祁連山北麓，在甘肅酒泉的戈壁灘上，一座座日光溫室鱗次櫛比。這里采用膜下滴灌、微噴灌、水肥一體化精準(zhǔn)灌溉，畝均用水量較大田節(jié)約了40%以上，按照年產(chǎn)量分析，每新建1畝戈壁日光溫室，相當(dāng)于增加了3～5畝耕地。日光溫室成為向戈壁要耕地、向節(jié)約要水源、向科技要產(chǎn)量的現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)。

近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的日臻成熟，資源節(jié)約、產(chǎn)出高效的設(shè)施農(nóng)業(yè)日漸受到青睞。

“與傳統(tǒng)露地農(nóng)業(yè)相比，設(shè)施農(nóng)業(yè)能避免糧菜爭(zhēng)地。繼續(xù)加大向設(shè)施農(nóng)業(yè)要食物的力度，保守估計(jì)能節(jié)省0.5億畝以上優(yōu)質(zhì)耕地。非耕地資源中也還有1500萬(wàn)～2000萬(wàn)畝可開(kāi)發(fā)用作設(shè)施農(nóng)業(yè)?！敝袊?guó)工程院院士李天來(lái)說(shuō)，發(fā)展高效集約的設(shè)施農(nóng)業(yè)，是我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵一步。

受訪(fǎng)專(zhuān)家表示，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)要堅(jiān)持走低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的中國(guó)特色發(fā)展之路，推動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，逐步實(shí)現(xiàn)集約化、商品化、產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。

蔬菜上樓

在遼寧省朝陽(yáng)市波羅赤鎮(zhèn)羊肚菌“智慧暖棚”里，一個(gè)個(gè)分布在溫室內(nèi)的傳感器，會(huì)對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，采集室內(nèi)溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)，并根據(jù)作物生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控。這套由李天來(lái)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的現(xiàn)代化溫室管理系統(tǒng)，可以按照設(shè)定自動(dòng)向生產(chǎn)者發(fā)送羊肚菌的生長(zhǎng)階段信息，自動(dòng)預(yù)警病害發(fā)生并識(shí)別病害……

“原來(lái)設(shè)施農(nóng)業(yè)是要解決吃飽，現(xiàn)在要解決的是吃好。當(dāng)前向智能轉(zhuǎn)型已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，溫室內(nèi)環(huán)境智能化控制是關(guān)鍵技術(shù)之一?！崩钐靵?lái)介紹。

我國(guó)是設(shè)施農(nóng)業(yè)第一大國(guó)。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)面積達(dá)4270萬(wàn)畝，占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的80％以上，其中設(shè)施蔬菜占比81％。

目前，超過(guò)一半的設(shè)施農(nóng)業(yè)以簡(jiǎn)易型為主，抗御自然災(zāi)害能力差，對(duì)設(shè)施內(nèi)溫、光、水、肥、氣等環(huán)境因子的調(diào)控能力不夠，正處于提質(zhì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。

有了溫室內(nèi)環(huán)境智能化控制技術(shù)加持，設(shè)施農(nóng)業(yè)不斷拓展發(fā)展空間。在甘肅的戈壁灘，當(dāng)?shù)卮蛟烊展鉁厥也⒁M(jìn)基質(zhì)栽培、水肥一體化、物聯(lián)網(wǎng)控制等技術(shù)，形成了數(shù)十萬(wàn)畝的戈壁農(nóng)業(yè)。李天來(lái)介紹，日光溫室是我國(guó)首創(chuàng)的智能化種植設(shè)施，是世界設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的成功案例之一。

在遼寧省大連市的一座植物工廠內(nèi)，蔬菜不是種在地里，而是“住”在“樓上”。不同顏色的LED燈光下，一層層植物種植架內(nèi)是不同種類(lèi)的蔬菜，生長(zhǎng)全過(guò)程不需要使用農(nóng)藥和激素。

“這些設(shè)施生產(chǎn)與露地生產(chǎn)結(jié)合，配合市場(chǎng)配置和運(yùn)輸流通體系，基本滿(mǎn)足了我國(guó)蔬菜的周年供應(yīng)，也讓北方老百姓冬天只能吃白菜、蘿卜和土豆的歷史一去不復(fù)返。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所所長(zhǎng)、研究員張友軍說(shuō)。

加快培育專(zhuān)用品種

一年四季能吃上綠色蔬菜，離不開(kāi)自主培育設(shè)施農(nóng)業(yè)品種的支撐。目前，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了黃瓜、辣椒的品種自由，“但部分高端設(shè)施蔬菜品種仍然依賴(lài)進(jìn)口。例如青花菜對(duì)外依賴(lài)度達(dá)95%，雜交胡蘿卜、菠菜、洋蔥等進(jìn)口依賴(lài)度90%以上。”遼寧省農(nóng)科院蔬菜研究所所長(zhǎng)劉愛(ài)群說(shuō)。

20世紀(jì)90年代以前，我國(guó)很少有設(shè)施農(nóng)業(yè)專(zhuān)用品種，以露地栽培品種移植為主，這些品種存在環(huán)境適應(yīng)性弱、品質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。從“八五”時(shí)期我國(guó)開(kāi)始研發(fā)設(shè)施農(nóng)業(yè)品種，以黃瓜、番茄、辣椒等蔬菜為主，黃瓜、辣椒進(jìn)展順利，番茄較為坎坷。劉愛(ài)群解釋?zhuān)氨臼兰o(jì)初我國(guó)對(duì)番茄育種已有一定研究成果。但2005年左右，黃化曲葉病毒陸續(xù)在全國(guó)各番茄主產(chǎn)區(qū)大規(guī)模暴發(fā)。此前，中國(guó)育種對(duì)此項(xiàng)病毒的抗性研究近乎為零。外國(guó)番茄種企占領(lǐng)市場(chǎng)后，國(guó)內(nèi)番茄育種經(jīng)歷了一場(chǎng)‘大洗牌’，發(fā)展受阻。”

蔬菜品種創(chuàng)制包括發(fā)現(xiàn)變異、創(chuàng)造變異、選擇變異和純化變異4個(gè)重要步驟，任一環(huán)節(jié)的缺位都會(huì)成為育種“卡脖子”問(wèn)題。“破解番茄等品種的育種難題，必須加快完善育種體系，發(fā)展先進(jìn)育種技術(shù)。”劉愛(ài)群說(shuō)。

中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員王立浩等建議，對(duì)設(shè)施專(zhuān)用品種進(jìn)行針對(duì)性技術(shù)攻關(guān)。

對(duì)進(jìn)口依賴(lài)度較高的種類(lèi)給予長(zhǎng)期投入，建立蔬菜生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等高端平臺(tái)；加強(qiáng)設(shè)施蔬菜新品種選育工作，尤其是選育可替代國(guó)外品種的高端設(shè)施蔬菜新品種，適應(yīng)設(shè)施栽培宜機(jī)化、智能化需求的品種。

加強(qiáng)優(yōu)異種質(zhì)資源的收集、開(kāi)展表型組和基因組結(jié)合的資源精準(zhǔn)鑒定，挖掘優(yōu)異等位基因變異，定向創(chuàng)新種質(zhì)；建立高通量基因型和表型數(shù)據(jù)庫(kù)。建立設(shè)施蔬菜相關(guān)性狀的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。

進(jìn)行蔬菜遺傳育種理論創(chuàng)新，特別是解析和設(shè)施栽培相關(guān)的抗性、環(huán)境適應(yīng)性等重要農(nóng)藝性狀形成的分子機(jī)制；推動(dòng)設(shè)施蔬菜育種關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)新型基因高效分型技術(shù)，構(gòu)建預(yù)測(cè)精度大幅度提高的全基因組選擇技術(shù)，開(kāi)展精準(zhǔn)智能設(shè)計(jì)育種研究等。

技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)低碳高效發(fā)展

在遼寧省凌源市，一座半圓形的節(jié)能日光溫室外，不見(jiàn)土墻和棉被，弧形結(jié)構(gòu)上覆蓋著一層可滑動(dòng)的巖棉彩鋼板，遠(yuǎn)程遙控便可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)窗換氣、透光。溫室內(nèi)，一條條水管縱橫交錯(cuò)，隱藏在茂盛的作物中，白天通過(guò)太陽(yáng)能給水系統(tǒng)蓄熱，夜晚放熱，實(shí)現(xiàn)晝夜溫度平衡。

我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)年溫差在40℃以上，低能耗、低成本、生態(tài)安全、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效，是我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。而兼具低成本與高產(chǎn)，須加大設(shè)施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化技術(shù)配套，加快相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

李天來(lái)建議，加強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群和標(biāo)準(zhǔn)化基地建設(shè)，構(gòu)建完整的產(chǎn)業(yè)鏈，完善金融、信息、技術(shù)、生產(chǎn)、安全等服務(wù)體系。

多位受訪(fǎng)專(zhuān)家表示，設(shè)施農(nóng)業(yè)也可向低產(chǎn)田發(fā)力，在確保生態(tài)安全的前提下，積極向沿海灘涂和礦山廢棄地拓展。加大設(shè)施蔬菜、西甜瓜、食用菌生產(chǎn)規(guī)模，適度發(fā)展設(shè)施果樹(shù)和花卉。