0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵越來(lái)越豐富，技術(shù)含量越來(lái)越高，集約經(jīng)營(yíng)越來(lái)越高效，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志之一。目前，我國(guó)各類農(nóng)業(yè)設(shè)施面積已超過(guò)335萬(wàn)hm2，為世界第一。設(shè)施的類型也由以季節(jié)性利用的中小拱棚等簡(jiǎn)易設(shè)施為主體，發(fā)展到周年可利用的溫室和塑料大棚為主體(約占各類設(shè)施總面積的50%);現(xiàn)代化的連棟溫室和環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)從依靠進(jìn)口發(fā)展到能夠完全國(guó)產(chǎn)化自主生產(chǎn)，并在一些城市郊區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的農(nóng)村得到推廣應(yīng)用。由于溫室大棚是裝備水平較高的農(nóng)業(yè)設(shè)施，代表著一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，因此對(duì)溫室農(nóng)業(yè)的研究一直是設(shè)施農(nóng)業(yè)中研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。然而，我國(guó)溫室園藝在生產(chǎn)實(shí)踐中存在很多問(wèn)題，制約了溫室生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)基本功能。本文試圖通過(guò)分析溫室生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)內(nèi)在聯(lián)系，探討我國(guó)溫室生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改善途徑。

1我國(guó)溫室園藝的積極作用

溫室園藝的發(fā)展對(duì)于促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、高效和可持續(xù)發(fā)展起到了積極的作用。主要表現(xiàn)為:一是提高農(nóng)業(yè)氣候資源利用率，采用設(shè)施栽培能提高環(huán)境的溫度，在北緯35°以上的高寒地區(qū)，日光溫室的室內(nèi)溫度可達(dá)0℃以上，而加溫溫室的氣溫可保持在10℃以上，使得冬季栽培變成為可能，土地的復(fù)種指數(shù)增加，農(nóng)業(yè)集約化程度提高。二是大幅度提高土地生產(chǎn)力，在溫室栽培條件下，可以人為調(diào)節(jié)光溫水肥氣因子，使作物在較好的生態(tài)條件下生長(zhǎng)，加上復(fù)種指數(shù)的提高，耕地產(chǎn)出比露地可成倍提高，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出增加，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更好地滿足社會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，為解決我國(guó)人多地少的矛盾、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了一條長(zhǎng)遠(yuǎn)的有效途徑。三是提高農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)的穩(wěn)定性，大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到氣候所左右，穩(wěn)定性較差，尤其是蔬菜的抗災(zāi)、堵缺及貯運(yùn)能力弱，更是難以克服嚴(yán)冬和酷暑季節(jié)蔬菜短缺的矛盾。溫室栽培不但在冬季可以通過(guò)加溫實(shí)現(xiàn)反季節(jié)栽培，還可以在夏季通過(guò)降溫措施進(jìn)行越夏栽培，在南方地區(qū)可有效避免夏季的臺(tái)風(fēng)、暴雨及蟲害對(duì)蔬菜和瓜果等作物造成的毀滅性災(zāi)害，對(duì)于周年穩(wěn)定供應(yīng)新鮮蔬菜，改善人民群眾的生活質(zhì)量具有積極影響。四是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，由于溫室建造、環(huán)境控制及生產(chǎn)投入比露地生產(chǎn)高，但是單位土地面積產(chǎn)量高以及反季節(jié)栽培農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格高，因此產(chǎn)出也高。溫室經(jīng)營(yíng)得好是可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效同步。以江蘇省為例，根據(jù)報(bào)道，設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，效益在15萬(wàn)元/hm2以上，占設(shè)施農(nóng)業(yè)總規(guī)模的5%以上，效益在7．5萬(wàn)～15萬(wàn)元/hm2的占20%以上。其中，南京市設(shè)施蔬菜效益達(dá)12萬(wàn)～22．5萬(wàn)元/hm2，是露地蔬菜的3～5倍。經(jīng)過(guò)高效設(shè)施農(nóng)業(yè)的帶動(dòng)，全省農(nóng)民人均收入顯著增加。

2溫室農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)溫室生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村發(fā)展及提高城鄉(xiāng)人民的生活水平起到了積極的作用。但溫室園藝在生態(tài)可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性方面也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

2．1能量投入過(guò)高，人工輔助能利用率較低

溫室生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能量來(lái)源主要是太陽(yáng)能和人工輔助能。與農(nóng)田蔬菜生態(tài)系統(tǒng)相比，人工輔助能在溫室能量來(lái)源中的比例要高得多。為了創(chuàng)造溫室作物的適宜條件，需要投入大量的電能、機(jī)械能和燃料。但是，我國(guó)環(huán)境控制研究總體上較落后，無(wú)論是硬件系統(tǒng)，還是技術(shù)都還有很多方面亟待提高;不少溫室經(jīng)營(yíng)者對(duì)環(huán)境合理控制的知識(shí)相當(dāng)貧乏，導(dǎo)致環(huán)境控制的能耗很高。目前，溫室的投能水平一般是農(nóng)田的8倍以上，而產(chǎn)量只有一般農(nóng)田的2～3倍，能量的產(chǎn)投比一般農(nóng)田低［1－2］。因此，人工輔助能投入過(guò)大和能耗高是溫室生產(chǎn)中突出的問(wèn)題之一。

2．2肥料施用量過(guò)大，土壤生態(tài)問(wèn)題嚴(yán)重

合理的肥料投入是溫室作物重要的增產(chǎn)手段。但是許多溫室經(jīng)營(yíng)者為追求高產(chǎn)，不合理地加大施肥量，帶來(lái)了嚴(yán)重的生態(tài)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題:首先，由于溫室中用肥量大，再加上在覆蓋物下不能得到雨水的沖淋，土壤內(nèi)的大量鹽分隨水分的蒸發(fā)向上運(yùn)動(dòng)，在土壤表層聚集，產(chǎn)生土壤的次生鹽漬化，影響作物持續(xù)增產(chǎn);其次，過(guò)量的施用肥料不僅增加了生產(chǎn)成本，而且會(huì)導(dǎo)致肥料養(yǎng)分利用率低，損失的養(yǎng)分加劇了對(duì)環(huán)境污染;再次，施肥過(guò)多影響溫室作物的品質(zhì)，氮素肥料是蔬菜中硝酸鹽的主要來(lái)源，作物過(guò)量吸收硝酸鹽可導(dǎo)致其在體內(nèi)積累，最終造成產(chǎn)品硝酸鹽含量過(guò)高;此外，隨著長(zhǎng)期的同科連作，產(chǎn)生土壤的連作障礙，土壤生態(tài)問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。

2．3成本大幅提高，生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大

隨著設(shè)施栽培向高檔化發(fā)展，生產(chǎn)條件大大改善，同時(shí)成本也大幅提高。由于不少溫室經(jīng)營(yíng)者不懂得如何經(jīng)營(yíng)溫室，采用露地栽培中的大宗作物、常規(guī)品種和傳統(tǒng)種植方式，產(chǎn)量不高，產(chǎn)品價(jià)格低，導(dǎo)致溫室投資回收期延長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)變大。因此，如何改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，增加收入，降低成本，提高溫室生產(chǎn)積極性，是關(guān)系到溫室產(chǎn)業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。

3溫室功能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

我國(guó)溫室生產(chǎn)中所存在的問(wèn)題是系統(tǒng)能量流動(dòng)、物質(zhì)流動(dòng)和價(jià)值流動(dòng)不合理所致。其原因，固然有技術(shù)研究和推廣上的不足，但與我國(guó)在溫室系統(tǒng)研究方面的嚴(yán)重滯后也密切相關(guān)，尤其是將溫室作為一個(gè)系統(tǒng)，在研究作物生長(zhǎng)與溫室環(huán)境的關(guān)系、溫室投入與產(chǎn)出的關(guān)系基礎(chǔ)上，研究整體功能的發(fā)揮與溫室結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系等方面還少有報(bào)道。實(shí)質(zhì)上，溫室生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化、物質(zhì)循環(huán)與價(jià)值增值等基本功能與結(jié)構(gòu)之間存在著密切的聯(lián)系，突出地表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

3．1不同溫室結(jié)構(gòu)可以達(dá)到相同的功能

溫室生產(chǎn)就是通過(guò)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工程和機(jī)械技術(shù)改變自然環(huán)境，為植物生產(chǎn)提供相對(duì)可控制，甚至最適宜的溫度、濕度、光照、水肥和氣等環(huán)境條件，在一定程度上擺脫了對(duì)自然環(huán)境的依賴，增進(jìn)土地因素生產(chǎn)潛力，增進(jìn)光熱資源利用率，提高初級(jí)生產(chǎn)力。雖然，不同結(jié)構(gòu)的溫室改造環(huán)境因子的方式不同，但都能不同程度地調(diào)控作物生長(zhǎng)環(huán)境。如同樣是為了提高冬季保溫性能，現(xiàn)代化溫室可以通過(guò)鍋爐熱水管道、燃油爐和熱風(fēng)機(jī)等加溫設(shè)備來(lái)達(dá)到適宜的環(huán)境溫度，而單棟塑料大棚則可以通過(guò)增加中小棚和保溫幕，采用多層覆蓋的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。