未來設施園藝科技暢想曲

設施園藝作為我國農業的重要組成部分，以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，成為農業現代化發展的必然要求。但從目前來看，我國部分地區在以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展的過程中，還存在諸多問題，亟須堅持以問題為導向，疏通數字化技術賦能產業發展堵點，以此支撐和服務農業設施園藝數字化改造和高效發展。

推動數字技術與農業生產經營深度融合，不僅是發展智慧農業的必然要求，同時也是建設農業強國、實現農業現代化的應有之義。習近平總書記強調：“要推動數字經濟和實體經濟融合發展，把握數字化、網絡化、智能化方向，推動制造業、服務業、農業等產業數字化，利用互聯網新技術對傳統產業進行全方位、全鏈條的改造，提高全要素生產率，發揮數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增作用。”這為我國農業產業數字化發展提供了科學指引。為深度貫徹落實習近平總書記重要講話精神，實現以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，需要堅持頂層設計、底層邏輯與實踐探索相結合。具體而言，要立足黨的頂層設計和我國農業發展規律，摸清我國農業設施園藝現階段的基本模式和發展特點，分析數字化技術賦能農業設施園藝高效發展的內在機理，找準數字化技術與農業設施園藝的契合點，從而推動農業設施園藝的數字化轉型。同時，要注重以問題為導向，錨定現階段以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展存在的各類局限性問題，突破制約農業設施園藝數字化發展的各類阻礙，從而保障農業設施園藝高效發展。

農業設施園藝數字化發展的必要性

農業設施園藝作為現代農業的重要形式，可通過人為干預性手段，為園藝作物生長提供適宜的空間環境，從而生產出優質的園藝作物，滿足我國現代化農業發展和消費者多元化的需求。近年來，隨著我國設施園藝機械化水平的不斷提升，設施園藝規模和效益呈現逐年遞增的發展態勢，極大地滿足了國民多元化的消費需求，有效地推動了農業經濟的增長。但相較于國外一流設施園藝而言，我國農業設施園藝的發展水平還較為滯后。數字化技術作為助力設施園藝高質量發展的關鍵一招，推動數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，不僅可以有效彌補我國農業設施園藝發展短板，還可以實現農業設施園藝作物精準化管控，提高設施園藝發展質效。

農業設施園藝的發展特點

設施園藝是“在露地不適于園藝作物生長的季節或地區，依托溫室等相關設施設備，人為地創設適宜園藝作物生長的環境，根據國民的多元化需求，有計劃地生產安全、優質、高產、高效的蔬菜、花卉、水果等園藝產品的一種環境調控農業”。在人為創設適宜作物生長環境的過程中，不僅需要以建筑工程、環境工程和生物工程等多學科理論知識為依托，還需要運用人工、機械或智能化技術對環境進行有機調控，從而為園藝作物提供適宜的光照、溫度、濕度、土壤、水分等環境要素。

正因如此，要實現設施園藝的高效發展，一是要加強各學科理論的深入研究，突破技術瓶頸，加強科研成果轉化更新，如進一步推進種質資源創新、設施建筑材料更新和灌溉技術改進等。緊跟作物栽培要求，不斷優化和創造作物生長的最佳空間環境，最大程度上降低或克服外界不良因素對作物生長的影響。二是要提高對設施園藝環境內部各要素控制的精準性，如運用人工智能、云計算等技術，實現對設施園藝溫度、濕度、病蟲害和作物生長情況的實時監測，及時針對各要素的變化情況制定應對決策，以此保障作物生產流程精準可控，從而提高優質作物的質量和產量，實現農業設施園藝經濟效益、社會效益和農業效益的大幅度提升。

數字化技術賦能農業設施園藝的內在機理

以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，其內在機理大致可分為三個主要方面，即資源利用綠色化、生產管理智能化、經營決策高效化。

一是資源利用綠色化。以數字化技術賦能農業設施園藝，能夠實現對各類生產資料更為高效率的統籌配置，以此突破傳統資源利用模式的局限性，緩解資源約束與農業生產之間的矛盾。例如，衡水市農業設施園藝通過引入一體化滴灌施肥系統，在保障作物生產需求的基礎上，實現了對水資源的高效運用和智能管控。

二是生產管理智能化。現代農業生產體系是農業高質量發展的基礎，以數字化技術賦能農業設施園藝，能夠依托大數據、物聯網等技術，實現設施園藝生產的智能化、信息化和自動化。以冀州現代農業融合創新基地的西紅柿大棚為例，其通過數字化技術和智能化設備，構建了溫濕度智能調控體系，既可以實現對西紅柿大棚溫度和濕度的實時監測，又可以根據監測數據對大棚內溫度和濕度進行一鍵調節，極大地降低了生產管理過程中的人力成本，提高了社會勞動生產率。

三是經營決策高效化。現代綜合農業市場體系需要綜合先進技術、資源利用、市場導向等多領域產業發展要素，而數字化技術能夠有效滿足現代化農業發展的要求，其既可以通過大數據了解市場需求，為設施園藝作物種植提供數據支撐，又可以推動設施園藝產業鏈延伸和產業融合發展。例如，衡水市的“數字果蔬”工程，通過搭建蔬菜產業大數據平臺，實現了設施園藝作物市場需求、種養、加工、倉儲和銷售的全鏈條數據資源控制，從而有效地推動了設施園藝高質量發展。

數字化技術賦能農業設施園藝的有關問題

缺乏整體產業發展謀劃

農業設施園藝的高效發展，需要做到對設施園藝產前、產中和產后整段產業鏈的全盤布局，但目前我國設施園藝相關政策體系主要面向產中環節，對產前和產后的發展政策供給較為缺乏。例如，鄭州市2024年頒布《鄭州市加快現代設施農業發展實施方案（2024—2030年）》，主要針對設施農業規模、機械化率和生產能力提出發展規劃和要求。政策內容只面向產中環節，缺乏對產前和產后兩個環節的政策指引，會使政策內容在貫徹落實過程中相對孤立，存在只注重設施園藝作物種植質效，而忽視市場需求預測和作物銷售數字化領域的弊病，難以形成完整的設施園藝產業鏈條，無法從系統性和整體性的角度指導農業設施園藝產業的數字化轉型和高質量發展。

數字基礎設施建設不足

數字基礎設施建設不足作為制約設施園藝數字化發展的重點問題，一方面會影響設施園藝的數字化進程，無法為設施園藝的高效發展提供相應的技術支撐。例如，我國各省市普遍存在的傳統設施園藝，其數字基礎設施建設程度不高，設施園藝內的作物育苗全過程需要依托人工技術進行操控，這勢必難以有效提高設施園藝作物的產量和質量。另一方面，隨著各地區數字農業的發展，數字基礎設施的建設程度將會影響數字資源的流向，破壞數字資源共享的格局，造成“數字鴻溝”逐漸擴大，使得不同地區設施園藝的發展差距逐步擴大。

造成數字基礎設施建設不足的原因，一是數字基礎設施發展統籌不足，發展總體較為粗放、系統性不強，各基礎設施間的互聯互通性差，未能形成數字化發展合力，空間布局結構不均衡。例如，設施園藝內部傳感器設備、云計算平臺和智能操控設備三者之間缺乏銜接性，難以為設施園藝作物的發展提供適宜的空間環境。二是數字基礎設施的核心技術水平亟待提升，部分數字基礎設施難以有效滿足設施園藝高效發展的需求，如設施園藝作物數字化模擬水平有待提升、傳感技術無法精準監測棚內動態變化等。

數字農業技術人才匱乏

設施園藝的發展需要依托多元學科理論知識，以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，更需要技術技能復合型人才的支撐，而我國新型農業主體的發展和培育正處于起步階段，目前大部分設施園藝的經營主體以傳統的小農戶和種養大戶為主，其主要依靠傳統設施園藝發展養護經驗，各類學科知識的理論素養不足，從而導致設施園藝的發展具有滯后性。具體而言，設施園藝的數字化發展作為一項復雜的系統性工程，在推進設施園藝數字化的各個環節中，都需要一定數量的高技術技能人才作為支撐。而從目前我國設施園藝發展的宏觀格局來看，一方面，數字農業技術人員匱乏，設施園藝數字化核心技術的攻關能力較弱；另一方面，囿于傳統農業經營主體自身的局限性，其對新技術的掌握、應用能力較弱，難以支撐設施園藝的數字化轉型。

數字化技術賦能設施園藝應用場景不充分

數字化技術賦能設施園藝應用場景，即以物聯網、云計算和大數據為依托，實現設施園藝從種植、養護到銷售的全流程智能化控制。因此，設施園藝應用場景的研發不僅能夠有效提高設施園藝的生產質效，還能極大地降低人力和物力資源成本，有效推動設施園藝的可持續發展。但我國部分地區存在設施園藝數字化應用場景不充分的問題，主要表現為僅注重設施園藝作物生產過程中數字化智能設備的使用，未能實現數據資源的共享，也未能同平臺建立有益的聯系，切斷了設施園藝上下游產業的溝通渠道，難以有效賦能設施園藝的產業鏈條。以上海市金山區為例，其設施園藝的數字化建設雖然高度注重數智化設備的研發，但忽略了智能化設備與平臺運行管理之間的關系，未能通過數據平臺進行資源聯通，無法形成以數字化為特點的農業產業新業態。

數字化技術賦能農業設施園藝的發展對策

加強頂層設計規劃引領

為破解缺乏整體產業發展規劃的問題，要發揮政策引領作用，政府部門應立足各地設施園藝發展現狀，做好數字化技術賦能設施園藝產業鏈的宏觀政策指引，通過強化頂層設計，實現對設施園藝產業數字化發展的全面規劃引領。具體而言，一是要立足各地設施園藝發展實際，找準數字化技術與設施園藝整條產業鏈融合的切入點，打通產前、產中和產后三個環節的堵點，打造縱向貫通、橫向聯通的農業產業管理應用“一張網”，因地制宜形成具有當地設施園藝發展特色的系統化政策實施方案；二是要做好統籌協調工作，從農業現代化建設、經濟高質量發展的高度，系統考量設施園藝的發展現狀，確定設施園藝數字化發展的整體思路，做好有關主體的協調、引導和動員工作，確保有關主體能夠積極配合設施園藝數字化發展的要求，下好保障設施園藝數字化發展的“一盤棋”。

完善數字配套設施服務

完善數字配套設施服務，需要堅持以問題為導向，破解數字設施發展統籌不足和核心水平亟待提升的關鍵性問題。基于此，一是需要各地區立足本土設施園藝發展要求，支持、鼓勵和引導設施園藝各相關主體，加強發展的協同性和統籌性，完善集產學研用為一體的數字基礎設施成果轉化體系。以云南省為例，云南省以《云南省設施農業現代化三年行動方案（2023—2025年）》為根本遵循，為本土設施農業提供資金支持、獎勵補貼，聯合云南省農科院和花卉技術推廣中心等多元主體，開展“智慧云花”試驗示范，有效地提升了數字配套設施服務水平。二是需要加強引育并舉，既要借鑒以荷蘭為代表的優秀設施農業發展案例，引進先進的設施農業基礎設施，又要加強核心技術攻關，提高數字配套設施服務的精準性，推動技術集成創新。

強化數字農業人才引育

強化數字農業人才引育是緩解數字農業技術人才匱乏的重要著力點。一方面，設施園藝的數字化轉型需要重視對數字農業人才的培養，國家應將該部分人才納入新型農業經營主體培育中，開設專業課程、注重實踐發展，為設施園藝的數字化轉型培養一批懂農業、有文化、會技術的復合型人才；另一方面，要發揮各地農業專家學者的作用，鼓勵各地專家學者深入設施園藝一線，對設施園藝農戶的技術和經營能力進行培訓，提高其對設施園藝數字化轉型的接受和應用能力。此外，要加強核心技術人才培養，加強對環境感知傳輸技術、溫濕度傳感技術、病蟲害監測技術和水肥一體化技術等關鍵性技術的研發，確保在設施園藝數字化進程中，各個環節、各個領域都有足夠的人才供給，為設施園藝的高效發展提供人才保障。

推進數字化技術與設施園藝深度融合

推進數字化技術與設施園藝深度融合，需要做到數字化技術對設施園藝的全面賦能，不僅需要注重智能化設備的研發和運用，如運用各類傳感技術對設施園藝環境進行監測，利用滴灌技術、智能通風技術、智能裝備系統控制技術控制大棚內部環境等，還需要不斷提升“云服務”水平，構建設施園藝場景式物聯網技術、數字化服務云平臺和產業化的融合服務體系。以江蘇省淮安市各縣區開發的“漣農云”大數據應用場景為例，淮安市依托各類傳感設備和互聯網技術，實現了對設施園藝內部環境的智能感知，從而能夠根據設施園藝數據，利用云端計算技術，指導未來設施園藝作物生產水平，實現各類作物的精準化生產、可控化種植、可視化管理和智能化決策。

智慧農業已經成為現代農業發展的重要趨勢，依托傳感器網絡、物聯網、大數據、云計算和人工智能等數字化技術，可以實現對農業作物生產全過程的智能化、精準化和高效化管理。以數字化技術賦能農業設施園藝高效發展，還需要立足于全面性、系統性視角，結合各地區農業設施園藝發展實際，加強核心技術攻關，錨定設施園藝數字化轉型過程中存在的各類問題，疏通堵點，構建設施園藝數字化發展新業態，從而更好地為我國農業現代化建設提供支撐，助推中國式現代化的發展。

（作者單位：拉薩市農業技術推廣總站）