廣義的設施農業(yè)包括設施種植和設施養(yǎng)殖，指利用農業(yè)工程手段，通過現代設施實現部分人工控制環(huán)境的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。
狹義的設施農業(yè)指設施種植，通常也稱為設施園藝或設施栽培，設施農業(yè)是集生物工程、農業(yè)工程、環(huán)境工程為一體的跨部門、多學科的系統工程，指借助一定的硬件設施對作物生長的全部或部分階段所需的環(huán)境條件（如光、溫、水、肥、氣等）進行調節(jié)、控制或者創(chuàng)造，使植物地上部和根部環(huán)境得以改善，提高作物光能利用率，進而增加作物產量、改善作物品質、延長作物生長季節(jié)，并使作物在露地不能生長的季節(jié)和環(huán)境中能正常生長。
這在一定程度上可以使作物擺脫對自然環(huán)境的高度依賴，是一種高效的農業(yè)生產。以高技術、高投入、高產出為特征的設施農業(yè)不僅代表現代農業(yè)的發(fā)展方向，而且設施農業(yè)發(fā)展的程度已經成為衡量一個國家或地區(qū)農業(yè)現代化水平的重要標志之一。
20世紀60年代以來，美國、荷蘭、以色列、日本等一些發(fā)達國家開始研究設施農業(yè)工廠化，使傳統農業(yè)逐步擺脫了自然資源的束縛，進一步滿足了多元化、多層次消費需求。
荷蘭：荷蘭是世界著名的設施園藝發(fā)達國家，地域雖小，但擁有世界上最先進的玻璃溫室。全國有世界聞名的5大溫室制造公司，在計算機智能化、溫室環(huán)境調控方面居世界領先地位。
以色列：以色列的溫室設備材料、滴灌技術、種植技術均屬世界一流，在設施灌溉技術方面處于世界領先地位，其高效節(jié)水灌溉系統可把設施土壤的鹽漬化程度控制在很低水平。
美國：美國的溫室多為大型連棟溫室，在設施栽培綜合環(huán)境控制技術方面，美國開發(fā)的高壓霧化降溫、加濕系統及夏季降溫用的濕簾降溫系統處于世界領先水平。
日本：日本是世界上果樹設施栽培面積最大的國家，也是世界上最先采用工業(yè)成套設備從事水產養(yǎng)殖的國家，幾乎所有品種的蔬菜在很大程度上都依賴溫室生產。日本的溫室配套設施和綜合環(huán)境調控技術居世界先進水平，所開發(fā)的設施栽培計算機控制系統能夠全面地對栽培植物的生長環(huán)境進行多因素監(jiān)測與控制，清選、分級、包裝等農產品采后加工作業(yè)也基本實現了自動化或半自動化。
自從20世紀80年代開始，我國從國外大量引進連棟溫室技術，相關現代設施農業(yè)技術有了起步。我國的設施農業(yè)慢慢從設備單一、技術不成熟向生產集約化、機械化轉變。設施農業(yè)規(guī)模不斷擴大、層次逐漸提高。
雖然近年來我國在設施農業(yè)方面取得了可喜的成就,但與發(fā)達國家相比仍有較大差距，具體表現在設施水平偏低、設施內栽培作物品種單機械化和自動化程度低、運行管理機制不全等幾個方面。
科技創(chuàng)新條件差，機制不完善 ；
推廣體系不健全，技術應用水平較低；
從業(yè)者素質較低，人力資源供應不足等
發(fā)展模式較落后，設施農業(yè)裝備條件差；
標準體系不健全，標準貫徹滯后；
植物工廠是繼溫室栽培之后發(fā)展的一種高度專業(yè)化、現代化的設施農業(yè)。它與溫室生產不同點在于，完全擺脫大田生產條件下自然條件和氣候的制約，應用近代先進設備，完全由人工控制環(huán)境條件，全年均衡供應農產品。
植物工廠的核心技術裝備包括四個方面，即立體多層無土栽培技術裝備、人工光照明技術裝備、智能環(huán)境控制技術裝備、植物生產空間自動化管控技術裝備。近幾年，這些核心技術裝備得到了很大的發(fā)展，正在被逐漸地標準化和大規(guī)模應用。植物工廠的外圍護結構設計、功能分區(qū)、各區(qū)域密閉性保證都很重要，直接關系到植物工廠初裝成本和運行成本及能耗，也關系著生產效率。
目前，高效益的植物工廠在某些發(fā)達國家發(fā)展迅速，初步實現了工廠化生產蔬菜、食用菌和名貴花木等。美國正在研究利用“植物工廠”種植小麥、水稻以及進行植物組織培養(yǎng)和快繁、脫毒。由于這種植物工廠的作物生產環(huán)境不受外界氣候等條件影響，蔬菜如生菜種苗移栽2周后，即可收獲，全年收獲產品20茬以上，蔬菜年產量是露地栽培的數十倍，是溫室栽培的10倍以上。此外，在植物工廠可實現無土栽培，不用農藥，能生產無污染的蔬菜等。目前，世界上只有28個植物工廠，由于設備投資大，耗電多（占生產成本一半以上），因此研究降低成本是今后主要課題。
植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞，原生質體等，通過無菌操作，在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產具有經濟價值的其他產品的技術。
狹義是指組培指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過程中從各器官上產生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經過再分化形成再生植物。
植物組織培養(yǎng)技術主要適用于，在植物育種上的應用、在植物有用產物生產上的應用、在植物種質資源保存和交換上的應用及在植物脫毒和快速繁殖上的應用，其中植物脫毒和離體快速繁殖是目前植物組織培養(yǎng)應用最多、最有效的一個方面。
很多農用物都帶有病毒, 特別是無性繁殖植物, 如馬鈴薯、甘薯、草莓、大蒜等. 但是, 感病植株并非每個部位都帶有病毒,科學家早在1943年就發(fā)現植物生長點附近的病毒濃度很低甚至無病毒. 如果利用組織培養(yǎng)方法, 取一定大小的莖尖進行培養(yǎng), 再生的植株有可能不帶病毒, 從而獲得脫病毒苗, 再用脫毒苗進行繁殖, 則種植的作物就不會或極少發(fā)生病毒。
水肥一體化技術作為將灌溉與施肥兩者合二為一的農業(yè)新技術，是借助壓力灌溉系統，將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起，均勻、準確地輸送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技術，可按照作物生長需求，進行全生育期需求設計，把水分和養(yǎng)分定量、定時，按比例直接提供給作物。
其應用領域涉及到農田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多方面，水肥一體化的核心技術包括四個方面，即滴灌系統搭建、施肥系統搭建、適宜肥料種類選擇及灌溉施肥的操作。水肥一體化技術是一項先進的節(jié)本增效的實用技術，在有條件的農區(qū)只要前期的投資解決，又有技術力量支持，推廣應用起來將成為助農增收的一項有效措施。
無土栽培技術是隨著溫室生產發(fā)展而研究采用的一種最新栽培方式。由于它所用的基質營養(yǎng)液或無基質營養(yǎng)液中完全具有、甚至超過土壤所供給的各種營養(yǎng)物質，因此更有利于各類作物的生長發(fā)育。目前世界上已有100多個國家將無土栽培技術用于溫室生產。
無土栽培是現代設施農業(yè)中最常采用的栽培方式。可以分為基質栽培、水培、霧培和有機生態(tài)型無土栽培等方式。
從資源的角度看，耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由于無土栽培可以將許多不可耕地加以開發(fā)利用，所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充，這對于緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題，有著深遠的意義。
水資源的問題，也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發(fā)展的大問題。所以控制農業(yè)用水是節(jié)水的措施之一，而無土栽培，避免了水分大量的滲漏和流失，使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節(jié)水型農業(yè)、旱區(qū)農業(yè)的必由之路。
農業(yè)物聯網，即通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中的物聯網。可以為溫室精準調控提供科學依據，達到增產、改善品質、調節(jié)生長周期、提高經濟效益的目的。
大棚控制系統中，運用物聯網系統的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光照度傳感器、CO2傳感器等設備，檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數，保證農作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。遠程控制的實現使技術人員在辦公室就能對多個大棚的環(huán)境進行監(jiān)測控制。采用無線網絡來測量獲得作物生長的最佳條件。
由于這項技術能有效提高農業(yè)資源的利用效率，比如智能灌溉、水肥一體化等，發(fā)展農業(yè)物聯網也將有利于推動我國農業(yè)的綠色發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境。未來我國農業(yè)規(guī)模化發(fā)展、居民消費升級等都將從需求方面為農業(yè)物聯網的發(fā)展提供有力推動。未來我國農業(yè)規(guī)?；⑵髽I(yè)化經營將得到加速發(fā)展，這樣會催生出一大批新的經營主體，在對農業(yè)互聯網的服務提出更高需求的同時，也將為接受或參與實施農業(yè)物聯網提供重要支持。
隨著國家政策推動返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)和一二三產業(yè)融合，中國將出現大批量的新型農業(yè)經濟體，即農業(yè)示范園區(qū)、家庭農場、農業(yè)專業(yè)合作社等，這將是一次農業(yè)產業(yè)化的浪潮。在此產業(yè)化大潮下，農業(yè)相關的配套服務業(yè)尤其是設施農業(yè)必然迎來快速發(fā)展的契機，在綠色農業(yè)的發(fā)展大背景下，綠色農業(yè)、有機農業(yè)、無公害蔬菜將會在設施農業(yè)領域得到長足發(fā)展。
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