現代農業生物技術的應用范文
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篇1
關鍵詞: 生物技術;農業;生產;應用
隨著生物技術在農業中的不斷應用與革新,其已經成為21世紀具有潛力的產業之一。其發展之迅速,趨勢之良好,并且在極大程度上影響了傳統農業技術,使得現代農業技術走向了一個新的高度。在現代農業中,優質、高產、綠色環保是其發展的重要課題。目前,世界各國已經開始將生物技術視為高新技術,這是由于其可以幫助人們解決食品短缺、環境污染和經濟建設等問題,有助于國家提升自身的綜合國力,增強經濟實力。
然而,由于人類社會、經濟的不斷發展,以及為了發展而進行的過度環境開發利用等行為,其給生存環境帶來了極大的污染和破壞。眾所周知,地球每小時都可能有一個物種滅絕,并且我們的地球已經面臨著生態失衡、資源枯竭等嚴重現象。這些現象給我們走可持續發展道路帶來了極大的阻礙,但生物技術的出現卻給人類的未來送來了一絲曙光。
一、生物技術
生物技術(biotechnology)亦可稱“生物工程”或“生物工程技術”,其是指利用現代生命科學作為基礎,結合其它學科的科學原理,采用最先進的技術手段,并按照預先的設計,達到改造生物體或加工生物原料的目的,從而生產出所需的特定生物產品或達到某些預定的目的。生物技術主要包括傳統生物技術、發酵技術和現代生物技術。其中,現代生物技術則又是在傳統生物技術上發展起來的,但其又和傳統生物技術有著本質上的區別。所以,生物技術是一門新興的、具有綜合性的學科。
二、農業生產中的現代生物技術應用
生物技術對于農業生產來說,其可以提高作物的產量和質量,這點正好符合了當前全世界所面臨的食物短缺的境況,其高產性和高質性對于人類的生產生活提供了基本的保證。
隨著生物技術的提出到發展至今,人類在技術上以及可以將某個作物品種的“理想遺傳性”導入另外一個品種中,從而達到提高作物的產量、價值和質量,并且賦予給作物一種新的特性來達到預防干旱、蟲害和光合作用效率的提高等。而光合作用效率的提高對于作物產量的提高起著決定性的作用,目前人類已經克隆除了很多參與光合作用的基因,并且對于光對基因表達的調控作用作出了完善的分析。現代農業生產中的生物技術主要是“植物基因工程”,而Rubisco酶是植物基因工程的主要研究內容,具體體現在通過增強Rubisco對CO2的親和,以及降低光呼吸的競爭反應方面。實際上,將不同植物的Rubisco導入到植物細胞中,可以形成雜合誘導點突變,或亞基酶分子,并使其起到增加對CO2的親和力和修飾酶活性等作用,使基因在葉片中高效表達來提高光合生產力,努力培育出具有C4植物1.50倍以上光合性能的作物。目前,對于利用生物技術進行植物產量、品質的改良主要有三個方面:油脂類、淀粉和蛋白質。而對于人類肉類的提供者――動物,其也屬于農業中不可缺少的一環。生物技術在動物中的運用則體現在提高肉質、繁殖能力。那么在農業生產當中,現代生物技術到底被運用到了那些層面呢?下面,我們將逐一的進行歸納。
1.生物技術對于植物(作物)的應用
在現代生物技術的良好發展下,人類已經可以通過基因技術將一個品種的“理想遺傳性”導入另外一個品種中,從而達到提高作物的產量、價值和質量,或賦予新作物一種新的特性,從而達到預防干旱、蟲害和提高光合作用效率等的目的。如,在番茄中導入編碼EFE酶的反義基因,從而使得EFE酶的活性降低至正常的5%以下,限制住乙烯的生成。這樣做的好處是,其能夠使番茄的生理成熟后長期保持果實堅硬,一個月左右不產生腐爛機制,延長了番茄的儲存、運輸的時間,帶來更大的經濟效益。當然,生物技術在農業生產中的應用層面很廣泛,在此我們便不逐一的復述了。生物技術對植物(作物)中的應用,可以使得植物(作物)起到良好的品質和產量,或者能夠給作物提供更好的抗蟲害、抗逆性、抗機械損害性和抗病性等,其比傳統的種植技術更加的省力,更加的省時。
2.生物技術對于動物的育種與繁殖應用
隨著生物技術的不斷發展和提高,我們不但可以對植物(作物)改進,同樣也可以將其運用到動物上。目前的現代生物技術在養殖業中的應用主要是畜禽基因工程疫苗、動物分子育種和動物繁殖等。動物分子育種指的是動物的胚胎工程技術、基因技術、克隆技術等,其主要是通過DNA重組技術來實現改變動物的體質、習性等。例如,人類已經可以運用基因技術,將單個有功能的基因簇導入到高等生物基因的基因組中去,并通過有關的分子生物技術、DNA試劑盒等檢測和診斷,從而加以選擇,使其改變生物的某些特征或習性,提高產量。另外,對于動物來說,人工受精技術也可以幫助其進行良好的有效的繁殖。如良種公牛的可以稀釋成很多倍,可以一次使多個母牛受精,這樣一來大大提高了動物受精的效率,提高產量。此外,還有胚胎移植、克隆繁殖等技術,這些技術的發展都將改變今后畜牧業的產業現狀。
3.生物農藥和生物固氮的應用
長期以來,化學農藥在傳統農業中占據主流的地位。然而化學農藥卻是一柄雙刃劍,其有提高產量減少蟲害的益處,但化學農藥中所存在的毒害問題則不容忽視。生物農藥技術的出現,正好解決了人們所面臨的這一難題。由于我國人民生活水平的提高,人們不再僅僅最求“吃飽”問題,而開始關注“吃好”的問題,健康飲食觀念已經深入人心。生物農藥目前的主要研究領域是微生物農藥、轉基因農藥等、生物化學農藥和“天敵生物農藥”。如,國外目前最常用的“蘇云金芽桿菌”,其是殺蟲細菌的一種,可以有效的防止蟲害對于作物的影響。
而對于化學肥料來說,同樣也會給自然帶來危害。由于化學氮肥生產是會消耗大量的能量,給環境帶來嚴重的污染。所以對于生物固氮的使用,也漸漸的成為了農業界的一項課題。生物固氮的使用,大大節約了人們對于能源的使用。同時,其還不會對自然環境造成侵害。不過,生物固氮迄今為止還未被農業界廣泛的使用,這是由于目前所發現的生物固氮微生物還不能在糧食作物上使用,即使有少數能投入使用,但是相比化學肥料來說,其所起到的效果還是很小的。
參考文獻:
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關鍵詞:農業;生物技術;動力;機制
中圖分類號:F303.2文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2014)-01-09-1
1生物技術的基本內涵
生物技術是以生命科學理論為基礎,構建具有預期性的新物質或新品系,有效消除農業增長約束,優化農業生產要素配置手段和方法。它是一種涉及眾多學科、知識密集,各種先導技術高度綜合型的前沿技術。這門技術內涵十分豐富,它涉及到:對物質的遺傳基因進行改造和重組,并使重組基因在細胞內表達,產生人類需要的新物質的基因技術。
其實人類對植物進行人工選育就是不斷的基因改進過程,只不過我們現在的技術更精確了。實際上基因技術就是常規技術的延伸、發展和新的突破,打破不同物種之間天然的雜交屏障,擴大了可利用基因的范圍。
2重構農業科技投入機制,促進產、學、研一體化
現代農業生物技術的發展也是一個投入產出過程,它的產出很大程度上取決于各投資主體對農業生物技術的投入量。在市場經濟條件下,國家投資具有引導和補償性,投資主要用于農業科技基礎理論研究,以及用于非市場行為的生態環境保護技術研究;市場投資主體應著力投資農業技術開發、育種、種子生產等,形成相互依托,各有側重的投入機制。
擴大與外資企業合作,利用外部資本和先進技術,推動本土生物技術產業的發展。我們雖然有很多一流的科學家,但與巨大的需求相比明顯不足。另一方面我國生物類企業無論技術力量、企業規模,還是市場開發等,與發達國家相比還有很大差距。我們必須加大現代農業生物技術的科研力度,加快成果轉化,用現代農業生物技來支撐農業的發展,對于一些農業生物技術創新成果的應用必須綜合配套,加強政策扶持和體制機制創新,推動資源整合,打破部門、區域、單位和學科界限,在一定范圍對農業科研單位的種質資源、人力資源、設施及其他資源與種子生產企業整合,建立科研、開發、育種、種子生產和經營為一體的農業生物育種的聯合企業,提升市場競爭力。
3保證基層農技推廣體系的公益性,分解經營性職能
農業科技創新成果能否轉化為現實生產力,關鍵在于推廣應用。長期以來,我國農業科技推廣動力不足,基層農技推廣機構專業人員流失,人員老化,推廣能力不強的問題一直沒有得到根本解決,公益向經營性轉變趨勢明顯,農技推廣人員經費、待遇等問題亟待解決。因此,落實中央提出的強化基層公益性農技推廣服務等相關政策,增加經費、提高待遇、明確功能、強化服務。只有這樣才能保證基層農技推廣的公益性,才能促使農技推廣人員深入到農村,深入到農民家庭,提供更多更好的服務,讓農民得到更多的實惠。
如河南農民使用的抗蟲棉新品種,因抗蟲棉種子比普通種子價格高出100%~250%,完全抵消了農民采用新品種所增加的效益。解決這類問題并不難,其實我們完全可以通過建立市場價格監督機制,以及銷售服務的延伸,政府采購和強化基層公益,來分解經營性職能,從根本上解決這個問題。
4鞏固和完善農村基本經營制度,推進家庭生產現代化
鞏固和完善農村基本經營制度是發展現代農業的基礎。規模與效益之間沒有必然的聯系,不是規模大才有效率,農機完全可以小型化。應用現代農業生物技術,應在穩定和完善家庭承包經營基礎上進行,同時防止一些工商企業,以發展現代農業為名,圈占農民土地,侵占農民利益。
我國農業的現實情況是只有使用高新技術才能突破資源環境約束。同時為農民提供小型農機具,小型加工設備等,推進家庭生產現代化,培育從事現代農業的主體力量。
5構建新型的社會化服務體系
新技術已使生產規模,生產地點變得無關緊要,小農經濟不再是傳統農業的象征,農民綠色的生活方式變得時尚。城鄉一體化發展格局正在形成,要突破限制,把行政管理、公共服務等向農村延伸,構建新型的社會化服務體系。
公共交通要向農村延伸。國家花那么多錢,實現了村村通。可是農民進城的費用是城內公共交通的5倍以上,同屬一個城鎮管轄,不僅說不過去,而且成為一道無形的障礙,嚴重影響城鄉交流和農產品流通。
建立新型的農村社區。要打破體制限制建立農村社區,并且招錄部分當地農民從事社區管理工作。這對穩定農村、繁榮農村,意義重大而深遠。
促進農村集體經濟組織轉型發展,分離村級行政及社會職能,利用村集體積累及補償資金,整合資源,利用新技術開拓農村內部發展空間,促進農民本地就業。
建立從田間到餐桌的監管體系。整合部門、站所職能,實行垂直管理,促進鄉鎮政府的職能轉變,加強對市場體系,社會服務體系的監督,建立從田間到餐桌的監管體系。
6建立激勵與約束機制
建立有效的激勵與約束機制,激勵農業科技企業研發、生產的積極性,為農業提供有力的技術支撐。引導企業推行價格標示制度,在保護企業自身的利益的同時,又可以有效防止中間環節加價,使農民利益受損。
參考文獻
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篇3
【關鍵詞】生物技術;農業生產;應用;影響
1.現代生物技術在農業生產中的應用
1.1植物育種和繁殖
隨著生物技術的不斷發展,其在植物育種和繁殖中的應用越來越多,如將一些品種的優良性狀通過基因工程轉入到另一個品種中去,以獲得更高的產量、質量,或者是提高該品種的抗性,減少傳統的種植過程中繁瑣的病蟲害防治、防倒伏等操作,較傳統的育種更省時、更具效益,在當前農業生產中已顯示出巨大的經濟效益,并展示了植物基因工程在未來農業生產中的廣闊前景。抗蟲、抗病、抗除草劑的轉基因棉花、玉米、大豆、油菜等已進入大規模商業化應用階段。
1.2生物固氮
農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。生物固氮不僅節約能源,而且不會對環境造成威脅。近年來,固氮基因工程的發展迅速,基因組學和功能基因組學的建立賦予了生物固氮研究新的內涵和研究策略,對生物固氮的研究增加了新的動力。如我國已成功地構建了12株水稻糞產堿菌耐氨工程菌。施用這種細菌可節約化肥1/5,平均增產5.0%~12.5%。
1.3生物農藥
生物農藥是指利用生物活體或其代謝產物防治病蟲草鼠害的一類農藥。目前,在實際應用中,生物農藥泛指可以進行大規模生產的微生物源農藥。近年來我國生物農藥得到了較大發展,已初步形成40余家研究機構大約300家生產企業。如阿維菌素具有很強的觸殺活性、胃毒活性和殺蟲廣譜性;另一主打產品抗菌素類的井岡霉素至今仍是防治水稻紋枯病的當家品種。
1.4動物體細胞克隆及生物反應器的應用
1997年世界上第1個體細胞克隆綿羊“多莉”的誕生,標志著動物核移植技術取得了重大突破,用轉基因植物和動物器官組織高效表達和生產活蛋白的生物反應器研究與開發近年也取得了顯著的進展。
2.現代生物技術對農業的影響
2.1農作物的毒性問題
轉基因農作物一般情況下均是將細菌和病毒作為載體,通過將需要轉入的基因連接在細菌和病毒上,再將其導入受體細胞中,最終使受體細胞表現出人類需要的表現型。在基因的轉移中使用的最多的為反轉錄病毒,研究表明,反轉錄病毒有可能會誘發癌癥和其他疾病。
2.2抗藥性和過敏性
研究表明,棉鈴蟲已對轉基因抗蟲棉產生抗性。轉基因抗蟲棉對第1、第2代棉鈴蟲有很好的毒殺作用,但第3、第4代棉鈴蟲已對轉基因棉產生抗性。如果此種具有轉基因抗性的害蟲變成對轉基因表達蛋白具有抗性的超級害蟲,就需要噴灑更多的農藥,將會對農田和自然生態環境造成更大的危害。
2.3環境生態問題
利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,導致一些物種的滅絕,甚至使雜草對除草劑產生抗性而成為“超級雜草”,從而嚴重威脅其他作物的正常生長和生存。由此,造成嚴重的基因污染問題,破壞原有的自然生態平衡,導致生物多樣性的喪失。
2.4對農業生態系統造成危害
轉基因植物、動物、微生物脫離當地農業生態系統所造成的危害,許多有意或無意的動植物引起當地嚴重的農業生態問題。引發自生作物成為嚴重的雜草問題,轉基因作物通過雜交后產生雜種影響食物安全等,有些已經成為當地的有害動植物。
3.生物技術及農業發展的展望
我國農業生物技術起步晚,與發達國家尚有一定差距,但是發展順利,進步較快,在國家政策的扶持下,已取得了很大的成績,歷經了20多年的發展和積累,已經初步建成了世界上為數不多的轉基因育種科技創新和產業發展體系,已擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養改良等重要基因的自主知識產權和核心技術,水稻、棉花、玉米等轉基因作物的基礎研究和應用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色與優勢。隨著農業生物技術研究的深入,一系列基因農作物新品種正逐漸走向市場。預測在21世紀,將有更多的優良農作物新品種在農業生產中得到廣泛推廣,并為消費者所接受。
總的來說,現代生物技術對當代農業做出的貢獻是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產業會在充分利用制度、資源以及人才與技術上的優勢上,抓住有利時機并大力推進生物高新技術在現代農業上的應用,在即將到來的生物世紀里,真正占據自己的位置,促進農業快速發展。
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篇4
關鍵詞:農業種植;現代化技術;基本特征
1 現代種植業的基本特征
隨著現代化技術的快速發展,應用的范圍越來越廣,農業種植是現代化技術應用的重要領域。我國作為一個農業大國,人口相對較多,但是耕地面積卻很少,因此,一定要提高土地的利用率,提高農產品的產量,以滿足我國人口的生活需要。加快發展現代化技術在農業種植中的應用,是推進我國農業發展強有力的保障。
現代化農業是以現代工業裝備農業,以現代科技武裝農業,以現代管理理論和方法經營農業。其基本特征是科學化、集約化、商品化和市場化。根本目的是提高土地生產率、資源產出率、勞動生產率和產品商品率,實現農業的經濟效益、社會效益和生態效益的統一。種植業是農業的基礎,關系國家糧食安全大計,關乎經濟社會穩定發展。當前,我國正處于傳統農業向現代農業轉變的關鍵時期,推進種植業現代化進程,對于夯實現代農業根基、促進農業又好又快發展具有重要意義。
2 農業種植中現代化技術的應用
1、計算機與信息技術的應用
隨著計算機與信息技術的快速發展,其在國民生產中多個領域均得到了廣泛的應用,在農業種植中,計算機與信息技術的應用前景十分可觀,常用的有以下幾種:
(1)數據庫技術
運用計算機技術,建設農業信息系統是實現農業種植信息化的重要舉措,而農業信息系統需要數據庫的支撐,通過建立農業信息數據庫,可以對農業種植過程做到信息化的管理,方便農業信息的查詢和共享,并且基于數據庫技術可以建立農業專家系統和種植模擬系統等,其中農業專家系統是將本行業眾多專家的專業知識、分析問題、解決問題的方式等輸入到數據庫中,當遇到難以解決的問題之時即可通過專家系統給出解決問題的方案,而不必請專家本人到場即可完成,因此更為高效;農業種植模擬系統是通過將農業種植中各項參數輸入到系統中,通過系統的分析和模擬可直觀地看到按當前參數會出現的各類問題,以便及時采取有效措施予以糾正,因此效率極高。
(2)無線傳感器監控技術
農作物的生長對于溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照時間、土壤pH值等環境條件要求較為苛刻,尤其是在反季采用塑料大棚種植過程中,由于外界環境條件無法滿足農作物的生長需要,必須通過人為營造才能達到目的,因此就需要對農作物的生長環境進行監測。如果是人工監測,不但會耗費大量的物力和人力,還具有精度差的劣勢,而采用無線傳感器監控技術則可以在整個過程中實現無人值守,并且傳感器可將農作物生長環境的實時數據第一時間反饋到處理器,通過預先設定好的條件控制動作器的動作,動作器負責控制灌溉、通風、供暖等系統的運行,使農業種植實現精細化管理。
(3)可視化技術
可視化技術就是應用監控攝像頭采集到的實時圖像通過傳輸系統顯示在電腦顯示屏上,為工作人員的決策提供參考。通過可視化技術可以有效規范現場工作人員的行為,保證工作人員按規范操作,并且當發現病蟲害或其他問題時,可通過調取監控錄像來找到發生問題的確切時間,便于對癥下藥,降低農業生產的風險性。
2、光技術的應用
農作物的生長需要不斷的光合作用,而光合作用效率的高低與光照情況有很大關系,在大棚等設施工業的實際生產中,自然光很難完全滿足所有農作物光合作用的需要,為提高農作物的產量和質量,可充分利用人工光來改善農作物生長的光環境。當前常用的人工光源包括白熾燈、鈉燈、日光燈以及其他特殊光源等。對于不同的農作物來說,其需要的光源種類和光強度也有很大區別,因此實際工作中在選擇光源之前要首先對農作物的喜光性進行充分了解,科學選擇光源,通過透光膜等技術將有利于農業生產的光投射,而不利于農業生產的光進行過濾,同時根據農作物生長的需求隨時調整光強度,一方面使光合作用的效率達到最高水平,另一方面也有助于節約能源。另外,通過利用害蟲的趨光性可利用光源吸引害蟲,從而進行捕殺,可有效降低農藥的施用量,為發展生態農業提供了技術支持。
3、生物技術的應用
(1)農業種植中生物技術的組織培養技術
組織培養技術在農業中的利用,不僅可以增加植物生長的速度,而且能夠在有限的時間內,培育出更好的優良品種。利用組織培養技術,可以有效地防止病毒對作物農作物的侵害,保證植物種苗無病毒,促進良種經濟作物的快速發展。
在現在農業種植中,對于組織培養技術的應用,其主要是建立在細胞的全能性的基礎之上,是通過人工的誘導,保證植物組織在無菌狀態下進行良好的發育,最終成為完整的一種生物技術。
在應用組織培養技術要注意保證在培養基組成、pH值、滲透壓等各種化學環境條件,及植物組織培養中溫度、光照以及濕度等各種環境條件,使得能夠有效地促進組織培養育苗的生長和發育。當組織培養技術擴散到培養基后,就會抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養。所以一定要加強對這個環節的處理。關于初代培養旨在獲得無菌材料和無性繁殖系,即接種某種外植體后,最初的幾代培養。要用誘導或分化的培養基,就是培養基中含有較多的細胞分裂素與少量的生長素。
(2)農業種植中生物技術制作生物農藥
生物農藥是農業種植中生物技術的一部分,它的形成,簡單來說,就是利用生物的新陳代謝,將它作為制作農藥制品的有效成分,通過化學手段制作農藥的方法,可以起到達到良好的使用效果,還可以良好的保護環境的作用,更加重要的是提高了植株的耐藥性,可見利用生物技術制作農藥,在具農業種植中有著深遠的影響。
在農業生產中,很多藥品的生產就是從生物組織中提取的。但大都受材料來源限制,致使其產量有限,價格也是非常的昂貴。而微生物生長的迅速比較快,容易被控制,適于大規模工業化的生產。所以我們可將生物合成相應藥物成分的基因,最后導入微生物細胞內,使其產生相應的藥物,這樣不僅能夠解決產量問題,也能降低生產的成本。避免了對環境造成的污染,同時也利于農業的可持續發展。
3 結束語
綜上所述,現代化新技術在農業種植生產中的應用為農業種植業的發展起到了相當大的促進作用,目前已經有多項新技術投放到農業種植領域,并取得了較大成果。在我國實現現代化的進程中,農業現代化是非常重要的環節之一。隨著科技的進一步發展與創新,各種先進技術在各個行業中得到了廣泛的應用與推廣。當前,農業現代化進程不斷較快,在農業種植中使用各種現代化技術,促進了農業生產效率與農產品產量的提高。
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篇5
1.加入WTO后,中國可以享受40多年來關貿總協定各締約國在開放貿易、尤其是降低關稅方面所取得的成果,并可取得大多數成員國的無條件貿易最惠國待遇、尤其是對發展中國家的優惠待遇,為中國農業國際化創造了非常有利的環境,有利於中國有效利用國際農業資源與市場。
2.有利於中國參照國際規范深化農村經濟體制,建立符合市場經濟規則的農業宏觀調控體系。對實現農業的兩個根本轉變、提高農業的比較優勢及國際競爭能力以及增強農業的綜合生產能力具有積極的促進作用。
3.有利於增強中國參與國際貿易新規則制定的主動權,并靈活運用WTO有關條款及爭端解決機制,保護國內農業生產和農產品市場,使之免受國外農產品大量進口的沖擊。
4.有利於減少其他國家對我國農產品出口的非關稅限制措施等不公平待遇,降低農產品貿易談判成本和交易成本,并獲得解決農產品外貿問題的規范「渠道,促進我國農產品進入國際市場。
與此同時,也應看到,加入WTO也會對中國農業發展帶來一些不利的影響,主要表現在:中國加入WTO后,國內農產品將面臨世界市場的沖擊與挑戰。尤其是部分地區的一些質量和單產較低、技術含量不高的農產品及加工品會將會面臨更嚴峻的挑戰,可能會在近期內引發三個方面的問題:一是進一步加重國內主要農產品「賣難矛盾,加重流通渠道的壓力;二是引起國內市場一些農產品價格下跌,引發市場波動;三是影響一些地區農民收入的增加和農業生產的積極性。此外,加入WTO后,會使今后中國在農產品價格保護制度、生產資料價格補貼等方面的農業支持措施受到限制,最后,加入WTO有可能增加中國進口國外農產品的外匯負擔。
發展農業高新技術
中國與美國就中國加入WTO問題達成一致協議是一件對雙方都有利的「雙贏協議,入世后,中國最需要的資金和技術條件將會有較大的改善。對農業而言,應該進一步發揮比較優勢,廣泛參加國際分工,發展農業高新技術產業,創出中國自己的國際精品名牌。
在當前國際競爭日益加劇的情況下,我們要保障豐衣足食和食物安全,必須依靠科技進步,使農業和農村經濟不斷躍上新臺階;必須始終把科技進步擺在農業和農村經濟發展的優先地位,把農業科技,特別是發展高新技術,擺在科技工作的突出位置,推動傳統農業向高產、優質、高效的現代農業轉變,努力提高我國農業的國際競爭力,使我國農業科技率先躍居世界先進水平。
今后世界農業科技發展的主要目標是增加產量,改進品質,提高資源利用率和經濟效益,保護生態環境,實施農業可持續發展。發展重點主要有以下幾方面:
充分利用生物的遺傳潛力,培育高產、優質、抗逆性好的動植物新品種,并重視資源與環境問題。種質資源是農業的物質基礎,目前各國都在重視生物多樣性,強化種質資源的搜索、保存、評價和利用工作。
重視生物技術在農業上的廣泛應用,下大力氣使我國生物技術水平躍居世界前列。在農業上,生物技術可以將所需要的基因組合起來,與與常規育種結合,培育出抗性更強、產量更高、品質更好、營養更豐富、生產成本更低的轉基因的新作物、新品種。可以斷言,生物技術的發展及其在生產中的廣泛應用,將使農業科學技術的研究不斷出現新的突破和進展。
保持和提高土壤肥力。重點是通過土壤培肥和科學施肥,改善土壤物理化學性質,創造作物生產的最佳條件,提高耕地生產力。
保護和有效利用水資源。水資源不足和農業需水量增加的雙重壓力,使如何提高水資源利用率的工作倍受重視,灌溉農業、節水農業和雨養農業、旱地農業目前已成為重要的研究內容。
食物安全、人類營養和健康。為確保人類糧食與食物的需求與總供給的基本平衡,迫切需要建立和完善一套有效的糧食與食物保障體系,改善人們的膳食和營業結構,以利國民整體素質的提高。
提高科學種植與養殖水平,提高農業生產各個環節的規范化、標準化,由粗放經營向集約經營,提高防自然災害能力,提高動植物生產力。
改進農產品加工、貯運技術,大力發展農產品保鮮、加工、貯運、包裝、銷售和綜合利用等技術,為農業產業化經營提供技術保證,并大力發展飼料工業和食品工業。
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(一)農業高新技術及其應用分類眾所周知,傳統農業由于技術停滯而發展緩慢。農業高新技術產業的發展順應時代要求,通過多渠道增加農業高科技投入,促進農業增長。農業高新技術可以劃分為農業生物技術、農業信息技術、現代農業資源與環境工程技術等三大類。農業高新技術的領域范疇比較廣,產業應用層面較多。自20世紀90年代以來,我國為了推動農業高新技術產業的發展,重點培養和發展了一批農業高新技術產業示范區,其典型代表為陜西楊凌農業高新技術產業示范區,通過體制改革和技術創(二)農業生物技術20世紀以來,世界生物技術取得了突飛猛進的發展:70年代DNA分子水平的基因拼接及重組,90年代之后人類基因組序列“工作框架圖譜”的完成。改革開放之后,我國農業生物技術研究水平在發展中國家處于領先地位,某些優勢領域已經能夠與國際發達國家同步發展、自主創新。例如,重要農藝性狀基因的克隆與基因功能研究、生物技術育種、動物克隆及轉基因動物技術、動植物生物反應器研究、生物農藥、生物飼料、生物肥料、重組工程疫苗、轉基因安全性評價技術研究等。在“十一五”期間,我國培育的主要農作物新品種有2600多個,良種覆蓋率達95%以上,農作物耕種收綜合機械化水平達52%,農業科技進步貢獻率達52%。此外,國家政策大力支持農業生物技術研究,2011年12月31日《農業科技發展“十二五”規劃》的,以及2012年1月29日科學技術部印發的《高新技術產業化及其環境建設“十二五”專項規劃》,都提出了明確的發展方向。(三)農業信息技術從全球的視角來看,農業信息技術的使用始于20世紀60年代,經歷了由簡單向綜合、由低級向高級、由單機到網絡化的發展過程。目前,歐美等發達國家的農業信息技術應用已進入產業化發展階段,各類信息技術和相關產品已經在農業生產各類經營管理中廣泛應用。例如,美國的農業生產中有82%的土壤采樣使用GIS,74%用GIS制圖,38%收割機帶測產器,61%采用產量分析系統,90%采用精確農業技術。我國自20世紀80年代引進農業信息化之后,農業信息化發展非常迅速,取得了眾多農業信息化成果,某些領域已達到國際先進水平。當前,隨著物聯網時代的到來,智能農業成為物聯網重點領域應用示范工程之一。農業信息化依托物聯網,其整體水平迅速提升。(四)現代農業資源與環境工程技術在現代農業資源與環境工程技術方面,農業工程技術是通過運用現代技術成果、工業生產方式、工程建設手段和工程管理方法將農業生物技術、農藝措施、農業生產過程和農業經營管理緊密結合,利用先進適用的技術裝備,形成農業的標準化作業、專業化生產和產業化經營,以促進農業現代化發展。以水資源利用效率為例,當前我國水資源利用效率比較低,水資源浪費嚴重,主要在于我國對水資源的利用屬于粗放低效利用,加上現有的農業資源管理體制已經不能適應市場經濟發展對農業資源利用和保護的要求。因此,需要提高水資源利用效率,建立節水型社會,實現水資源利用的可持續性。總之,我國農業高新技術產業發展已經取得了一定的進步,但仍然處于初期發展階段,因此需要引入新的動力,促進我國農業高新技術產業發展,而這一新的動力則為風險投資。
二、我國農業高新技術產業的風險投資
(一)我國農業高新技術產業風險投資的現狀當前,我國的宏觀經濟仍然表現出良好態勢,我國農業在未來10-15年之內都將保持長期穩定成長,農業行業“抗周期性”強、投資風險小,而且具有很大的勞動力成本優勢[13]。早在1999年我國政府就明確指出要培育適合于高新技術產業發展的資本市場,建立風險投資機制。同時,對農業高新技術產業的發展,在稅收、貸款、土地使用費、土地租賃費及其他費用方面給予外資各種優惠條件。經過多年的發展,我國的風險投資公司逐漸發展并積累經驗,這使風險投資進入農業高新技術產業有了良好基礎。截至2011年底,我國創業風險投資機構累計投資項目數9978項,較2010年增加1285項,增長14.8%。其中,投資高新技術企業項目數5940項,占比59.5%。我國創業風險投資機構累計投資金額2036.6億元,較2010年增長36.6%。其中,投資高新技術企業金額1038.6億元,占比51.0%①。可見,風險投資對高新技術企業的投資強度不斷加大。2006年5月,國際知名的紅杉資本首度進軍農業領域,向福建利農集團投資500萬美元。隨后,風險投資進軍農業領域并不斷深入。據統計,自2006年至2011年上半年,我國農業領域已經披露的投資案例累積達到114起,其中披露了金額的104起涉及投資金額17.6億美元②。2006年之后,我國風險投資領域已擴展至農機生產與銷售,環保農藥,花卉、林業、有機農產品種植,農、牧、漁產品深加工等其他更廣泛的領域。風險投資的投資方向集中于農業產品改良、農副產品深度加工、規模化養殖、農產品及農需品連鎖經營、循環經濟型農莊等。2011年我國創業風險投資機構投資行業(按項目數統計)前五大行業依次為新能源與環保產業、軟件和信息服務業、計算機和通信設備制造業、其他行業、其他制造業,合計占比59.9%。我國創業風險投資業的投資行業集中度略有下調,行業領域不斷細分,投資重點仍以制造業為主體,主要聚焦于高新技術產業,對戰略性新興產業領域的投資依然是行業熱點,但相對比重略有下降。與其他行業風險投資相比(見表2),農業風險投資項目數仍然相對較少,所占比例也表現出較大的變動。農業風險投資項目所占比重從2004年的3.8%下降到2007年的1.2%,隨后上升到2011年的5.85%。農業風險投資相對較少,主要根源于農業高新技術產業發展水平不高。農業科技投入嚴重不足和農業高新技術產業化過程中資金供給主體缺位,成為制約農業科技開發和轉化的關鍵因素之一。(二)我國農業高新技術產業風險投資存在的問題1.政府對農業高新技術產業風險投資的支持力度不足。Pereira研究發現,美國政府投資對私人投資產生了擠入效應,其中政府投資用于工業設備和運輸設備時對私人投資的擠入效應尤其明顯。劉忠敏等人的研究也表明,無論是從長期還是短期看我國政府投資都“擠入”了私人投資。可見,政府在吸引和刺激私人投資參與農業科技活動中的作用不容忽視。目前,我國政府對農業科研的投資非常少,農業科研經費占國家科研經費的比例較低,遠低于世界平均水平。政府對農業高新技術產業風險投資的支持不足,對私人風險資本介入的帶動作用較小。此外,我國政府沒有提供有效的制度吸引民間資金參與,退出機制不完善,限制了風險資本的流動性,造成風險投資資金供給不足。2.農業高新技術產業風險投資機制不健全。我國農業高新技術產業風險投資機制不健全,直接影響農業高新技術產業的風險投資項目。張雨認為,受高新技術成果本身的復雜性、開發推廣轉化能力的局限性、外部環境的不確定性等因素影響,農業科技成果轉化過程存在技術風險、轉化風險、配套風險和市場風險等多種風險,農業科技成果轉化的風險投資機制不健全。此外,我國風險投資的退出機制也不健全。據統計,風險投資退出方式包括公開上市(IPO)、出售、清算等。其中,IPO由于具有較高收益而成為風險投資的最佳退出方式。目前,我國資本市場主要服務于國有大中型企業,難以顧及中小及民營企業,農業高新技術企業大多是中小型企業,很難滿足公開上市的種種條件。缺乏良好的風險投資退出渠道,在相當程度上限制了風險投資在農業高新技術產業的發展。3.農業企業制度及運行機制無法滿足風險投資的要求。現代企業制度強調產權清晰、權責明確、政企分開、管理科學,因而企業需要建立良好的經營制度、分配制度、風險規避機制等。風險投資對農業高新技術產業的要求非常高,發達國家農業產業鏈的發展水平非常高,但我國農業整體的產業化還不夠發達,且企業規模較小,沒有具備完整的產業鏈,從種植到加工,再到渠道和品牌,無法實現對產品的完全控制,以保證產品安全。我國農業企業制度尚未完善,運行機制也不夠健全,加上風險投資的特殊性,農業高新技術產業發展仍處于初級階段,高素質的既熟悉農業高新技術產業又熟悉農村金融的復合型農業風險投資管理人才非常缺乏,遠未能達到風險投資的要求。4.農業高新技術產業發展步伐相對較慢。2007年,我國對農林水事務的財政支出占國家整個財政支出的比重僅為6.84%,2011年這一比例達到9.08%①。然而,我國農業高新技術產業發展步伐相對緩慢,究其原因:一方面,我國農業科技成果轉化率仍然較低,每年評出的省部級農業科技成果轉化率只有30%-40%,獲獎農業科技成果的平均轉化率為53.5%,真正形成規模的不到20%。另一方面,我國農業科技經費投入不足。目前,我國農業科研經費主要是靠政府財政撥款,農業科研經費增長的速度趕不上農業經濟增長速度。由此反觀,以科技進步推動農業發展,促進農業高新技術產業發展步伐,有利于風險投資進入農業領域。
篇7
為了提高農業技術水平,解決我國農業種植水平落后的問題,我國提出了農業現代化的目標。所謂的農業現代化,就是把新技術、新產品融合到農業種植上,用這種辦法來提高農業種植水平。農業種植中的新技術,主要包括:計算機信息技術的應用,生物技術的應用。但是無論是什么技術,都應該根據當地農業發展的實際需求來應用,避免技術的濫用造成浪費。
1 信息技術在農業種植中的應用
現代社會是一個信息化的社會,信息技術與計算機技術高速發展,并且信息技術被廣泛應用于國民生產,其涉及到的領域方方面面。信息技術在農業種植中的應用主要包括:數據庫技術、光技術、無線傳感器監控技術和可視化技術等。
要實現農業種植的信息化,就必須運用計算機技術,建設一個農業信息系統,而農業信息系統的建設需要數據庫的支撐。農業信息數據庫能夠對農業種植的過程,做出信息化的管理,這樣可以方便種植人員信息的查詢和共享。依托于數據庫技術還可以建立專家系統和模擬種植系統。專家系統指的是,將專家的專業知識和分析問題、解決問題的方式,輸入到數據庫當中,當種植人員遇到難以解決的問題時,可以通過專家系統找到問題的解決方案。這就省去了請專家親自過來解決問題,從而直接提高了農業生產的效率。模擬種植系統,通過系統分析和模擬,可以直觀的看到各項參數的問題,從而可以及時糾正,提高勞動生產效率。
農作物的生長對于溫度、濕度、光照時間、二氧化碳濃度、土壤的pH值等環境條件,要求的比較嚴格。尤其在反季種植的過程中,由于外界環境無法滿足農作物生長的條件,因此,必須人為的創造出適合農作物生長的條件。為了滿足農作物生長條件,就必須對周圍環境進行監測。無線傳感器監控技術可以在種植過程中,實現實時的監控。如果再連接上處理器的話,則可以在第一時間作出反應,真正實現了農業生產的精細化管理。
在農業生產過程中,還可以使用可視化技術。可視化技術指的是,利用監控攝像頭,將農作物的情況實時顯示在電腦屏幕上,為工作人員作參考。可視技術能夠保證工人按照工作要求和規范來操作提高勞動效率。并且對于發生的一些問題,可以通過調取監控錄像找到原因,從而避免同樣的問題再次發生。
農作物的生長離不開光合作用,而光合作用效率的高低主要決定于光照的情況。在農業生產的過程中,有時候自然光很難滿足農作物光合作用的需要。因此,要想提高農作物的產量和質量,就需要使用人工光源。目前,實際生產過程中比較常用的人工光源主要是:日光燈、白熾燈等。不同的農作物需要的光源種類不同,對光照強度的要求也不同,而且同一種農作物在不同的生長階段,對光照的要求也不同。因此,要根據農作物的種類來選擇合適的光源,同時根據農作物不同的生長階段,來調整光照的強弱。同時,由于很多蟲子都有趨光性,還可以利用光源,對害蟲進行捕殺。
2 生物技術在農業種植中的應用
生物技術的應用主要包括:組織培養技術、生物農藥技術、轉基因技術。組織培養技術主要是通過人工誘導的方式,縮短農作物從種子生長為幼苗的生長周期。通過組織培養還能有效防止細菌、病毒對幼苗的侵害。病蟲害嚴重影響了農作物的產量,而傳統的化學農藥對人們的身體損害比較大,并且有些還會污染環境。生物農藥技術是一種綠色環保的殺蟲技術。生物農藥技術是利用生物的新陳代謝產生殺蟲物質,因此不僅殺滅了害蟲,而且對生物本身并沒有太大影響。但是由于生物農藥的技術成本比較高,因此,它的發展受到了阻礙。轉基因技術近年來被人們所熟知,轉基因技術就是通過提取某些植物的優良基因,植入到農作物中,對基因進行重組和再造,因此可以使農作物具備某些特殊的特性。例如:提高農作物的抗病蟲害能力,提高農作物的抗凍能力,提高農作物抗倒伏的能力。然而人們對于轉基因技術的安全性還有很大的爭議,目前還沒有一個肯定的結論。因此對于這項技術的推廣,應該謹慎負責。使在利用技術提高生產效率的同時,避免新的技術對生活和健康造成危害。
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關鍵詞現代農業;科技體制改革;意義;重點
今年,中央明確提出:全面貫徹落實科學發展觀,發展現代農業,而現代農業的核心就是農業科技體制改革。農業科技改革是一項綜合性、開拓性很強的工作。
1發展現代農業,推進科技體制改革的重要意義
全面實施科教興國和可持續發展戰略,加強技術創新,發展高科技,實現產業化。以結構調整、機制轉換、人才分流、制度創新為重點,從農業發展的需求和農業科技自身發展的特點出發,調整農業科技力量的布局,加快農業科技體制改革和創新體制建立的步伐,以改革促進發展。按照分類指導、抓大放小、適當歸并、促進發展的思路,積極有序地推進。在科技的使用上進行革命性變革,重視發揮科技的綜合作用,借助綜合國力,深層次地改變農業生產的重大機制問題。
1.1由傳統的糧食開發機制轉向大食物開發機制
由于我國食物資源的豐富多樣和人口眾多,通過科技的作用,使尚未被用作人類食物的資源成為人的食品以及創造出新的食品種類,其革命性變革的巨大作用將是不可估量的。
1.2由傳統的種植業二元結構機制轉向三元結構機制
使“糧食作物-經濟作物”的結構轉為“糧食作物一飼料作物一經濟作物”的結構,這是挖掘飼料潛力,增加我國優質飼料的重要途徑。
1.3由傳統的耕地資源開發機制轉向整個國土資源開發機制
我國廣大的丘陵山區、草地、海陸水面和灘涂都可發展各具特點的農業產業,特別是通過高新技術的運用,可以開發出人類未曾有過的農業產業,前途不可限量。
2發展現代農業,完善科技推廣體系建設
從我國的國情出發,按照實現農業區域布局合理化的要求,在中央政府統一規劃和指導下,加大農業科技體制改革力度,建立符合社會主義市場經濟規律的農業科技體制。
2.1農業科技推廣和科技服務體系的建設
充分發揮市場經濟作用,促進農業科技推廣隊伍多元化,推廣形式的多樣化,運行機制市場化。優化專業結構,使產前、產中、產后三個環節的科技力量配置科學合理,當前的重點是加強產前,特別是產后的科技力量,在改革的基礎上,完善農業技術推廣機構,下大力氣把農民和企業的積極性調動起來,逐步建立一支以政府為主導,農業科技工作者、農民、企業等社會各界廣泛參與的宏大的農業科技推廣隊伍。
現代農業的科技推廣不是靠農業技術人員向農民說教,而是通過示范使農民購買作為科技載體的產品(種子、肥料、農藥、農膜等)以及把新技術應用到農業生產中。農民依靠多項新技術新產品組裝生產,實現高產高效低成本。同時,大型種子公司應放手推廣經營性開發成果,發揮龍頭企業、組織的技術推廣功能。種子公司應在推廣服務體系上有大的舉措,而當務之急是成立科技培訓中心,培訓大批農民技術員,特別是先進實用的農業技術的培訓,只有這樣才會有富有活力的基層農民專業技術協會的產生,才會有公司新產品、新技術最先推廣的科技示范戶的產生,也才能更快地把企業物化的技術輻射到千家萬戶,這是農村發展、農民致富的基礎。在政府支持下,與各級推廣部門結合,統一供種、統一供肥、統一培訓、統一田管服務、統一栽培模式(同一個點)。在條件成熟的不同生態區建立種子公司自己的農業科技示范園,解決政府建立的農業科技示范園“等米下鍋”的問題。
2.2圍繞推進農村經濟產業化,抓好科技成果轉化工作
我國的人口多,主要農產品人均占有量還很低,農業發展對科技的需求大。這一國情決定了我們要建立一個宏大的、高質量的農業科技創新體系,大幅度地提高農民的科學文化素質,大幅度提高農業科技成果轉化。針對農業產業化對技術的需求,篩選一批先進適用的農業技術,適當引進進行組裝配套,在全國范圍內大面積推廣,并通過科技攻關計劃、國家重大成果推廣計劃、星火計劃,大力推進農村的科技進步,積極引導東部鄉鎮企業上水平、上規模、出效益。抓緊建立和完善農業信息體系,通過信息體系的完善,使科研單位更迅速方便地了解農業生產實踐對科技的需要,使生產經營單位更容易地了解和得到農業技術信息,促進科研面向生產、促進科技成果的轉化應用。
2.3切實提高農業科技研究與開發能力
(1)突出應用研究,努力解決嚴重制約農業持續發展的關鍵性、戰略性技術難題。
(2)抓好基礎研究與基礎性工作,為農業科技發展奠定良好基礎。特別要抓好基因工程、光合作用機理、雜交優勢機理和生物固氮等方面的工作。
(3)加速農業高新技術產業化。生物技術、信息技術、遙感技術、核技術在農業中的應用與產業化方面,要加大支持力度,形成一批農業高技術企業和企業集團。
(4)針對21世紀養活16億人口對技術的需求,抓好超前研究與技術儲備。
2.4加速農業科技體制改革,建立新型農業科技創新體系
新的農業科技創新體系應由研究開發、技術服務、科技管理和科技企業等部分組成。針對農業科技多頭管理、重復和分散的現狀,建立協調高效的農業科技管理體系;對農業科技機構進行分類重組,建立一批具有國際先進水平的農業科技機構。將農業研究開發機構分為技術開發類、科技服務類和基礎公益類三大類,采取不同支持方式。技術開發類機構轉變為科技企業或進入企業,自主經營、自負盈虧、自主發展;科技服務類機構轉變為企業或實行企業化管理;公益類農業科技工作由政府以項目和基地的形式給予支持。對農業技術服務體系進行改革,建立隊伍多元化、運行市場化、形式多樣化的服務體系。提高農業企業的科技創新能力,大力發展民營農業科技企業,逐步形成國家、地方、企業、民營等多元化的農業科技體系,使企業成為技術創新的主體。擇優支持,建成一批具有國際先進水平的研究基地,培養一批世界知名的農業科學家。
2.5增加科教興農的投入
要通過多種途徑,增加各級政府、全社會對農業科技的投入,特別要增加各級財政科技投入,中央和地方每年都要在基建撥款中安排一定數量的專項資金用于重點科研基地和重大科技工程的建設。
3發展現代農業,突出科技改革重點
在科技項目發展上,不斷總結成就,尋找差距,有針對性、有重點地對重要農業適用技術和高新技術進行攻關。緊緊圍繞農業新階段對科技的需求,在原有增產類技術的基礎上,特別強調有關發展優質、高產、高效農業,增加農民收入,保護生態環境,參與國際競爭等方面對技術的需求,著重突出以下幾個方面。
(1)針對保障農產品有效供給對科技的需求,大力發展以大幅度提高單產和綜合生產能力為主的增產技術。
(2)針對我國農產品品質較差的現狀,根據市場需求,調整品種結構,提高品質,降低成本,增強市場競爭能力為核心的優質技術。采用自主開發、引進、消化、吸收、轉化等多種途徑,盡快改變我國目前的農產品質量不佳的狀況。
(3)針對提高農民收入、擴大內需的要求,發展以加速農業產業化為目標的高效農業技術,著眼于資源高效利用,農產品附加值提高等方面,開發新技術,開拓新產業,優化農業生產結構,提高勞動生產率。
(4)21世紀生物技術和信息技術將是國際農業競爭的熱點,要針對越來越激烈的國際競爭,大力加強生物技術和信息技術的研究與開發,并加速實用化、商品化、產業化,培育一批具有國際競爭力的企業和企業集團。
(5)充分考慮農業科技公益性強的特點,大力加強農業科技基礎性建設工作,特別是農業、林業、水利、氣象等部門的長期定位觀測和基地建設,進一步強化動植物種質資源的收集保存,農業信息網絡建設等基礎性工作。開展以農機、節水灌溉機具、肥料、農藥、農膜為主的支農工業技術研究,為農村科技的發展提供基礎性支撐條件。
(6)發展以生態建設和保護環境為主的林業科學技術。開展生態林業、防護林體系建設、森林資源綜合利用等技術的研究與開發,推動荒漠化綜合治理。
(7)實施可持續發展戰略,發展以改善環境為主題的可持續農業科學技術體系。
(8)針對不同地區農業發展的技術需求,發展區域性綜合配套技術。充分發揮同區域的優勢,促進全國農業快速、持續、均衡發展。
篇9
關鍵詞:農業;科技;創新
中圖分類號:f323.3文獻標識碼:a
前言
農業是國民經濟的基礎,在國民經濟中占有重要地位,農業技術創新能夠有效促進農業發展,對我國經濟發展和技術進步具有重要意義[1]。
1 農業技術創新特征
農業技術創新包括農業科學創新,創新成果的生產、推廣,以及對從事農業人員的培訓、銷售等內容。農業技術創新是一個全方位農業設計過程,可以理解為農業經濟創新,因為農業經濟與農業科技之間存在相互促進和相互完善的關系,農業經濟的發展能夠促進農業技術創新,而農業技術的創新又能為農業經濟帶來收入。農業技術創新包含著新技術創造、認識和掌握以及新技術應用、轉移和傳播,可以理解為是一個先進的由科研人員、相關行業、相關部門組成的完整系統,各要素相互補充、相互促進,其協調性決定了新的農業技術從產生到傳播應用的周期,各要素間的關系越協調,這個周期就越短。
1.1 生物技術是主體
生物技術包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等內容,可以應用到農業科技創新中來。生物技術當中的基因工程,可以將人們需要的各種農作物特性保留下來,將不需要的隱藏或者剔除,經過基因工程培育的新品種具有抗性更強,產量很高、營養更豐富、能夠有效降低生產成本等優點。袁隆平培育高產水稻就是利用基因工程,對不同品種的水稻進行雜交,獲取起其中優點最多的品種進行培植,取得成果之后進行推廣種植。美國科研人員將血紅蛋白基因轉移到玉米當中,既保留了原有品種的高產能力,還增加了玉米中的蛋白質含量。生物技術在現代農業技術創新中占據著重要地位,特別是其基因工程,對農業技術創新有著強力推動作用。
1.2 周期長
農業技術創新需要投入大量的人力、物力和時間,具有較長周期。農業技術創新,比如植物新品種選育,既需要一定時間來實現篩選,新品種也需要一定的時間來適應自然環境,因此農業技術創新具有周期長的特征。
1.3 非理論性
現代農業技術創新中常通過電腦進行虛擬技術方案實施,比如進行植物新品種種植后產量等數據的搜集。由于現實環境的復雜性,新的技術或品種在電腦模擬中表現出的優秀能力可能在實際種植中因受到自然環境的影響而降低。所以,農業技術創新具有一定的非理論性。
1.4 必須具備可持續性
可持續性是一項新的農業技術能夠生存下來所必須具備的特性之一,也是農業技術創新的核心與基本要求。農業技術創新的可持續性表現在:資源利用可持續性,農業技術創新須以生產力提高、自然資源合理利用、土地肥力提高為基礎,力求實現技術創新對環境無污染,實現資源可持續利用;可持續發展創新理念,農業科技創新須具有可持續發展理念,研究成果投入使用后應達到無公害、對食用者身體無影響等要求。只有符合以上特征才能被視為合格的農業技術創新。
2 我國農業技術創新存在的主要問題
2.1 與發達國家存在差距
我國農業技術發展與發達國家相比有較大差距[2]。與發達國家相比,由于缺少強力的科技技術支撐,我國科學技術創新能力也相對較弱,即便有了好的創意也沒有相應的技術來實現。早在20世紀,美國等發達國家的農業生產總值和勞動生產就提高了1倍左右,而我國目前的農業生產總值也只是增長了一倍而已,這其中的差距是顯而易見的。
2.2 單產水平低
我國人均占有土地面積遠低于世界平均水平,能夠用來種植農作物的土地少之又少,且分布較為分散,土地單產能力較低。土地單產水平低的不僅體現在農作物種植上,經濟作物上也表現明顯。
3 總結
通過農業科技創新特征和我國農業科技創新現狀分析,可以看出我國農業生產較發達國家還相對落后,只有以農業科技創新為支撐,才能夠有效促進農業發展,提高我國農業發展水平。
參考文獻
篇10
1、精準農業
農業發展過程中的某種形態或農業生產形式由農業生產技術(農業生產力水平)和農業生產組織形式(農業生產關系)所決定。影響農業生產形式的主要外界因素有農業自然資源保障系統、農業及農村勞動力資源、農業自然條件和農村經濟條件及社會生產力水平4個方面。
傳統農業勞動生產率較低,大量勞動力被束縛在農業上。通過大量高能耗工業產品(機械、化肥、農藥、燃油、電力等)的投入來維持系統的產出。機械化農業的主要優勢是大幅度地提高了農業生產率,但也遇到了許多問題:如土地壓實、水土流失、地下水及地表水污染,農藥的使用導致了嚴重的公共衛生和環境方面的問題,品種基因單一化的危害、農產品品質的下降,水土資源及能源制約等。這種農業資源與環境的壓力促使科學家和農民努力尋求一種在繼續維持并提高農業產量的同時,又能有效利用有限資源、保護農業生態環境的新的可持續發展農業生產方式,并進行了多種探索,提出了多種解決途徑,如自然農業、有機農業、生態農業,等等。90年代以來,隨著全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、農業應用電子技術和作物栽培有關模擬模型以及生產管理決策支持系統(DDS)技術研究的發展,"精準農業"已成為合理利用農業資源、提高農業作物產量、降低生產成本、改善生態環境的一種重要的現代農業生產形式。
2、精準農業的技術體系
精準農業是現代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就的基礎上發展起來的一種重要的現代農業生產形式,其核心技術是地理信息系統、全球定位系統、遙感技術和計算機自動控制技術。精準農業系統是一個綜合性很強的復雜系統,是實現農業低耗、高效、優質、安全的重要途徑。精準農業技術體系的構成見表1。
2.1 現代信息技術
精準農業從90年代開始在發達國家興起,目前已成為一種普遍趨勢,英美法德等國家紛紛采用先進的生物、化工乃至航天技術使精準農業更加"精準"。美國把曾在海灣戰爭中運用過的衛星定位系統應用于農業,這項技術被稱為"精準種植",即通過裝有衛星定位系統的裝置,在農戶地里采集土壤樣品,取得的資料通過計算機處理,得到不同地塊的養分含量,精準度可達1-3m2。技術人員據此制定配方,并輸入施肥播種機械的電腦中。這種機械同樣裝有定位系統,操作人員進行施肥和播種可以完全做到定位、定量。還可將衛星定位系統安裝在聯合收割機上,并配置相連的電子傳感器和計算機,收割機工作時可自動記錄每平方米農作物產量、土壤濕度和養分等的精數據。
現代信息技術的特點是應用地理信息系統將土壤和作物信息資料整理分析,制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統,在此基礎上,利用全球衛星定位系統、遙感技術以及計算機自動控制技術,根據空間每一操作單元的具體條件,通過調整資源投入量,達到增加產量、減少投入、保護農業資源和環境質量的目的。同時在農田經營管理決策的環節上,可根據不同情況選擇"單純獲取高產","以適量投入,獲取較好經營利潤"或"減少資源消耗、保護生態環境"等多種不同優化目標。這項技術的構成包括空間定位的農作物產量信息采集技術和土壤信息定時采集技術、農田地理信息系統定時更新技術及空間定位的農業投入控制系統等。
2.2生物技術
現代生物技術從廣義上講主要包括基因工程、細胞工程和微生物工程等,最富有生命力的核心技術是基因工程。現代生物技術最顯著的特點是打破了遠緣物種不能雜交的禁區,即用新的生物技術方法開辟一個世界性的新基因庫源泉,用新方法把需要的基因組合起來,培育出抗病性更強、產量更高、品質更好、營養更豐富,且生產成本更低的新作物、新品種;另外還具有節約能源、連續生產、簡化生產步驟、縮短生產周期、降低生產成本、減少環境污染等功效。如美國把血紅蛋白轉移到玉米中,不僅保持了玉米的高產性能,而且提高了它的蛋白含量。抗轉基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國、阿根廷、加拿大數百萬公頃土地上試種。1998年,全世界利用原生質體培養技術已成功地開發了100多種再生植物,轉基因牛、羊、豬和魚也培育成功。美國是采用轉基因技術最多的國家,1998年轉基因作物播種面積達2050萬hm2,是1997年的2.5倍;目前其轉基因種子播種面積已占大豆播種面積的36%,占玉米播種面積的45%。阿根廷是繼美國之后大量采用轉基因技術的國家,1998年轉基因作物播種面積達550萬hm2,是1997年的4倍,其中75%的大豆播種面積采用經過改變基因的豆種。加拿大轉基因作物播種面積從1997年的130萬hm2,增加到1998年的280萬hm2;50%的大豆和玉米播種面積采用了經過基因處理的種子。
微生物農業是以微生物為主體的農業。微生物在合成蛋白質、氨基酸、維生素、各種酶方面的能力比動物、植物高上百倍;微生物還可利用有機廢棄物,變廢為寶、保護生態環境。利用有益微生物,不僅可獲得大量生物量,用于制作食用蛋白質以及脂肪、糖類等專門食品,而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表現。日本研制的EM(含80余種微生物的生物制劑),被稱為可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、農藥和抗生素藥物,凈化環境,。
2.3工程裝備技術
現代工程裝備技術是精準農業技術體系的重要組成部分,是"硬件",其核心技術是"機電一體化技術";在現代精準農業中,應用于農作物播種、施肥、灌溉和收獲等各個環節。
精準播種。將精準種子工程與精準播種技術有機結合,要求精準播種機播種均勻、精量播種、播深一致。精準播種技術既可節約大量優質種子,又可使作物在田間獲得最佳分布,為作物的生長和發育創造最佳環境,從而大大提高作物對營養和太陽能的利用率。
精準施肥。要求能根據不同地區、不同土壤類型以及土壤中各種養分的盈虧情況,作物類別和產量水平,將N、P、K和多種可促進作物生長的微量元素與有機肥加以科學配方,從而做到有目的地肥,既可減少因過量施肥造成的環境污染和農產品質量下降,又可降低成本。要求有科學合理的施肥方式和具有自動控制的精準施肥機械。
精準灌溉。在自動監測控制條件下的精準灌溉工程技術,如噴灌、滴灌、微灌和滲灌等,根據不同作物不同生育期間土壤墑情和作物需水量,實施實時精量灌溉,可大大節約水資源,提高水資源有效利用率。
精準收獲。利用精準收獲機械做到顆粒歸倉,同時可根據一定標準確分級。
轉貼于 3、我國精準農業的重點發展方向
我國各地的自然條件、社會經濟條件差異明顯,農業生產水平差距較大,農業集約化總體水平較低。表2示出1994年中印日美4國農業集約化程度及世界的平均水平。可以看出,我國農業具有以下特點:1)農業人口人均耕地面積小,僅為世界平均水平的1/5;低于印度、日本,同美國相差甚遠。2)農業機械化水平低。每萬公頃拖拉機擁有量,僅約為世界平均水平的34.7%,甚至低于印度的水平。3)化肥投入水平高。每公頃化肥投入量是世界平均水平的3.37倍,高于美國,但低于日本。
同農業發達國家相比,我國農業集約化水平較低,要實現現代化,是繼續走農業發達國家已走過的以犧牲土質、環境及使用對人類健康有不良影響的大量依靠農藥、化肥的石油農業發展道路,還是利用現代信息技術、生物技術和工程裝備技術發展具有中國特色的精準農業,答案是不言而喻的。應根據我國農業發展所面臨的資源環境問題,走具有中國特色的精準農業發展之路,實現我國農業的可持續發展。
3.1重點發展節水、節肥精準農業技術體系
1)實現精準灌溉,提高水資源利用率。
水資源短缺是我國許多地區農業生產的主要制約因素。據測算,我國全年降水量約為6.19萬億m3,其中約55%消耗于陸面蒸發,只有45%轉徑流和地下水,實際利用率不到10%(約5000億m3)。
當前我國農業灌溉用水面臨的主要問題是灌溉農區面積約5000hm2,其中渠灌面積較大,多屬粗放型灌溉模式。在華北井灌區特別是華北平原地區,自從將"兩年三熟制"改為"一年兩熟制"后,水分虧缺部分全靠超采地下水來彌補,地下水位連年下降,給北方灌溉農業造成嚴重威脅。
同時我國農業節水潛力巨大。我國渠灌面積約3900hm2,井灌面積1100多萬hm2,合計約5000萬hm2。渠水灌溉的利用率約為0.3,井水灌溉利用率約為0.5,兩者加權平均值為0.35左右,與發達國家0.7-0.9的利用率相比,差距巨大。有關部門測算,如將農業用水(按4000億m3計算)的利用率提高0.2,即達到0.55,則可節水800億m3。
山東海陽引進以色列技術,建成約33hm2(約500畝)果園自動化控制微噴工程,采用微機控制。根據土壤吸水能力、蘋果生產階段和氣候條件等因素,定時、定量、定位給果樹供水。據有關專家測算,糧田自動化噴灌可節水30%-40%;省地1.5%-2.0%;果園和菜園的微灌可節水50%-60%;防滲渠道與土渠相比可節水約50%。
有研究認為,北京市耕地面積與以色列耕地面積基本相同,但北京市水資源總量和農業用水量都約為以色列的2.4倍,如采用精準農業戰略,以管道灌溉、噴灌、滴灌和滲灌等方式取代大水漫灌,在產量上達到以色列現水平,可節水約2/3,即約18億m3。
2)實施精準施肥,提高化肥資源利用率
據聯合國糧農組織統計,化肥對糧食的貢獻率約占40%。我國能以占世界7%的耕地養活占世界22%的人口,應該說化肥在其中起了重要作用;但同時也發現,從1980-1995年的十幾年間,化肥施用總量增加了183.1%,年均遞增率達7.2%。1995年化肥總施用量約達3600萬t,而同期糧食總產只增加了46.6%,年均遞增率僅為2.7%。期間化肥投入所生產的糧食由31.5kg.kg-1下降至17.70kg.kg-1。我國化肥施用的突出問題是結構不合理,利用率低。據大量試驗資料統計,平均單產6500kg.hm-2的谷物,1季產量從土壤中帶走N100.5-169.5kg,P2O549.5-75.0kg,K2O120.0-175.5kg,N,P,K比例為1:0.45:1。我國許多省區都存在過量施用氮磷化肥,鉀肥施用不足的問題。1995年我國N,P,K實際施用比例為1:0.43:0.17。由于農田復種指數和作物產量的大幅度提高,有機肥施用量下降,化學鉀肥投入不足,我國土壤缺鉀面積日益擴大。
國外文獻報道,氮肥平均利用率可達50%-60%,當季利用率磷一般為10%-30%,鉀為20%-60%。據我國有關學者的研究,我國N,P,K平均利用率分別為35.0%,19.5%和47.5%,可見我國氮素化肥利用率低于世界平均水平,不僅浪費了資源、增加了農業生產成本,而且未被作物吸收利用的氮素向大氣揮發、向水體淋溶,形成對環境的污染。
近年來我國農田微量元素缺乏面積不斷擴大,而目前施用微量元素肥料的面積僅約1600萬hm2,為缺乏微量元素面積的11.3%。
在我國通過實施精準施肥技術,不但可以提高化肥資源利用率,還可以降低成本,提高作物產量。
3.2發展精細設施農業
所謂設施農業是指應用某些特制的設施來改變動植物生產發育的小氣候,達到人為控制其生產效果的農業生產形式。設施農業主要有:1)設施種植業,如溫室栽培、塑料大棚栽培、無土栽培;2)設施畜牧業,如畜禽舍、養殖場及草場建設等。利用現代信息技術、生物技術和工程裝備技術,進行設施農業生產,即為精細設施農業。
設施農業在國外發展較早,目前已達相當高的水平。在歐洲,多數國家以溫室生產為主,其中荷蘭和英國的溫室主要是玻璃溫室,用來生產蔬菜和花卉。荷蘭生產的蔬菜80%用于出口,花卉出口達世界出口量的71%(1987)。日本溫室栽培蔬菜和果樹的技術十分發達,幾乎所有品種的蔬菜在很大程度上都依賴于溫室生產。
我國設施農業起步較晚,但發展較快。目前世界塑料大棚和溫室面積約36.576萬hm2,其中我國面積最大,達15.67萬hm2,占42.8%。設施農業同普通農業相比,產業化程度高,效益好,接受新技術的能力強。
在我國設施農業發展較快的地區推廣、應用精準設施農業可以達到增加農產品產出、提高農產品品質,節約水、肥資源,保護農業生態環境的目的。
1)精準農業是在現代、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就基礎上發展起來的一種重要的理代農業生產形式。其核心技術是地理信息系統、全球定位系統、遙感技術和計算機自動控制技術。
2)在我國建立現代精準農業系統應從開始就將現代信息技術、農業生物技術、農業工程裝備技術等各方面的專家有機組合在一起,協同攻關,逐步建立起具有中國特色的現代精準農業技術體系。
3)我國農業仍屬于高耗、低效型農業,農田灌溉水的有效利用率只有30%-40%(發達國家已達50%-70%),化肥當年利用率僅30%,因此,近期應重點發展節水、節肥的精準農業技術體系。