一、美国设施农业的类型及温室建筑材料
1．设施农业的类型
（1）小拱棚 用支撑物托住塑料薄膜，高度在1m左右，两侧薄膜埋入土中，方法简单。薄膜内作物比不覆盖的露地栽培作物早熟10~20d左右。
（2）塑料大棚 以塑料薄膜为覆盖物，没有机械通风和供暖设施，在北部和中部的冬季，一年有4个月不能使用。
（3）温室 用透明材料覆盖，以最大限度透入自然光，有供暖、通风、灌溉和增施CO2等比较完善的设备，作物可以全年生产。因此也叫做“控制环境的农业设施”。
2．温室建筑材料
温室建筑与工业材料的发展密切相关，由于建筑材料的迅速发展，温室建筑的技术也不断提高。50年来，美国温室建筑大体上可以分为3个阶段。
第一阶段（1950~1969年），第二次世界大战后，美国农业迅速发展，形成了以芝加哥为中心的温室群。当时建筑的温室以木结构为主，覆盖材料几乎全部用玻璃。温室的数量不少，但面积一般不超过1.5hm2。有加温设备和自然通风，室内以土壤栽培为主，自动化设备很少应用。
第二阶段（1970~1989年），金属骨架温室逐步增加，20世纪80年代以后建的温室，几乎全部用镀锌钢、镀锌管和铝合金的屋顶。覆盖材料除了玻璃以外，出现了玻璃钢和双层充气薄膜，这样可以减轻骨架的质量，降低建筑成本。80年代中期，CO2技术、应用计算机控制环境及滴灌技术、无土栽培技术已普遍应用，温室降温采用电扇强力通风，用冷水墙加强力通风的技术也比较普及。
第三阶段（1990年到现在），进入20世纪90年代，美国温室又有较大的发展。首先是建筑材料上，PC板已进入实用阶段，该板透光与保温性能好，不易破损，防火性能强，可制成3层的中空板，保温性能更佳。目前售价为140~180元人民币/m2。由于价格偏高，现在多用作温室侧墙。随着制造工艺技术的进步，价格会逐步降低，将来可以整个温室都用这种PC板，其保温性能好，耗能较低。
近年来，将温室的屋脊提高，利用自然通风可大大降低成本。在美国西南部亚利桑那州沙漠地带，建立了大片温室，这些从地面到屋脊的高度为7m，到天沟的高度为5.5~6.0m，跨度为6.4m的荷兰文罗式温室，在天沟处安装有自来水管，每隔3m设一个喷头，3min自动喷水30s。这样就能降低室内温度，必要时在屋顶喷白灰，室内加上遮阴网，通风全部在屋顶，室内可比室外低5℃左右。种植作物效果很好，西红柿平均年产量为50kg/m2，大大提高了经济效益。
光谱选择薄膜从1995年研究到现在进展很快。这种红外线薄膜可以降低温室内的温度，使植株矮化，促使作物生长发育良好。多年来的研究发现，在双层玻璃中加入流动的4%硫酸铜液体，就可以降低温室内的温度。现在已研究出将一种类似硫酸铜的染料，加入到塑料薄膜中，这种薄膜能降低远线外光的透射率，使温室内温度降低。西欧和日本也已研究出这种光谱选择薄膜产品，并在生产上逐步推广。
美国温室发展的另一个特点，即近年来建成50多hm2屋顶可以全部启闭的现代温室。该种温室透光性好，因为任何温室覆盖材料，都会降低温室内的太阳辐射，影响作物生长，屋顶全部可以启闭的温室，可以降低作物产品的硝酸盐含量，这对于生产绿色食品、培育壮苗有利，但成本高，现在正设法降低建筑成本。
二、温室技术进展
1．无土栽培
美国在20世纪50年代就已经用无土栽培的方法生产蔬菜；70年代中期，无土栽培已有相当规模，新建的温室均已采用无土栽培；80年代以来，温室栽培几乎都被无土栽培代替，其主要原因是土壤消毒成本高，而无土栽培技术不断改进，成本不断降低。
美国温室的无土栽培蔬菜主要有西红柿、黄瓜和生菜，其他叶菜也占一定比重，但大多数温室用于种花。20世纪50年代到70年代，无土栽培的方式以水培为主，以石砾、砂等固定根系，营养液循环利用，这种方式成本高。80年代开始用营养液膜系统、袋培系统，基质为草炭、蛭石、珍珠岩和各种泡沫塑料的下脚料，同时也从欧洲引进少数岩棉栽培系统。90年代以来，岩棉系统占绝大多数。
近年来对基质的研究不断加强。由于草炭属于不可再生的资源，数量越来越少，价格不断上升，因此研究出了替代草炭的基质，如椰子壳纤维、珍珠岩和岩棉等可再生资源。作物栽培方法也有所改变，过去的长季节栽培，如西红柿一茬在生长期达10~11个月，现在改为一年种植两茬。每年7月下旬育苗，8月下旬定植在岩棉垫上；11月上旬又育一次苗，12月中旬定植在同一块岩棉垫边上。第一茬西红柿8~9穗果收后拉秧，则第二茬西红柿已处在第4穗果阶段，可以连续收获到翌年7月上旬。
2．营养液供给系统
营养液供给系统把每一种化合物单独装在一个营养液罐内，用计算机统一指挥，按照不同比例溶在水中，再输送到作物种植床上。营养液的调整是根据一天中几次抽取回流的营养液进行分析，然后根据分析结果，由计算机下达新的营养液修正的配方指令，混合成新的营养液，供给植物根系吸收。
3．CO2的应用
近20年来，美国温室内已普遍采用增施CO2的技术，增施的浓度达到空气CO2含量的3倍，主要是采用燃烧碳氢化合物的方法。
4．雄蜂授粉
从1991年开始，把振荡授粉改为雄蜂授粉。采用这种方法能使作物产量提高20%左右，因为人工授粉不如雄蜂授粉均匀。
5．机器人移苗
目前蔬菜、花卉和苗木的生产数量不断增加，美国南北各地都有许多专门生产蔬菜、花卉和观赏植物的苗木农场。这些农场普遍应用穴盘育苗，播种时先播在小苗孔的穴盘上，过一段时间再移栽到大苗孔的穴盘上。由于移苗工作需要很多人工，因此，机器人移苗技术就应运而生了。机器人前面有两个类似大头针的触角传感器，将育苗盘上小苗孔的幼苗，移到大苗孔的苗盘上，平均每1.2s移一株，而且机器人还能辨别苗的好坏，把不好的苗抛到一边，只移栽好苗。
6．基质消毒
现在正研究太阳能消毒法，这种方法可以节约能源，而且消毒效果也很好，大大减轻病虫害的传播。因为蒸气法消毒成本太高，化学消毒法污染环境，因此太阳能消毒法是比较理想的发展途径。
7．数字相机的应用
现在数字相机已应用在蔬菜作物生产上。数字相机拍出的照片能正确反映植物的生产情况，并可以和显微镜、电子显微镜以及计算机连接起来，迅速判断出作物生长的各种参数，如生长、营养、水分和病虫害感染等状况。这些参数可用电子信箱立即发给有关专家进行决策，所有这些过程都在几分钟内完成。这是现代温室技术的最高水平。
三、不同地域的发展现状
据不完全统计，美国全国有9250hm2温室，主要分布在南方的加州、亚利桑那州和东南部的佛罗里达州。
从发展的过程来看，20世纪70年代中期石油危机之前，是以芝加哥为中心的大片温室为主；石油危机以后，美国中部、北部只发展冬季不加温的塑料大棚，蔬菜则主要靠南方的加州、佛罗里达州、得克萨斯州和亚利桑那州生产，然后运到北方各州。把温室企业发展中心转移到南方，可以节省大量能源。
美国温室以种花为主，盆花和切花为销售量最大的部分，大体上分为春季和秋冬季两个主要生产阶段。春季生产盆花和部分切花供客户需要，秋冬季为圣诞节供应大量的盆花，圣诞节后花的需要量不多，因此中部和北部的塑料大棚也相应停产，南方的蔬菜温室则可全年生产。
在南方选择建立温室的条件：冬季日照充足，气温较高，耗能少，同时土地价格便宜。美国亚利桑那州沙漠地带全年阳光充足，气温较高，地价便宜，地下水资源丰富。因此20世纪90年代初，在这里先建立一些1~2hm2/栋的温室试生产蔬菜并获成功，1994年建立8hm2/栋的温室运转良好，现在已在多处建成 20hm2/栋的温室。应用现代技术管理，年产西红柿54kg/m2，年产黄瓜70kg/m2，用高投入、高产出的办法来降低生产成本，已取得良好的经济效益。因此亚利桑那州的大型现代温室仍在不断发展中，目前已建成的温室150hm2/栋。
四、生物圈2号与航天植物栽培
建立在美国亚利桑那州图森市郊的“生物圈2号”，是一个建筑面积为1.2hm2的特殊建筑物。该建筑物内部模仿地球上的海洋、热带雨林、热带草原地带、沙漠地带、灌木丛地带、温带草原和作物集约耕作区生产食物。目前生物圈试验已停止，只供游人观赏用。
航天上应用的植物生产技术已进行了20多年的研究。美国宇航中心采用最先进的无土栽培技术，生产人类在太空中生活必需的食物，已获得成功。为了使人类能在太空中生存，美国肯尼迪航天中心与许多大学订立研究合同，主要目的是在失重的条件下，以最小的面积，生产出充足的食物，支持人类在太空中长期生存。目前在太空中吃的食物包括麦、薯、豆和菜等，这些作物从种到收一般为50～60d。