图：不同的温室大棚物理结构
1、改善温室大棚的物理结构
因气候条件制宜
适宜的温室大棚结构直接影响到作物的高产和温室大棚运行成本。高架温室大棚冬季保温性差，加温成本高，在我国北方难以立足；双层充气膜温室大棚充气成本高，使南方地区冬季本来就不足的光照更加不足，不适合使用。因此，研发适合各地不同气候区域的温室大棚结构是提高温室大棚生态系统功能的主要方面。在温室大棚结构设计上，北方地区以冬季保温为主，抗雪灾能量强；华南地区以夏季通风散热为主，且要抗台风暴雨；长江流域一带的亚热带地区则必须以增加冬季的保温性能和降低夏季降温的成本相兼顾为原则。江苏大学和上海农业机械研究所等单位在消化吸收以色列塑料连栋温室大棚的基础上，进行结构创新，采用流场数值分析技术、有限元技术和模块化设计技术等，优化设计了适合亚热带地区气候条件的温室大棚结构。如设计锯齿型和顶部全开型的温室大棚通风结构，使夏季通风性更好;设计双膜结构和新型密封结构，冬季保温性更高；优化屋面的形状、主副顶拱和天沟结构，提高了抗风和雪载能力。2008年的南方百年一遇的暴雪灾害中，通过以上创新设汁的温室大棚无一倒塌。
因栽培植物制宜
温室大棚结构的设计要适合拟定要栽培的主要作物种类和所采用种植方式的特点。不同作物对环境条件的要求不同，因此对温室大棚结构的要求也不同。例如，在温室大棚高度要求中，种植果菜类栽培，特别是长周期果菜、高大的观叶植物等，或者多层架式栽培和柱状无土栽培等，生长空间大，要求温室大棚的高度高；而种植叶菜类作物、普通花卉和观赏植物，采用单层栽培等，则对温室大棚高度要求低。温室大棚高度的增加，相应地一次性建筑成本投入增加，而且加温的成本也要相应增加。反之，种植矮秆植物也不能把温室大棚高度降得太低，否则影响人在室内的操作和夏季通风降温。因此，温室大棚结构设计要处理好这些矛盾，制定相应的温室大棚标准,提高标准化水平。
因经济条件制宜
不同类型温室大棚的造价相差好几倍，运行成本差异也很大，因此要根据各地以及各用户或用户单位的经济条件来决定温室大棚的结构选型。现代化配有环境自动控制系统的连栋温室大棚，其环境调控程度高，土地利用率高，作物生产力高，但是投入的水平也高。在经济发达地区，尽管对国外引进温室大棚的消化吸收，我国已经能自行设计制造现代化温室大棚，价格比进口的要低30%-50%，但作为生产价格较低的农产品的装备，400-600元/m2温室大棚造价仍然是很高的。因此，只适合在经济发达地区或者在大城市的郊区应用,或作为各地现代化农业的示范用途,不能把现代化温室大棚作为装饰品,一味贪求高档，造成成本过高，运行能耗无法支付,以致温室大棚再生产过程不能顺利进行。对于大部分农民来说,单栋塑料大棚以及北方的日光温室大棚在近期将仍然是主要的温室大棚装备产品。
2、改善生物结构
1)、根据市场需求优化作物布局，通过品种结构调整以满足市场多样化的需要。温室大棚的作物种类和品种布局，原则上要以一室一品的专业化生产为主。专业化生产有利于实现规范化和标准化生产，也容易使劳动者掌握栽培技术，对于提禽作物产量和劳动生产率具有重要的作用。目前,需要进一步研究和实施主要作物在土壤和基质栽培中的施肥、灌溉、病虫害防治的规范化和标准化技术。但是温室大棚的品种布局不是一成不变的。当习惯种植的作物市场销售不畅，或看好某些品种具有较好的市场和效益时，进行适时的作物结构调整，要以灵活多变的种类和品种调整来提高经济效益。此外，要搞好上下茬作物搭配。
2)、根据温室大棚结构优化种植模式，通过田间结构调整挖掘生产潜力以获得最大产出。由于一年一大茬的长周期黄瓜比周年两茬黄瓜两茬生菜的常规种植.模式产量高30%-40%。因此,在冬季有加温设施的温室大棚内，同一作物应该选择长周期的品种，以提高周年的产量。在高架的温室大棚内，种植低矮的绿叶蔬菜或盆花等植物时，要考虑多层栽培或立体栽培，以增加空间的利用率。
3)、提高环境调控能力进行反季节栽培，通过时间结构调整变更收获期以得最大收入。进行反季节栽培，要提高环境控制的能耗。由于反季节栽培的农产品在稀缺季节上市，市场价格高，因此价值转化效率高。但是反季节栽培需要温室大棚具有较高的环境调控能力。如目前面积最大的塑料大棚，在冬季主要是作果菜类的育苗场所，待到来年开春后进行“春提前”栽培。如果采用三棚五膜（即大中小棚膜，加盖地膜和小棚外保温幕）的方式，在极端含量的天气下使用炉子和电热加温等简易加温装置，番茄就能进行越冬栽培，比“春提前”番茄早上市30天以上，其产出投入比可能得到大幅度的提高。
3、改善投入结构
在固定资产（即温室大棚框架结构）投入一定的前提下，重点是要改善生产资料的投入结构和环境控制。
协调生产资料投入结构
生产资料除了种子种苗以外，主要是肥料和农药两大类。首先，要协调养分投入结构。各地温室大棚生产中注重施用氮肥,轻视磷和钾肥，造成氮肥过量，利用效率下降，面源污染增加，土地的可持续生产力下降，所以要注重N,P，K的协调；同时要注重有机肥和无机肥的协调，即土壤碳氮比的协调，增强土壤微生物的活力，提高养分的有效性。其次，要协调有害生物防治的投入结构，加强病虫害综合防治。如果采用生物防治和物理防治的方法，多投入生物农药和黄板诱蚜等物理防治，减少化学农药使用。通过健康的生产方式培养健康的植株，生产出内在质量高的绿色食品或者有机食品（绿色食品AA级）蔬菜,提高农产品的经济价值。
改善环境控制投入结构
现代化温室大棚产业发展快的城市和地区的多年生产实践表明，在环境控制程度高的现代化温室大棚中，生产的目标必须是高产量而不是低的运行能耗，只有高产量才能有高产值和高效益，才能使高投入得到高的回报。但是环境控制能量投入并不是越高越好，而是要寻找合理的投入量和投入结构。作物生长是多种环境因子综合作用的结果，但是目前生产上环境控制能耗主要是在温度的控制上，而其它方面的控制能耗很少。事实上,在晴天光温条件适宜的条件下进行CO2施肥，在连续阴雨天的情况下采用移动式补光,都是促进光合作用的有效手段。在温度控制上，大多数温室大棚都采用经验值设定法，没有根据光照强度的变化进行动态管理，达不到最佳的控制效果；而有些温室大棚为了减少运行能耗，采用临界值控制法，则更不能使温室大棚的增产潜力得到应有的发挥。
（作者：王学友 北方温室大棚建设）
