
在农业生产中,广泛应用高新技术是实现农业现代化的关键
编者按
我市是农业大市,目前正处于由传统农业向现代农业转型的发展阶段。依靠农业高新技术作技术支撑,是我市农业转变生产方式,实现农业现代化的关键环节。本期刊登的内容,是广东省仲恺农业工程学院副教授方焕谋在市关工委农村创业培训提高班作的专题报告(有删节),现供读者参考。
1、发展现代农业是社会主义新农村建设的核心任务
农业现代化是指主要用现代化的农业技术和现代化的农业装备,科学地进行农、林、牧、渔业的生产和管理,创造高产、优质、低消耗的农业生产系统和合理、高效、安全的农业生态系统。农业现代化的本质是科学化。
发展现代农业,是当前中国经济社会发展的主要任务之一,是社会主义新农村建设的核心任务,是解决“三农”问题的根本出路,是全面建成小康社会不可或缺的重要组成部分,是实现中华民族伟大复兴宏伟目标的重要内容。发展现代农业,就是用现代物质条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场经济理念引领农业;可见,发展现代农业,在我国是一个全新的历史任务和课题。
2、农业高新技术产业类型和内容
从概念上说,高新技术是指当今处于科学技术最前沿的正在迅速发展的各项新兴技术,在国外又称尖端技术、先导技术。严格地说,高新技术应称为高新技术产业。它是在资金、劳动、技术的投入比例中,技术投入比重大的产业。
(一)农业高新技术产业五大类型:农业高新技术创新产业、农业高新技术中介服务产业、高新技术农业及环境产业、农业产品高新技术加工业、农产品高新技术商贸业。这五大类型涵盖了农业高新技术创新、开发、示范、辐射、推广服务、产后加工和商贸流通等环节,形成农业高新技术产业化体系。
(二)农业高新技术的主要内容:
1、农业生物技术,又叫农业生物工程。指应用生物工程方法培育更符合人类意愿的农作物、家禽、家畜新品种的一种新兴的农业技术。农业生物工程的出现,与其它农业技术相比,具有强大的生命力和巨大的优越性,因此,国外把它所引起的农业变革称为“第二次绿色革命”。
2、农业信息技术。运用信息加工机器对农业信息资源进行加工,并将结果提供给用户,以指导农业生产和经济的决策和管理。
3、设施农业技术。设施农业是集生物工程、农业工程、环境工程为一体的、跨部门、多学科综合的系统工程,通过设施和环境调节,为作物营造较为适宜的生育环境,达到早熟、高产、优质、高效的集约化生产方式。
4、节水农业技术。在农业生产中应用滴灌、喷灌和保水剂等。
5、核技术。利用核能辐射诱变育种,同位素示踪检测等。
6、现代农业机械技术。各种智能化农业机械广泛应用,无人农田耕作、自动调控灌溉、施肥等。
7、农产品精加工技术。实行农产品高附加值的深度加工。
8、遥感遥测技术。遥感技术是从空间远距离探测地球表面物所辐射或反射的电磁波强度及其在空间时间上的分布,以获取陆地、大气或海洋环境信息的技术。也包括用雷达探测大气和云雾的物理特性,用声纳探测鱼群和测量海底地形地貌,以及对星际空间的探测技术等。遥测技术是远距离获取被测对象的有关参数的测量技术。采用遥测技术,可以提高生产的自动化水平,提高劳动生产率,缩短研究周期,改善劳动条件以及提高管理和调度的质量。
9、新能源新材料技术。新能源指目前人类正积极开发,具有巨大发展潜力的能源。主要包括核能、太阳能、风能、生物能、海洋能、地热能、氢能等。新材料指有特殊功能用途,具有社会效益、经济效益和生态效益的新发明材料,如纳米材料,可降解塑料等等。
10、激光技术。激光技术属于高新技术的一个重要领域,它是一种相关性好,而且容易被聚集的光束。与普通光相比,激光具有高方向性、高单色性和高亮度等基本特性,利用特定适当剂量的光束照射作物种子或植株,可使细胞中的染色体发生突变,从而培育出抗病性强、籽粒饱满、营养丰富的农作物良种,展示了激光技术应用于植物育种领域的广阔前景。
3、国外农业高新技术发展现状
以生物技术、信息技术为代表的高新技术发展迅猛,不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高新技术体系。以美国为代表的经济发达国家,利用转基因技术培育作物及畜禽新品种;利用克隆技术进行动植物优良品种的快速繁育;以电子设备、卫星和互联网为手段,以专家系统为核心的精准农业等,已经极大地改变了世界农业的生产方式。
(一)农业生物技术发展迅猛,成为经济发展新的制高点。
以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高新技术产业领域之一。转基因作物的全球种植面积从1996年的170万公顷发展到2010年的1.48亿公顷,15年间增加86倍,累计种植面积超过10亿公顷。世界银行最近预测,到2020年,全世界农业将种植80%以上经过基因工程改良的转基因作物。这些作物具有高产、优质、抗逆等特性。
过去10年来,快速生长的转基因鱼和猪、高产毛量的转基因绵羊、抗乳腺炎和奶蛋白改善的转基因奶牛、抗禽流感的转基因鸡、肉质改善的转基因猪等几十种转基因动物新品种相继培育成功。利用胚胎移植技术进行动物良种快速繁育技术在美国已经完全产业化。现在美国60%—70%的奶牛是通过使用冷冻精子、人工授精繁殖出来的,这使整个奶牛群体的父本减少为不到100头良种公牛;全国的良种供体母牛也仅有100头左右。采用基因重组技术构建高产基因工程菌;采用酶工程等生化技术生产复合酶制剂、活性肽促生长保健剂、营养和免疫调控剂、生长调节剂、免疫强化饲料添加剂等。兽用基因工程疫苗也已进入实用开发阶段。新型安全、高效基因工程微生物农药的研发和传统农药改造也取得良好成果。
(二)农业信息技术与数字化技术强劲地改造传统农业。
从世界各国农业信息化发展状况来看,美国、德国、法国、日本、澳大利亚等国的农业信息化技术水平处于领先地位。20世纪90年代至21世纪初,以3S(GPS——全球定位系统、GIS——地理信息系统、RS——遥感技术系统)和互联网应用为标志,发达国家农业信息化进入了快速全面发展阶段,推动了以3S技术为支撑的“精准农业”的发展。美国有200多万个农场,其中60%—70%的大农场都采用精准农业技术,实现了农田内按小区生长环境和条件差异,实施差别化调控投入和管理的精准化生产经营。
目前,发达国家农业信息化进入了广泛普及和深度融合阶段。美国大部分农场已经采用GPS定位功能的拖拉机、收割机、播种机实行自动化作业。德国农业生产者已超过90%使用计算机和网络。澳大利亚有60%的农场利用互联网开展电子商务,有50%左右的农场使用互联网获取种养信息和技术。另一方面,近年来以物联网、云计算等新兴信息技术发展为标志,美、法、日、澳等国在农业生产中,把自动感知技术、3S技术、农业专家系统技术、智能农机技术等现代信息技术与农艺技术深度融合和集成应用,大力发展感知农业、数字农业、智慧农业,实现了对农作物的自适应喷水、施肥、撒药,以及农产品的自动采摘、分级包装、跟踪追溯、电子交易。农业信息化进入了一个全新的发展阶段。
发达国家还凭借电子与信息技术、新材料技术,开发自动化程度高、作业速度快、多功能、超大动力的现代农业装备,实现农场管理信息系统与田间移动作业机械间的无线通信与机群调度,支持农田作业的科学管理决策。
(三)高新技术引领驱动和支撑农业生产方式改变,成为世界现代农业发展的根本标志。
1、运用生物节水技术、非传统水资源开发技术、信息技术等高新技术对传统节水技术进行改造和提升。
2、发展新型肥料技术,开发生物肥料新剂型和控释肥料、以及声、光、电、风和磁等物理肥料,精确农业施肥技术等。
3、运用生态学和生态工程学原理,利用农业腐生生物、高效微生物和经过现代生物技术改造的功能菌,降解人畜禽粪便、乡镇垃圾等多种难降解物质,实现农业废弃物的综合利用,变“废”为“宝”。
4、运用计算机控制技术、传感器技术等建立工厂化农业,实现数字化、智能化调控种苗生产和作物栽培技术体系。
5、生物灾害控制技术实现检测预警自动化,防治决策信息化、控制精准化与环境友好化。
6、运用DNA检测溯源技术等高新技术,使检测场的超痕量分析水平达到10-7克。运用高速电子器件和智能化计算机技术结合,以及高效分离技术和选择性传感器技术,可在短时间内对复杂混合物中污染物(毒物)进行选择性测定。
7、生物技术与食品制造业相结合,催生了食品生物技术体系的建立和发展。
4、我国农业高新技术发展现状
随着国家对农业技术领域的重点支持,现代农业高新技术发展取得了前所未有的成就,为我国现代农业高新技术的发展奠定了良好的基础。
(一)建立了新的分子育种技术体系,培育出一批高水平的动植物新品种。超级稻高产理论研究与新品种选育实现新突破,居于国际领先地位。转基因抗虫棉分子育种和转基因三系杂交棉花实现重大技术突破,整体技术达到国际领先水平。小麦育种突破了高产与优质的矛盾,育成一批高产、优质的小麦新品种。应用综合回交转基因育种和分子标记技术,建成了水稻、小麦、玉米等主要作物聚合育种技术体系。创建了航天育种技术体系,开辟农作物育种新途径。通过常规育种、超声波活体测膘技术以及分子标记辅助育种技术相结合,形成了三位一体的现代肉牛育种技术新体系。海水繁殖养殖技术领先世界。
(二)数字农业与农业信息技术研究取得重要进展,为农业生产管理提供了先进的技术手段。开展精准农业关键技术研究,建立了数字化农作设计系统和精准农业变量处方生成系统。建立城郊型、设施农业型和大规模机械化生产型的数字农业应用技术体系。开发成功作物和畜禽模拟模型应用环境,实现不同类型生物系统的模拟及智能决策。
(三)基因工程疫苗研究成功具有国际先进水平的H5、H9亚型禽流感灭活疫苗,并建立了快速检测诊断技术。首次在国际上成功克隆水牛,建立了转基因体细胞克隆生产的技术平台,总体效率达到国际前沿水平。
(四)新型农业生物制品技术研究取得多项创新性成果。研究和开发出新型多功能生物有机肥,开发出6种微生物制剂。构建了一批具有自主知识产权的生物农药创制平台,开发新技术、新工艺20余项,新型生物农药新品种20多个。克隆具有自主知识产权的饲料用酶基因4个。研制成功新型饲用抗生素替代物——糖萜素,获得中、俄、美、以、澳5国发明专利。发明了硝化和脲酶抑制的包膜尿素肥料。新型缓/控释肥料研制和产业化技术跻身国际先进行列。此外,在农产品加工、农业资源高效利用、环境控制、节水农业等技术研究也取得了显著进展。
5、 我省农业高新技术的发展方向
“十二五”期间,广东农业高新技术产品产值要占农业产值40%以上,动物良种覆盖率达到90%以上,农作物良种覆盖率达到95%以上,研究集成一批新技术并在农业生产中推广应用覆盖率达到85%以上,劳动生产率达到18000元/人·年,总的农业科技进步贡献率上升到58%以上(“十一五”期间为55%)。
为此,根据我省优势特色农业建设30个以上的省农业科技研究团队,以突破一批农业产业关键技术;在粤东西北地区建设15个左右农业区域特点突出、示范带动作用强的省农业科技园区;培育和壮大200家以上具有市场竞争力的科技型农业龙头企业,带动当地优势特色农业的产业化发展;培养中青年农业学科带头人100人以上;完善农业和农村科技服务体系,在全省培训农民500万人次以上。
具体实施十大科技工程:
(一)农产品与食品安全科技工程。构建从餐桌到农田的农产品安全生产技术体系,包括产地环境质量安全评价与污染控制技术——安全农业投入品研制——安全种养技术——农产品与食品有害成分检测技术——安全农产品供销科技支撑体系。
(二)农业新兴产品科技工程。围绕生物制剂、生物质能源、农业新材料等领域,研发一批前沿技术并实现产业化,抢占未来农业科技发展的制高点,推进我省农业产业转型升级。
(三)种业科技工程。主要进行种质资源 鉴评与利用、动植物新品种选育、转基因育种技术、种子种苗繁育技术及产业化。
(四)有害生物防控科技工程。主要是作物病虫鼠害防控技术、畜禽病虫害防控技术、水生动物病虫害防控技术、外来入侵生物防控技术。
(五)农产品增值科技工程。包括农产品储运保鲜、营养健康食品设计与制造、现代食品加工、农产品加工副产物综合利用等项的关键技术。
(六)生态安全与低碳农业科技工程。包括农业面源污染控制技术、农业废弃物循环利用技术、高级生态种养技术、农业固碳与节能减排关键技术、应对气候变化与减灾防灾技术。
(七)农业信息科技工程。建立安全农产品流通信息化技术、农业专家系统、涉农信息智能管理公共技术、农业信息数字化服务技术。
(八)农业装备科技工程。包括农作物全程机械化关键技术与装备、丘陵山地轻简型生产机械化与装备、工厂化健康养殖关键技术与装备、特色农产品加工装备、设施农业技术装备。
(九)新农村建设科技工程。主要是新农村建设规划与产业发展模式、新农村清洁社区与污染治理、数字乡村关键技术集成与示范、休闲农业与农村美化关键技术、农村应急科技支撑体系建设。
(十)现代农业示范科技工程。主要是区域农业技术示范、现代农业产业科技示范、农业科技援助、农村科技特派员行动。
本期承办/市离退休农业科技工作者协会
供稿/市离退休农业科技工作者协会
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