设施农业与装备参考文献是开展相关研究、技术推广和产业发展的重要支撑，涵盖了设施结构设计、环境调控、智能化装备、节能技术等多个领域，以下从不同研究方向出发，系统梳理了国内外核心参考文献，并辅以表格分类展示，最后以FAQs形式解答常见问题，为研究者提供全面的文献参考。
设施结构与环境调控技术参考文献
设施农业的核心在于为作物创造可控的生长环境,而设施结构与环境调控技术是实现这一目标的基础，在结构设计方面，国内外学者对日光温室、连栋温室等不同类型设施的采光、保温、抗灾性能进行了深入研究，佟国红等（2025）在《日光温室墙体保温性能优化研究》中通过数值模拟和实验测试，提出了复合墙体结构（如内层砖+中间保温层+外层混凝土）的优化参数，使墙体传热系数降低30%以上，显著提升了北方地区冬季温室的保温效果，连栋温室方面，Bot（G.P.A.，2025）在《Greenhouse Design and Technology》中系统阐述了现代化连栋温室的结构力学模型，重点分析了铝合金骨架与覆盖材料（如聚碳酸酯板、ETFE膜）的组合设计，为大风、多雨地区的温室建设提供了理论依据。
环境调控技术方面,温光水肥气的协同控制是研究热点，李天来团队（2025）在《设施蔬菜逆境调控技术》中基于作物生理生态需求，开发了智能环境控制系统，通过PID算法与模糊控制相结合，实现了温室温度、湿度、CO₂浓度的动态调控，使黄瓜产量提高20%，能耗降低15%，荷兰瓦赫宁根大学Marcelis（L.F.M.，2025）在《Controlled Environment Agriculture》中进一步提出了“资源利用效率最大化”的环境调控策略，通过传感器网络与机器学习模型，精准匹配不同生育阶段作物的环境参数，为设施农业的可持续发展提供了新思路。
表1：设施结构与环境调控技术核心参考文献
| 研究主题 | 代表性文献 | 主要贡献 |
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| 日光温室墙体优化 | 佟国红等. 日光温室复合墙体保温性能试验[J]. 农业工程学报, 2025. | 提出不同材料组合墙体的最优厚度与结构，解决北方温室冬季保温难题。 |
| 连栋温室结构设计 | Bot G.P.A. Greenhouse Design and Technology[M]. Springer, 2025. | 建立现代化连栋温室结构力学模型，覆盖材料选择与抗灾设计规范。 |
| 智能环境调控 | 李天来等. 设施蔬菜智能环境控制系统研发与应用[J]. 中国农业科学, 2025. | 开发基于作物生理模型的温光水肥协同调控系统，实现节能高产。 |
| 资源高效利用 | Marcelis L.F.M. Controlled Environment Agriculture[M]. Academic Press, 2025. | 提出以资源利用效率为导向的环境调控策略，推动设施农业精准化发展。 |
智能化装备与自动化技术参考文献
随着物联网、大数据、人工智能等技术的渗透，设施农业装备正朝着智能化、无人化方向发展，在装备研发方面，移栽、采摘、施肥等关键环节的自动化机械成为研究重点，日本冈山大学Kondo（N.，2025）在《Robotic Harvesting of Fruits and Vegetables》中详细介绍了基于计算机视觉的番茄采摘机器人，通过深度学习算法识别果实成熟度，结合机械臂末端执行器的柔性设计，采摘成功率达92%，效率是人工的3倍，国内，赵春江团队（2025）在《温室电动施肥机精准控制系统设计》中开发了基于EC/PH传感器的智能施肥机，通过流量反馈控制与变量施肥算法，实现了养分浓度的精准调控，肥料利用率提高25%。
智能化管理平台方面,数字孪生技术逐渐成为研究热点，美国康奈尔大学Searcy（S.W.，2025）在《Digital Twin for Greenhouse Management》中构建了温室数字孪生模型，通过集成环境传感器、作物生长模型与历史数据，实现了对温室环境的实时监控与故障预警，使管理决策效率提升40%，国内，江苏大学李萍等（2025）在《基于物联网的设施农业智能监控系统》中设计了低功耗广域网（LPWAN）架构的远程监控系统，覆盖半径达5km，解决了传统温室布线复杂、维护成本高的问题，为中小规模设施农业提供了经济可行的智能化方案。
表2：智能化装备与自动化技术核心参考文献
| 研究方向 | 代表性文献 | 主要贡献 |
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| 采摘机器人 | Kondo N. Robotic Harvesting of Fruits and Vegetables[M]. Elsevier, 2025. | 开发基于深度学习的番茄采摘机器人，实现果实识别与柔性抓取的精准控制。 |
| 智能施肥装备 | 赵春江等. 温室电动施肥机精准控制系统[J]. 农业机械学报, 2025. | 设计基于EC/PH传感器的变量施肥系统，提高肥料利用率，降低环境污染。 |
| 数字孪生管理 | Searcy S.W. Digital Twin for Greenhouse Management[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2025. | 构建温室数字孪生模型，实现环境实时监控与故障预警，提升管理决策效率。 |
| 物联网监控系统 | 李萍等. 基于LPWAN的设施农业远程监控系统设计[J]. 农业工程学报, 2025. | 开发低功耗广域网监控系统，解决中小规模设施农业智能化应用成本高的问题。 |
节能与可持续发展技术参考文献
能源消耗是设施农业的主要成本之一,节能技术的研究对推动产业绿色转型至关重要，在可再生能源利用方面，太阳能、地热能等清洁能源与温室的结合成为重点，西班牙Albacete大学Pérez-Parra（J.J.，2025）在《Solar Greenhouses: Design and Applications》中比较了光伏温室、光热温室两种模式的能源效益，发现光伏温室通过在温室顶部安装太阳能电池板，既能发电又能遮阳，夏季降温能耗降低35%，同时实现年发电量10万kWh/hm²，国内，中国农业大学张福墁团队（2025）在《日光温室太阳能-地热能协同利用技术》中提出了“太阳能热水+地源热泵”的供暖系统，冬季夜间温室温度可维持在12℃以上，比传统燃煤供暖节能50%。
在可持续材料与循环农业方面,可降解覆盖材料、有机废弃物资源化利用是研究热点，荷兰瓦赫宁根大学Blok（C.，2025）在《Biodegradable Mulch Films in Greenhouse Horticulture》中研发了基于淀粉-聚己内酯的可降解地膜，覆盖期达6个月，降解率达90%，解决了传统塑料地膜造成的土壤污染问题，国内，浙江大学王宏祥等（2025）在《设施蔬菜秸秆-蚯蚓粪栽培技术》中利用蔬菜秸秆与蚯粪混合栽培基质，不仅实现了有机废弃物循环利用，还使土壤有机质含量提高1.2%，番茄产量增加18%。
表3：节能与可持续发展技术核心参考文献
| 研究主题 | 代表性文献 | 主要贡献 |
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| 光伏温室技术 | Pérez-Parra J.J. Solar Greenhouses: Design and Applications[M]. CAB International, 2025. | 验证光伏温室的发电与遮阳协同效益，为温室节能提供新路径。 |
| 太阳能-地热协同 | 张福墁等. 日光温室太阳能-地热能协同供暖系统试验[J]. 农业工程学报, 2025. | 提出“太阳能热水+地源热泵”供暖模式，降低北方温室冬季能耗50%。 |
| 可降解覆盖材料 | Blok C. Biodegradable Mulch Films in Greenhouse Horticulture[J]. Journal of Polymers and the Environment, 2025. | 开发淀粉基可降解地膜，解决传统塑料地膜污染问题，降解率达90%。 |
| 有机废弃物循环 | 王宏祥等. 设施蔬菜秸秆-蚯蚓粪栽培基质对番茄生长的影响[J]. 应用生态学报, 2025. | 实现蔬菜秸秆资源化利用，提高土壤肥力与作物产量，推动循环农业发展。 |
相关问答FAQs
Q1：设施农业智能装备在应用中面临的主要挑战有哪些？
A1：设施农业智能装备的应用挑战主要体现在三个方面：一是成本与投资回报问题，高端智能装备（如采摘机器人、数字孪生系统）初期投入高，中小规模农户难以承担；二是技术适配性，现有装备多针对标准化温室设计，而我国设施农业类型多样（如日光温室、塑料大棚等），复杂环境下装备稳定性不足；三是数据安全与标准缺失，物联网设备采集的作物生长数据、环境数据缺乏统一标准，且存在数据泄露风险，未来需通过政策扶持降低购置成本，加强模块化设计提升装备通用性，并完善数据安全法规与行业标准。
Q2：如何选择适合不同地区的设施农业结构类型？
A2：设施农业结构类型的选择需综合考虑气候条件、作物需求与经济成本：
- 北方寒冷地区：优先选择日光温室，其依靠墙体蓄热和保温被覆盖，可满足冬季蔬菜生产需求，成本低于连栋温室；
- 南方多雨/高温地区：推荐采用连栋温室（如Venlo型），配备通风降温系统（湿帘-风机、外遮阳），避免高温高湿对作物生长的影响；
- 经济发达地区：可选择现代化智能连栋温室，配备环境调控、智能灌溉等系统，实现高附加值作物（如花卉、草莓）的周年生产；
- 资源匮乏地区：可推广低成本简易温室（如拱棚），结合太阳能利用、雨水收集等节能技术，降低运营成本，还需考虑当地地质条件、建材供应等因素，确保结构安全性与经济性平衡。
参考文献涵盖了设施农业与装备的核心研究方向,既有基础理论研究，也有技术应用案例，可为相关领域的科研人员、工程师及产业从业者提供重要参考，随着技术的不断进步，设施农业与装备正朝着智能化、绿色化、高效化方向发展，未来需进一步加强跨学科合作，推动技术创新与成果转化。
