追溯起来,设施农业在我国城市近郊已有近千年的发展历史,但真正取得较快发展只是近几十年的事。设施农业的产生和发展有其内在原因,大家知道农作物的生长受到环境条件的限制,特别是土壤、温度、水等条件对作物生长至关重要。为了让作物良好生长,必须使作物生长和环境相互适应,这种适应途径一般有两条:一是让作物适应环境;自然界的环境四季变化,人们可以通过采用不同季节种植适宜的作物和品种去适应季节的变化,但这种适应途径并不总是有效的。例如当夏季温度超过37℃,冬季温度低于0℃时,很少有作物能够良好生长,所谓冬休和伏缺就是指此。第二种途径就是改造环境去适应作物;改土、治水、施肥等农业工程和农事操作就是为了这个目的。但是这些措施只能改善水和肥两个要素,而对温、光、气的控制,人类长期以来却无能为力。为了达到对这些要素的全面控制,科技人员进行不懈的努力,在无法控制整个大气的情况下,通过建造各种农业设施,改善小环境,以满足作物生长的需要,因而就产生了设施农业。
所谓设施农业是指在采用各种材料建成的,具有对温、光、水、肥、气等环境因素控制的空间里,进行农作物栽培的农业生产方法。目前我国设施农业的种类很多,形式各异,有防虫网、防雨棚、遮阳网、中小棚、塑料大棚、节能日光温室、玻璃温室等。其中受到广泛关注和应用的是塑料大棚和节能日光温室。
设施农业在中国自古有之。为解决环境低温和作物喜暖矛盾,民间曾广泛应用有机废弃物等酿热材料,冬春季节生产蒜黄、韭黄及时鲜蔬菜;利用风障、阳畦、酿热温床,提前培育瓜菜苗,促使蔬菜尽早定植大田生产,提前应市等等,可谓在欠缺现代设施农业材料与手段条件下的"简易设施农业",我们通常称之为保护地栽培。
现代设施农业的发展与现代工业特别温室建筑材料的发展息息相关。按照美国和世界上许多国家的惯例,设施农业主要指种植业上使用的小棚、塑料大棚和温室等设施,而不包括养鱼设施和家畜禽舍。依此观点,设施农业可分为四大类型:
地膜覆盖:用塑料薄膜覆盖地面的一项保护地栽培技术,它具有抗御低温冷害,防旱抗旱的功能,为作物苗期或生育前期创造一个较早而适应的水热环境,争得大田有效生长时期,增产幅度大,对提高产品品质亦有一定作用。它还具有简单易行、成本低廉、效益众多等明显优点。
拱棚:拱棚包括中、小棚,又称简易设施,它用支撑物托住塑料薄膜,高度一般低于2米,两侧薄膜埋入土中,多应用于育苗和蔬菜栽培,研究表明,它比不覆盖地膜要早熟10~20天。
塑料大棚:外型与温室类似,以塑料薄膜为覆盖物,没有机械通风和供暖设施。
温室:主要包括一般的加温温室、日光温室、微滴灌系统以及综合的工厂化生产温室等等。它用透明材料覆盖,以最大限度透入自然光,有供暖、通风、灌溉和增施二氧化碳等比较完善的设备,作物可以周年生产。因此,又叫"控制环境的农业设施"。