農業(yè)不僅提供糧食、副食品、工業(yè)原料、資金和出口物資，還是國家經濟建設和社會發(fā)展的重要支撐。高標準設施農業(yè)可以運用農業(yè)科技創(chuàng)新技術，加強農作物防災減災能力，提高土地資源的可持續(xù)利用和改善農業(yè)生產條件讓糧食高產出，并且一定程度上能夠有效解決人口老齡化所帶來的勞動力短缺等問題。在設施農業(yè)發(fā)展日益凸顯的時代，國內外研究學者開始重點關注高標準設施農業(yè)的發(fā)展路徑。

由于資源稟賦和發(fā)展水平的不同，農業(yè)現代化的發(fā)展道路也各有差異，國內不同地區(qū)設施農業(yè)建設模式也存在著較大的差異。隨著我國設施農業(yè)的不斷深入發(fā)展，目前中國各個省份都在依靠區(qū)域優(yōu)勢，因地制宜打造特色農業(yè)、數字農業(yè)等，將科技、人才、資金、信息等生產要素聚集起來，投身于高標準設施農業(yè)建設。

高標準設施農業(yè)強調的是高標準，通過運用農業(yè)科技創(chuàng)新技術，加強農作物防災減災能力，同時提高糧食產量。然而，相較于荷蘭、以色列、日本等設施農業(yè)發(fā)達的國家，中國設施農業(yè)建設在集約化生產、智能化的生產管理和標準化的病蟲害防治方面還有一定差距。根據2016年的設施農業(yè)面積調研數據顯示，貴州、江西及廣西等相對落后的省份在設施農業(yè)建設方面仍有較大的發(fā)展空間，雖然這些省份的年輕人大多外出務工，但仍有相當多的農村勞動力無法完全脫離農業(yè)。西藏、青海等地區(qū)因地形、土壤、氣候等因素，設施農業(yè)建設難以開展。這表明設施農業(yè)建設的水平正在成為中國地域差距的一個新體現，并且這種差距還在不斷擴大。這種差距的原因主要是地形地貌等因素以及智能化與機械化水平的不足。例如，青海半干旱地區(qū)以及湖南、貴州等山區(qū)由于地形原因，大型機械設備難以進入。雖然湖南省近年來一直大力發(fā)展智慧農業(yè)與數字農業(yè)，但設施農業(yè)建設是一項高度集約化、高投入的產業(yè)，如何吸引資源、技術人才等向設施農業(yè)聚集需要進一步思考。根據農業(yè)部農業(yè)機械化管理司的統計數據，2016年全國（不含港澳臺）設施農業(yè)總面積（連棟溫室、日光溫室、塑料棚）為2082.88千公頃，具體各省（市、自治區(qū)）的設施面積分布情況如圖所示。

高標準基本農田是經過土地整治建設形成的一種高產穩(wěn)產、生態(tài)良好、抗災能力強、與現代農業(yè)生產和經營方式相適應的集中連片基本農田，高標準農田建設有助于土地資源的可持續(xù)利用。近幾年，國內學者研究農田的基本特征，根據當地情況提出不同的農田建設模式以及構建高標準農田的評價體系。國內的農田整治研究與國外略有不同。國外更多考慮農場不同利益相關者的農田分配與整治、土地最大利用價值問題以及可持續(xù)農田建設；國內更加關注耕地廢棄和土壤環(huán)境污染問題。最近，國內外的學者都在專注于人口老齡化和人口減少導致糧食供應能力及農業(yè)用地價值問題。

農田水利工程建設是高標準農田的重要組成部分，主要包括田間溝渠和排水灌溉系統的建設。目前，中國學者在高標準農田水利的建設中，主要關注水資源利用和節(jié)省能源以及CO₂排放等問題；西方學者除了早期考慮灌溉方式對水資源的利用，還更多地考慮智能化、機械化等問題。同時，在當前農業(yè)生產現狀下，國內學者研究農業(yè)生產與農田水利之間的關系時，大多關注勞動力不足帶來的影響，而國外則已經開發(fā)了兼顧農民生產力的灌溉智能系統。

加強高標準機械化建設，農業(yè)機械化是現代農業(yè)的重要標志和物質技術基礎，關系到農業(yè)結構調整、產業(yè)鏈條延伸、農產品市場競爭力提升和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。高標準農業(yè)機械化建設可以改善農業(yè)生產條件，提高耕地生產率。

農業(yè)機械化高質量發(fā)展方面，西方研究大多為大規(guī)模的農業(yè)機械化研究，國內學者認為可以提高農田流轉效率，發(fā)展規(guī)模化農場。在農業(yè)機械化能源節(jié)約方面，國內外學者出現相對的意見，國外學者認為應減少農業(yè)機械化設備的數量，國內認為降低能源消耗的實施應在不損害農業(yè)生產的前提下進行。在高標準農業(yè)機械化建設方面，國內外研究學者研究熱點存在異質性。

在國外，溫室和大棚的區(qū)分研究并不明確，但我國的學者認為溫室和大棚是不同的概念。自2017年起，國內外學者開始對溫室建設展開研究，如光伏溫室、智能溫室等。溫室最初的設計是利用太陽能提高塑料溫室或玻璃溫室的空氣溫度，以滿足植物生長對溫度的要求。大棚是為了實現農作物早熟增產而設計的。近年來，國內外的研究主要關注溫室和大棚的節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展方面，研究主題也主要分為三個方面：節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展、溫室技術和大棚技術。

用地管理和鄉(xiāng)村振興是近幾年主要研究熱點，其研究方向主要為設施農業(yè)基礎建設與土地利用之間的可持續(xù)發(fā)展，以及農業(yè)生產產生的廢物利用問題。除了考慮設施農業(yè)建設，還非常重視智能化、機械化、網絡化等問題。溫室是設施農業(yè)的典型代表，主要圍繞溫室和大棚構成的系統進行。在智慧農業(yè)研究方面，主要關注農機化發(fā)展、農業(yè)生產效率、能源環(huán)境績效等相關關系，以及結合農村農戶特征及行為的能源、環(huán)境、最大化產出等影響因素分析。

本文對高標準設施農業(yè)建設內容總結并概括為以下幾點：一是規(guī)模化。大型先進設施農業(yè)，規(guī)模化的種植提升產量；二是現代化。先進的配套設施和現代化的管理模式，降低對勞動力的依賴；三是自動化。機械化程度高，分工明確；四是專業(yè)化。工作人員對設施的設計建造、種植管理，運營等各環(huán)節(jié)的高度專業(yè)化。我國的高標準設施發(fā)展仍面臨著三大難題。

（1）勞動力及技術人才不足。面對人口老齡化現狀與技術人才需求增加帶來的社會成本，技術人才與中年群體是否可以接受和使用高標準的設施，而政府層面上的相關普惠信貸和相關政策可以驅動農戶行為。

（2）我國設施農業(yè)發(fā)展缺乏的并不僅僅是高技術集成的農業(yè)設備，更是與不同區(qū)域經濟水平、農業(yè)生產水平相匹配的高標準的設施農業(yè)發(fā)展方案與評價體系。由于近幾年國內氣候嚴峻，考慮連續(xù)季節(jié)性降雨量不足條件下的高標準農田水利建設是比較重要的。故在借鑒國外研究的可持續(xù)農業(yè)排水系統的基礎上，根據我國地區(qū)的地理特征加強小型可持續(xù)發(fā)展的農田水利工程建設。

（3）由于大棚與溫室環(huán)境的控制過程極其復雜，許多發(fā)達國家已經開始利用機器學習方法對其控制系統研究，故國內的研究應多考慮先進的控制算法應用到溫室控制系統中，讓溫室生產基本實現了自動化及智能化。

在解決上述難題時，更多要考慮到《減污降碳協同增效實施方案》，統籌能源安全、生態(tài)環(huán)境及農業(yè)生產的工作。綜上，我國地域遼闊、資源豐富，同時受到不同地區(qū)的自然、技術和社會經濟因素的影響，設施農業(yè)尚未實現穩(wěn)定發(fā)展。此外，一些農村地區(qū)仍存在傳統小農經濟占主導、土地所有權主體虛置等社會問題，這也制約了高標準設施農業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展。

來源：現代農業(yè)研究

作者：中國農業(yè)科學學院麻類研究所所長 研究員

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