1/3，占商品菜50%以上，年人均近190kg，實現(xiàn)了一年四季“要啥有啥”，很好地解決了蔬菜和食用菌周年均衡供應問題；核果類、漿果類、熱帶果樹等不耐貯運果樹以及西瓜甜瓜的設施生產，豐富了周年果盤子，目前設施水果和西瓜甜瓜年產量近0.5億t，年人均35kg，豐富了不耐貯運瓜果的市場供應；設施花卉發(fā)展迅猛，面積已達近20萬公頃，滿足了人們對高檔花卉的需求，美化了家庭環(huán)境。

（2）促進了農民增收，助力了脫貧攻堅

目前中國設施園藝產業(yè)產值超過1.4萬億元，占園藝總產值2/5以上，占農業(yè)總產值1/4以上，占農牧漁業(yè)總產值1/8以上，用不足3%的耕地生產出種植業(yè)總產值25.3%的產品，其經濟效益是大田作物的20倍以上、是露地園藝作物的4~5倍。據測算，在設施蔬菜重點產區(qū)，設施蔬菜產業(yè)對農民人均年收入貢獻額超過1萬元，占比農民人均年純收入超過90%，實現(xiàn)了“一畝棚菜二十畝糧”的高效益，一棚蔬菜、一棚食用菌當年可脫貧，成為穩(wěn)定農民增收和助力脫貧的支柱產業(yè)。

（3）帶動了相關產業(yè)發(fā)展、提供了大量就業(yè)崗位

設施園藝產業(yè)需要建材、薄膜、肥料、農藥、種苗、環(huán)境控制設備、小型農業(yè)機械和貯運等產業(yè)的支撐，因此它的發(fā)展也帶動了這些產業(yè)的快速發(fā)展，估算年產值達4500億元以上，提供就業(yè)崗位2000萬個以上；同時設施園藝又是一個勞動密集型產業(yè)，就業(yè)崗位可比大田作物增加15倍以上，比露地園藝生產增加4倍以上。目前估算設施園藝產業(yè)可提供就業(yè)崗位7000萬個以上。

（4）拓展了作物種植時空、實現(xiàn)了資源高效利用

設施園藝實現(xiàn)了非耕地和冬閑耕地的高效利用，使一些荒坡、戈壁、荒灘變成了園藝作物周年高效生產的高效田，寒冷地區(qū)復種指數(shù)提高一倍，加之設施園藝作物的高產效應，可節(jié)省園藝作物優(yōu)質用地200萬公頃以上；設施園藝作物的節(jié)水灌溉，可實現(xiàn)生產1萬kg果菜耗水200t的節(jié)水目標，較露地蔬菜節(jié)水50%以上；農業(yè)廢棄物的基質化和肥料化，實現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境與資源利用的高效益。

（5）節(jié)能減排效果顯著，減輕了環(huán)境污染

中國以不加溫節(jié)能日光溫室為主體的設施園藝，避免了加溫所帶來的能源消耗和CO2過量排放問題，據估算：80萬公頃日光溫室較連棟玻璃溫室每年可節(jié)煤7.8億t以上，約占全國煤炭消耗量的1/6，減排CO215億t以上，顯著減少了環(huán)境污染。

總之，設施種植業(yè)是一個一舉多得的產業(yè)，已經在中國社會經濟發(fā)展中做出了歷史性貢獻。

2、設施園藝科技發(fā)展的成就

（1）設施園藝科研項目逐年增多

20世紀80年代以前，設施園藝領域極少有縱向科研課題。“六五”和“七五”期間農業(yè)部設立了塑料大棚方面科技攻關項目，遼寧省“123”工程海城試點縣建設中設立了日光溫室蔬菜生產技術研究課題，當時地方政府設立的設施園藝方面科研課題極少。“八五”期間農業(yè)部設立了設施蔬菜生產關鍵技術研究重點項目，包括無土栽培、工廠化育苗、日光溫室結構設計及蔬菜栽培等課題；同時設立了日光溫室蔬菜生產技術推廣項目。“九五”期間，科技部設立了工廠化高效農業(yè)示范工程項目，重點在遼寧、北京、上海、浙江、廣東實施；各省均增加了設施園藝方面科技創(chuàng)新項目。

“十五”至“十二五”期間，科技部在設施園藝方面不僅設立了科技支撐計劃項目，還設立了“863”項目和“973”項目。“十三五”期間，科技部設立了設施園藝減肥減藥、設施果實類蔬菜高產生理基礎、設施生產關鍵技術、蔬菜優(yōu)質輕簡高效生產技術等項目。此外，這一期間設施園藝領域的國家自然科學基金項目也不斷增加。據不完全統(tǒng)計，近20年，科技部立項資助科技項目（包括“863”、“973”、國家科技攻關計劃、國家科技支撐計劃、農業(yè)科技成果轉化資金支持、國家星火計劃、科技基礎工作專項、國家科技推廣、國家重點研發(fā)計劃等）總經費近4億元；國家自然科學基金委員會立項資助科技項目總經費2.2655億元（表1）；農業(yè)農村部立項資助科技項目（包括公益性行業(yè)科研專項、轉基因重大專項、現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系崗位科學家專項、現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系試驗站站長專項、“948”計劃、農業(yè)部跨越計劃等）總經費約2.8億元；各省市自治區(qū)立項資助科技項目總經費超3.7億元。這些項目為中國設施園藝產業(yè)發(fā)展提供了重要科技支撐。

（2） 科技成果效益顯著

獲得省部級以上獎勵的科技成果：截至2021年，設施園藝領域獲得國家級獎勵22項，其中全國科學大會獎1項，國家自然科學獎二等獎1項，國家科技進步獎一等獎1項、二等獎13項、三等獎4項。獲得部級各類科技獎勵23項，其中一等獎10項、二等獎9項、三等獎4項。獲得省級各類科技獎勵356項，其中一等獎41項、二等獎121項、三等獎194項（表2）。這些獎勵成果創(chuàng)造了巨大的經濟、社會和生態(tài)效益。

發(fā)表的學術論文：目前設施園藝領域在中文期刊上發(fā)表的論文10萬余篇；在SCI收錄外文期刊上發(fā)表的論文約2400余篇。研究涉及的設施主要集中于日光溫室、溫室與大棚，研究的作物種類集中于番茄、黃瓜等，研究的方向集中于產量與品質。中國設施園藝研究論文發(fā)表數(shù)量和質量的大體分3個階段：第1階段是20世紀80年代至90年代初的數(shù)量緩慢增加階段，年發(fā)文量80年代初僅為70余篇，1986年上升到370余篇，1993年上升到500余篇；第2階段是1993年至2014年的數(shù)量激增階段，年發(fā)文量從1993年的500余篇增加到2014年的6000余篇；第3階段是2015年至今的質量提升階段，雖然論文總數(shù)量有所回落，但質量快速提升。

獲得的授權專利：中國知網中收錄的設施園藝領域國家專利共126923件，其中實用新型專利53945件，發(fā)明專利72978件。從趨勢上看，2008年后專利數(shù)增加較快，其中發(fā)明專利涉及的主要關鍵詞為：種植方法（6930）、栽培方法（4613）、支撐桿（2558）、支撐架（2333）、連接桿（1661）、制備方法（1638）、繁殖器官（1616）、培育方法（1553）、溫室大棚（1528）、嫁接材料（1418）、控制器（1379）、固定桿（1359）、支撐板（1206）、營養(yǎng)土（1173）、種植槽（1163）、日光溫室（1157）、營養(yǎng)液（1138）、培養(yǎng)料（1075）、育苗方法（994）、遮陽網（983）、伸縮桿（980）等。

育成的設施專用品種：21世紀以前，極少有中國自主育成的設施專用園藝作物品種。進入21世紀之后，已經育成一批設施專用園藝作物品種。2002年至今，中國與設施種植相關的主要園藝作物育成品種（不區(qū)分露地/設施）大體為：番茄3363個、辣椒5661個、茄子194個、甜瓜2426個、西瓜3675個、黃瓜2085個、櫻桃41個、草莓292個、食用菌109個（圖2）。

（3）主要創(chuàng)新成就

60年來，中國園藝設施裝備及環(huán)境調控科技工作者在總結傳統(tǒng)風障畦、陽畦、土溫室等簡易設施和引進國外先進設施的基礎上，不斷開拓，走出一條低成本節(jié)能高效的中國特色設施園藝發(fā)展之路，成效顯著（張福墁，2002；喻景權，2011）。

溫室裝備創(chuàng)新：20世紀50年代末至70年代，改造了傳統(tǒng)土溫室，研制出北京改良式、鞍山式等單屋面加溫溫室，實現(xiàn)了春季蔬菜的提早育苗和秋延后生產；80年代研制出第一代節(jié)能日光溫室，開創(chuàng)了夜間最低氣溫–20℃以上地區(qū)冬季不加溫生產喜溫果菜的先例；90年代研制出第二代節(jié)能日光溫室，將喜溫果菜冬季不加溫生產區(qū)向北推移1個緯度；本世紀前10年研制出第三代節(jié)能日光溫室，又將喜溫果菜冬季不加溫生產區(qū)向北推移1個緯度；2010年以來，進一步優(yōu)化節(jié)能日光溫室，初步研制出第一代現(xiàn)代節(jié)能日光溫室，使溫室性能和宜機化生產水平進一步提高，又將喜溫果菜不加溫生產區(qū)向北推移1個緯度。20世紀70年代，研制出中國第一棟連棟玻璃溫室；20世紀90年代，在引進國外連棟溫室的基礎上，研制出塑料薄膜連棟溫室，并于本世紀初研制出連棟玻璃溫室；此后研制出植物工廠配套設施設備，充分展示了設施園藝的生產能力及水平。

塑料大棚研制：20世紀60年代，研制出竹木結構、竹木混泥土混合結構塑料大棚，實現(xiàn)了提和延后各1個月生產蔬菜的效果；70年代研制出鋼骨架塑料大棚，80年代研制出管架裝配式塑料大棚，90年代研制出遮陽防雨大棚和連棟塑料大棚，進一步提高了大棚的性能，增強了生產能力；本世紀以來進一步優(yōu)化了單棟和連棟塑料大棚結構，并研制出大跨度塑料大棚及節(jié)能塑料大棚，提高了大棚抗災害性天氣的能力，延長了作物種植期，提高了宜機化水平。

設施配套裝備研制：20世紀90年代開始，陸續(xù)研制出各種類型環(huán)境調控裝備。90年代研制出動卷簾機、手動卷膜器、臨時加溫熱風爐等環(huán)境調控設備；本世紀前10年研制出水肥一體化系統(tǒng)、電動卷膜器、遮陽系統(tǒng)、內保溫系統(tǒng)、環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)；最近10年，研制出主動蓄熱系統(tǒng)、人工補光系統(tǒng)、CO2施肥系統(tǒng)、淺層地熱交換系統(tǒng)、環(huán)境自動控制系統(tǒng)、物聯(lián)網管理系統(tǒng)等，提升了設園藝現(xiàn)代化水平。

設施蔬菜專用品種選育：20世紀80年代以前，中國沒有設施園藝作物專用品種，設施內種植的品種均是從露地品種中篩選出來的。隨著設施園藝的發(fā)展，90年代后中國開展了設施專用品種研究。自90年代初，荷蘭、以色列、美國、日本、韓國等一些種子商家紛紛進入中國設施蔬菜種子市場，這一時期中國設施蔬菜許多品種換成了國外品種。本世紀初，經過近10年眾多育種工作者的努力，陸續(xù)推出一批中國自主的設施專用黃瓜、番茄、辣椒、茄子、西葫蘆、甜瓜、油桃、櫻桃、草莓等品種，這些品種基本適合中國設施栽培。另外，還選育出一些特殊抗性砧木品種，如抗線蟲病和抗鹽能力強的黃瓜、番茄砧木等，極大地增強了中國設施園藝作物抗逆生產能力。但中國設施園藝作物專用品種選育起步晚，許多品種與國外優(yōu)良品種還存在一定差距，需要今后不懈努力。

設施蔬菜土壤障礙綜合防控：隨著設施蔬菜發(fā)展年限增長，土壤障礙發(fā)生越來越重。20世紀90年代開始，設施蔬菜土壤障礙問題受到廣泛關注，進行了大量研究。研究表明，目前中國設施蔬菜土壤障礙主要由不合理施肥和作物連作雙重因素所導致，甚至不合理施肥因素已經超過作物連作因素。其主要原因有三方面，一是土壤理化性質劣變，二是土壤生物系統(tǒng)失衡，三是自毒分泌物積累。在此基礎上，研制出設施蔬菜土壤障礙綜合防控策略及技術，即：健康土壤保育策略及技術；輕度土壤障礙修復策略及技術；重度土壤障礙回避策略及技術。

設施蔬菜亞逆境生育障礙調控：中國主要以低成本節(jié)能簡易設施為主，因此設施中作物亞逆境障礙經常發(fā)生，影響產量和品質。自20世紀80年代以來，設施蔬菜亞逆境生育障礙調控研究一直受到人們重視。80年代開始研究番茄花器官脫落問題，目前已明確其脫落機理，研制出防控脫落的技術；同時探討了番茄果實畸形防控技術，明確了導致畸形的因素，解析了形成機制，研制出防控技術；90年代開始研究主要果菜光合逆境障礙防控技術，探析了光溫亞逆境環(huán)境影響主要果菜作物光合作用的機制，研發(fā)了具有一定調控作用的關鍵技術。設施蔬菜亞逆境障礙防控技術的研究成果為中國設施蔬菜節(jié)能綠色高效生產提供了技術支撐。

設施園藝作物生產技術：設施蔬菜生產技術一直是研究的熱點。20世紀80年代以前，主要開展了塑料薄膜大中小棚、立壕子（改良陽畦）、地膜覆蓋等蔬菜高產高效生產技術研究，但許多栽培模式與技術參照了露地栽培；70年代末開始蔬菜工廠化育苗探索，改革了傳統(tǒng)育苗方式，提升了育苗效率與質量。80年代中期開始研究日光溫室園藝作物生產技術，蔬菜最高年產達到15.0萬kg/公頃；90年代初，集成品種、育苗、肥水管理、植保等技術，創(chuàng)建了第一代節(jié)能日光溫室園藝作物生產技術體系，主要果菜類蔬菜最高年產達到22.5萬kg/公頃以上；90年代后期，突破了第二代節(jié)能日光溫室園藝作物生產關鍵技術，主要果菜類蔬菜最高年產量達到30萬kg/公頃以上；本世紀前10年，研制出第三代節(jié)能日光溫室園藝作物生產關鍵技術，主要果菜類蔬菜最高年產達到37.5萬kg/公頃以上；近10年，進一步優(yōu)化了設施園藝作物綠色優(yōu)質高產栽培技術，主要果菜類蔬菜最高年畝產達到45萬kg/公頃以上。此外，研制出蔬菜工廠化育苗技術體系，育苗效率及質量已達到世界先進水平；設施蔬菜營養(yǎng)基質栽培、果樹限根栽培、簡易低成本無土栽培、立體栽培等技術不斷取得創(chuàng)新；連棟玻璃溫室主要果菜綠色優(yōu)質高產栽培技術體系不斷取得新突破，使蔬菜最高年產達到45萬kg/公頃以上；植物工廠作物栽培技術不斷創(chuàng)新與熟化；園藝作物綠色防控技術體系不斷完善；主要設施園藝作物栽培管理專家系統(tǒng)得到系統(tǒng)研究，目前已推出一批軟件。

3、設施園藝人才培養(yǎng)的成就

21世紀以前，中國設施園藝人才培養(yǎng)主要依賴園藝類專業(yè)，建國初期15所農業(yè)院校建有果樹蔬菜專業(yè)，1952年發(fā)展為28所農業(yè)高校設有果樹蔬菜專業(yè)，1957年果樹蔬菜專業(yè)改為果樹專業(yè)和蔬菜專業(yè)；1956年個別院校開始招收果樹和蔬菜研究生；1977年恢復高考后，不僅果樹專業(yè)和蔬菜專業(yè)得到快速發(fā)展，而且拓展了觀賞園藝專業(yè)；1998年果樹、蔬菜和觀賞園藝3個專業(yè)合并為園藝專業(yè)。1981年全國設立了1個果樹學博士學位授權點，2個蔬菜學博士學位授權點；目前全國70多所院校設有園藝專業(yè)，36所院校設有碩士點，21所院校設有博士點。在園藝人才培養(yǎng)中，北方許多院校開設了《蔬菜保護地栽培》和《設施園藝學》課程；1961年北京農業(yè)大學（現(xiàn)中國農業(yè)大學）主編出版了首部高等農業(yè)院校試用教材《蔬菜栽培學下冊——保護地栽培》；1978年仍由北京農業(yè)大學主編出版了全國高等農業(yè)院校統(tǒng)編教材《蔬菜栽培學——保護地栽培》；2001年主編出版了中國首部《設施園藝學》統(tǒng)編教材；而后又出版了《無土栽培學》教材等。

隨著設施園藝產業(yè)的快速發(fā)展，原有的園藝專業(yè)人才培養(yǎng)已經不能滿足需求。為此，2003年教育部批準設立了設施農業(yè)科學與工程本科專業(yè)，目前已有46所高校設有這一專業(yè)；先后出版了《溫室建筑力學基礎》《園藝設施學》《設施環(huán)境工程學》《溫室設計與建造》《設施園藝作物栽培學》等10余部專業(yè)教材；另有137所高職專科院校設有相關專業(yè)；同時，2002年起在園藝學一級學科下陸續(xù)設立了設施園藝學碩士和博士學科，目前全國有35個碩士學科方向、21個博士學科方向、18個博士后流動站方向（圖3）。此外，由于設施園藝是交叉學科，農業(yè)工程領域許多專業(yè)也為設施園藝產業(yè)培養(yǎng)了一些本科、碩士和博士人才。

據不完全統(tǒng)計，目前全國設施農業(yè)科學與工程專業(yè)本科在校生約10780人，畢業(yè)生約26720人；設施園藝學碩士在校生約780人，畢業(yè)生約3950人；博士在校生約180人，畢業(yè)生約1020人；博士后在站約50余人，出站約190余人（圖4）。

4、設施園藝研究平臺與團隊建設成就

（1）設施園藝省部級以上科技平臺建設

盡管近些年來中國設施園藝科技創(chuàng)新平臺建設得到一定強化，但仍難適應設施園藝產業(yè)發(fā)展需求。目前中國還沒有獨立的設施園藝全國重點實驗室，僅有一個國家地方聯(lián)合工程中心，以及8個含有設施園藝方向的各類國家級平臺（表3）。有獨立的省部級設施園藝科研平臺36個，含有設施園藝方向的省部級科研平臺21個。

（2）設施園藝科教隊伍和學術組織建設

隨著設施園藝產業(yè)的發(fā)展，中國設施園藝科教隊伍不斷壯大。目前全國從事設施園藝教學、科研和技術推廣等方面科技人員超過2500人。其中在園藝學科內從事設施園藝教學和科研人員超過1000人，其中高級職稱人員占比超過50%；在其他學科內（農業(yè)工程、農業(yè)資源與環(huán)境、植保等學科）從事設施園藝教學和科研的人員約有500余人；在各級政府部門從事設施園藝科技推廣的人員應在1000人左右。此外，目前中國從事設施園藝相關生產的企業(yè)超1020家，從事設施園藝的企業(yè)技術人員超過1萬人。

1979年組建中國農業(yè)工程學會，隨之設立了設施園藝工程專業(yè)委員會；隨著設施園藝產業(yè)的快速發(fā)展，2002年中國園藝學會設立了設施園藝分會；此外，1988年中國塑料加工工業(yè)協(xié)會設立了農用薄膜專業(yè)委員會，2014年中國農機化協(xié)會下設了設施農業(yè)分會。此外許多省市區(qū)也分別在園藝學會或農業(yè)工程學會下面設有設施園藝專業(yè)委員會或分會。

1、中國設施園藝的發(fā)展?jié)摿?/span>

從產業(yè)規(guī)模潛力看，目前全國蔬菜播種面積2146.67萬公頃，其中設施蔬菜（含食用菌）233.33萬公頃，用3%的耕地生產出25.3%蔬菜產品；若設施蔬菜面積再增一倍，可減少露地蔬菜播種面積667萬公頃。設施蔬菜周年生產空閑期和產出率還有30%提升潛力。綜合起來，保守估計中國蔬菜生產用地尚有333萬公頃以上節(jié)省潛力。

從資源拓展看，中國沿海灘涂和礦山廢棄地開發(fā)潛力巨大，戈壁沙漠及荒山荒坡在確保生態(tài)環(huán)境安全條件下也有適量開發(fā)潛力，可開發(fā)100~133萬公頃用作設施蔬菜、瓜果和花卉等生產。另外果樹上山政策為設施果樹高效利用荒山荒坡提供了保障。

從產業(yè)提升看，中國設施園藝產品商品率尚有8%~10%的提升空間；產品貯運營銷中的損失率可降低15個百分點以上；外觀品質可提升30%以上；采后分級包裝提升商品價值也有較大潛力。

2、中國設施園藝發(fā)展的主要任務

要堅持走中國特色設施園藝發(fā)展之路。中國絕大多數(shù)地區(qū)溫度年較差在50℃以上，不能照搬荷蘭等一些國家高耗能高投入的設施園藝發(fā)展之路。中國必須堅持走以日光溫室和單棟、連棟塑料大棚為主體的“低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產優(yōu)質高效”的中國特色設施園藝發(fā)展之路，不可發(fā)展能耗大的設施園藝產業(yè)，避免盲目發(fā)展貪大求洋的形象工程。

要堅持設施園藝規(guī)模拓展的基本原則。一是堅持不與主糧爭地和生態(tài)優(yōu)先原則。要高效利用中低產普通耕地，積極開發(fā)沿海荒灘和礦山廢棄非耕地，謹慎開發(fā)干旱少雨生態(tài)脆弱的戈壁沙漠非耕地，為確保糧食安全節(jié)省更多良田。二是明確中國設施種植業(yè)的規(guī)模拓展領域。優(yōu)先拓展設施蔬菜、西瓜甜瓜和食用菌規(guī)模；積極發(fā)展設施果樹和花卉，滿足人們對高檔水果和花卉的需求；大力拓展設施中藥材等其他經濟作物，適應大健康戰(zhàn)略需求。

要加快設施園藝產業(yè)提質增效和提檔升級步伐。要實施設施園藝提質增效工程，強化產業(yè)集群和標準化基地建設，制定適合不同地區(qū)的設施類型標準，改造不符合標準的設施和設備，構建完整的產業(yè)鏈，建好金融、信息、技術、生產、安全等完整的服務體系，實現(xiàn)設施建造及環(huán)控標準化，生產管理輕簡化，資源利用高效化，產品質量優(yōu)質化。

要強化科技創(chuàng)新和科技隊伍建設。一是強化科技創(chuàng)新，加快建設一批適應南北方設施園藝發(fā)展的國家級和省部級科技創(chuàng)新平臺；持續(xù)設立現(xiàn)代設施結構優(yōu)化設計、環(huán)境智能化調控、園藝作物輕簡化生產、生長發(fā)育障礙綠色防控等一體化的科技創(chuàng)新專項，加快中國特色設施園藝提質增效集成技術創(chuàng)新，聚焦現(xiàn)代設施園藝關鍵技術突破，積極開展設施園藝智能化技術探索，實現(xiàn)設施裝配化、環(huán)控自動化、品種專用化、生產機械化、產品標準化、管理智慧化。二是強化科技隊伍建設，要建設一批設施園藝人才培養(yǎng)優(yōu)勢學科，加快設施園藝科技創(chuàng)新及實用人才培養(yǎng)體系建設。（完）

作者：李天來，齊明芳，孟思達

單位：沈陽農業(yè)大學園藝學院，設施園藝教育部重點實驗室

來源：園藝學報，2022，49(10)