现代农业生物技术的应用范文

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现代农业生物技术的应用

篇1

关键词: 生物技术;农业;生产;应用

随着生物技术在农业中的不断应用与革新,其已经成为21世纪具有潜力的产业之一。其发展之迅速,趋势之良好,并且在极大程度上影响了传统农业技术,使得现代农业技术走向了一个新的高度。在现代农业中,优质、高产、绿色环保是其发展的重要课题。目前,世界各国已经开始将生物技术视为高新技术,这是由于其可以帮助人们解决食品短缺、环境污染和经济建设等问题,有助于国家提升自身的综合国力,增强经济实力。

然而,由于人类社会、经济的不断发展,以及为了发展而进行的过度环境开发利用等行为,其给生存环境带来了极大的污染和破坏。众所周知,地球每小时都可能有一个物种灭绝,并且我们的地球已经面临着生态失衡、资源枯竭等严重现象。这些现象给我们走可持续发展道路带来了极大的阻碍,但生物技术的出现却给人类的未来送来了一丝曙光。

一、生物技术

生物技术(biotechnology)亦可称“生物工程”或“生物工程技术”,其是指利用现代生命科学作为基础,结合其它学科的科学原理,采用最先进的技术手段,并按照预先的设计,达到改造生物体或加工生物原料的目的,从而生产出所需的特定生物产品或达到某些预定的目的。生物技术主要包括传统生物技术、发酵技术和现代生物技术。其中,现代生物技术则又是在传统生物技术上发展起来的,但其又和传统生物技术有着本质上的区别。所以,生物技术是一门新兴的、具有综合性的学科。

二、农业生产中的现代生物技术应用

生物技术对于农业生产来说,其可以提高作物的产量和质量,这点正好符合了当前全世界所面临的食物短缺的境况,其高产性和高质性对于人类的生产生活提供了基本的保证。

随着生物技术的提出到发展至今,人类在技术上以及可以将某个作物品种的“理想遗传性”导入另外一个品种中,从而达到提高作物的产量、价值和质量,并且赋予给作物一种新的特性来达到预防干旱、虫害和光合作用效率的提高等。而光合作用效率的提高对于作物产量的提高起着决定性的作用,目前人类已经克隆除了很多参与光合作用的基因,并且对于光对基因表达的调控作用作出了完善的分析。现代农业生产中的生物技术主要是“植物基因工程”,而Rubisco酶是植物基因工程的主要研究内容,具体体现在通过增强Rubisco对CO2的亲和,以及降低光呼吸的竞争反应方面。实际上,将不同植物的Rubisco导入到植物细胞中,可以形成杂合诱导点突变,或亚基酶分子,并使其起到增加对CO2的亲和力和修饰酶活性等作用,使基因在叶片中高效表达来提高光合生产力,努力培育出具有C4植物1.50倍以上光合性能的作物。目前,对于利用生物技术进行植物产量、品质的改良主要有三个方面:油脂类、淀粉和蛋白质。而对于人类肉类的提供者――动物,其也属于农业中不可缺少的一环。生物技术在动物中的运用则体现在提高肉质、繁殖能力。那么在农业生产当中,现代生物技术到底被运用到了那些层面呢?下面,我们将逐一的进行归纳。

1.生物技术对于植物(作物)的应用

在现代生物技术的良好发展下,人类已经可以通过基因技术将一个品种的“理想遗传性”导入另外一个品种中,从而达到提高作物的产量、价值和质量,或赋予新作物一种新的特性,从而达到预防干旱、虫害和提高光合作用效率等的目的。如,在番茄中导入编码EFE酶的反义基因,从而使得EFE酶的活性降低至正常的5%以下,限制住乙烯的生成。这样做的好处是,其能够使番茄的生理成熟后长期保持果实坚硬,一个月左右不产生腐烂机制,延长了番茄的储存、运输的时间,带来更大的经济效益。当然,生物技术在农业生产中的应用层面很广泛,在此我们便不逐一的复述了。生物技术对植物(作物)中的应用,可以使得植物(作物)起到良好的品质和产量,或者能够给作物提供更好的抗虫害、抗逆性、抗机械损害性和抗病性等,其比传统的种植技术更加的省力,更加的省时。

2.生物技术对于动物的育种与繁殖应用

随着生物技术的不断发展和提高,我们不但可以对植物(作物)改进,同样也可以将其运用到动物上。目前的现代生物技术在养殖业中的应用主要是畜禽基因工程疫苗、动物分子育种和动物繁殖等。动物分子育种指的是动物的胚胎工程技术、基因技术、克隆技术等,其主要是通过DNA重组技术来实现改变动物的体质、习性等。例如,人类已经可以运用基因技术,将单个有功能的基因簇导入到高等生物基因的基因组中去,并通过有关的分子生物技术、DNA试剂盒等检测和诊断,从而加以选择,使其改变生物的某些特征或习性,提高产量。另外,对于动物来说,人工受精技术也可以帮助其进行良好的有效的繁殖。如良种公牛的可以稀释成很多倍,可以一次使多个母牛受精,这样一来大大提高了动物受精的效率,提高产量。此外,还有胚胎移植、克隆繁殖等技术,这些技术的发展都将改变今后畜牧业的产业现状。

3.生物农药和生物固氮的应用

长期以来,化学农药在传统农业中占据主流的地位。然而化学农药却是一柄双刃剑,其有提高产量减少虫害的益处,但化学农药中所存在的毒害问题则不容忽视。生物农药技术的出现,正好解决了人们所面临的这一难题。由于我国人民生活水平的提高,人们不再仅仅最求“吃饱”问题,而开始关注“吃好”的问题,健康饮食观念已经深入人心。生物农药目前的主要研究领域是微生物农药、转基因农药等、生物化学农药和“天敌生物农药”。如,国外目前最常用的“苏云金芽杆菌”,其是杀虫细菌的一种,可以有效的防止虫害对于作物的影响。

而对于化学肥料来说,同样也会给自然带来危害。由于化学氮肥生产是会消耗大量的能量,给环境带来严重的污染。所以对于生物固氮的使用,也渐渐的成为了农业界的一项课题。生物固氮的使用,大大节约了人们对于能源的使用。同时,其还不会对自然环境造成侵害。不过,生物固氮迄今为止还未被农业界广泛的使用,这是由于目前所发现的生物固氮微生物还不能在粮食作物上使用,即使有少数能投入使用,但是相比化学肥料来说,其所起到的效果还是很小的。

参考文献:

[1] 许锦英.现代化农业与可持续农业[J].发展论坛,1992,(10)

[2] 沈桂芳.生物技术与农业[J].生物技术通报,1997,(4)

[3] 梅方权.2010年中国农业生物技术战略研究的框架[J].生物技术通报,1997,(4):6

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关键词:农业;生物技术;动力;机制

中图分类号:F303.2文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-01-09-1

1生物技术的基本内涵

生物技术是以生命科学理论为基础,构建具有预期性的新物质或新品系,有效消除农业增长约束,优化农业生产要素配置手段和方法。它是一种涉及众多学科、知识密集,各种先导技术高度综合型的前沿技术。这门技术内涵十分丰富,它涉及到:对物质的遗传基因进行改造和重组,并使重组基因在细胞内表达,产生人类需要的新物质的基因技术。

其实人类对植物进行人工选育就是不断的基因改进过程,只不过我们现在的技术更精确了。实际上基因技术就是常规技术的延伸、发展和新的突破,打破不同物种之间天然的杂交屏障,扩大了可利用基因的范围。

2重构农业科技投入机制,促进产、学、研一体化

现代农业生物技术的发展也是一个投入产出过程,它的产出很大程度上取决于各投资主体对农业生物技术的投入量。在市场经济条件下,国家投资具有引导和补偿性,投资主要用于农业科技基础理论研究,以及用于非市场行为的生态环境保护技术研究;市场投资主体应着力投资农业技术开发、育种、种子生产等,形成相互依托,各有侧重的投入机制。

扩大与外资企业合作,利用外部资本和先进技术,推动本土生物技术产业的发展。我们虽然有很多一流的科学家,但与巨大的需求相比明显不足。另一方面我国生物类企业无论技术力量、企业规模,还是市场开发等,与发达国家相比还有很大差距。我们必须加大现代农业生物技术的科研力度,加快成果转化,用现代农业生物技来支撑农业的发展,对于一些农业生物技术创新成果的应用必须综合配套,加强政策扶持和体制机制创新,推动资源整合,打破部门、区域、单位和学科界限,在一定范围对农业科研单位的种质资源、人力资源、设施及其他资源与种子生产企业整合,建立科研、开发、育种、种子生产和经营为一体的农业生物育种的联合企业,提升市场竞争力。

3保证基层农技推广体系的公益性,分解经营性职能

农业科技创新成果能否转化为现实生产力,关键在于推广应用。长期以来,我国农业科技推广动力不足,基层农技推广机构专业人员流失,人员老化,推广能力不强的问题一直没有得到根本解决,公益向经营性转变趋势明显,农技推广人员经费、待遇等问题亟待解决。因此,落实中央提出的强化基层公益性农技推广服务等相关政策,增加经费、提高待遇、明确功能、强化服务。只有这样才能保证基层农技推广的公益性,才能促使农技推广人员深入到农村,深入到农民家庭,提供更多更好的服务,让农民得到更多的实惠。

如河南农民使用的抗虫棉新品种,因抗虫棉种子比普通种子价格高出100%~250%,完全抵消了农民采用新品种所增加的效益。解决这类问题并不难,其实我们完全可以通过建立市场价格监督机制,以及销售服务的延伸,政府采购和强化基层公益,来分解经营性职能,从根本上解决这个问题。

4巩固和完善农村基本经营制度,推进家庭生产现代化

巩固和完善农村基本经营制度是发展现代农业的基础。规模与效益之间没有必然的联系,不是规模大才有效率,农机完全可以小型化。应用现代农业生物技术,应在稳定和完善家庭承包经营基础上进行,同时防止一些工商企业,以发展现代农业为名,圈占农民土地,侵占农民利益。

我国农业的现实情况是只有使用高新技术才能突破资源环境约束。同时为农民提供小型农机具,小型加工设备等,推进家庭生产现代化,培育从事现代农业的主体力量。

5构建新型的社会化服务体系

新技术已使生产规模,生产地点变得无关紧要,小农经济不再是传统农业的象征,农民绿色的生活方式变得时尚。城乡一体化发展格局正在形成,要突破限制,把行政管理、公共服务等向农村延伸,构建新型的社会化服务体系。

公共交通要向农村延伸。国家花那么多钱,实现了村村通。可是农民进城的费用是城内公共交通的5倍以上,同属一个城镇管辖,不仅说不过去,而且成为一道无形的障碍,严重影响城乡交流和农产品流通。

建立新型的农村社区。要打破体制限制建立农村社区,并且招录部分当地农民从事社区管理工作。这对稳定农村、繁荣农村,意义重大而深远。

促进农村集体经济组织转型发展,分离村级行政及社会职能,利用村集体积累及补偿资金,整合资源,利用新技术开拓农村内部发展空间,促进农民本地就业。

建立从田间到餐桌的监管体系。整合部门、站所职能,实行垂直管理,促进乡镇政府的职能转变,加强对市场体系,社会服务体系的监督,建立从田间到餐桌的监管体系。

6建立激励与约束机制

建立有效的激励与约束机制,激励农业科技企业研发、生产的积极性,为农业提供有力的技术支撑。引导企业推行价格标示制度,在保护企业自身的利益的同时,又可以有效防止中间环节加价,使农民利益受损。

参考文献

[1]张继军.现代农业生物技术应用影响研究综述[J].华大农业大学学报, 2006,(02).

[2]张晓山.以农业科技创新支撑现代农业发展[N].人民网———人民日报, 2012-02-22.

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【关键词】生物技术;农业生产;应用;影响

1.现代生物技术在农业生产中的应用

1.1植物育种和繁殖

随着生物技术的不断发展,其在植物育种和繁殖中的应用越来越多,如将一些品种的优良性状通过基因工程转入到另一个品种中去,以获得更高的产量、质量,或者是提高该品种的抗性,减少传统的种植过程中繁琐的病虫害防治、防倒伏等操作,较传统的育种更省时、更具效益,在当前农业生产中已显示出巨大的经济效益,并展示了植物基因工程在未来农业生产中的广阔前景。抗虫、抗病、抗除草剂的转基因棉花、玉米、大豆、油菜等已进入大规模商业化应用阶段。

1.2生物固氮

农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。生物固氮不仅节约能源,而且不会对环境造成威胁。近年来,固氮基因工程的发展迅速,基因组学和功能基因组学的建立赋予了生物固氮研究新的内涵和研究策略,对生物固氮的研究增加了新的动力。如我国已成功地构建了12株水稻粪产碱菌耐氨工程菌。施用这种细菌可节约化肥1/5,平均增产5.0%~12.5%。

1.3生物农药

生物农药是指利用生物活体或其代谢产物防治病虫草鼠害的一类农药。目前,在实际应用中,生物农药泛指可以进行大规模生产的微生物源农药。近年来我国生物农药得到了较大发展,已初步形成40余家研究机构大约300家生产企业。如阿维菌素具有很强的触杀活性、胃毒活性和杀虫广谱性;另一主打产品抗菌素类的井冈霉素至今仍是防治水稻纹枯病的当家品种。

1.4动物体细胞克隆及生物反应器的应用

1997年世界上第1个体细胞克隆绵羊“多莉”的诞生,标志着动物核移植技术取得了重大突破,用转基因植物和动物器官组织高效表达和生产活蛋白的生物反应器研究与开发近年也取得了显著的进展。

2.现代生物技术对农业的影响

2.1农作物的毒性问题

转基因农作物一般情况下均是将细菌和病毒作为载体,通过将需要转入的基因连接在细菌和病毒上,再将其导入受体细胞中,最终使受体细胞表现出人类需要的表现型。在基因的转移中使用的最多的为反转录病毒,研究表明,反转录病毒有可能会诱发癌症和其他疾病。

2.2抗药性和过敏性

研究表明,棉铃虫已对转基因抗虫棉产生抗性。转基因抗虫棉对第1、第2代棉铃虫有很好的毒杀作用,但第3、第4代棉铃虫已对转基因棉产生抗性。如果此种具有转基因抗性的害虫变成对转基因表达蛋白具有抗性的超级害虫,就需要喷洒更多的农药,将会对农田和自然生态环境造成更大的危害。

2.3环境生态问题

利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,导致一些物种的灭绝,甚至使杂草对除草剂产生抗性而成为“超级杂草”,从而严重威胁其他作物的正常生长和生存。由此,造成严重的基因污染问题,破坏原有的自然生态平衡,导致生物多样性的丧失。

2.4对农业生态系统造成危害

转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害,许多有意或无意的动植物引起当地严重的农业生态问题。引发自生作物成为严重的杂草问题,转基因作物通过杂交后产生杂种影响食物安全等,有些已经成为当地的有害动植物。

3.生物技术及农业发展的展望

我国农业生物技术起步晚,与发达国家尚有一定差距,但是发展顺利,进步较快,在国家政策的扶持下,已取得了很大的成绩,历经了20多年的发展和积累,已经初步建成了世界上为数不多的转基因育种科技创新和产业发展体系,已拥有一批抗病虫、抗除草剂、抗旱、营养改良等重要基因的自主知识产权和核心技术,水稻、棉花、玉米等转基因作物的基础研究和应用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色与优势。随着农业生物技术研究的深入,一系列基因农作物新品种正逐渐走向市场。预测在21世纪,将有更多的优良农作物新品种在农业生产中得到广泛推广,并为消费者所接受。

总的来说,现代生物技术对当代农业做出的贡献是不能磨灭的也是不容忽视的。我国的生物产业会在充分利用制度、资源以及人才与技术上的优势上,抓住有利时机并大力推进生物高新技术在现代农业上的应用,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置,促进农业快速发展。

参考文献:

[1]沈桂芳.生物技术在农业和环境保护中的应用[J].科技导报,1992

[2]张强.生物技术给人类社会带来的负面影响[J].经济研究参考,2003

[3]林梅,宋璐璐,毛国军.现代生物技术在农业中的应用[J].中国高新技术企业,2007

[4]阮燕晔.现代生物技术在农业中的应用[J].辽宁行政学院学报,2007

[5]李亚军.浅谈生物技术给农业带来的利与弊[J].今日科苑,2008

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关键词:农业种植;现代化技术;基本特征

1 现代种植业的基本特征

随着现代化技术的快速发展,应用的范围越来越广,农业种植是现代化技术应用的重要领域。我国作为一个农业大国,人口相对较多,但是耕地面积却很少,因此,一定要提高土地的利用率,提高农产品的产量,以满足我国人口的生活需要。加快发展现代化技术在农业种植中的应用,是推进我国农业发展强有力的保障。

现代化农业是以现代工业装备农业,以现代科技武装农业,以现代管理理论和方法经营农业。其基本特征是科学化、集约化、商品化和市场化。根本目的是提高土地生产率、资源产出率、劳动生产率和产品商品率,实现农业的经济效益、社会效益和生态效益的统一。种植业是农业的基础,关系国家粮食安全大计,关乎经济社会稳定发展。当前,我国正处于传统农业向现代农业转变的关键时期,推进种植业现代化进程,对于夯实现代农业根基、促进农业又好又快发展具有重要意义。

2 农业种植中现代化技术的应用

1、计算机与信息技术的应用

随着计算机与信息技术的快速发展,其在国民生产中多个领域均得到了广泛的应用,在农业种植中,计算机与信息技术的应用前景十分可观,常用的有以下几种:

(1)数据库技术

运用计算机技术,建设农业信息系统是实现农业种植信息化的重要举措,而农业信息系统需要数据库的支撑,通过建立农业信息数据库,可以对农业种植过程做到信息化的管理,方便农业信息的查询和共享,并且基于数据库技术可以建立农业专家系统和种植模拟系统等,其中农业专家系统是将本行业众多专家的专业知识、分析问题、解决问题的方式等输入到数据库中,当遇到难以解决的问题之时即可通过专家系统给出解决问题的方案,而不必请专家本人到场即可完成,因此更为高效;农业种植模拟系统是通过将农业种植中各项参数输入到系统中,通过系统的分析和模拟可直观地看到按当前参数会出现的各类问题,以便及时采取有效措施予以纠正,因此效率极高。

(2)无线传感器监控技术

农作物的生长对于温度、湿度、二氧化碳浓度、光照时间、土壤pH值等环境条件要求较为苛刻,尤其是在反季采用塑料大棚种植过程中,由于外界环境条件无法满足农作物的生长需要,必须通过人为营造才能达到目的,因此就需要对农作物的生长环境进行监测。如果是人工监测,不但会耗费大量的物力和人力,还具有精度差的劣势,而采用无线传感器监控技术则可以在整个过程中实现无人值守,并且传感器可将农作物生长环境的实时数据第一时间反馈到处理器,通过预先设定好的条件控制动作器的动作,动作器负责控制灌溉、通风、供暖等系统的运行,使农业种植实现精细化管理。

(3)可视化技术

可视化技术就是应用监控摄像头采集到的实时图像通过传输系统显示在电脑显示屏上,为工作人员的决策提供参考。通过可视化技术可以有效规范现场工作人员的行为,保证工作人员按规范操作,并且当发现病虫害或其他问题时,可通过调取监控录像来找到发生问题的确切时间,便于对症下药,降低农业生产的风险性。

2、光技术的应用

农作物的生长需要不断的光合作用,而光合作用效率的高低与光照情况有很大关系,在大棚等设施工业的实际生产中,自然光很难完全满足所有农作物光合作用的需要,为提高农作物的产量和质量,可充分利用人工光来改善农作物生长的光环境。当前常用的人工光源包括白炽灯、钠灯、日光灯以及其他特殊光源等。对于不同的农作物来说,其需要的光源种类和光强度也有很大区别,因此实际工作中在选择光源之前要首先对农作物的喜光性进行充分了解,科学选择光源,通过透光膜等技术将有利于农业生产的光投射,而不利于农业生产的光进行过滤,同时根据农作物生长的需求随时调整光强度,一方面使光合作用的效率达到最高水平,另一方面也有助于节约能源。另外,通过利用害虫的趋光性可利用光源吸引害虫,从而进行捕杀,可有效降低农药的施用量,为发展生态农业提供了技术支持。

3、生物技术的应用

(1)农业种植中生物技术的组织培养技术

组织培养技术在农业中的利用,不仅可以增加植物生长的速度,而且能够在有限的时间内,培育出更好的优良品种。利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物农作物的侵害,保证植物种苗无病毒,促进良种经济作物的快速发展。

在现在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立在细胞的全能性的基础之上,是通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终成为完整的一种生物技术。

在应用组织培养技术要注意保证在培养基组成、pH值、渗透压等各种化学环境条件,及植物组织培养中温度、光照以及湿度等各种环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。当组织培养技术扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。关于初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系,即接种某种外植体后,最初的几代培养。要用诱导或分化的培养基,就是培养基中含有较多的细胞分裂素与少量的生长素。

(2)农业种植中生物技术制作生物农药

生物农药是农业种植中生物技术的一部分,它的形成,简单来说,就是利用生物的新陈代谢,将它作为制作农药制品的有效成分,通过化学手段制作农药的方法,可以起到达到良好的使用效果,还可以良好的保护环境的作用,更加重要的是提高了植株的耐药性,可见利用生物技术制作农药,在具农业种植中有着深远的影响。

在农业生产中,很多药品的生产就是从生物组织中提取的。但大都受材料来源限制,致使其产量有限,价格也是非常的昂贵。而微生物生长的迅速比较快,容易被控制,适于大规模工业化的生产。所以我们可将生物合成相应药物成分的基因,最后导入微生物细胞内,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决产量问题,也能降低生产的成本。避免了对环境造成的污染,同时也利于农业的可持续发展。

3 结束语

综上所述,现代化新技术在农业种植生产中的应用为农业种植业的发展起到了相当大的促进作用,目前已经有多项新技术投放到农业种植领域,并取得了较大成果。在我国实现现代化的进程中,农业现代化是非常重要的环节之一。随着科技的进一步发展与创新,各种先进技术在各个行业中得到了广泛的应用与推广。当前,农业现代化进程不断较快,在农业种植中使用各种现代化技术,促进了农业生产效率与农产品产量的提高。

参考文献

[1] 秦丽萍,黄夏英. 现代化技术在农业种植中的实践应用分析[J]. 福建农业. 2015(05)

[2] 王丽波. 论现代化技术在农业种植中的应用[J]. 科技致富向导. 2014(03)

[3] 张平平,刘大为. 探讨生物技术在农业种植中的推广和应用[J]. 黑龙江科技信息. 2014(36)

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1.加入WTO后,中国可以享受40多年来关贸总协定各缔约国在开放贸易、尤其是降低关税方面所取得的成果,并可取得大多数成员国的无条件贸易最惠国待遇、尤其是对发展中国家的优惠待遇,为中国农业国际化创造了非常有利的环境,有利於中国有效利用国际农业资源与市场。

2.有利於中国参照国际规范深化农村经济体制,建立符合市场经济规则的农业宏观调控体系。对实现农业的两个根本转变、提高农业的比较优势及国际竞争能力以及增强农业的综合生产能力具有积极的促进作用。

3.有利於增强中国参与国际贸易新规则制定的主动权,并灵活运用WTO有关条款及争端解决机制,保护国内农业生产和农产品市场,使之免受国外农产品大量进口的冲击。

4.有利於减少其他国家对我国农产品出口的非关税限制措施等不公平待遇,降低农产品贸易谈判成本和交易成本,并获得解决农产品外贸问题的规范「渠道,促进我国农产品进入国际市场。

与此同时,也应看到,加入WTO也会对中国农业发展带来一些不利的影响,主要表现在:中国加入WTO后,国内农产品将面临世界市场的冲击与挑战。尤其是部分地区的一些质量和单产较低、技术含量不高的农产品及加工品会将会面临更严峻的挑战,可能会在近期内引发三个方面的问题:一是进一步加重国内主要农产品「卖难矛盾,加重流通渠道的压力;二是引起国内市场一些农产品价格下跌,引发市场波动;三是影响一些地区农民收入的增加和农业生产的积极性。此外,加入WTO后,会使今后中国在农产品价格保护制度、生产资料价格补贴等方面的农业支持措施受到限制,最后,加入WTO有可能增加中国进口国外农产品的外汇负担。

发展农业高新技术

中国与美国就中国加入WTO问题达成一致协议是一件对双方都有利的「双赢协议,入世后,中国最需要的资金和技术条件将会有较大的改善。对农业而言,应该进一步发挥比较优势,广泛参加国际分工,发展农业高新技术产业,创出中国自己的国际精品名牌。

在当前国际竞争日益加剧的情况下,我们要保障丰衣足食和食物安全,必须依靠科技进步,使农业和农村经济不断跃上新台阶;必须始终把科技进步摆在农业和农村经济发展的优先地位,把农业科技,特别是发展高新技术,摆在科技工作的突出位置,推动传统农业向高产、优质、高效的现代农业转变,努力提高我国农业的国际竞争力,使我国农业科技率先跃居世界先进水平。

今后世界农业科技发展的主要目标是增加产量,改进品质,提高资源利用率和经济效益,保护生态环境,实施农业可持续发展。发展重点主要有以下几方面:

充分利用生物的遗传潜力,培育高产、优质、抗逆性好的动植物新品种,并重视资源与环境问题。种质资源是农业的物质基础,目前各国都在重视生物多样性,强化种质资源的搜索、保存、评价和利用工作。

重视生物技术在农业上的广泛应用,下大力气使我国生物技术水平跃居世界前列。在农业上,生物技术可以将所需要的基因组合起来,与与常规育种结合,培育出抗性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富、生产成本更低的转基因的新作物、新品种。可以断言,生物技术的发展及其在生产中的广泛应用,将使农业科学技术的研究不断出现新的突破和进展。

保持和提高土壤肥力。重点是通过土壤培肥和科学施肥,改善土壤物理化学性质,创造作物生产的最佳条件,提高耕地生产力。

保护和有效利用水资源。水资源不足和农业需水量增加的双重压力,使如何提高水资源利用率的工作倍受重视,灌溉农业、节水农业和雨养农业、旱地农业目前已成为重要的研究内容。

食物安全、人类营养和健康。为确保人类粮食与食物的需求与总供给的基本平衡,迫切需要建立和完善一套有效的粮食与食物保障体系,改善人们的膳食和营业结构,以利国民整体素质的提高。

提高科学种植与养殖水平,提高农业生产各个环节的规范化、标准化,由粗放经营向集约经营,提高防自然灾害能力,提高动植物生产力。

改进农产品加工、贮运技术,大力发展农产品保鲜、加工、贮运、包装、销售和综合利用等技术,为农业产业化经营提供技术保证,并大力发展饲料工业和食品工业。

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    (一)农业高新技术及其应用分类众所周知,传统农业由于技术停滞而发展缓慢。农业高新技术产业的发展顺应时代要求,通过多渠道增加农业高科技投入,促进农业增长。农业高新技术可以划分为农业生物技术、农业信息技术、现代农业资源与环境工程技术等三大类。农业高新技术的领域范畴比较广,产业应用层面较多。自20世纪90年代以来,我国为了推动农业高新技术产业的发展,重点培养和发展了一批农业高新技术产业示范区,其典型代表为陕西杨凌农业高新技术产业示范区,通过体制改革和技术创(二)农业生物技术20世纪以来,世界生物技术取得了突飞猛进的发展:70年代DNA分子水平的基因拼接及重组,90年代之后人类基因组序列“工作框架图谱”的完成。改革开放之后,我国农业生物技术研究水平在发展中国家处于领先地位,某些优势领域已经能够与国际发达国家同步发展、自主创新。例如,重要农艺性状基因的克隆与基因功能研究、生物技术育种、动物克隆及转基因动物技术、动植物生物反应器研究、生物农药、生物饲料、生物肥料、重组工程疫苗、转基因安全性评价技术研究等。在“十一五”期间,我国培育的主要农作物新品种有2600多个,良种覆盖率达95%以上,农作物耕种收综合机械化水平达52%,农业科技进步贡献率达52%。此外,国家政策大力支持农业生物技术研究,2011年12月31日《农业科技发展“十二五”规划》的,以及2012年1月29日科学技术部印发的《高新技术产业化及其环境建设“十二五”专项规划》,都提出了明确的发展方向。(三)农业信息技术从全球的视角来看,农业信息技术的使用始于20世纪60年代,经历了由简单向综合、由低级向高级、由单机到网络化的发展过程。目前,欧美等发达国家的农业信息技术应用已进入产业化发展阶段,各类信息技术和相关产品已经在农业生产各类经营管理中广泛应用。例如,美国的农业生产中有82%的土壤采样使用GIS,74%用GIS制图,38%收割机带测产器,61%采用产量分析系统,90%采用精确农业技术。我国自20世纪80年代引进农业信息化之后,农业信息化发展非常迅速,取得了众多农业信息化成果,某些领域已达到国际先进水平。当前,随着物联网时代的到来,智能农业成为物联网重点领域应用示范工程之一。农业信息化依托物联网,其整体水平迅速提升。(四)现代农业资源与环境工程技术在现代农业资源与环境工程技术方面,农业工程技术是通过运用现代技术成果、工业生产方式、工程建设手段和工程管理方法将农业生物技术、农艺措施、农业生产过程和农业经营管理紧密结合,利用先进适用的技术装备,形成农业的标准化作业、专业化生产和产业化经营,以促进农业现代化发展。以水资源利用效率为例,当前我国水资源利用效率比较低,水资源浪费严重,主要在于我国对水资源的利用属于粗放低效利用,加上现有的农业资源管理体制已经不能适应市场经济发展对农业资源利用和保护的要求。因此,需要提高水资源利用效率,建立节水型社会,实现水资源利用的可持续性。总之,我国农业高新技术产业发展已经取得了一定的进步,但仍然处于初期发展阶段,因此需要引入新的动力,促进我国农业高新技术产业发展,而这一新的动力则为风险投资。

    二、我国农业高新技术产业的风险投资

    (一)我国农业高新技术产业风险投资的现状当前,我国的宏观经济仍然表现出良好态势,我国农业在未来10-15年之内都将保持长期稳定成长,农业行业“抗周期性”强、投资风险小,而且具有很大的劳动力成本优势[13]。早在1999年我国政府就明确指出要培育适合于高新技术产业发展的资本市场,建立风险投资机制。同时,对农业高新技术产业的发展,在税收、贷款、土地使用费、土地租赁费及其他费用方面给予外资各种优惠条件。经过多年的发展,我国的风险投资公司逐渐发展并积累经验,这使风险投资进入农业高新技术产业有了良好基础。截至2011年底,我国创业风险投资机构累计投资项目数9978项,较2010年增加1285项,增长14.8%。其中,投资高新技术企业项目数5940项,占比59.5%。我国创业风险投资机构累计投资金额2036.6亿元,较2010年增长36.6%。其中,投资高新技术企业金额1038.6亿元,占比51.0%①。可见,风险投资对高新技术企业的投资强度不断加大。2006年5月,国际知名的红杉资本首度进军农业领域,向福建利农集团投资500万美元。随后,风险投资进军农业领域并不断深入。据统计,自2006年至2011年上半年,我国农业领域已经披露的投资案例累积达到114起,其中披露了金额的104起涉及投资金额17.6亿美元②。2006年之后,我国风险投资领域已扩展至农机生产与销售,环保农药,花卉、林业、有机农产品种植,农、牧、渔产品深加工等其他更广泛的领域。风险投资的投资方向集中于农业产品改良、农副产品深度加工、规模化养殖、农产品及农需品连锁经营、循环经济型农庄等。2011年我国创业风险投资机构投资行业(按项目数统计)前五大行业依次为新能源与环保产业、软件和信息服务业、计算机和通信设备制造业、其他行业、其他制造业,合计占比59.9%。我国创业风险投资业的投资行业集中度略有下调,行业领域不断细分,投资重点仍以制造业为主体,主要聚焦于高新技术产业,对战略性新兴产业领域的投资依然是行业热点,但相对比重略有下降。与其他行业风险投资相比(见表2),农业风险投资项目数仍然相对较少,所占比例也表现出较大的变动。农业风险投资项目所占比重从2004年的3.8%下降到2007年的1.2%,随后上升到2011年的5.85%。农业风险投资相对较少,主要根源于农业高新技术产业发展水平不高。农业科技投入严重不足和农业高新技术产业化过程中资金供给主体缺位,成为制约农业科技开发和转化的关键因素之一。(二)我国农业高新技术产业风险投资存在的问题1.政府对农业高新技术产业风险投资的支持力度不足。Pereira研究发现,美国政府投资对私人投资产生了挤入效应,其中政府投资用于工业设备和运输设备时对私人投资的挤入效应尤其明显。刘忠敏等人的研究也表明,无论是从长期还是短期看我国政府投资都“挤入”了私人投资。可见,政府在吸引和刺激私人投资参与农业科技活动中的作用不容忽视。目前,我国政府对农业科研的投资非常少,农业科研经费占国家科研经费的比例较低,远低于世界平均水平。政府对农业高新技术产业风险投资的支持不足,对私人风险资本介入的带动作用较小。此外,我国政府没有提供有效的制度吸引民间资金参与,退出机制不完善,限制了风险资本的流动性,造成风险投资资金供给不足。2.农业高新技术产业风险投资机制不健全。我国农业高新技术产业风险投资机制不健全,直接影响农业高新技术产业的风险投资项目。张雨认为,受高新技术成果本身的复杂性、开发推广转化能力的局限性、外部环境的不确定性等因素影响,农业科技成果转化过程存在技术风险、转化风险、配套风险和市场风险等多种风险,农业科技成果转化的风险投资机制不健全。此外,我国风险投资的退出机制也不健全。据统计,风险投资退出方式包括公开上市(IPO)、出售、清算等。其中,IPO由于具有较高收益而成为风险投资的最佳退出方式。目前,我国资本市场主要服务于国有大中型企业,难以顾及中小及民营企业,农业高新技术企业大多是中小型企业,很难满足公开上市的种种条件。缺乏良好的风险投资退出渠道,在相当程度上限制了风险投资在农业高新技术产业的发展。3.农业企业制度及运行机制无法满足风险投资的要求。现代企业制度强调产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学,因而企业需要建立良好的经营制度、分配制度、风险规避机制等。风险投资对农业高新技术产业的要求非常高,发达国家农业产业链的发展水平非常高,但我国农业整体的产业化还不够发达,且企业规模较小,没有具备完整的产业链,从种植到加工,再到渠道和品牌,无法实现对产品的完全控制,以保证产品安全。我国农业企业制度尚未完善,运行机制也不够健全,加上风险投资的特殊性,农业高新技术产业发展仍处于初级阶段,高素质的既熟悉农业高新技术产业又熟悉农村金融的复合型农业风险投资管理人才非常缺乏,远未能达到风险投资的要求。4.农业高新技术产业发展步伐相对较慢。2007年,我国对农林水事务的财政支出占国家整个财政支出的比重仅为6.84%,2011年这一比例达到9.08%①。然而,我国农业高新技术产业发展步伐相对缓慢,究其原因:一方面,我国农业科技成果转化率仍然较低,每年评出的省部级农业科技成果转化率只有30%-40%,获奖农业科技成果的平均转化率为53.5%,真正形成规模的不到20%。另一方面,我国农业科技经费投入不足。目前,我国农业科研经费主要是靠政府财政拨款,农业科研经费增长的速度赶不上农业经济增长速度。由此反观,以科技进步推动农业发展,促进农业高新技术产业发展步伐,有利于风险投资进入农业领域。

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为了提高农业技术水平,解决我国农业种植水平落后的问题,我国提出了农业现代化的目标。所谓的农业现代化,就是把新技术、新产品融合到农业种植上,用这种办法来提高农业种植水平。农业种植中的新技术,主要包括:计算机信息技术的应用,生物技术的应用。但是无论是什么技术,都应该根据当地农业发展的实际需求来应用,避免技术的滥用造成浪费。

1 信息技术在农业种植中的应用

现代社会是一个信息化的社会,信息技术与计算机技术高速发展,并且信息技术被广泛应用于国民生产,其涉及到的领域方方面面。信息技术在农业种植中的应用主要包括:数据库技术、光技术、无线传感器监控技术和可视化技术等。

要实现农业种植的信息化,就必须运用计算机技术,建设一个农业信息系统,而农业信息系统的建设需要数据库的支撑。农业信息数据库能够对农业种植的过程,做出信息化的管理,这样可以方便种植人员信息的查询和共享。依托于数据库技术还可以建立专家系统和模拟种植系统。专家系统指的是,将专家的专业知识和分析问题、解决问题的方式,输入到数据库当中,当种植人员遇到难以解决的问题时,可以通过专家系统找到问题的解决方案。这就省去了请专家亲自过来解决问题,从而直接提高了农业生产的效率。模拟种植系统,通过系统分析和模拟,可以直观的看到各项参数的问题,从而可以及时纠正,提高劳动生产效率。

农作物的生长对于温度、湿度、光照时间、二氧化碳浓度、土壤的pH值等环境条件,要求的比较严格。尤其在反季种植的过程中,由于外界环境无法满足农作物生长的条件,因此,必须人为的创造出适合农作物生长的条件。为了满足农作物生长条件,就必须对周围环境进行监测。无线传感器监控技术可以在种植过程中,实现实时的监控。如果再连接上处理器的话,则可以在第一时间作出反应,真正实现了农业生产的精细化管理。

在农业生产过程中,还可以使用可视化技术。可视化技术指的是,利用监控摄像头,将农作物的情况实时显示在电脑屏幕上,为工作人员作参考。可视技术能够保证工人按照工作要求和规范来操作提高劳动效率。并且对于发生的一些问题,可以通过调取监控录像找到原因,从而避免同样的问题再次发生。

农作物的生长离不开光合作用,而光合作用效率的高低主要决定于光照的情况。在农业生产的过程中,有时候自然光很难满足农作物光合作用的需要。因此,要想提高农作物的产量和质量,就需要使用人工光源。目前,实际生产过程中比较常用的人工光源主要是:日光灯、白炽灯等。不同的农作物需要的光源种类不同,对光照强度的要求也不同,而且同一种农作物在不同的生长阶段,对光照的要求也不同。因此,要根据农作物的种类来选择合适的光源,同时根据农作物不同的生长阶段,来调整光照的强弱。同时,由于很多虫子都有趋光性,还可以利用光源,对害虫进行捕杀。

2 生物技术在农业种植中的应用

生物技术的应用主要包括:组织培养技术、生物农药技术、转基因技术。组织培养技术主要是通过人工诱导的方式,缩短农作物从种子生长为幼苗的生长周期。通过组织培养还能有效防止细菌、病毒对幼苗的侵害。病虫害严重影响了农作物的产量,而传统的化学农药对人们的身体损害比较大,并且有些还会污染环境。生物农药技术是一种绿色环保的杀虫技术。生物农药技术是利用生物的新陈代谢产生杀虫物质,因此不仅杀灭了害虫,而且对生物本身并没有太大影响。但是由于生物农药的技术成本比较高,因此,它的发展受到了阻碍。转基因技术近年来被人们所熟知,转基因技术就是通过提取某些植物的优良基因,植入到农作物中,对基因进行重组和再造,因此可以使农作物具备某些特殊的特性。例如:提高农作物的抗病虫害能力,提高农作物的抗冻能力,提高农作物抗倒伏的能力。然而人们对于转基因技术的安全性还有很大的争议,目前还没有一个肯定的结论。因此对于这项技术的推广,应该谨慎负责。使在利用技术提高生产效率的同时,避免新的技术对生活和健康造成危害。

篇8

关键词现代农业;科技体制改革;意义;重点

今年,中央明确提出:全面贯彻落实科学发展观,发展现代农业,而现代农业的核心就是农业科技体制改革。农业科技改革是一项综合性、开拓性很强的工作。

1发展现代农业,推进科技体制改革的重要意义

全面实施科教兴国和可持续发展战略,加强技术创新,发展高科技,实现产业化。以结构调整、机制转换、人才分流、制度创新为重点,从农业发展的需求和农业科技自身发展的特点出发,调整农业科技力量的布局,加快农业科技体制改革和创新体制建立的步伐,以改革促进发展。按照分类指导、抓大放小、适当归并、促进发展的思路,积极有序地推进。在科技的使用上进行革命性变革,重视发挥科技的综合作用,借助综合国力,深层次地改变农业生产的重大机制问题。

1.1由传统的粮食开发机制转向大食物开发机制

由于我国食物资源的丰富多样和人口众多,通过科技的作用,使尚未被用作人类食物的资源成为人的食品以及创造出新的食品种类,其革命性变革的巨大作用将是不可估量的。

1.2由传统的种植业二元结构机制转向三元结构机制

使“粮食作物-经济作物”的结构转为“粮食作物一饲料作物一经济作物”的结构,这是挖掘饲料潜力,增加我国优质饲料的重要途径。

1.3由传统的耕地资源开发机制转向整个国土资源开发机制

我国广大的丘陵山区、草地、海陆水面和滩涂都可发展各具特点的农业产业,特别是通过高新技术的运用,可以开发出人类未曾有过的农业产业,前途不可限量。

2发展现代农业,完善科技推广体系建设

从我国的国情出发,按照实现农业区域布局合理化的要求,在中央政府统一规划和指导下,加大农业科技体制改革力度,建立符合社会主义市场经济规律的农业科技体制。

2.1农业科技推广和科技服务体系的建设

充分发挥市场经济作用,促进农业科技推广队伍多元化,推广形式的多样化,运行机制市场化。优化专业结构,使产前、产中、产后三个环节的科技力量配置科学合理,当前的重点是加强产前,特别是产后的科技力量,在改革的基础上,完善农业技术推广机构,下大力气把农民和企业的积极性调动起来,逐步建立一支以政府为主导,农业科技工作者、农民、企业等社会各界广泛参与的宏大的农业科技推广队伍。

现代农业的科技推广不是靠农业技术人员向农民说教,而是通过示范使农民购买作为科技载体的产品(种子、肥料、农药、农膜等)以及把新技术应用到农业生产中。农民依靠多项新技术新产品组装生产,实现高产高效低成本。同时,大型种子公司应放手推广经营性开发成果,发挥龙头企业、组织的技术推广功能。种子公司应在推广服务体系上有大的举措,而当务之急是成立科技培训中心,培训大批农民技术员,特别是先进实用的农业技术的培训,只有这样才会有富有活力的基层农民专业技术协会的产生,才会有公司新产品、新技术最先推广的科技示范户的产生,也才能更快地把企业物化的技术辐射到千家万户,这是农村发展、农民致富的基础。在政府支持下,与各级推广部门结合,统一供种、统一供肥、统一培训、统一田管服务、统一栽培模式(同一个点)。在条件成熟的不同生态区建立种子公司自己的农业科技示范园,解决政府建立的农业科技示范园“等米下锅”的问题。

2.2围绕推进农村经济产业化,抓好科技成果转化工作

我国的人口多,主要农产品人均占有量还很低,农业发展对科技的需求大。这一国情决定了我们要建立一个宏大的、高质量的农业科技创新体系,大幅度地提高农民的科学文化素质,大幅度提高农业科技成果转化。针对农业产业化对技术的需求,筛选一批先进适用的农业技术,适当引进进行组装配套,在全国范围内大面积推广,并通过科技攻关计划、国家重大成果推广计划、星火计划,大力推进农村的科技进步,积极引导东部乡镇企业上水平、上规模、出效益。抓紧建立和完善农业信息体系,通过信息体系的完善,使科研单位更迅速方便地了解农业生产实践对科技的需要,使生产经营单位更容易地了解和得到农业技术信息,促进科研面向生产、促进科技成果的转化应用。

2.3切实提高农业科技研究与开发能力

(1)突出应用研究,努力解决严重制约农业持续发展的关键性、战略性技术难题。

(2)抓好基础研究与基础性工作,为农业科技发展奠定良好基础。特别要抓好基因工程、光合作用机理、杂交优势机理和生物固氮等方面的工作。

(3)加速农业高新技术产业化。生物技术、信息技术、遥感技术、核技术在农业中的应用与产业化方面,要加大支持力度,形成一批农业高技术企业和企业集团。

(4)针对21世纪养活16亿人口对技术的需求,抓好超前研究与技术储备。

2.4加速农业科技体制改革,建立新型农业科技创新体系

新的农业科技创新体系应由研究开发、技术服务、科技管理和科技企业等部分组成。针对农业科技多头管理、重复和分散的现状,建立协调高效的农业科技管理体系;对农业科技机构进行分类重组,建立一批具有国际先进水平的农业科技机构。将农业研究开发机构分为技术开发类、科技服务类和基础公益类三大类,采取不同支持方式。技术开发类机构转变为科技企业或进入企业,自主经营、自负盈亏、自主发展;科技服务类机构转变为企业或实行企业化管理;公益类农业科技工作由政府以项目和基地的形式给予支持。对农业技术服务体系进行改革,建立队伍多元化、运行市场化、形式多样化的服务体系。提高农业企业的科技创新能力,大力发展民营农业科技企业,逐步形成国家、地方、企业、民营等多元化的农业科技体系,使企业成为技术创新的主体。择优支持,建成一批具有国际先进水平的研究基地,培养一批世界知名的农业科学家。

2.5增加科教兴农的投入

要通过多种途径,增加各级政府、全社会对农业科技的投入,特别要增加各级财政科技投入,中央和地方每年都要在基建拨款中安排一定数量的专项资金用于重点科研基地和重大科技工程的建设。

3发展现代农业,突出科技改革重点

在科技项目发展上,不断总结成就,寻找差距,有针对性、有重点地对重要农业适用技术和高新技术进行攻关。紧紧围绕农业新阶段对科技的需求,在原有增产类技术的基础上,特别强调有关发展优质、高产、高效农业,增加农民收入,保护生态环境,参与国际竞争等方面对技术的需求,着重突出以下几个方面。

(1)针对保障农产品有效供给对科技的需求,大力发展以大幅度提高单产和综合生产能力为主的增产技术。

(2)针对我国农产品品质较差的现状,根据市场需求,调整品种结构,提高品质,降低成本,增强市场竞争能力为核心的优质技术。采用自主开发、引进、消化、吸收、转化等多种途径,尽快改变我国目前的农产品质量不佳的状况。

(3)针对提高农民收入、扩大内需的要求,发展以加速农业产业化为目标的高效农业技术,着眼于资源高效利用,农产品附加值提高等方面,开发新技术,开拓新产业,优化农业生产结构,提高劳动生产率。

(4)21世纪生物技术和信息技术将是国际农业竞争的热点,要针对越来越激烈的国际竞争,大力加强生物技术和信息技术的研究与开发,并加速实用化、商品化、产业化,培育一批具有国际竞争力的企业和企业集团。

(5)充分考虑农业科技公益性强的特点,大力加强农业科技基础性建设工作,特别是农业、林业、水利、气象等部门的长期定位观测和基地建设,进一步强化动植物种质资源的收集保存,农业信息网络建设等基础性工作。开展以农机、节水灌溉机具、肥料、农药、农膜为主的支农工业技术研究,为农村科技的发展提供基础性支撑条件。

(6)发展以生态建设和保护环境为主的林业科学技术。开展生态林业、防护林体系建设、森林资源综合利用等技术的研究与开发,推动荒漠化综合治理。

(7)实施可持续发展战略,发展以改善环境为主题的可持续农业科学技术体系。

(8)针对不同地区农业发展的技术需求,发展区域性综合配套技术。充分发挥同区域的优势,促进全国农业快速、持续、均衡发展。

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关键词:农业;科技;创新

中图分类号:f323.3文献标识码:a

前言

农业是国民经济的基础,在国民经济中占有重要地位,农业技术创新能够有效促进农业发展,对我国经济发展和技术进步具有重要意义[1]。

1 农业技术创新特征

农业技术创新包括农业科学创新,创新成果的生产、推广,以及对从事农业人员的培训、销售等内容。农业技术创新是一个全方位农业设计过程,可以理解为农业经济创新,因为农业经济与农业科技之间存在相互促进和相互完善的关系,农业经济的发展能够促进农业技术创新,而农业技术的创新又能为农业经济带来收入。农业技术创新包含着新技术创造、认识和掌握以及新技术应用、转移和传播,可以理解为是一个先进的由科研人员、相关行业、相关部门组成的完整系统,各要素相互补充、相互促进,其协调性决定了新的农业技术从产生到传播应用的周期,各要素间的关系越协调,这个周期就越短。

1.1 生物技术是主体

生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等内容,可以应用到农业科技创新中来。生物技术当中的基因工程,可以将人们需要的各种农作物特性保留下来,将不需要的隐藏或者剔除,经过基因工程培育的新品种具有抗性更强,产量很高、营养更丰富、能够有效降低生产成本等优点。袁隆平培育高产水稻就是利用基因工程,对不同品种的水稻进行杂交,获取起其中优点最多的品种进行培植,取得成果之后进行推广种植。美国科研人员将血红蛋白基因转移到玉米当中,既保留了原有品种的高产能力,还增加了玉米中的蛋白质含量。生物技术在现代农业技术创新中占据着重要地位,特别是其基因工程,对农业技术创新有着强力推动作用。

1.2 周期长

农业技术创新需要投入大量的人力、物力和时间,具有较长周期。农业技术创新,比如植物新品种选育,既需要一定时间来实现筛选,新品种也需要一定的时间来适应自然环境,因此农业技术创新具有周期长的特征。

1.3 非理论性

现代农业技术创新中常通过电脑进行虚拟技术方案实施,比如进行植物新品种种植后产量等数据的搜集。由于现实环境的复杂性,新的技术或品种在电脑模拟中表现出的优秀能力可能在实际种植中因受到自然环境的影响而降低。所以,农业技术创新具有一定的非理论性。

1.4 必须具备可持续性

可持续性是一项新的农业技术能够生存下来所必须具备的特性之一,也是农业技术创新的核心与基本要求。农业技术创新的可持续性表现在:资源利用可持续性,农业技术创新须以生产力提高、自然资源合理利用、土地肥力提高为基础,力求实现技术创新对环境无污染,实现资源可持续利用;可持续发展创新理念,农业科技创新须具有可持续发展理念,研究成果投入使用后应达到无公害、对食用者身体无影响等要求。只有符合以上特征才能被视为合格的农业技术创新。

2 我国农业技术创新存在的主要问题

2.1 与发达国家存在差距

我国农业技术发展与发达国家相比有较大差距[2]。与发达国家相比,由于缺少强力的科技技术支撑,我国科学技术创新能力也相对较弱,即便有了好的创意也没有相应的技术来实现。早在20世纪,美国等发达国家的农业生产总值和劳动生产就提高了1倍左右,而我国目前的农业生产总值也只是增长了一倍而已,这其中的差距是显而易见的。

2.2 单产水平低

我国人均占有土地面积远低于世界平均水平,能够用来种植农作物的土地少之又少,且分布较为分散,土地单产能力较低。土地单产水平低的不仅体现在农作物种植上,经济作物上也表现明显。

3 总结

通过农业科技创新特征和我国农业科技创新现状分析,可以看出我国农业生产较发达国家还相对落后,只有以农业科技创新为支撑,才能够有效促进农业发展,提高我国农业发展水平。

参考文献

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1、精准农业

农业发展过程中的某种形态或农业生产形式由农业生产技术(农业生产力水平)和农业生产组织形式(农业生产关系)所决定。影响农业生产形式的主要外界因素有农业自然资源保障系统、农业及农村劳动力资源、农业自然条件和农村经济条件及社会生产力水平4个方面。

传统农业劳动生产率较低,大量劳动力被束缚在农业上。通过大量高能耗工业产品(机械、化肥、农药、燃油、电力等)的投入来维持系统的产出。机械化农业的主要优势是大幅度地提高了农业生产率,但也遇到了许多问题:如土地压实、水土流失、地下水及地表水污染,农药的使用导致了严重的公共卫生和环境方面的问题,品种基因单一化的危害、农产品品质的下降,水土资源及能源制约等。这种农业资源与环境的压力促使科学家和农民努力寻求一种在继续维持并提高农业产量的同时,又能有效利用有限资源、保护农业生态环境的新的可持续发展农业生产方式,并进行了多种探索,提出了多种解决途径,如自然农业、有机农业、生态农业,等等。90年代以来,随着全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统(DDS)技术研究的发展,"精准农业"已成为合理利用农业资源、提高农业作物产量、降低生产成本、改善生态环境的一种重要的现代农业生产形式。

2、精准农业的技术体系

精准农业是现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式,其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统,是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。精准农业技术体系的构成见表1。

2.1 现代信息技术

精准农业从90年代开始在发达国家兴起,目前已成为一种普遍趋势,英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加"精准"。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业,这项技术被称为"精准种植",即通过装有卫星定位系统的装置,在农户地里采集土壤样品,取得的资料通过计算机处理,得到不同地块的养分含量,精准度可达1-3m2。技术人员据此制定配方,并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统,操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上,并配置相连的电子传感器和计算机,收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精数据。

现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析,制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统,在此基础上,利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术,根据空间每一操作单元的具体条件,通过调整资源投入量,达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上,可根据不同情况选择"单纯获取高产","以适量投入,获取较好经营利润"或"减少资源消耗、保护生态环境"等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。

2.2生物技术

现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等,最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的禁区,即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉,用新方法把需要的基因组合起来,培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富,且生产成本更低的新作物、新品种;另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中,不仅保持了玉米的高产性能,而且提高了它的蛋白含量。抗转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。1998年,全世界利用原生质体培养技术已成功地开发了100多种再生植物,转基因牛、羊、猪和鱼也培育成功。美国是采用转基因技术最多的国家,1998年转基因作物播种面积达2050万hm2,是1997年的2.5倍;目前其转基因种子播种面积已占大豆播种面积的36%,占玉米播种面积的45%。阿根廷是继美国之后大量采用转基因技术的国家,1998年转基因作物播种面积达550万hm2,是1997年的4倍,其中75%的大豆播种面积采用经过改变基因的豆种。加拿大转基因作物播种面积从1997年的130万hm2,增加到1998年的280万hm2;50%的大豆和玉米播种面积采用了经过基因处理的种子。

微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍;微生物还可利用有机废弃物,变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物,不仅可获得大量生物量,用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品,而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM(含80余种微生物的生物制剂),被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物,净化环境,。

2.3工程装备技术

现代工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分,是"硬件",其核心技术是"机电一体化技术";在现代精准农业中,应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获等各个环节。

精准播种。将精准种子工程与精准播种技术有机结合,要求精准播种机播种均匀、精量播种、播深一致。精准播种技术既可节约大量优质种子,又可使作物在田间获得最佳分布,为作物的生长和发育创造最佳环境,从而大大提高作物对营养和太阳能的利用率。

精准施肥。要求能根据不同地区、不同土壤类型以及土壤中各种养分的盈亏情况,作物类别和产量水平,将N、P、K和多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方,从而做到有目的地肥,既可减少因过量施肥造成的环境污染和农产品质量下降,又可降低成本。要求有科学合理的施肥方式和具有自动控制的精准施肥机械。

精准灌溉。在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术,如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等,根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量,实施实时精量灌溉,可大大节约水资源,提高水资源有效利用率。

精准收获。利用精准收获机械做到颗粒归仓,同时可根据一定标准确分级。

转贴于  3、我国精准农业的重点发展方向

我国各地的自然条件、社会经济条件差异明显,农业生产水平差距较大,农业集约化总体水平较低。表2示出1994年中印日美4国农业集约化程度及世界的平均水平。可以看出,我国农业具有以下特点:1)农业人口人均耕地面积小,仅为世界平均水平的1/5;低于印度、日本,同美国相差甚远。2)农业机械化水平低。每万公顷拖拉机拥有量,仅约为世界平均水平的34.7%,甚至低于印度的水平。3)化肥投入水平高。每公顷化肥投入量是世界平均水平的3.37倍,高于美国,但低于日本。

同农业发达国家相比,我国农业集约化水平较低,要实现现代化,是继续走农业发达国家已走过的以牺牲土质、环境及使用对人类健康有不良影响的大量依靠农药、化肥的石油农业发展道路,还是利用现代信息技术、生物技术和工程装备技术发展具有中国特色的精准农业,答案是不言而喻的。应根据我国农业发展所面临的资源环境问题,走具有中国特色的精准农业发展之路,实现我国农业的可持续发展。

3.1重点发展节水、节肥精准农业技术体系

1)实现精准灌溉,提高水资源利用率。

水资源短缺是我国许多地区农业生产的主要制约因素。据测算,我国全年降水量约为6.19万亿m3,其中约55%消耗于陆面蒸发,只有45%转径流和地下水,实际利用率不到10%(约5000亿m3)。

当前我国农业灌溉用水面临的主要问题是灌溉农区面积约5000hm2,其中渠灌面积较大,多属粗放型灌溉模式。在华北井灌区特别是华北平原地区,自从将"两年三熟制"改为"一年两熟制"后,水分亏缺部分全靠超采地下水来弥补,地下水位连年下降,给北方灌溉农业造成严重威胁。

同时我国农业节水潜力巨大。我国渠灌面积约3900hm2,井灌面积1100多万hm2,合计约5000万hm2。渠水灌溉的利用率约为0.3,井水灌溉利用率约为0.5,两者加权平均值为0.35左右,与发达国家0.7-0.9的利用率相比,差距巨大。有关部门测算,如将农业用水(按4000亿m3计算)的利用率提高0.2,即达到0.55,则可节水800亿m3。

山东海阳引进以色列技术,建成约33hm2(约500亩)果园自动化控制微喷工程,采用微机控制。根据土壤吸水能力、苹果生产阶段和气候条件等因素,定时、定量、定位给果树供水。据有关专家测算,粮田自动化喷灌可节水30%-40%;省地1.5%-2.0%;果园和菜园的微灌可节水50%-60%;防渗渠道与土渠相比可节水约50%。

有研究认为,北京市耕地面积与以色列耕地面积基本相同,但北京市水资源总量和农业用水量都约为以色列的2.4倍,如采用精准农业战略,以管道灌溉、喷灌、滴灌和渗灌等方式取代大水漫灌,在产量上达到以色列现水平,可节水约2/3,即约18亿m3。

2)实施精准施肥,提高化肥资源利用率

据联合国粮农组织统计,化肥对粮食的贡献率约占40%。我国能以占世界7%的耕地养活占世界22%的人口,应该说化肥在其中起了重要作用;但同时也发现,从1980-1995年的十几年间,化肥施用总量增加了183.1%,年均递增率达7.2%。1995年化肥总施用量约达3600万t,而同期粮食总产只增加了46.6%,年均递增率仅为2.7%。期间化肥投入所生产的粮食由31.5kg.kg-1下降至17.70kg.kg-1。我国化肥施用的突出问题是结构不合理,利用率低。据大量试验资料统计,平均单产6500kg.hm-2的谷物,1季产量从土壤中带走N100.5-169.5kg,P2O549.5-75.0kg,K2O120.0-175.5kg,N,P,K比例为1:0.45:1。我国许多省区都存在过量施用氮磷化肥,钾肥施用不足的问题。1995年我国N,P,K实际施用比例为1:0.43:0.17。由于农田复种指数和作物产量的大幅度提高,有机肥施用量下降,化学钾肥投入不足,我国土壤缺钾面积日益扩大。

国外文献报道,氮肥平均利用率可达50%-60%,当季利用率磷一般为10%-30%,钾为20%-60%。据我国有关学者的研究,我国N,P,K平均利用率分别为35.0%,19.5%和47.5%,可见我国氮素化肥利用率低于世界平均水平,不仅浪费了资源、增加了农业生产成本,而且未被作物吸收利用的氮素向大气挥发、向水体淋溶,形成对环境的污染。

近年来我国农田微量元素缺乏面积不断扩大,而目前施用微量元素肥料的面积仅约1600万hm2,为缺乏微量元素面积的11.3%。

在我国通过实施精准施肥技术,不但可以提高化肥资源利用率,还可以降低成本,提高作物产量。

3.2发展精细设施农业

所谓设施农业是指应用某些特制的设施来改变动植物生产发育的小气候,达到人为控制其生产效果的农业生产形式。设施农业主要有:1)设施种植业,如温室栽培、塑料大棚栽培、无土栽培;2)设施畜牧业,如畜禽舍、养殖场及草场建设等。利用现代信息技术、生物技术和工程装备技术,进行设施农业生产,即为精细设施农业。

设施农业在国外发展较早,目前已达相当高的水平。在欧洲,多数国家以温室生产为主,其中荷兰和英国的温室主要是玻璃温室,用来生产蔬菜和花卉。荷兰生产的蔬菜80%用于出口,花卉出口达世界出口量的71%(1987)。日本温室栽培蔬菜和果树的技术十分发达,几乎所有品种的蔬菜在很大程度上都依赖于温室生产。

我国设施农业起步较晚,但发展较快。目前世界塑料大棚和温室面积约36.576万hm2,其中我国面积最大,达15.67万hm2,占42.8%。设施农业同普通农业相比,产业化程度高,效益好,接受新技术的能力强。

在我国设施农业发展较快的地区推广、应用精准设施农业可以达到增加农产品产出、提高农产品品质,节约水、肥资源,保护农业生态环境的目的。

1)精准农业是在现代、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就基础上发展起来的一种重要的理代农业生产形式。其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。

2)在我国建立现代精准农业系统应从开始就将现代信息技术、农业生物技术、农业工程装备技术等各方面的专家有机组合在一起,协同攻关,逐步建立起具有中国特色的现代精准农业技术体系。

3)我国农业仍属于高耗、低效型农业,农田灌溉水的有效利用率只有30%-40%(发达国家已达50%-70%),化肥当年利用率仅30%,因此,近期应重点发展节水、节肥的精准农业技术体系。