引言

随着人口增长与资源环境压力的不断加剧，传统农业生产正面临着诸多严峻挑战。耕地面积持续减少，水资源短缺、气候变化引起的极端天气事件频发等问题，给农业生产带来了巨大冲击，制约了农业发展。如何在有限的资源条件下，提高农业生产的综合效率和产品质量，确保国家粮食安全，已成为亟待破解的关键问题。作为现代农业的重要组成部分，设施农业凭借其高产高效、环境可控的显著优势，正成为推动农业转型升级的关键途径。广泛应用设施农业技术，对于促进我国现代农业的高质量发展，保障国家粮食安全具有重要的战略意义。本文以“利用设施农业技术提升农业种植效益的措施”为主题，旨在深入探讨如何通过科学合理地应用设施农业技术，优化种植结构，增强抗风险能力，实现农业生产的高质量发展。

1设施农业技术研究现状及研究意义

1.1 研究现状

我国部分农业大省，以甘肃省为例，自然条件严峻，气候干旱、土地贫瘠，这给当地农业发展带来了巨大挑战。但是，设施农业技术的快速发展，为该地区农业转型升级和可持续发展提供了新的路径。设施农业正朝着精准化、生态化的方向快速发展。主要的设施农业技术类型主要有以下几种：

(1) 设施结构与环境控制技术

设施农业在温室结构设计方面注重本土化适应性，开发出一系列适合当地气候条件的节能型温室技术。其中，应用双层或三层保温膜等多层隔热结构，可有效降低温室的热量损失，提高保温性能。同时，采用太阳能集热墙等被动式太阳能利用技术，利用太阳辐射为温室供热，进一步减少常规能源的消耗。这些创新的温室结构设计不仅提高了温室的节能性，也降低了运营成本，为设施农业的可持续发展奠定了基础。

(2) 水肥一体化与节水灌溉技术

推广水肥一体化技术，通过采用滴灌、微喷灌等高效节水灌溉方式，结合精准施肥系统，实现了水肥资源的高效利用。这不仅大幅降低了灌溉用水量，减轻了水资源压力，同时也提高了肥料利用效率，减少了养分流失，从而提升了整体的资源利用效率。此外，为了应对部分地区盐碱地资源丰富但农业生产受限的问题。相关研究和实践也积极探索了盐碱地的改良和利用技术。通过引进和培育耐盐碱作物品种，以及应用生理调控制剂等技术，有效提升了盐碱地设施农业的生产能力，进一步拓展了设施农业的适宜种植的范围。

(3) 作物栽培与遗传改良技术

高度重视作物栽培技术的创新与改良，尤其是在蔬菜、花卉、食用菌等高附加值作物上。一方面，引进国内外先进的设施栽培技术，不断优化种植模式和管理措施，提高作物产量和品质；另一方面，选育和引进一批适应设施栽培的优良品种，进一步提升作物在设施条件下的生长表现。

(4) 病虫害绿色防控技术

针对设施农业中病虫害频发的问题，研究推广了一系列绿色防控技术。主要包括生物防治、物理防治和生态调控等等方法，减少化学农药的使用。同时，建立病虫害预警系统，利用大数据分析技术对病虫害发生进行预测预报，提高了防控的时效性和准确性，进一步推动了设施农业的绿色发展。。

1.2 研究设施农业技术的意义 

首先，通过人工控制环境条件，如温度、湿度、光照等，设施农业实现了农作物全年连续生产和动物养殖的高效率，增强了农业生产的稳定性和可控性，有助于应对气候变化等自然因素的影响。

其次，设施农业技术提高了土地和资源的利用率。在有限的土地上，通过集约化管理和高科技种植系统，能够大幅度增加单位面积的产量，这对于人口增长和城市扩张导致的耕地减少问题提供了有效解决方案。同时，节水灌溉、循环农业等技术的应用，也极大提升了水资源和其他农业资源的使用效率。

再者，设施农业技术有助于丰富了农产品的供给，满足消费者对新鲜、健康、多样化农产品的需求。此外，设施农业技术支撑下形成的封闭或半封闭的生产环境有利于病虫害防控，减少了农药使用，促进了无公害、绿色农产品的生产。

最后，设施农业技术的发展带动了农业产业的升级转型，促进了农业工程技术、信息技术、生物技术等多领域的交叉融合，为农业现代化提供了强大的科技支撑。智能温室、精准农业技术等新兴技术的不断涌现，不仅提高了农业生产效率，还为农民增收开辟了新途径，是实现农业可持续发展的关键路径。

2 农业种植效益降低的原因

2.1自然环境因素

气候变化导致干旱、洪涝、台风等自然灾害频发，严重影响农作物生长周期和产量，增加了农业生产的风险。土壤退化问题日益严重，长期过度耕作、不合理施肥和灌溉导致土壤结构破坏、肥力下降，影响作物根系发育和养分吸收，降低了土地产出率。此外，水资源分布不均及污染加剧，特别是在干旱和半干旱地区，水资源的稀缺直接制约了农业种植的规模和效率。

2.2经济与市场因素

农产品价格受市场供需关系、国际贸易政策、汇率变动等因素影响较大，价格不稳定直接影响农民收入，降低种植积极性。同时，化肥、农药、种子等农业生产资料价格持续上涨，加上劳动力成本增加，压缩了种植利润空间。此外，随着国内外农产品市场的开放，进口农产品对本地市场形成冲击，尤其是对于那些没有品牌优势和规模化生产的农户，市场竞争压力增大。

2.3技术与管理因素

部分地区的农业技术普及程度不高，传统种植方式仍占主导，高效节水灌溉、精准农业、生物技术等现代农业技术的应用不足，导致生产效率低下。同时，缺乏科学的种植管理和病虫害防控体系，作物产量和质量不稳定，资源浪费严重。此外，农民获取市场信息的能力有限，难以根据市场需求调整种植结构，经常出现“跟风种植”现象，加剧了某些作物的供过于求。

2.4政策与制度因素

农业补贴、保险、信贷等政策扶持不够到位，或者政策执行过程中存在偏差，未能有效减轻农民负担，激发农业生产的活力。土地流转机制不健全，小农经济模式限制了规模化、集约化经营，影响了先进技术和管理方法的推广。此外，农民受教育水平普遍较低，缺乏现代农业知识和技能培训，影响了新技术的接受和应用能力。

3 设施农业技术概述

设施农业技术是指利用工程技术手段，通过人工建造的保护设施，为农作物提供适宜的生长环境，以达到提高生产效率、增加产量、改善品质和延长生产周期的目的。这一领域的发展经历了从简单到复杂、从低效到高效的演变过程，对现代农业产生了深远的影响。设施农业技术不仅是提高农业生产效率、保障食品安全的重要手段，也是实现农业可持续发展、促进农业农村经济转型升级的关键途径。

3.1早期设施农业技术

早期的设施农业技术较为原始，主要表现为简易的遮阳网、棚架和温室等。这些设施主要用于抵御恶劣天气，如防风、避雨和保温，但对环境调控能力有限。例如，中国宋代就有关于温室栽培蔬菜的记载，使用草帘覆盖保持温暖，促进冬季蔬菜生长。尽管这些简易设施较为简陋，但标志着人类开始尝试控制农业环境，减少自然条件的不利影响。

3.2现代设施农业技术

随着科技进步和材料科学的发展，现代设施农业技术已经高度发达，形成了包括智能温室、自动化控制系统、精准农业技术、无土栽培系统等在内的综合技术体系。这些技术为设施农业的生产提供了强大的支撑。

智能温室采用先进的环境控制技术，如自动温控、湿控、光控以及二氧化碳浓度调节等，能够根据作物生长需要精确调控室内环境，实现全年无季节限制的高效生产。自动化控制系统集成传感器、物联网、大数据分析等技术，实时监测作物生长状态和环境参数，通过自动化设备进行灌溉、施肥、病虫害防治等作业，大幅提高管理效率和精准度。

精准农业技术利用GPS、GIS和遥感技术，结合土壤测试和作物模型，实现精准播种、施肥和灌溉，优化资源配置，减少资源浪费，提高产量和品质。无土栽培系统包括水培、雾培、基质栽培等多种形式，通过人为控制营养液的供给，避免土壤病虫害，提高空间利用率，实现清洁生产。

3.3设施农业技术的优势

设施农业通过人工调控环境，有效克服了自然条件的限制，使农业生产不再受季节和地域约束，实现了周年生产，提高了农产品的稳定供应能力。同时，精准灌溉、循环农业等技术显著提高了水、肥等资源的使用效率，减少了资源浪费和环境污染，符合可持续发展的要求。此外，优化的生长环境和精准管理促进了作物快速健康成长，提高了产量和品质，满足市场对高品质农产品的需求。封闭或半封闭的设施环境也便于实施物理隔离和生物防治，减少了化学农药的使用，有利于生产绿色、有机产品。总之，设施农业技术的应用，推动了农业现代化，提高了农业的整体竞争力。

4设施农业技术促进农业产业升级的主要措施

4.1生产环境控制的智能化与精准化

智能温室技术是设施农业中环境控制技术的集中体现。通过集成环境监控系统、自动调控设备和智能决策支持系统，实现对温室内光照、温度、湿度、通风等环境因子的精确控制。这种智能化控制不仅能够模拟最适合作物生长的微环境，提高作物的生长速度和品质，还能有效减少能源消耗，实现节能减排。此外，借助物联网技术，部署在温室内的各类传感器实时监测环境参数，结合大数据分析，预测作物生长模型和环境需求，实现环境调控的精准化。这种精准调控能及时应对环境变化，预防病虫害的发生，确保作物安全，稳定农业生产。

4.2.资源高效利用与循环农业

无土栽培技术，如水培、气培、基质栽培等，能够显著提高水资源和营养元素的使用效率。在设施农业中，这些技术通过封闭循环系统重复利用水和营养液，减少资源浪费，同时避免了土壤传播的病虫害，减少了农药使用，促进了生态农业的发展。此外，设施农业还致力于实现废弃物的资源化利用，如将作物秸秆、畜禽粪便等转化为有机肥料或生物能源，既解决了环境污染问题，又为农业生产提供了新的资源。通过构建农业废弃物处理与循环利用系统，形成资源节约型和环境友好型的农业发展模式。

4.3.科技成果转化与创新应用

设施农业积极引进和集成国内外先进的生物技术、信息技术、工程技术等，如基因编辑、遥感监测、智能装备等，加速农业科技成果转化。通过这些高新技术的集成应用，可以培育出适应设施环境的高产、优质、抗逆性强的新品种，同时提升农业生产的自动化和智能化水平。同时，建立设施农业科技创新平台，包括实验基地、研发中心、技术转移中心等，促进产学研用紧密结合，加快科技成果转化。这些平台通过组织技术交流、成果展示、示范推广等活动，促进新成果、新技术在农业生产中的广泛应用。

4.4人才培养与教育体系建设

加强设施农业相关的农业职业教育和继续教育，提升农民和农业工作者的专业技能。通过开设设施农业技术、智能装备操作、环境看控制管理等课程，培养一批懂技术、会经营、善管理的新型职业农民。同时，鼓励设施农业领域的国际交流与合作，引进国外先进技术和管理经验，同时也将我国的优秀成果推向世界。通过举办国际论坛、技术培训班、互访学习等方式，拓宽视野，提升我国设施农业的国际竞争力。此外，政府应制定相应的政策措施，加大对设施农业技术研发、示范推广、人才培养等方面的投入和支持，建立激励机制，如提供财政补贴、税收减免、贷款贴息等，鼓励企业和个人投资设施农业，促进农业产业的转型升级。

5结语 

设施农业技术是提升农业种植效益的关键途径。通过结合无土栽培、水肥一体化等资源高效利用技术，可以有效缓解资源约束，促进农业可持续发展。同时，利用物联网、大数据分析等现代信息技术优化管理决策，实现生产精准化与智能化，增强了市场竞争力。此外，注重农业科技创新与成果转化，以及新型职业农民的培养，为设施农业发展提供坚实的人才与技术支持。综上所述，综合运用并不断创新设施农业技术对于推动农业产业升级、保障粮食安全、增加农民收入具有重要意义，是实现农业现代化不可或缺的一环。

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