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生态高值农业 不惧任重道远

2016-07-27 赵其国 等 农业环境科学


焦点关注 

☆ 国内外农业发展形势如何?

☆ 什么是“生态高值农业”?

☆ 生态高值农业的建设目标和研发内容

☆ 如何进行技术创新?

☆ 我国生态高值农业展望


小 鱼

寄语:行之则愈知之~ <。)#)))≦

导语系小编个人看法,不代表本平台观点。

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1 国内外农业发展形势

1.1 全球农业面临的发展机遇及主要挑战
   随着全球经济和社会的快速发展,以及人口的不断增加,人们对食物和纤维的需求,以及对多功能食品的需要将不断增长。除中国及东亚的谷物食物需求将出现减少趋势外,全球谷物(食物+饲料)需求将增加75%,其中发展中国家畜产品消费将成倍增长。这不仅有利于农产品市场扩张,更能促进农业产业结构的变革,以及农业生产技术和效益的提高。另外,随着经济全球化和世界贸易的发展,以及全球农业科技的不断进步,使得全球农业发展面临着巨大的机遇,人类农业的发展开始进入新的发展纪元。
    同时,世界农业发展面临着巨大挑战,主要表现在以下几个方面:①满足世界90亿人口对食物和纤维需求增长的挑战;②农业生物燃料发展与食物竞争将日趋突出,发展中国家粮食等食物安全将面临前所未有的挑战;③水资源短缺,以及土地和森林等资源退化带来的挑战;④气候变化和生态环境保护带来的挑战;⑤农业生产增长将主要依靠生产力提高对科技发展提出的挑战。
1.2 目前我国农业面临的发展机遇及挑战
    我国是世界上主要的农业大国之一,经济的快速发展和人口增长的压力,使得我国未来的农业发展面临着巨大的发展机遇和挑战。据预测,未来40年,虽然中国的大米和小麦需求会出现先缓慢增长,然后有所下降的趋势;但饲料粮需求将大幅度增加,奶制品需求将增长6倍以上;水产品需求将增长近3倍;畜产品、水果、食油和纤维总量需求将增长1.5 ~ 1.6 倍;蔬菜和食糖需求将分别增长75% 和1 倍。同时,我国农业发展将面临着5个方面的巨大挑战:①确保食物安全的任务日趋艰巨;②提高农业比较效益的难度不断加大;③生态环境压力日益严重;④农业及农产品功能多样性需求的增加;⑤为了应对气候变化,农业本身也面临温室气体减排的压力等。
   另外,2012 年中央1号文件《推进农业科技创新增强农产品供给能力》提出实现农业持续稳定发展、长期确保农产品有效供给,根本出路在科技。文件指出:农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是突破资源环境约束的必然选择,是加快现代农业建设的决定力量。要求我们必须把保障粮食安全作为首要任务,把提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率作为主要目标,并努力促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化,构建适应“高产、优质、高效、生态、安全”农业发展要求的技术体系。这对我国农业的发展和农业的现代化建设具有十分重要的意义。

2 生态高值农业的提出、概念与内涵

2.1 生态高值农业的提出与背景
    2010年6月召开的中国科学院第15次院士大会、中国工程院第10次院士大会上,国家主席胡锦涛在讲话中对我国科技发展工作提出了8点意见,其中针对农业科技的第4点意见明确指出:我国要大力发展现代农业科学技术。要发展高产、优质、高效、生态、安全农业和相关生物产业,保障粮食和主要农产品安全,实现农产品优质化、营养化、功能化,推进农业信息化、数字化、精准化,构建我国生态高值农业和生物产业体系,建成农业高值转化的产业体系,形成农业生态系统持续良性循环、景观优美、功能多样、城乡一体的新型农业。要发展先进育种技术,提高农产品质量、产量和抗逆性,研发推广节约资源、减少面源污染、农业废弃物资源化利用等技术,提高我国农业可持续发展能力和国际竞争力。这其中,首次提出要“构建我国生态高值农业产业体系”。
2.2 生态高值农业的概念与内涵
     那么,究竟什么是“生态高值农业”?其概念与内涵是什么?
    “生态高值农业”,顾名思义,其必须是生态的,同时又是高值的。所谓“生态”,就是要体现农业既能为社会提供安全、优质的农产品,又能实现农业资源的永续利用,将农业纳入可持续发展的道路;所谓 “高值”,就是要体现农业有很高的土地产出率、投入产出率、劳动生产率。因此,“生态高值农业”是集约化经营与生态化生产有机结合的现代农业。它以健康消费需求为导向,以提高农业市场竞争力和可持续发展能力为核心,兼有高投入、高产出、高效益与可持续发展的双重特性,是转变农业增长方式、提高农业综合生产能力的集中体现。
   “生态高值农业”的目标体系可表述为:
    D = aE + Bv + cS{E,V}
式中,D 为生态高值农业发展水平;E 为农业的生态环境效益;V 为农业的经济效益;S 为农业的社会效益,体现生态环境效益与经济效益相互协调的程度;a、b、c 是由社会生产力的发展水平、社会制度、人类的审美观与价值观等因素决定的。
    上述公式表明,生态高值农业绝对不是简单的“生态 + 高值”,而是需要体现生态和高值协调的社会属性。不同的社会生产力的发展水平、社会制度、人类的审美观与价值观等因素也将决定着系数a、b、c 的不同,从而表现出不同的“生态高值农业”模式。实现“生态高值农业”必然引发农业思想观念、产业结构、技术结构和经营管理体制等一系列重大变革。只有更加充分地将工业化、城市化的成果应用到农业现代化建设中来,才能有效带动农业增长方式的转变、促进农业综合生产能力的全面提升,才能充分发掘农业增产、农民增收的潜力,才能更加体现农业集约化经营与生态化生产的有机结合和经济社会生态综合效益的最大化。
    可见,“生态高值农业”是包括生态农业及环境,农产品的高产、高质、高效,以及科技、市场、产业经济价值(包括农业的一、二、三产的产值)三者相结合的总概念,是现代农业可持续发展的总体方向。

3 我国生态高值农业的建设目标和研发内容

3.1 生态高值农业的建设目标
    通过构建生态高值农业体系,不断满足日益增长的农产品总量需求以及质量、安全和多功能需求。
    到2020 年,通过重点农业科技领域的重大创新和突破,使中国农业具备生态高值农业体系所需要的国家粮食和纤维总量供给安全得到基本保障,以及农业生产结构、生态和功能实现根本转变,农业资源可持续利用和安全得到一定提高的科技支撑条件。
     到2050 年,中国农业具备实现农业资源可持续利用、国家食物总量和质量安全得到充分保障,进入传统功能和现代多功能并存的未来农业所需要的科技支撑条件,使我国在发展中国家中率先进入生态高值可持续发展的新时代,全面实现农产品优质化、营养化、功能化,实现农业生产管理的信息化、数字化、精准化,建成农业高值转换的产业体系,形成生态系统持续良性循环、景观优美、功能多样、城乡一体的新型农业。
3.2 生态高值农业的研发内容
我国生态高值农业的研发内容与目标有4 个层次:
3.2.1 提升“中国至2050 年农业科技发展路线图”的理念与五大科技领域的研究水平 五大科技领域主要包括植物种质资源与现代育种技术,动物种质资源与现代育种技术,资源节约型农业科技,农业生产与食品安全技术,农业现代化与智能化农业科技、未来农业展望与科技发展体制及政策保障等方面。
    根据中国至2050 年农业科技发展路线图,到2020年,我国农业科技将在如下一些具体方面取得科技重大突破。植物种质资源利用与现代育种方面:①建立生态群落和种质资源数据库平台与共享体系;②培育多基因转移和多性状改良品种;③实现主效基因与其互作网络的高效转移和聚合。动物种质资源利用与现代育种方面:①建立重要畜禽水产动物的种质资源共享平台;②开发分子标记技术和对特殊价值种质资源的发掘。资源节约型农业方面:①建立耕地和水资源监测预警平台、水肥利用研究平台和新肥料研发平台;②建立耕地协同耦合利用和土壤质量定向培育技术;③研发节水灌溉工程与改土保墒覆盖集成技术;④研究节肥和免耕技术以及新型缓控释肥料;⑤达到中低产田面积减少30% ~ 40%,土、肥、水综合利用率提高10%,养分能源投入降低15% ~ 20%,增加复种指数10% ~ 15%,普及复合肥和缓释肥的目标。农业生产与食品安全方面:①针对影响农业产品品质安全的主要因素,加强相关科学问题的基础研究;②通过关键技术的突破和综合技术的集成应用,消除影响农产品安全的危害因素,建立农产品安全生产、贮运保险和加工的标准化技术体系;③构建绿色食品生产的生态环境,提供绿色安全优质的农产品。农业现代化与智能化农业方面:①完成农业信息多功能网络平台和专业搜索引擎的开发;②实现农业信息服务多网络融合;③完成精准化、智能化、数字化、虚拟农业关键技术的开发。
    同时,我国农业创新的制度背景也发生了迅速变化——更加复杂,而且涉及创新的多个体系和多个来源。随着市场经济的发展,创新动力更多地来源于市场(需求端),新的需求推动在确定创新研究方向以及从“农场到盘碟”的价值链时,更强调使用者的权力。新型农业的创新需要更多参与者的信息反馈、学习和集体行动。因此,在今后10 年或更长一段时间内,根据我国国情及地区发展特点,需要构建一系列农业科技发展体制与政策保障。一是进一步深化农业科技体制改革,创建国家农业科技创新体系。二是建立国家农业长期科技投入机制,改善农业科研环境。
3.2.2 建立生态高值农业的综合技术体系
生态高值农业是能够协调农业的生态效益、经济效益和社会效益的一种农业生产方式。生态高值农业的建立需要做好以下4 个方面的工作:①建立健全生态高值农业创新体制:主要包括各级政策法规等保障与激励制度、生态环境质量保准与快速诊断、区域特色模式研究等。②资源节约发展战略:涉及耕地质量定向培育与集约利用、流域水资源保护与持续利用、农业生态系统养分循环增效等。③产品质量安全保障:涉及环境友好型肥料、生物性农药、病虫害生物防治、可降解农膜、清洁生产标准化体系等。④智能农业预警系统:涉及土壤质量动态信息库、农业物联网技术、农田增汇减排、可控环境农业、精准农业等。
3.2.3 研发我国六大城市圈、十大典型区域生态高值农业发展模式及其技术支撑体系 目前急需开展与加强以下典型生态高值农业发展模式的研究:我国特大城市生态圈建设模式(如北京、上海、重庆、武汉、沈阳、南京等);区域模式主要体现在:长三角城市群郊区生态高值农业模式;华中种养加一体化农业圈层模式;西南山地立体农业生态高值农业模式;南方亚热带特种农林果综合开发模式;滨海滩涂农业综合开发利用模式;黄淮海平原粮养加农业综合模式;东北平原粮食基地综合开发利用模式;西北寒旱区农牧综合开发模式;北部漠境盐湖综合整理开发模式;黄土高原水土保持及农林果流域开发模式。
3.2.4 建设农业的三大产业化体系 包括建立农产品产业化体系、加工产业化及综合产业化体系等。
    最后在上述4个层次研发基础上,全面建立我国生态高值农业产业化网络体系。

4 我国生态高值农业技术体系的构建

    根据我国生态高值农业技术支撑与需求现状,目前应主要从以下几个方面进行技术创新:

(1)无公害农产品种养殖技术。包括环境友好型肥料、生物性农药、病虫草害生物防治、可降解农膜、废弃物资源化利用、污染物处理技术等。
(2)农产品加工技术。提升营养水平和商品化水平的高附加值加工技术及相应加工设备的研制。
(3)我国传统农业精华技术。包括间套复种和轮作、保护性耕作、病虫综合控制技术,生态化种养殖业技术。
(4)标准化生产技术。重点就生态化物料投入、生态化种养殖业、无公害产品加工,产品营销技术规程、标准等进行规范化研究,为农业的规范化和国际化奠定基础。
(5)高新农业技术。目前主要为分子育种技术、精确农业技术、可降解塑料生产的农用薄膜、害虫的性引诱技术、新型纳米控释肥生产、新型微生物制剂等。

5 我国生态高值农业展望

    我国生态高值农业是在十七届三中全会,审议通过了《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》后,出现“土地流转与适度规模”等一系列农业变革后发展起来的。过去农业的研究主要是以提高粮食产量为目标的相对单一的技术突破,如:品种更新、配方施肥、化学防控、节水灌溉等。当前农业已在我国迅速发展,农业生产正由粗放经营向集约经营转变,“农庄作业、机械化生产”正逐步实现,这些均为生态高值农业的发展创造了发展的机遇与条件,也为其发展奠定了良好的社会基础。
    但当前从全国看,我国“生态高值农业”大多局限在部分农业园区,尚未形成全局,也未形成全国性的布局与产业。今后还需要从“生态高值农业”的理念、模式、技术及产业体系上进行更广泛深入的研究与发展,使我国的农业逐步走向真实全面的“生态高值农业”的道路!


结语

一起成长 <。)#)))≦

本文原题目为《我国生态高值农业的内涵、模式及其研发建议》,发表于《土壤》2012年第5期。文章内容略有删减,如有不当之处请批评指正。如有侵权,请联系我们,立即删除。欢迎在留言区表达您的观点,供我们学习,有学术上的意见可以反馈给作者或与其他专家一起讨论。


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