设施农业技术对提升农业种植效益的作用分析

引言：

随着全球人口增长和耕地资源紧张，传统农业模式面临严峻挑战，设施农业因其高效、集约的特点逐渐成为农业转型的关键路径，我国设施农业规模已位居世界前列，但在技术应用、资源利用及经济效益方面仍存在较大提升空间。气候变化加剧、市场需求多样化等因素也对农业生产提出了更高要求，设施农业技术通过精准调控光、温、水、肥等要素，能够显著提高资源利用率，减少环境依赖，为农业可持续发展提供了新思路。

1. 优化温室环境调控技术，提高作物光合作用效率

温室环境调控技术是设施农业的核心环节，通过精准控制温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等关键因素，能够显著提升作物的光合作用效率，从而提高产量和品质。在传统露天种植中，作物生长受自然条件限制较大，而温室环境调控技术则能够创造最适宜的生长环境，减少极端天气和季节变化的影响。例如，在冬季低温条件下，通过加温系统维持棚内适宜温度，可以避免作物生长停滞，在夏季高温时，结合遮阳网和通风系统，可有效降低棚内温度，防止热害。

除了温湿度管理，光照调控也是提升光合效率的重要手段，在光照不足的季节或地区，可通过补光技术（如 LED 植物生长灯）延长有效光照时间，优化光质配比，从而促进作物生长[1]。红光和蓝光组合对叶菜类作物的生长促进作用尤为显著，而远红光则能调控植株形态，避免徒长，利用优化温室结构（如采用透光性更好的覆盖材料）和合理设计种植密度，可减少植株间的遮阴，提高整体光能利用率。这些技术的综合应用，不仅能够缩短作物生长周期，还能改善果实色泽、糖度等品质指标，提升市场竞争力。

2. 推广无土栽培技术，减少土传病害发生风险

无土栽培技术作为设施农业的重要形式，通过利用水培、基质培等非土壤栽培方式，能够有效规避传统土壤种植中的土传病害问题，显著提升作物健康水平和生产效益。在传统耕作中，土壤连作障碍和病原菌积累往往导致作物根系病害高发，如枯萎病、根腐病等，严重影响产量和品质。而无土栽培则通过人工配制的营养液或清洁基质为作物提供生长所需养分，从根本上切断了土传病原菌的传播途径, 例如采用岩棉、椰糠等惰性基质栽培番茄、黄瓜等作物，不仅能够避免土壤中的有害微生物侵染，还能通过定期更换或消毒基质保持栽培环境的洁净。

无土栽培技术的推广不仅有助于病害防控，还能优化资源利用效率，适应现代集约化农业的发展需求，相较于传统土壤种植，无土栽培对水肥的利用率更高，能够大幅减少水资源消耗，同时避免养分流失造成的环境污染。在设施农业中，采用滴灌或雾培系统可实现水肥精准供给，满足作物不同生长时期的需水需肥规律，从而提升产量和品质的一致性 , 无土栽培技术特别适用于耕地资源稀缺或土壤退化严重的地区，通过在非耕地上搭建栽培设施，拓展农业生产空间。

3. 应用多层立体栽培模式，提升单位面积种植产量

多层立体栽培模式借助垂直空间的合理利用，能够显著提高土地利用率，实现单位面积产量的倍增，传统平面种植模式受限于二维空间，而立体栽培则通过搭建多层种植架或采用悬挂式栽培系统，将种植空间向垂直方向延伸，使相同占地面积下的有效栽培面积扩大数倍。这种模式特别适用于叶菜类、草莓、草本植物等低矮作物的种植，例如在多层水培系统中种植生菜，不仅能够实现全年连续生产，还能通过精准的环境控制确保各层作物均匀受光、通风良好，立体栽培配合自动化物流系统，可实现播种、移栽、采收等环节的机械化操作，大幅降低人工成本。立体栽培模式的推广运用，不仅提升了设施农业的空间利用效率，还为农业生产方式的转型升级提供了新思路，利用合理设计栽培架层高和间距，配合人工补光系统，可有效解决下层作物光照不足的问题，确保各层作物均衡生长 , 立体栽培系统通常配备精准的温湿度调控和气流循环装置，能够创造均匀稳定的微环境，避免传统温室中常见的温度分层现象。

4. 集成水肥一体化技术，提高养分利用效率

水肥一体化技术作为设施农业精准化管理的核心手段，通过将灌溉与施肥系统有机结合，实现了水分和养分的同步精准供给，大幅提升了农业生产的资源利用效率。传统施肥方式存在养分流失严重、利用率低等问题，而水肥一体化系统则能够根据作物不同生长阶段的需水需肥规律，通过滴灌或微喷系统将可溶性肥料直接输送到作物根部区域，既避免了养分的无效挥发和深层渗漏，又确保了根系对营养元素的充分吸收 , 在设施番茄、黄瓜等经济作物的栽培实践中，采用水肥一体化技术可使氮磷钾等主要养分的利用率大幅提升，同时减少灌溉用水量。

水肥一体化技术的深入应用不仅优化了农业生产过程，更推动了设施农业向精细化、智能化方向发展，在设施栽培环境中，该系统可与物联网技术深度融合，通过土壤湿度传感器、作物生长监测设备等实时采集数据，构建智能决策模型，实现水肥供给的精准调控。例如，在草莓高架栽培中，基于植株生长状况和环境参数的变化，系统能自动调整营养液浓度和灌溉频率，确保果实发育各阶段获得最佳养分供应。

5. 改进补光技术应用，延长作物有效生长周期

补光技术的创新应用已成为突破自然光照限制、实现周年化生产的关键支撑，传统农业生产受季节和天气影响显著，而智能补光系统通过人工光源的科学配置，能够有效弥补冬季短日照和阴雨天气造成的光照不足，为作物创造稳定的光环境。当前 LED 植物补光技术的突破性发展，使得光质调控更加精准，可根据不同作物品种和生长阶段的需求，灵活调整红光、蓝光等光谱配比，显著提升光能利用效率[2]。以番茄栽培为例，在开花坐果期补充特定波长的红光，不仅能促进花芽分化，还能加速果实转色过程，而对叶菜类作物采用蓝光为主的补光策略，则可抑制徒长，提高叶片品质，现代补光系统与智能控制技术相结合，还能根据自然光照强度自动调节补光时长和强度，实现节能与高效的平衡。

在垂直农场和植物工厂等新型生产系统中，补光设备已成为核心基础设施，通过多层立体光环境的精准设计，实现单位面积产量的几何级增长，特别是在高附加值作物种植领域，如药用植物和特色果蔬栽培，定制化的光谱方案能够定向调控次生代谢产物积累，显著提升产品品质和经济效益，补光技术的进步使得农业生产的地理限制被进一步打破，在极地等极端环境下也可建立高效种植系统。

结语：

设施农业技术的推广和应用，不仅能够有效提升农业种植的产量和品质，还能降低生产成本，增强农业抗风险能力，为现代农业发展注入新动力，随着智能化、数字化技术的深度融合，设施农业将进一步向高效、节能、环保的方向发展。通过持续优化技术体系和管理模式，设施农业有望在保障粮食安全、促进乡村振兴中发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1] 黄薪历 . 设施农业技术提升蔬菜种植效益的路径 [J]. 新农民 , 2025, (06): 92-94.

[2] 杨海霞 . 利用设施农业技术提升农业种植效益的措施 [J].新农民 , 2024, (28): 66-68.