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现代设施农业的快速发展得益于各国政府的政策引导与支持，主要体现在财政资助、税收优惠、人才培养和科技研发等方面。以下是一些代表性国家和地区的政策支持案例。
1 荷兰
近年来，荷兰推出了几项最新的设施农业支持政策，尤其在可持续发展、数字化转型和环保节能方面，政策越来越聚焦。
1.1欧盟共同农业政策（CAP）
荷兰在实施欧盟共同农业政策（CAP）方面利用了灵活性，将资源导向农村和环境目标，特别是通过生态计划和农村发展项目。根据荷兰的CAP战略计划（2023-2027），该国的政策目标包括提高农业的可持续性和促进生态环境的保护[1]。荷兰农业的支持主要来自于两个资金来源：欧洲农业保障基金（EAGF）和欧洲农业农村发展基金（EAFRD）。
荷兰的CAP战略计划中包含了生态方案，至少25%的直接支付预算将分配给这些方案，以激励农业实践和方法的环保转型。例如，农场需要至少将3%的耕地用于生物多样性和非生产性要素，而通过生态方案可以将这一比例提高到7%。这样的措施旨在鼓励农民采用有机农业和农业生态学的做法。荷兰的CAP也专注于农村发展，分配至少35%的资金支持气候、生物多样性和动物福利的措施。通过这些资金，农民能够投资于可持续的农业实践和技术创新，以提高生产效率并减少对环境的影响。荷兰还利用CAP支持年轻农民，至少3%的直接支付预算被分配用于年轻农民的收入或投资支持，帮助他们在农业领域建立自己的事业。
荷兰的CAP战略计划不仅促进了农业的可持续发展，还增强了农村地区的经济活力，提升了农民的生活质量。这些措施充分体现了欧盟共同农业政策的灵活性和适应性，使荷兰能够有效地应对现代农业面临的挑战。
1.2粮食农场的创新：未来农场项目
荷兰的粮食生产部门虽然具有较高的生产力，但因土地和劳动力成本高昂，以及日益增强的减少农药使用的压力，面临着诸多挑战。因此，荷兰开发了一个名为“未来农场“的实验设施网络，作为基于农业生态学、数字化和机器人技术的创新循环农业概念的实验中心。
“未来农场“于2019年在荷兰弗莱福兰省作为粮食部门的田间实验室启动，发起单位包括荷兰农业部（LNV）、瓦赫宁根大学（WUR）、弗莱福兰省政府及农业部门[2]。该项目旨在通过激励、连接和分享知识，加速向循环农业的转型，并采用区域系统的方法。该设施用于开发、展示和验证创新的循环农业理念，农业生态学、数字化和机器人技术则是半实践情况下的重要构建模块。
除了上述功能，“未来农场“还充当参与循环农业转型的利益相关者的咨询平台。它为初创企业、学生和其他参与者提供通过补助工具进行合作的机会。与“未来农场“相关的种植者团体在自己的农场实施创新，并与同事及其他相关方分享经验。通过这种方式，“未来农场“成为区域合作实施循环农业的创新中心，荷兰其他地区也正在采用这一模式。愿景是在不久的将来建立一个全国范围内的区域合作田间实验室网络。
“未来农场“的管理方式确保其(1) 维护自然资源（如土壤肥力），(2) 适应气候变化，(3) 种植抗逆性品种，(4) 实施综合虫害管理（IPM），并将农药使用最小化，几乎实现零排放和残留，(5) 最小化人工肥料使用并闭合养分循环，(6) 至少实现能源中性，并对温室气体排放持积极态度，(7) 促进生物多样性并贡献自然价值，(8) 实施可持续水资源利用，以及(9) 改善农民的社会经济状况[3]。
1.3可持续畜牧业部门计划
与反刍动物相关的主要环境问题包括地面和地表水污染、空气质量差、土壤和生物多样性恶化以及温室气体排放。反刍动物在农业食品部门中占有重要地位，因此这是荷兰面临的重大挑战，必须满足国家和欧盟的环境承诺。自1990年以来，荷兰的政策和新技术的实施已显著降低了畜牧业的环境足迹，但该行业仍需进行重大调整，以控制对敏感自然区域造成的有害排放。2020至2030年期间，政府通过气候预算为反刍动物畜牧业提供资金支持，帮助其采用气候友好的做法和创新。
2019年9月，荷兰发布了可持续畜牧业部门计划（MINLNV）[4]。该计划有三个主要支柱：激励和实验、改善农民可持续耕作的条件，以及私营部门的计划。此外，荷兰乳制品协会与乳制品农民合作，联合其他组织开发了可持续乳制品链，制定了气候中立、畜牧健康和福利、保护放牧以及生物多样性和环境保护等目标。像浮动农场这样的项目作为生活实验室，展示了循环农业的原则
浮动农场于2019年在鹿特丹启动，以可持续、创新和透明的方式生产新鲜乳制品，动物福利是其首要考虑。该项目基于循环农业，旨在消除食物浪费，最小化食品运输并提升整体食品质量。
所用的原材料中，大部分，包括牛饲料，均来自城市的残余物。例如，牛的饲料包括来自鹿特丹的若干酿酒厂的酿酒废料、面包师傅的剩余面包、马铃薯废料以及从城市运动场和高尔夫球场修剪下来的草。该农场专注于城市农业的发展，旨在在城市中生产健康食品，靠近消费者，从而减少运输排放。
该建筑遵循循环设计原则，能够自给自足地通过浮动太阳能电池板发电，并通过集成的雨水收集和净化系统提供淡水。此外，浮动农场还利用牛粪生产自然肥料。农场配备了一个挤奶机器人，允许牛在选择的时间被挤奶，还有一个自动皮带喂料器负责分配饲料[5]。
1.4 “温室作为能源“计划
园艺行业是全球最大的出口行业之一，并继续作为一个重要的雇主和增值来源。该行业面临的一些挑战包括高能耗（尤其是供暖用气）和进一步减少农药使用的压力。在过去几十年中，园艺行业在可持续生产方面采取了一系列措施。许多公司已经投资了节能技术，例如热储存、共生发电机和能量屏。一些公司已经转向使用地热能（来自地下深处的热量），而其他公司则在尝试临时储存（太阳能）热量。与此同时，越来越多的公司开始使用人工生长灯，以延长植物的生长季节，导致额外的能耗。
“温室作为能源”计划是一个创新项目，旨在开发新技术，提高玻璃温室的节能知识，促进可持续能源的使用（如生物能源、太阳能和地热），并推动该行业实现可持续的突破[6]。该计划由荷兰农业部（LNV）与荷兰园艺协会合作实施，重点关注实践者的参与，包括园艺企业主、顾问和供应商。所有研究项目均由实践者通过监督委员会进行监督，这些小组还积极为未来研究的方向提供建议。
2 日本
日本政府通过一系列政策扶持措施，大力推动植物工厂的技术创新和市场应用，带动了全国范围内的项目实施。川崎植物工厂和SPREAD蔬菜工厂便是在国家与地方政策支持下涌现的成功典型，不仅代表了日本在设施农业和高效生产领域的技术成就，还成为其他国家学习和借鉴的城市农业范例。
2.1川崎植物工厂
川崎植物工厂（Kawasaki Plant Factory）项目在日本政府及地方政策的大力支持下，成为城市植物工厂的标杆。该项目不仅有效利用了废弃工业用地，还推动了无土栽培、LED光源等技术在农业生产中的应用，为未来的可持续城市农业提供了成功的示范[7]。
2009年，日本农林水产省（MAFF）在“农业革新计划“中，首次提出支持植物工厂的发展，旨在应对日本农业面临的耕地减少、城市化进程加速、人口老龄化等问题。MAFF将植物工厂列为重点支持项目，通过创新技术提升农业生产效率，并确保粮食安全和农业可持续发展。在该政策的框架下，植物工厂项目获得了专项资金补贴，用于植物工厂的启动和早期设备购置。这些补贴帮助川崎植物工厂克服了启动资金压力，并奠定了其技术发展基础，推动川崎植物工厂朝着高效、环保的城市农业方向迈进。
2012年，川崎市政府与千叶大学正式合作，将川崎植物工厂项目设立于川崎市的工业废弃用地。这一举措既解决了工业废弃地的再利用问题，也为周边城市带来了新的农业生产模式。
政府对植物工厂的启动阶段提供财政支持，帮助其迅速开展建设并启动生产。这笔补贴用于设施建设、购买设备和安装水循环系统，减少了初期资本投入压力。川崎植物工厂采用的无土栽培和LED照明技术，均依赖于精确的环境控制系统。政府提供的专项研发资金用于开发这些系统的控制算法和硬件设备，以优化温度、湿度、光照和营养液的使用。通过这些技术，工厂得以在稳定的环境中实现全年无间断生产，提升了生产效率。为帮助川崎植物工厂进一步提升管理水平，政府还推出了技术培训项目，邀请农业专家和技术人员提供指导。这些培训内容涵盖从植物生长监控、环境参数控制到生产规划的各个方面，使员工能够掌握和应用先进的植物工厂管理方法，为川崎及周边地区推广该模式奠定了技术基础。
通过政策的持续支持，川崎植物工厂取得了显著成效。通过精确的环境控制和自动化生产技术，川崎植物工厂每年能够生产约10万株生菜，且产品质量稳定，达到超市和学校的食品安全标准。植物工厂建于工业废弃地上，有效利用了城市闲置资源，为其他地区的废弃地再利用提供了示范。川崎植物工厂的成功带动了日本其他城市的植物工厂项目建设，成为城市可持续农业的重要推动力，并吸引了包括初创公司和科研机构在内的多方参与，形成了多元的农业创新生态系统。
2.2 SPREAD蔬菜工厂
SPREAD蔬菜工厂位于京都市，是日本首批通过高度自动化实现规模化生产的植物工厂之一[8]。该工厂引入了先进的环境控制系统和自动化生产线，以低人工投入方式提高了蔬菜生产的效率和质量。这一项目在日本农林水产省（MAFF）和京都市政府的多层次政策支持下，推动了日本现代农业技术的广泛应用，并在国际上也引起了关注。
2013年，植物工厂技术在日本逐步成熟，SPREAD蔬菜工厂的规模化生产理念与日本政府倡导的“农业现代化“战略相契合。日本农林水产省通过农业创新补贴和地方政府合作，鼓励植物工厂进一步发展，以减少传统农业对土地和人力资源的依赖。
京都市政府向SPREAD项目提供了财政支持，帮助其购置和安装自动化设备，以实现低人工、低能耗的高效生产模式。通过技术支持计划，市政府还协助SPREAD工厂优化其环境控制系统，提高了植物工厂在气温、湿度和光照等条件控制的精准性，为实现无间断、标准化的蔬菜生产奠定了基础。
SPREAD工厂通过农业创新补贴获得了政府资助，用于升级和引入自动化设施，包括自动播种、灌溉、采收、分拣和包装设备。这些设备极大地提高了工厂的生产效率，帮助SPREAD实现了大规模生产，且仅需少量工人参与。自动化技术的引入使生产过程更加连续和稳定，同时减少了因人工操作而导致的损耗。尤其是在播种和灌溉环节，精准化的操作有助于提高蔬菜的质量和产量。京都市政府对SPREAD工厂实施了税收优惠政策，减轻了企业的运营成本，帮助SPREAD在市场竞争中保持了较强的优势。此外，京都市还提供了产业支持计划，使得植物工厂项目享受更低的地方税负，从而降低生产成本并鼓励进一步扩大生产规模。
SPREAD工厂所需的生产用地得到了地方政府的优先保障，并在租赁和购买用地上提供了优惠政策。京都市政府协助SPREAD选择合适的场地，并提供了长期租赁优惠，确保其在市区运营的稳定性。这种用地优惠政策不仅减轻了项目的启动成本，也使SPREAD在固定资产投入方面受益，帮助其在初期阶段快速实现运营目标。
日本农林水产省在政策层面通过市场推广补贴支持SPREAD蔬菜工厂，帮助其打开全国市场，特别是大城市的超市和餐饮供应渠道。通过与地方政府合作，政府帮助SPREAD建立了长期销售网络，以增加其产品的市场占有率。
在政府多层次的政策支持下，SPREAD蔬菜工厂实现了显著的生产和市场成果。自动化设施的引入帮助SPREAD显著降低了生产成本，使工厂在每年约2000万株蔬菜的生产过程中保持高效且稳定的产出，远超传统农业的单位面积产量。高度自动化生产模式大幅减少了人工需求，SPREAD工厂仅需少量工人即可完成日常操作。这种低人力投入的模式适应了日本老龄化和劳动力减少的趋势，成为未来农业的参考典范。SPREAD蔬菜因其高质量、营养价值和可追溯性，获得了日本市场的高度认可，尤其在大城市超市中建立了稳定的销售网络。通过政府的市场推广支持，SPREAD工厂的品牌知名度得到了显著提升。
3 美国
美国设施农业的发展得益于政府在政策和财政支持上的积极推动。特别是通过农业部（USDA）的多项资助计划，美国加速了温室设施农业和智能农业技术的创新应用。在此框架下，多个项目成为行业示范，例如BrightFarms的温室设施和肯塔基大学的物联网智能温室系统。
3.1美国农业部支持 BrightFarms 的温室设施农业发展
2013年，美国农业部（USDA）通过其“农场服务局贷款“（Farm Service Agency Loan Program）向 BrightFarms 提供低息贷款，帮助其在纽约建立温室设施，为该地区提供本地、新鲜的农产品。2015年，BrightFarms 获得了“农村能源项目贷款“（Rural Energy for America Program, REAP）的资金支持，用于改进温室能源系统，以提高能源效率和减少碳足迹[9]。
USDA 向 BrightFarms 提供了“农场服务局贷款“，覆盖温室建设初期的设备采购和土地租赁费用，使得该公司能够在初期阶段获得充足的流动资金，专注于设施农业的发展。农场服务局贷款提供了较低的利率，并允许企业分期还款，减轻了企业初期运营压力。
2015年，BrightFarms 获得“农村能源项目贷款“资金，用于引入先进的节能技术，包括高效LED照明和水循环系统。这笔资金支持帮助 BrightFarms 降低了能源消耗，并提高了温室生产的可持续性，符合绿色农业的发展方向。
根据《能源政策法案》（Energy Policy Act）相关条款，BrightFarms 温室所使用的节能设备符合税收减免资格。这些设备包括高效LED光源、自动化环境控制系统和水处理系统。政府提供的税收减免降低了企业的设备购买和维护成本，提高了设施农业的投资回报率。BrightFarms 在温室中引入了太阳能电池板和水循环系统，符合 USDA 针对设施农业的可再生能源设备税收优惠政策。这种减税政策有效降低了能源设施的运营成本，使 BrightFarms 更具市场竞争力。
通过 USDA 的财政支持，BrightFarms 成功在纽约市周边建立温室设施，以本地种植的新鲜蔬菜和草本植物满足城市消费者的需求，减少了农产品长途运输带来的碳排放。通过农场服务局贷款和农村能源项目贷款的支持，BrightFarms 实现了温室的初期资金保障，降低了企业融资成本，确保了生产的持续性和稳定性。BrightFarms 的温室采用了先进的节能技术和循环水资源管理系统，在政府税收减免政策的支持下实现了低碳运营。这一示范项目不仅符合美国的可持续农业发展战略，还为其他设施农业项目提供了可借鉴的运营模式。
3.2美国农业部支持肯塔基大学温室物联网系统的研发
2018年，美国农业部（USDA）通过“农业研究和创新资助计划”（Agriculture Research and Innovation Grant Program, ARIG）资助肯塔基大学（University of Kentucky）与一批农业科技公司合作，开发一套基于物联网的智能温室管理系统。该项目旨在通过物联网和人工智能技术实现对温室环境的自动化监控和精准调控，从而提高设施农业的产出效率并减少资源浪费[10]。
农业研究和创新资助计划由 USDA 资助，提供专项研究资金用于支持肯塔基大学及其合作伙伴的温室物联网监控系统的开发。资助涵盖了传感器硬件开发、数据处理软件设计和设备调试，帮助研究团队构建了一个综合的温室控制平台。项目不仅得到了 USDA 的资助支持，还鼓励私营企业、科技公司与大学合作，结合企业的市场应用需求与大学的科研能力。该合作模式使得温室物联网系统更具实际应用价值，为未来推广奠定了基础。
在 USDA 的资助下，研究团队还获得了额外的研发资金，用于探索人工智能算法在农业数据分析中的应用。该项目开发了用于预测作物生长状况的 AI 模型，以及基于历史数据的温湿度调节算法，帮助农民优化温室中的环境参数。为扩大成果应用，USDA 提供了资金支持，帮助肯塔基大学开展面向农业从业者的培训项目，讲解智能温室系统的使用方法和优势，提升设施农业从业人员的技术素养。
研究团队开发的物联网系统集成了多种传感器，实时监测温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等关键参数。物联网系统能够通过智能设备（如手机或电脑）进行远程访问和管理，农民可实时获取温室状况数据。系统通过自动化控制机制，实现了对加热、通风、灌溉和照明的精准调控。每个温室区块的环境数据被自动采集，并在系统中形成数据图表，用于长期环境监测与作物生长分析。
项目团队开发了 AI 模型用于预测作物健康状况。基于收集的环境数据和作物生长历史数据，AI 模型可以预测潜在的病虫害风险，建议农民采取必要的预防措施，从而降低了作物病害的发生率。系统采用了优化的资源调配策略，特别是在水资源和营养液的使用上，避免了因过量灌溉或营养过剩导致的资源浪费。通过机器学习算法，系统能够根据环境变化自动调整灌溉和施肥频率。
智能物联网系统的应用显著提高了温室的作物产出率，使得单位面积的蔬菜和水果产量增加了约20%。研究团队的数据显示，使用该系统的温室比传统温室减少了15%的水资源使用，同时作物的病害发生率降低了30%。得益于 AI 技术的引入，系统在水、光和营养液的调控上更加精准，避免了传统温室中常见的资源浪费问题。同时，农民可以通过远程操作来管理温室，从而降低了人工和能源消耗。通过 USDA 资助的创新项目，肯塔基大学与农业科技公司合作开发的物联网系统展示了先进科技在设施农业中的应用潜力。系统在商业化推广中的表现得到市场认可，带动了农业领域对物联网和 AI 技术的进一步关注。
参考文献
[1] https://www.farm-europe.eu/blog-en/netherlands-cap-strategic-plan-2023-27/
[2] https://www.wur.nl/en/newsarticle/farm-of-the-future-fourth-anniversary-helpdesk-for-agriculture.htm
[3] https://farmofthefuture.nl/nieuws/future-farming-food-experience-2024/
[4] https://www.government.nl/topics/livestock-farming
[6] https://www.kasalsenergiebron.nl/en/
[7] https://www.awpc.co.jp/en/about/
[10] https://www.uky.edu/ccd/production/crop-resources/ht-gh
