業(yè)科學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告.png)
一、引 言
農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),而基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展又是農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步、發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)前,我國(guó)正處在以城帶鄉(xiāng)、以工促農(nóng)的歷史階段,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為我國(guó)重要的戰(zhàn)略選擇。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的重要作用日益凸顯。
“2010年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”是在“2006—2007年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”、“2008—2009年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是近年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展提高的體現(xiàn)。連續(xù)開(kāi)展基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究,一方面表明了基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)在我國(guó)農(nóng)業(yè)科技中具有基礎(chǔ)性、全局性、前瞻性的重要作用,反映了基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)近年來(lái)受到農(nóng)業(yè)科技界倍受重視、學(xué)術(shù)活躍和學(xué)科快速發(fā)展的狀況;另一方面,也表明了基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的內(nèi)涵豐富、領(lǐng)域眾多與博大精深,需要我們根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展不斷地去研究、去拓展、去創(chuàng)新。
在“2006—2007年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”中,選擇了農(nóng)業(yè)植物學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、昆蟲(chóng)病理學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)分子生物學(xué)與生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)、農(nóng)業(yè)生物物理學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)信息科學(xué)等10大分支領(lǐng)域開(kāi)展專題研究。在“2008—2009年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”中,選擇了作物種質(zhì)資源學(xué)、作物遺傳學(xué)、作物生物信息學(xué)、作物生理學(xué)、作物生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)資源學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)等7大分支領(lǐng)域開(kāi)展專題研究?!?010年基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究”根據(jù)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科及其分支領(lǐng)域的進(jìn)展實(shí)際以及未來(lái)發(fā)展的引領(lǐng)作用,確定了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)、灌溉排水、耕作學(xué)與農(nóng)作制度、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)信息、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃9大分支領(lǐng)域進(jìn)行專題研究。從這3次基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展研究來(lái)看,其中2次選擇了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)、農(nóng)業(yè)信息、農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)環(huán)境、作物遺傳等最為活躍、進(jìn)展最快、最為急需的分支領(lǐng)域作為研究專題;而農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境是近年來(lái)農(nóng)業(yè)科學(xué)中的熱點(diǎn)、難點(diǎn)和焦點(diǎn)問(wèn)題,與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和城鄉(xiāng)居民健康生活息息相關(guān),引起了全社會(huì)的普遍關(guān)注;灌溉排水、耕作學(xué)與農(nóng)作制度既是一個(gè)傳統(tǒng)的命題,也是一個(gè)應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)熱點(diǎn)課題,應(yīng)賦予新的內(nèi)容的新的使命。
基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科是農(nóng)業(yè)科學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ);它不僅可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和創(chuàng)新,而且可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)是基礎(chǔ)研究在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用和體現(xiàn),包括農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究和農(nóng)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究?jī)蓚€(gè)方面;基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)是農(nóng)業(yè)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究的基石,是農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的源泉。因此,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展在一定程度上決定著農(nóng)業(yè)科技以及農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的走勢(shì)和未來(lái)。
基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科是生物學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科,是認(rèn)識(shí)與農(nóng)業(yè)有關(guān)的自然現(xiàn)象、揭示農(nóng)業(yè)客觀規(guī)律及其原理,研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中的自然現(xiàn)象及其現(xiàn)象本質(zhì)的學(xué)科,其目的是為充分開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)農(nóng)業(yè)自然資源,協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境之間的關(guān)系,防止有害生物和不良環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)的破壞,以期獲得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最佳組合,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)及其生產(chǎn)效率,促進(jìn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)的發(fā)展,有效保障國(guó)家食物安全、生態(tài)安全,持續(xù)增加農(nóng)民收入,提高農(nóng)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科概念是一個(gè)綜合、動(dòng)態(tài)、發(fā)展的概念,隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,在不同歷史時(shí)期有著不同的內(nèi)涵。早在幾千年前,人類在進(jìn)行農(nóng)耕、放牧的實(shí)踐中,通過(guò)觀察、描述、認(rèn)識(shí)、總結(jié),積累了有關(guān)植物、動(dòng)物、微生物的豐富知識(shí)。我國(guó)《詩(shī)經(jīng)》、《齊民要術(shù)》上就記載了大量的草木鳥(niǎo)蟲(chóng)魚(yú)的名稱及其實(shí)際應(yīng)用。人類生產(chǎn)、生活實(shí)踐,催生了傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)的形成、發(fā)展。進(jìn)入19世紀(jì),受物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展的影響,特別是受近年來(lái)生物技術(shù)、信息技術(shù)的影響,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)及其相關(guān)分支領(lǐng)域開(kāi)始形成并得到了迅速發(fā)展,從此跨入了現(xiàn)代科學(xué)的行列。20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,特別是數(shù)、理、化、天、地、生等基礎(chǔ)科學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)科學(xué)的滲透,以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)等信息技術(shù)手段的應(yīng)用,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科研究出現(xiàn)了新特點(diǎn)、新趨勢(shì)。即:農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合越來(lái)越密切,正在走向一體化和綜合化;基礎(chǔ)科學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的滲透日趨明顯,不斷產(chǎn)生新的邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科和綜合學(xué)科;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究向微觀和宏觀兩個(gè)方向發(fā)展,既結(jié)合又促進(jìn),加快了科研進(jìn)展與突破;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究借助現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)工具和理論方法,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)研究手段的現(xiàn)代化;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作、交流與限制并存,形成了十分復(fù)雜的態(tài)勢(shì)。隨著基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究及其成果轉(zhuǎn)化與推廣,必將為解決全球人口高峰期的食物安全問(wèn)題做出新的貢獻(xiàn)。
我國(guó)從19世紀(jì)引進(jìn)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué),歷經(jīng)清王朝、北洋政府和國(guó)民黨政府三個(gè)時(shí)期,學(xué)科發(fā)展一直停滯不前。新中國(guó)誕生后,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代,其歷程大致可劃分為四個(gè)階段:一是全面起步階段(1949—1965年),新中國(guó)成立之初即組建了相關(guān)科研機(jī)構(gòu),到20世紀(jì)50年代中期,我國(guó)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)已發(fā)展到205個(gè),科研人員增加到近萬(wàn)人。雖然也受到了一些干擾,但是已經(jīng)全面起步,為基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二是曲折與破壞階段(1966—1976年),1966年開(kāi)始持續(xù)10年之久的“文化大革命”,使我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)事業(yè)受到嚴(yán)重破壞。三是恢復(fù)與調(diào)整階段(1977—1985年),黨中央在百?gòu)U待舉的形勢(shì)下,恢復(fù)重建了科研機(jī)構(gòu),落實(shí)了知識(shí)分子政策,組織制定了全國(guó)科技發(fā)展規(guī)劃綱要,并在1978年3月召開(kāi)了全國(guó)科學(xué)大會(huì),標(biāo)志著科學(xué)春天的到來(lái)。四是改革與發(fā)展階段(1986年—至今),通過(guò)實(shí)施一系列的改革與發(fā)展措施,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“兩張皮”問(wèn)題有所好轉(zhuǎn),一批學(xué)科研究成果實(shí)現(xiàn)了商品化、產(chǎn)業(yè)化,學(xué)科結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步優(yōu)化,自主創(chuàng)新能力顯著提升。
近年來(lái),我國(guó)高度重視基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科建設(shè),取得了基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究和應(yīng)用的累累碩果。例如,在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域,抗蟲(chóng)棉實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)業(yè)化??瓜x(chóng)棉是我國(guó)獨(dú)立開(kāi)展轉(zhuǎn)基因育種,打破跨國(guó)公司壟斷,搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功范例。1991年,“863”計(jì)劃啟動(dòng)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉研究項(xiàng)目,僅用五年時(shí)間成功研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,使我國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有抗蟲(chóng)棉自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。10多年來(lái),我國(guó)先后成功研制了單價(jià)、雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,得到了轉(zhuǎn)化與推廣,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。截止2009年,Bt棉花的種植面積已達(dá)400萬(wàn)hm2,占棉花種植總面積的75%;國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉累計(jì)推廣面積1.27億畝以上,增收節(jié)支約338億元人民幣。在灌溉排水技術(shù)領(lǐng)域,節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)取得突破。初步形成了抗旱節(jié)水型作物鑒定評(píng)價(jià)技術(shù),篩選出一批抗旱節(jié)水新材料和新品種,提出了水分虧缺補(bǔ)償響應(yīng)機(jī)制的節(jié)水高產(chǎn)與營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)償技術(shù),建立了主要作物調(diào)虧灌溉、控制性分根交替灌溉等技術(shù)。開(kāi)發(fā)了激光控制平地鏟運(yùn)設(shè)備和相應(yīng)的液壓升降控制系統(tǒng),使灌水均勻度提高20%~30%,灌溉水利用率提高30%~40%。建立了微灌產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)平臺(tái),研發(fā)了一批環(huán)保高效低成本的雨水集蓄新材料,研制出SWR-4型管式土壤剖面水分傳感器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),開(kāi)發(fā)了PY系列、ZY系列和GJY系列噴頭。我國(guó)在重點(diǎn)缺水地區(qū)建立了現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成示范區(qū),大田棉花膜下滴灌、旱作雨水集蓄高效利用和行走式蓄水保墑抗旱灌溉等綜合節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用面積達(dá)到世界之最。在農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃領(lǐng)域,豐富和發(fā)展了土壤質(zhì)量?jī)?nèi)涵,拓展了農(nóng)業(yè)土壤功能;研發(fā)了緩解水資源脅迫、應(yīng)對(duì)氣候變化的抗旱節(jié)水技術(shù),以及增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率技術(shù);研究發(fā)展了農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃、調(diào)控理論和災(zāi)害防御技術(shù);加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)微生物菌種資源收集和保藏,數(shù)量顯著增加;研發(fā)了一系列的高效施肥技術(shù)及新型肥料;探索形成了農(nóng)業(yè)廢棄物資源高附加值化利用技術(shù);強(qiáng)化了農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用;完善了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶理論,加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)功能區(qū)劃研究。圍繞農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展,農(nóng)業(yè)部先后頒布實(shí)施了《優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》和《特色農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》,經(jīng)過(guò)建設(shè)和發(fā)展,初步形成了具有中國(guó)特色的優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶、特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)奠定了重要的地域空間基礎(chǔ)。
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,第一產(chǎn)業(yè)在GDP中的比例越來(lái)越小,但農(nóng)業(yè)的功能不僅沒(méi)有減弱,而且得到了進(jìn)一步加強(qiáng)。與此相適應(yīng),農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的地位與作用日益凸顯,主要體現(xiàn)在:農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究是衡量國(guó)家農(nóng)業(yè)科研水平的重要標(biāo)志;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究提出新概念、新理論、新方法是推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和創(chuàng)新的動(dòng)力;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究定位觀察和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累是國(guó)家農(nóng)業(yè)宏觀決策重要的科學(xué)依據(jù);農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的成果轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用,可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
目前,我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科及各分支領(lǐng)域逐步發(fā)展起來(lái),形成了門(mén)類比較齊全的學(xué)科體系,并獲得了重要進(jìn)展與突破,產(chǎn)生了新理論、新方法、新技術(shù),涌現(xiàn)出一些新思路、新見(jiàn)解、新觀點(diǎn),某些領(lǐng)域已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平。但是,我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科起步晚,發(fā)展滯后,同發(fā)達(dá)國(guó)家比較,還存在較大差距。我們要按照“自主創(chuàng)新,重點(diǎn)跨越,支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來(lái)”要求,密切聯(lián)系我國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民實(shí)際,充分認(rèn)識(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,加快改革和發(fā)展,完善體制機(jī)制,加大投入力度,加強(qiáng)國(guó)際交流與合作,以人才建設(shè)為核心,組織精干高效的科研隊(duì)伍,選擇有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢(shì)的國(guó)際學(xué)科前沿以及影響國(guó)計(jì)民生、具有全局性的重點(diǎn)領(lǐng)域和急需服務(wù)“三農(nóng)”的重大理論、技術(shù)問(wèn)題,聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
二、最新研究進(jìn)展
新中國(guó)成立以來(lái),尤其在改革開(kāi)放以后,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,形成了許多新方法、新技術(shù)、新成果、新見(jiàn)解、新觀點(diǎn),進(jìn)展喜人,并且在許多領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展與突破?,F(xiàn)從農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、灌溉排水、耕作學(xué)與農(nóng)作制度、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃等9大分支領(lǐng)域分別闡述其最新研究進(jìn)展。
(一)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為目的,以農(nóng)業(yè)生物為主要研究對(duì)象,以基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程、蛋白質(zhì)(酶)工程等現(xiàn)代生物技術(shù)為主體的綜合性技術(shù)體系;或者說(shuō),它是以作物為研究對(duì)象,主要采用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)和分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)。
1.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展概述
20世紀(jì)以來(lái),生命科學(xué)領(lǐng)域的一系列重大科學(xué)與技術(shù)成果,加快了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,如功能基因的克隆、鑒定和開(kāi)發(fā)應(yīng)用,轉(zhuǎn)基因技術(shù),基因藥物,重組疫苗,生物反應(yīng)器等前沿和關(guān)鍵技術(shù)均取得重大突破。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),生物技術(shù)領(lǐng)域不斷取得新突破,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)特別是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的突飛猛進(jìn)正形成新的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命;隨著基因組學(xué)的迅速發(fā)展,擬南芥、水稻等農(nóng)作物以及眾多動(dòng)植物病原微生物和殺蟲(chóng)、固氮等有益微生物的基因組測(cè)序完成,顯示出巨大的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)前景,一個(gè)全球性的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。
當(dāng)前,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究進(jìn)入“分子農(nóng)業(yè)時(shí)代”,形成了以功能基因組和蛋白組學(xué)研究為方向,以多學(xué)科交叉為基礎(chǔ),微觀與宏觀相結(jié)合的研究體系;以探索重要農(nóng)作物農(nóng)藝、生產(chǎn)、品質(zhì)等重要性狀表達(dá)的遺傳、生長(zhǎng)、發(fā)育分子調(diào)控機(jī)理的研究,已全面展開(kāi)。當(dāng)今世界,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)際生物技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
我國(guó)高度重視發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù),把發(fā)展生物技術(shù)作為促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。我國(guó)于20世紀(jì)80年代啟動(dòng)了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究,并于列入國(guó)家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(即“863”計(jì)劃);2008年,國(guó)家正式啟動(dòng)了轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大科技專項(xiàng)。在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2010)》確定的十六個(gè)國(guó)家重大專項(xiàng)中,轉(zhuǎn)基因生物新品種培育及其產(chǎn)業(yè)化是唯一的一個(gè)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,我國(guó)涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的各類研究機(jī)構(gòu)已達(dá)到200多家,在國(guó)家層面上,初步形成了從基礎(chǔ)研究、前沿技術(shù)研究到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相互銜接、相互促進(jìn)、相互協(xié)調(diào)的創(chuàng)新體系,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)已經(jīng)成為了農(nóng)業(yè)發(fā)展的新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
2.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究進(jìn)展
基因組學(xué)的研究由以大規(guī)模測(cè)序?yàn)榇淼慕Y(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究正在向以功能鑒定為主的功能基因組學(xué)研究轉(zhuǎn)移,農(nóng)作物育種思想也從傳統(tǒng)雜交育種轉(zhuǎn)變到分子育種及分子與傳統(tǒng)相結(jié)合的育種。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所發(fā)起和主導(dǎo)的國(guó)際黃瓜基因組計(jì)劃,完成了黃瓜基因組的精細(xì)圖,共有約3.5億個(gè)堿基對(duì),取得了重大成果。我國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的有14個(gè)國(guó)家參加的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了馬鈴薯基因組的全序列測(cè)定工作,目前圍繞基因組序列的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、基因注釋、比較基因組分析等工作正在緊張有序的進(jìn)行,基因組“藍(lán)圖”繪制完成。我國(guó)科學(xué)家對(duì)40個(gè)品系的家蠶基因組序列進(jìn)行了分析,繪制完成了世界上第一張基因組水平上的蠶類單堿基遺傳變異圖譜。繼我國(guó)科學(xué)家參與的水稻基因組框架圖和精細(xì)圖完成后,又成功地使用全基因組寡核苷酸微陣列調(diào)查了超級(jí)雜交水稻LYP9的轉(zhuǎn)錄組譜及其親本,進(jìn)一步探索研究了控制雜種優(yōu)勢(shì)的表達(dá)基因。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2005年完成了分離自我國(guó)南方水稻根際的聯(lián)合固氮斯氏假單胞菌全基因組測(cè)序及功能注釋工作,為進(jìn)一步深入研究聯(lián)合固氮基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控奠定了良好的工作基礎(chǔ)。從微生物中克隆了36種新殺蟲(chóng)晶體蛋白基因,并廣泛應(yīng)用于新的抗蟲(chóng)玉米和棉花品種的選育;從極端污染環(huán)境中分離鑒定了一批抗逆、抗除草劑等新基因,并獲得抗草甘膦轉(zhuǎn)基因油菜、玉米、小麥、棉花以及耐鹽轉(zhuǎn)基因油菜。
我國(guó)在功能基因突變體研究中取得了重大進(jìn)展,已獲得在水稻的T-DNA插入突變體超過(guò)30萬(wàn)個(gè),居于世界前列;同時(shí),也獲得了大量的EMS誘變的水稻突變體,建立了世界第一個(gè)植物hpRNA基因沉默突變體庫(kù),居于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)植物代謝組學(xué)的研究正在逐步展開(kāi),中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所范云六院士主持的“Harvest Plus-China”項(xiàng)目于2004年啟動(dòng),目前進(jìn)展順利,已經(jīng)培育出一批富含微量營(yíng)養(yǎng)素的作物新品種/品系,并建立了全國(guó)性的生物強(qiáng)化研發(fā)隊(duì)伍和組織機(jī)構(gòu)。
蛋白質(zhì)組學(xué)誕生大約僅僅15年的時(shí)間,作為一門(mén)新興學(xué)科,蛋白質(zhì)組學(xué)已經(jīng)滲透到我國(guó)作物科學(xué)研究中的各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)在蛋白質(zhì)組學(xué)的總體研究中居于世界前列,近幾年我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際蛋白質(zhì)組學(xué)主要刊物《分子細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)》、《蛋白質(zhì)組研究》和《蛋白質(zhì)組學(xué)》上發(fā)表的論文數(shù)量列世界第二位。在作物抗逆研究方面,我國(guó)加深了對(duì)于植物逆境耐受分子機(jī)理的認(rèn)識(shí),提出玉米的低磷耐受性可能與根細(xì)胞的碳代謝和細(xì)胞增殖調(diào)控等有關(guān);在作物種種子和果實(shí)發(fā)育研究方面,我國(guó)篩選鑒定了小麥種子優(yōu)質(zhì)貯藏蛋白,提出在水稻灌漿過(guò)程中心碳代謝向乙醇酵解途徑的轉(zhuǎn)化是籽粒適應(yīng)低氧環(huán)境并保證輸入糖流向淀粉合成的關(guān)鍵代謝環(huán)節(jié)之一,鑒定了棉纖維發(fā)育的一些關(guān)鍵蛋白,分析了麻瘋樹(shù)種子油體蛋白質(zhì)組學(xué)。
近10多年來(lái),小分子RNA研究異軍突起,植物小RNA的克隆工作已經(jīng)獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步。我國(guó)在作物小RNA的研究中取得很大進(jìn)展,如我國(guó)對(duì)水稻,小麥,玉米,油菜,大豆,棉花,馬鈴薯,短柄草,衣藻中的小RNA均進(jìn)行了高通量測(cè)序工作;其中,對(duì)小麥,油菜,棉花, 短柄草,衣藻的小RNA高通量測(cè)序工作均是世界上首次。伴隨著研究的開(kāi)展,同時(shí)獲得了一些新的功能性小RNA。
目前,全球共有50多種轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品被正式批準(zhǔn)投入商品化生產(chǎn)。2008年全球轉(zhuǎn)基因作物種植達(dá)1.34億hm2,約占全球耕地面積的8%以上;2007年轉(zhuǎn)基因作物種子銷售和技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)高達(dá)100億美元,預(yù)計(jì)2010年全球轉(zhuǎn)基因作物市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到1,500億美元以上。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)在在基因工程疫苗、新型飼料酶制劑、動(dòng)植物生物反應(yīng)器、動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)等領(lǐng)域,均有重大進(jìn)展。
3.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重大成果
近年來(lái),農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域取得了以下重大成果。一是抗蟲(chóng)棉實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)業(yè)化??瓜x(chóng)棉是我國(guó)獨(dú)立開(kāi)展轉(zhuǎn)基因育種,打破跨國(guó)公司壟斷,搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功范例。1991年,“863”計(jì)劃啟動(dòng)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉研究項(xiàng)目,僅用五年時(shí)間成功研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,使我國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有抗蟲(chóng)棉自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)家。十多年來(lái),我國(guó)先后研制成功了單價(jià)、雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉,得到了轉(zhuǎn)化與推廣,創(chuàng)造了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。截止2009年,Bt棉花的種植面積已達(dá)400萬(wàn)hm2,占棉花種植總面積的75%;國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉累計(jì)推廣面積1.27億畝以上,增收節(jié)支約338億元人民幣。二是抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書(shū)。我國(guó)已育成一批抗病蟲(chóng)性好、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的轉(zhuǎn)基因水稻品系,如“華恢1號(hào)”、“Bt汕優(yōu)63”等。2009年,轉(zhuǎn)基因水稻在湖北省獲得了生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書(shū),在國(guó)內(nèi)外引起了高度關(guān)注和反響。轉(zhuǎn)基因水稻是我國(guó)即將推廣生產(chǎn)應(yīng)用的首例轉(zhuǎn)基因糧食作物。三是轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書(shū)。轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米通過(guò)了轉(zhuǎn)基因安全性評(píng)價(jià),2009年獲得在山東省生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書(shū)。我國(guó)擁有轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米的全部知識(shí)產(chǎn)權(quán),轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米是全球第一例通過(guò)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式替代工業(yè)生產(chǎn)模式來(lái)生產(chǎn)植酸酶,堪稱低碳農(nóng)業(yè)的典范。
?。ǘ┲参餇I(yíng)養(yǎng)學(xué)
植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)是農(nóng)業(yè)生物學(xué)的一個(gè)重要分支,是一門(mén)與多學(xué)科相互聯(lián)系、相互交叉和相互滲透的學(xué)科,它是研究土壤物質(zhì)的形態(tài)轉(zhuǎn)化、植物吸收、運(yùn)輸和利用的規(guī)律以及植物與外界環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換的科學(xué)。具體來(lái)說(shuō),植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)是以“土壤-植物”系統(tǒng)為對(duì)象,研究植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在土壤中的形態(tài)、轉(zhuǎn)化與生物有效性,植物活化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用、及養(yǎng)分的生理功能,植物響應(yīng)營(yíng)養(yǎng)脅迫的機(jī)制與適應(yīng)途徑,以及通過(guò)合理施用肥料或遺傳改良技術(shù),實(shí)現(xiàn)資源高效利用、作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)環(huán)境安全的目標(biāo)。
1.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)發(fā)展概述
植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的核心內(nèi)容包括:維持和改善實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效的土壤條件,研究植物營(yíng)養(yǎng)的土壤環(huán)境與過(guò)程,并揭示植物活化、吸收、利用土壤養(yǎng)分的生理與遺傳機(jī)制,闡明”土壤-植物”的互作機(jī)制及其調(diào)控途徑,實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)與資源高效、可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大需求。
植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了碳素陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)、腐殖質(zhì)陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)、氮素陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)等幾個(gè)階段,其誕生源自十九世紀(jì)中期德國(guó)化學(xué)家李比希(Liebig)的“礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”、“最小養(yǎng)分律”理論和“養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)”三大學(xué)說(shuō),這三大學(xué)說(shuō)開(kāi)創(chuàng)了植物營(yíng)養(yǎng)的基本理論。20世紀(jì),植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)快速發(fā)展壯大,并逐步形成多個(gè)分支學(xué)科。到目前,植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的現(xiàn)象描述發(fā)展到機(jī)理研究,從單一學(xué)科發(fā)展到一個(gè)高度分化又高度綜合的學(xué)科體系。廣義的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)主要包括植物營(yíng)養(yǎng)元素的土壤化學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)生態(tài)學(xué)、肥料學(xué)與現(xiàn)代施肥技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)遺傳學(xué)等研究方向。
我國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)科建立于20世紀(jì)初期,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一直具有舉足輕重的作用。近年來(lái),學(xué)科研究快速發(fā)展,已經(jīng)成為以“植物-土壤”互作的根際理論為核心,以作物高產(chǎn)、資源高效和環(huán)境保護(hù)為目標(biāo),充分挖掘植物和微生物等生物資源潛力,綜合利用生物調(diào)控及養(yǎng)分管理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效的研究體系,并形成了以植物營(yíng)養(yǎng)生理與遺傳,“土壤-植物”互作與調(diào)控、養(yǎng)分資源管理、污染物控制和治理等為主要研究領(lǐng)域的系統(tǒng)綜合學(xué)科。
2.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究進(jìn)展
當(dāng)前,植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的理論研究和應(yīng)用正處在快速發(fā)展階段。一是現(xiàn)代植物營(yíng)養(yǎng)理論不斷用于指導(dǎo)傳統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐體系和多樣化的自然生態(tài)系統(tǒng);二是不斷吸納自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和其它應(yīng)用科學(xué)的理論、方法及技術(shù),形成了以系統(tǒng)觀測(cè)、定量實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以多組分、多形態(tài)和多尺度物質(zhì)性質(zhì)、分異與變化為中心的綜合研究體系;三是分子生物學(xué)和生物技術(shù)促進(jìn)了植物營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)和植物營(yíng)養(yǎng)遺傳學(xué)的快速發(fā)展,使植物營(yíng)養(yǎng)的生物學(xué)研究進(jìn)入到分子水平。
植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的研究熱點(diǎn)和前沿技術(shù)主要包括以下五個(gè)方面:一是植物營(yíng)養(yǎng)的土壤環(huán)境與過(guò)程。植物養(yǎng)分有效性與質(zhì)地、水分、熱量、通氣性和pH等土壤條件的關(guān)系,土壤中水熱鹽耦合、吸附與解吸附、氧化與還原以及氣體交換等過(guò)程對(duì)養(yǎng)分釋放、固定、沉淀和揮發(fā)等的影響機(jī)制成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。二是植物養(yǎng)分高效的分子機(jī)理和遺傳改良。有關(guān)植物吸收和感應(yīng)養(yǎng)分的分子機(jī)制研究成為新的熱點(diǎn)。三是植物根際營(yíng)養(yǎng)與調(diào)控機(jī)制。研究并揭示作物的根際對(duì)話過(guò)程及養(yǎng)分活化機(jī)制,是植物營(yíng)養(yǎng)科學(xué)的研究前沿。四是養(yǎng)分資源管理與新型肥料。研究熱點(diǎn)包括:作物專用的復(fù)合(混)肥生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)常規(guī)肥料的技術(shù)升級(jí);開(kāi)發(fā)可降解型聚合物包膜控釋肥。五是養(yǎng)分循環(huán)及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中氮磷的流失和氣態(tài)損失,一直是發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)研究的熱點(diǎn);有機(jī)廢棄物的資源化綜合利用已成為當(dāng)前的重大問(wèn)題。
3.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)重大成果 近年來(lái),植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)在理論、方法及技術(shù)應(yīng)用上的重大突破,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)領(lǐng)域。一是植物營(yíng)養(yǎng)生理與遺傳領(lǐng)域:在植物根系高效吸收利用氮磷營(yíng)養(yǎng)的分子機(jī)制方面取得了較大的進(jìn)展,例如植物硝、銨、磷等特異性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的克隆和功能解析等;開(kāi)展了玉米、水稻、小麥、大豆、油菜等作物的氮磷高效種質(zhì)資源篩選及相關(guān)遺傳基礎(chǔ)的研究,不斷培育出養(yǎng)分高效作物新品種如豆磷高效品種、玉米氮高效品種和小麥氮磷高效新品種等,并得到了大面積的推廣應(yīng)用。二是“植物-土壤-微生物”互作領(lǐng)域:在植物根際過(guò)程研究方面,揭示了根分泌物活化土壤養(yǎng)分以及菌絲際養(yǎng)分活化和利用的機(jī)理,闡明植物通過(guò)根際過(guò)程實(shí)現(xiàn)了對(duì)養(yǎng)分脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)和調(diào)控,建立了以根際-根層調(diào)控為理論指導(dǎo)的現(xiàn)代施肥技術(shù)。在植物-微生物互作研究方面,構(gòu)建了“分子生物技術(shù)”和“穩(wěn)定性同位素示蹤技術(shù)”相結(jié)合的新方法,實(shí)現(xiàn)了作物根際碳流、甲烷形成和微生物種類鑒定的原位連結(jié)。三是養(yǎng)分資源管理領(lǐng)域:通過(guò)氮磷鉀養(yǎng)分的空間有效性、生物有效性和時(shí)空變異特征,根層土壤養(yǎng)分的調(diào)控技術(shù),氮素實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù),磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)和區(qū)域養(yǎng)分總量控制技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了氮素精確、實(shí)時(shí)的分期調(diào)控和基于養(yǎng)分平衡和土壤監(jiān)測(cè)的磷鉀恒量推薦施肥,保障了高產(chǎn)作物養(yǎng)分需求并最大限度地減少養(yǎng)分向環(huán)境的排放。
?。ㄈ┕喔扰潘夹g(shù)
灌溉排水技術(shù)是一門(mén)研究農(nóng)田水分狀況和地區(qū)水情變化規(guī)律,采取人工補(bǔ)充土壤水分或?qū)⒁粋€(gè)地區(qū)內(nèi)多余的地表水和地下水排除到該地區(qū)以外等技術(shù)措施,消除或減少旱、澇(漬)、鹽(堿)等自然災(zāi)害的影響和損失,提高農(nóng)田抗御旱、澇災(zāi)害的能力,改善農(nóng)田水分狀況,促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效和水資源可持續(xù)利用以及生態(tài)、環(huán)境等良性循環(huán)的學(xué)科。灌溉排水技術(shù)內(nèi)容涉及土壤、植物、工程、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)等多個(gè)學(xué)科,其主要內(nèi)容包括五個(gè)方面:農(nóng)田灌排基本理論研究、灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工、灌排新技術(shù)的研究、灌溉排水系統(tǒng)管理、灌溉排水系統(tǒng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)。
隨著人口的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)用水供需矛盾更加突出。灌溉排水學(xué)科將在解決我國(guó)面臨的水危機(jī)和生態(tài)安全等重大問(wèn)題中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,保障我國(guó)糧食和水安全具有重要的意義。
1.灌溉排水發(fā)展概述
灌溉排水工程是農(nóng)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,是農(nóng)田水利基本建設(shè)的核心。2008年我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量3663.4億m3,占總用水量62%;全國(guó)灌溉面積9.62億畝,全國(guó)農(nóng)田有效灌溉面積8.77億畝,占耕地總面積的48%,還有一半以上的耕地沒(méi)有得到灌溉。全國(guó)灌溉用水利用系數(shù)平均值為0.483。目前農(nóng)業(yè)每年缺水量約300億m3,受旱農(nóng)田有2億~3億畝。農(nóng)業(yè)缺水量很大,還有8000萬(wàn)農(nóng)村人口的飲水也很困難。與此同時(shí),進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),全國(guó)易澇耕地治理面積基本保持了動(dòng)態(tài)平衡,截止到2007年,全國(guó)除澇面積達(dá)到3.21億畝,占易澇耕地總面積的87%。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)水旱災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失占各類自然災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)總損失的60%左右。
人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中研究和解決農(nóng)田灌溉和排水問(wèn)題所逐漸積累的經(jīng)驗(yàn),是灌溉排水學(xué)科形成的基礎(chǔ)。人類發(fā)展的歷史從某種程度上來(lái)說(shuō)就是一部與水旱災(zāi)害的斗爭(zhēng)史,在與水旱災(zāi)害斗爭(zhēng)的過(guò)程中,逐漸認(rèn)識(shí)了水分運(yùn)動(dòng)的某些規(guī)律,掌握并積累了一些從河流引水、開(kāi)發(fā)利用地下水、排除積水的技術(shù),形成和發(fā)展了灌溉排水學(xué)科。兩千多年前修建的都江堰工程,在水利規(guī)劃、工程技術(shù)和管理制度等方面都豐富了灌溉排水學(xué)科的內(nèi)容。
隨著灌溉排水事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,灌溉排水作為一門(mén)科學(xué)逐漸形成,不斷發(fā)展完善。到20世紀(jì)30年代,我國(guó)開(kāi)始形成了以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的灌溉排水科學(xué),并在一些農(nóng)業(yè)院校開(kāi)設(shè)了灌溉排水課程。新中國(guó)成立后,我國(guó)即著手灌溉排水工程的恢復(fù)和重建工作,并于20世紀(jì)50—60年代在全國(guó)建立灌溉試驗(yàn)站(場(chǎng)),開(kāi)展灌排制度試驗(yàn)研究、傳統(tǒng)灌溉排水技術(shù)研究、鹽堿地和低產(chǎn)地改良研究。這一時(shí)期,國(guó)際上灌溉排水科學(xué)得到了快速發(fā)展,并于1950年6月成立了國(guó)際灌溉排水委員會(huì),我國(guó)于1983年10月加入該組織。
20世紀(jì)90年代,灌溉排水建設(shè)的速度明顯加快,由于持續(xù)干旱,全國(guó)重新掀起了發(fā)展節(jié)水灌溉的高潮,水利事業(yè)也逐步走向良性循環(huán)的發(fā)展道路。進(jìn)入21世紀(jì),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展,水少、水多、水臟問(wèn)題的突出,充分灌溉理論、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)理論成為熱點(diǎn),劣質(zhì)水應(yīng)用研究受到重視,系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)理論在農(nóng)業(yè)水管理中得到廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)開(kāi)始在灌排工程系統(tǒng)中得到應(yīng)用,節(jié)水、節(jié)能、低碳、高效、環(huán)保已經(jīng)成為學(xué)科發(fā)展的新內(nèi)容。
2.灌溉排水研究進(jìn)展
近年來(lái),灌排科技已從過(guò)去的側(cè)重工程技術(shù)向多學(xué)科融合發(fā)展,包括土壤物理學(xué)、土壤水動(dòng)力學(xué)、農(nóng)業(yè)水文學(xué)、植物水分生理學(xué)、作物栽培學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、農(nóng)田生態(tài)學(xué)、水力學(xué)、水資源學(xué)、地下水動(dòng)力學(xué)、溶質(zhì)動(dòng)力學(xué)、水環(huán)境學(xué)等,形成多學(xué)科的交叉和滲透。在灌溉原理及農(nóng)業(yè)水資源高效利用技術(shù)、農(nóng)田排水及水鹽調(diào)控技術(shù)、灌排工程及設(shè)備、灌排系統(tǒng)管理及評(píng)價(jià)和農(nóng)業(yè)水環(huán)境灌排調(diào)控與修復(fù)等方面取得了如下進(jìn)展。
(1)灌溉原理及農(nóng)業(yè)水資源高效利用技術(shù):突出了以節(jié)水高效為目標(biāo)的土壤水調(diào)控模型和各環(huán)節(jié)水量轉(zhuǎn)化效率的原理與方法研究,突出了研究區(qū)域范圍內(nèi)的作物水分生產(chǎn)函數(shù)及其水分敏感指數(shù)的時(shí)空分布研究,進(jìn)一步探索了作物的適度缺水效應(yīng);更加重視局部灌溉和不同農(nóng)業(yè)耕作條件下的水分養(yǎng)分運(yùn)移規(guī)律的研究,更加重視技術(shù)模式的標(biāo)準(zhǔn)化和生理節(jié)水的可控性研究。
?。?)農(nóng)田排水及水鹽調(diào)控技術(shù):農(nóng)田排水技術(shù)研究由單一目標(biāo)轉(zhuǎn)向澇漬堿兼治等多目標(biāo)綜合治理,單一工程技術(shù)類型轉(zhuǎn)向多種措施相結(jié)合的綜合類型;排水對(duì)水環(huán)境的影響日益受到普遍關(guān)注,由簡(jiǎn)單的水量、水位控制調(diào)節(jié)研究轉(zhuǎn)移到水質(zhì)控制、溶質(zhì)運(yùn)移、污染防治和水環(huán)境保護(hù)等技術(shù)的研究。排水指標(biāo)研究由靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài),由澇、漬分開(kāi)發(fā)展到澇漬兼治,由一次澇漬過(guò)程的影響發(fā)展到多次澇漬過(guò)程;節(jié)水灌溉和設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展給農(nóng)田排水提出了新的要求。
?。?)灌排工程及設(shè)備:灌排工程的研究主要集中于提水工程、輸配水工程和田間節(jié)水工程。在提水工程中,研究了提水工程的結(jié)構(gòu),優(yōu)化了提水工程布局,分析了各種水泵的工作參數(shù),相繼開(kāi)發(fā)了一系列灌溉用水泵。在輸配水工程中,對(duì)渠道防滲材料進(jìn)行了一系列塑料薄膜防滲試驗(yàn)研究,研究推廣了U形防滲渠道斷面,成功研制了膨脹珍珠巖板和礦渣護(hù)板等,并研制出多種材料的管道,如薄壁PVC管、雙壁波紋PVC管等。在田間節(jié)水工程中,研究并制訂了噴灌有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),研制出多種噴頭、噴灌專用管道系統(tǒng)、噴灌專用泵及大、中、小、輕型多功能噴灌機(jī)等噴灌設(shè)備;研究了各種微灌灌水器的水力性能和工作機(jī)理,提出了微灌灌水器流道設(shè)計(jì)原理并相繼研制開(kāi)發(fā)出了一系列灌水器及配套設(shè)備。在農(nóng)田排水方面,研究了農(nóng)田排水中鹽分、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)移規(guī)律,研究了利用農(nóng)田排水再次灌溉對(duì)土壤和作物的影響,研究了農(nóng)田排水對(duì)地下水和地表水體的影響。
(4)灌排系統(tǒng)管理及評(píng)價(jià):開(kāi)始注重水質(zhì)約束、水資源環(huán)境效益、水資源質(zhì)與量的統(tǒng)一管理以及可持續(xù)利用方面的研究,并與“3S”技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)集成,實(shí)現(xiàn)了以水質(zhì)、水量及土壤水分監(jiān)測(cè)信息為基礎(chǔ)的灌排信息綜合管理和優(yōu)化調(diào)度;灌排系統(tǒng)的評(píng)價(jià)也從單純的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)轉(zhuǎn)到綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等的綜合目標(biāo)發(fā)展,構(gòu)建了多目標(biāo)節(jié)水灌溉評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
?。?)農(nóng)業(yè)水環(huán)境灌排調(diào)控及修復(fù):系統(tǒng)研究了農(nóng)田氮素、磷素、農(nóng)藥在降雨以及短溝灌、小畦灌、滴灌等節(jié)水灌溉條件下的淋溶滲漏機(jī)理及影響因素,建立了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中氮、磷遷移轉(zhuǎn)化模擬模型,構(gòu)建了以農(nóng)產(chǎn)品安全、土壤安全、地下水安全為目標(biāo)的再生水安全灌溉技術(shù)體系,篩選出再生水灌溉安全控制指標(biāo),研究了控制面源污染的節(jié)水灌溉技術(shù)和水肥綜合管理技術(shù),探討了化肥和農(nóng)藥在農(nóng)田中的轉(zhuǎn)化遷移規(guī)律和預(yù)測(cè)分析模型。
?。?)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)取得了重要進(jìn)展:在北京、楊陵、新疆分別建立了三個(gè)“國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)中心”,在南京建立了“水資源高效利用與工程安全國(guó)家工程研究中心”,在河南商丘等地建設(shè)了涉及灌溉排水學(xué)科的國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究臺(tái)站等國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;同時(shí),農(nóng)業(yè)部、教育部、水利部也建立了與灌溉排水相關(guān)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和野外試驗(yàn)觀測(cè)臺(tái)站和工程中心,加快了學(xué)科建設(shè)步伐。
3.灌溉排水重大成果
近年來(lái),在國(guó)家“863”、“973”計(jì)劃支持下,灌溉排水學(xué)科在滴灌灌水器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法、膜下滴灌和節(jié)水農(nóng)業(yè)示范推廣方面取得重大成果。“基于迷宮流道流動(dòng)特性的抗堵設(shè)計(jì)及一體化開(kāi)發(fā)方法”采用流體力學(xué)數(shù)值分析和可視化方法對(duì)迷宮流道內(nèi)的流動(dòng)特性進(jìn)行研究,揭示了流道內(nèi)水壓、流量、流阻以及流場(chǎng)的變化和分布規(guī)律,建立了流量與結(jié)構(gòu)特征之間的數(shù)學(xué)模型,解決了當(dāng)前灌水器定量設(shè)計(jì)中無(wú)據(jù)可依的難題?!拔鞑扛珊档貐^(qū)節(jié)水技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式“從大水漫灌到浸潤(rùn)灌溉、澆地到澆作物和澆水到澆營(yíng)養(yǎng)液”的三大轉(zhuǎn)變,其產(chǎn)品和技術(shù)已出口到非洲、中亞等國(guó)家和地區(qū)?!拔鞅钡貐^(qū)農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)與示范”在旱作雨水利用技術(shù)、灌區(qū)農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)和節(jié)水灌溉關(guān)鍵設(shè)備研究與開(kāi)發(fā)三方面進(jìn)行了深入研究,提出了適合我國(guó)西北地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)高效用水綜合技術(shù)體系與發(fā)展模式?!拔鞅钡貐^(qū)農(nóng)業(yè)高效用水原理與技術(shù)及應(yīng)用研究”建立了基于生命需水信息的作物高效用水調(diào)控理論與技術(shù)體系,提出了不同作物節(jié)水調(diào)控指標(biāo),形成了適合于西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)集成模式?!皩幭母珊档貐^(qū)節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用” 把工程技術(shù)節(jié)水、裝置節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和管理節(jié)水有機(jī)結(jié)合起來(lái),形成了寧夏干旱地區(qū)四個(gè)不同區(qū)域的節(jié)水灌溉技術(shù)體系和模式,全區(qū)節(jié)水技術(shù)覆蓋率達(dá)80%以上,累計(jì)節(jié)水面積430多萬(wàn)畝,節(jié)水11億m3。
(四)耕作學(xué)與農(nóng)作制度 耕作學(xué),亦稱農(nóng)作學(xué),是研究建立合理耕作制度的技術(shù)體系及其理論的一門(mén)綜合性應(yīng)用科學(xué),是農(nóng)藝學(xué)的一個(gè)分支,屬于自然科學(xué)范疇,但與社會(huì)科學(xué)有著密切關(guān)系,實(shí)踐性強(qiáng)、涉及面廣,以布局決策和技術(shù)組裝配套指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),是一門(mén)技術(shù)性很強(qiáng)的宏觀農(nóng)學(xué)應(yīng)用科學(xué)。種植制度與養(yǎng)地制度是耕作制度(耕作學(xué))研究的重要內(nèi)容。
農(nóng)作制度是從系統(tǒng)角度研究農(nóng)作物生產(chǎn)與自然環(huán)境及人工環(huán)境關(guān)系,以及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中種、養(yǎng)、加及農(nóng)、林、牧產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合技術(shù)體系,其研究?jī)?nèi)容主要包括五個(gè)方面:分析農(nóng)作制總體及其諸多亞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能、分析農(nóng)作制類型及其演替規(guī)律、研究農(nóng)作制類型的變化規(guī)律、研究區(qū)域農(nóng)作制發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策、構(gòu)建農(nóng)作制的技術(shù)體系。
1.耕作學(xué)與農(nóng)作制度發(fā)展概述
自20世紀(jì)50年代以來(lái),我國(guó)耕作學(xué)從體系框架、理論原理、技術(shù)內(nèi)容等都在不斷調(diào)整完善,盡管期間經(jīng)歷多次起伏和波折,但總體上在走向成熟壯大,已與作物栽培學(xué)一起成為作物學(xué)的二級(jí)學(xué)科。
我國(guó)耕作學(xué)的發(fā)展歷程可以分如下幾個(gè)階段:20世紀(jì)50年代基本是國(guó)外引入應(yīng)用階段,60—70年代中期是耕作學(xué)探索發(fā)展階段,70年代后期到80年代初是耕作學(xué)的中國(guó)化階段,80年代以后是耕作學(xué)成熟發(fā)展階段,進(jìn)入21世紀(jì),保證國(guó)家糧食安全、增加農(nóng)民收入、緩解資源環(huán)境約束和增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)成為耕作制度的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,因地制宜地構(gòu)建區(qū)域新型現(xiàn)代農(nóng)作制成為中國(guó)耕作制度發(fā)展的方向和任務(wù)。
農(nóng)作制研究(Farming System Research, FSR)興起于20世紀(jì)70年代,自80年代以來(lái),國(guó)外在FSR的理論和實(shí)際操作上作了大量的探討,國(guó)際發(fā)展研究中心、FAO等許多有關(guān)農(nóng)村發(fā)展研究把焦點(diǎn)集中在發(fā)展中國(guó)家的小農(nóng)身上,對(duì)農(nóng)作制研究(FSR)模式的實(shí)地操作進(jìn)行了許多開(kāi)創(chuàng)性的探索,農(nóng)作制研究項(xiàng)目得到了眾多機(jī)構(gòu)的資助。21世紀(jì)初,為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的挑戰(zhàn),聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)和世界銀行組織了40多位專家立項(xiàng)研究并編寫(xiě)的《Global Farming System Study: Challenges and Priorities to 2030》一書(shū)。
2.耕作學(xué)與農(nóng)作制度研究進(jìn)展
進(jìn)入21世紀(jì),耕作學(xué)作為一門(mén)綜合性應(yīng)用學(xué)科,圍繞推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,正在努力建設(shè)有中國(guó)特色和符合區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的現(xiàn)代農(nóng)作制。我國(guó)農(nóng)作制是在傳統(tǒng)耕作制度研究基礎(chǔ)上延伸和拓展的,隨著我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)進(jìn)程加快,在種植制度、農(nóng)牧結(jié)合、土壤耕作及農(nóng)田生態(tài)、旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究,農(nóng)作制度研究取得重大進(jìn)展。
一是多熟農(nóng)作制。近年來(lái),多熟種植與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)結(jié)合,并逐步拓展研究農(nóng)田復(fù)合系統(tǒng),在復(fù)合群體高光效模型與互補(bǔ)競(jìng)爭(zhēng)原理、農(nóng)田生物多樣性利用和時(shí)空資源互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)抗逆增產(chǎn)增效等方面的研究不斷深入;在南方三熟區(qū)冬閑田高效利用、西北一熟灌區(qū)夏閑田高效利用及華北、長(zhǎng)江中下游及西南丘陵區(qū)多元多熟模式及技術(shù)開(kāi)發(fā)方面取得顯著進(jìn)展。二是農(nóng)牧結(jié)合農(nóng)作制。20世紀(jì)80年代以來(lái),農(nóng)牧結(jié)合農(nóng)作制開(kāi)始起步并逐步發(fā)展,圍繞農(nóng)牧產(chǎn)品轉(zhuǎn)化功能、增值功能、生態(tài)功能等目標(biāo),在研究開(kāi)發(fā)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)相互促進(jìn)的生物鏈及生產(chǎn)系統(tǒng),以及建設(shè)糧草、林草復(fù)合種植制度等方面,取得明顯進(jìn)展。三是節(jié)水農(nóng)作制。圍繞優(yōu)化農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu),探索建立節(jié)水型糧、經(jīng)、飼三元結(jié)構(gòu)和配套的種植模式優(yōu)化,建立基于區(qū)域水資源約束的節(jié)水高效種植結(jié)構(gòu)與布局體系等方面取得初步進(jìn)展。四是保護(hù)性耕作制。圍繞減輕農(nóng)田水土侵蝕、培肥地力和節(jié)本增效,建立起以少免耕技術(shù)和秸稈還田、生物覆蓋技術(shù)為核心的糧食主產(chǎn)區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)模式。五是區(qū)域農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與持續(xù)高效發(fā)展。在區(qū)域農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展、中國(guó)特色的可持續(xù)農(nóng)業(yè)理論與區(qū)域化技術(shù)模式方面,從農(nóng)作制優(yōu)化角度進(jìn)行了大量研究,并取得重大進(jìn)展。
3.耕作學(xué)與農(nóng)作制度重大成果
我國(guó)耕作學(xué)與農(nóng)作制度的重大成果體現(xiàn)在以下5個(gè)方面:一是制定了耕作制度區(qū)劃及區(qū)域農(nóng)作制發(fā)展優(yōu)先序。在大量實(shí)地調(diào)查與科研積累基礎(chǔ)上,先后完成了《中國(guó)耕作制度區(qū)劃》與《中國(guó)農(nóng)作制度》,奠定了我國(guó)區(qū)域農(nóng)業(yè)和農(nóng)作制研究的分區(qū)原則;并于2010年完成了《中國(guó)農(nóng)作制發(fā)展優(yōu)先序》,提出我國(guó)農(nóng)作制的資源利用、環(huán)境保護(hù)、科技發(fā)展、政策支持等戰(zhàn)略優(yōu)先序與技術(shù)需求。二是構(gòu)建了不同類型區(qū)新型農(nóng)作制模式與配套技術(shù)體系。在我國(guó)長(zhǎng)江中下游、黃淮海、東北、西北、西南、華南等主要農(nóng)業(yè)區(qū)域,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新研究與示范,探索了一批新型高產(chǎn)高效農(nóng)作制模式,顯示出良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。三是建立了集約農(nóng)區(qū)和水網(wǎng)密集區(qū)環(huán)境友好型農(nóng)作制模式與配套技術(shù)。重點(diǎn)開(kāi)展了農(nóng)作物秸稈機(jī)械化還田、農(nóng)田有毒物質(zhì)綜合控制、農(nóng)田養(yǎng)分高效綜合利用等技術(shù)集成研究,構(gòu)建了環(huán)境友好型農(nóng)作制標(biāo)準(zhǔn)化模式與技術(shù)體系及規(guī)范。四是完善了保護(hù)性耕作制及配套技術(shù)體系。經(jīng)過(guò)30多年的努力,基本明確了少免耕的技術(shù)原理、環(huán)境保護(hù)機(jī)理和節(jié)本增效機(jī)理;解決和突破了少免耕配套關(guān)鍵技術(shù),形成了不同區(qū)域特點(diǎn)的少、免耕技術(shù)模式。五是初步確定了氣候變暖對(duì)我國(guó)兩熟制、三熟制的種植北界的影響程度,分析了氣候變化背景下不同區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源空間分布規(guī)律和年代際演變特征,以及不同熟型農(nóng)作物品種布局及產(chǎn)量變化可能影響。
(五)農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中工業(yè)“三廢”和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自身對(duì)光、溫、水、氣、土、生等農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生物的影響、及其保護(hù)與修復(fù)的一門(mén)科學(xué)。農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)主要包括全球氣候變化及其農(nóng)業(yè)影響、農(nóng)業(yè)污染控制與清潔生產(chǎn)、產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)與修復(fù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)環(huán)境信息與管理等內(nèi)容。
1.農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)發(fā)展概述
農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)作為一門(mén)新興的學(xué)科,其發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一個(gè)階段是萌芽階段(1980年前)。從工業(yè)文明興起開(kāi)始,隨著世界人口劇增,資源過(guò)度消耗、生態(tài)破壞等問(wèn)題開(kāi)始凸顯,環(huán)境問(wèn)題開(kāi)始受到關(guān)注。1960年《寂靜的春天》問(wèn)世,開(kāi)始喚醒全球公眾的環(huán)境意識(shí)。農(nóng)業(yè)科學(xué)與環(huán)境科學(xué)開(kāi)始走向交叉和融合,但這一階段學(xué)科方向仍不明確。第二個(gè)階段是基本成型階段(1981—2000年)。人們開(kāi)始把環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來(lái)研究,探討它們之間的相互影響和相互依托的關(guān)系。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)與環(huán)境科學(xué)進(jìn)一步交叉與融合,農(nóng)業(yè)環(huán)境研究范疇不斷拓展,所研究的問(wèn)題也從單一的點(diǎn)源污染控制轉(zhuǎn)到非點(diǎn)源污染的發(fā)生機(jī)理及調(diào)控技術(shù)等。第三個(gè)階段是成長(zhǎng)發(fā)展階段(2001年至今)。突出了農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)的生態(tài)化、工程化、網(wǎng)絡(luò)化和法制化研究,以及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的實(shí)踐價(jià)值與應(yīng)用功能;環(huán)境污染化學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)、產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)環(huán)境管理等新的分支學(xué)科不斷形成并得到發(fā)展,農(nóng)業(yè)廢棄物資源化工程、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)工藝、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)污染治理及污染土壤修復(fù)技術(shù)獲得長(zhǎng)足發(fā)展,生物工程技術(shù)、膜分離技術(shù)、核技術(shù)等在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用不斷加強(qiáng),農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得以建立和發(fā)展。
2.農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)研究進(jìn)展
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)的研究進(jìn)展從如下5個(gè)方面闡述:
?。?)全球氣候變化及其農(nóng)業(yè)影響。全球氣候變化研究自20世紀(jì)80年代興起以來(lái),已逐步成為最活躍、發(fā)展最快的科學(xué)領(lǐng)域之一。全球氣候變化及其農(nóng)業(yè)影響主要涉及農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與大氣溫室氣體源匯功能及其影響因素研究、全球氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究以及適應(yīng)對(duì)策研究等。近年來(lái),我國(guó)開(kāi)展了一系列重大項(xiàng)目,圍繞我國(guó)農(nóng)業(yè)碳儲(chǔ)量、CO2、CH4和N2O等溫室氣體排放、CO2濃度升高對(duì)農(nóng)業(yè)影響及適應(yīng)對(duì)策等開(kāi)展了大量工作。
?。?)農(nóng)業(yè)污染控制。圍繞農(nóng)業(yè)污染防控中的重大技術(shù)需求,我國(guó)先后啟動(dòng)了科技支撐重大項(xiàng)目“生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系與示范”、“973”計(jì)劃“肥料減施增效與農(nóng)田可持續(xù)利用基礎(chǔ)研究”、科技支撐計(jì)劃“農(nóng)田污染綜合防控關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”和“沿湖地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防控與綜合治理技術(shù)研究”等一系列科研項(xiàng)目,取得了重大研究進(jìn)展,為我國(guó)推行農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、治理農(nóng)業(yè)面源污染奠定了良好的基礎(chǔ)。
?。?)農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)與修復(fù)。在產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)研究方面:重點(diǎn)結(jié)合農(nóng)業(yè)投入品中有害物質(zhì)的監(jiān)測(cè),確立不同來(lái)源污染物的貢獻(xiàn)率和輸入通量,并在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施完成了污染源普查工作;注重產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確立以控制污染物的生物有效性為目的的產(chǎn)地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)閾值標(biāo)準(zhǔn);劃分了產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量安全等級(jí),實(shí)現(xiàn)因地制宜及分區(qū)規(guī)劃管理模式;確立了針對(duì)不同農(nóng)產(chǎn)品安全等級(jí)的產(chǎn)地環(huán)境生產(chǎn)過(guò)程控制規(guī)范與技術(shù)規(guī)程。
在重金屬污染修復(fù)方面:開(kāi)展了重金屬在“土壤-作物-水體”系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律與生物地球化學(xué)行為及污染修復(fù)理論的研究,利用改變重金屬的存在狀態(tài)、降低其活性以及利用工程措施和特殊植物修復(fù)重金屬的原位和異位修復(fù)技術(shù)迅速發(fā)展。目前,重金屬污染修復(fù)技術(shù)不斷趨于成熟。
在有機(jī)污染修復(fù)方面:開(kāi)展了POPs類污染物摸底調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,進(jìn)行了POPs污染修復(fù)與污染控制原理研究,化學(xué)修復(fù)技術(shù)、功能微生物降解技術(shù)、現(xiàn)代生物修復(fù)技術(shù)等不斷發(fā)展和完善。
(4)農(nóng)業(yè)環(huán)境工程。通過(guò)“863”項(xiàng)目“基于環(huán)境模型的日光溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化與數(shù)字化設(shè)計(jì)”、“十一五”科技支撐計(jì)劃“現(xiàn)代高效設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究與示范裝備”、“畜禽健康養(yǎng)殖與新型工業(yè)化生產(chǎn)模式研究及示范”,揭示了農(nóng)業(yè)環(huán)境要素與農(nóng)業(yè)生物間的相互作用規(guī)律,闡明了農(nóng)業(yè)環(huán)境控制機(jī)理,實(shí)現(xiàn)了可控環(huán)境農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬,研發(fā)了現(xiàn)代植物、動(dòng)物設(shè)施環(huán)境控制關(guān)鍵設(shè)備,提出了保障動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境的工程措施和環(huán)境安全生產(chǎn)技術(shù)。
?。?)農(nóng)業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理。一是關(guān)于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。中國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)的二級(jí)網(wǎng),負(fù)責(zé)中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè),隨著監(jiān)測(cè)設(shè)備的逐漸完善,檢測(cè)技術(shù)和手段日益先進(jìn),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量也得以整體提升。目前農(nóng)業(yè)環(huán)境信息數(shù)據(jù)共享研究還處于初步階段,正著手逐步制定農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)、采樣方法標(biāo)準(zhǔn)等。二是關(guān)于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理?!笆晃濉笨萍贾沃攸c(diǎn)項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與調(diào)控技術(shù)研究”,提升了農(nóng)業(yè)重大氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警準(zhǔn)確率和時(shí)效性,增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)能力。
3.農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)重大成果
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)在氣候變化農(nóng)業(yè)影響與適應(yīng)對(duì)策、農(nóng)業(yè)污染控制、產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)、動(dòng)植物環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)與利用技術(shù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理等5個(gè)方面取得重大研究成果。
?。?)氣候變化農(nóng)業(yè)影響與適應(yīng)對(duì)策取得了重大進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)家在全球變化背景下的農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域研究取得了一批具有國(guó)際影響的研究成果,在IPCC獲得的諾貝爾和平獎(jiǎng)名單里,有多位中國(guó)科學(xué)家的名字。以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)發(fā)所為主完成的“氣候變化對(duì)主要脆弱領(lǐng)域的影響閾值及綜合評(píng)估”和“溫室氣體排放貿(mào)易及京都議定書(shū)相應(yīng)對(duì)策”,綜合評(píng)估了氣候變化對(duì)我國(guó)的影響和脆弱性,分析了《京都議定書(shū)》批準(zhǔn)生效后對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和政治可能產(chǎn)生的影響,為制定我國(guó)的中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和氣候變化政策提供了科學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
我國(guó)建立了全球第一個(gè)戶用沼氣CDM項(xiàng)目減排核算和監(jiān)測(cè)方法學(xué),被《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》清潔發(fā)展機(jī)制方法學(xué)專家委員會(huì)批準(zhǔn)。到2009年,我國(guó)已開(kāi)發(fā)18個(gè)戶用沼氣CDM項(xiàng)目,共涉及132.2萬(wàn)個(gè)農(nóng)戶,年減排量可達(dá)266萬(wàn)tCO2當(dāng)量,每年可獲經(jīng)濟(jì)效益2.7億元人民幣。
?。?)農(nóng)業(yè)污染控制取得突破性進(jìn)展。農(nóng)業(yè)污染源頭控制方面:研發(fā)了一系列關(guān)鍵技術(shù),化肥科學(xué)減量技術(shù)、田面水控制技術(shù)、種植制度優(yōu)化技術(shù)、高效生態(tài)攔截溝渠技術(shù)、農(nóng)藥科學(xué)減量及源頭替代技術(shù)、蔬菜種子新型包衣技術(shù),揭示并驗(yàn)證了化肥減量的可行性與額度,提出一整套與減量相配套的組合技術(shù):根層氮磷減量調(diào)控技術(shù)、水肥一體化-苗期促根技術(shù)、種植制度優(yōu)化技術(shù)、研制了一系列新型微生物及環(huán)保型肥料。農(nóng)業(yè)污染過(guò)程阻斷方面:將肥藥精準(zhǔn)施用、多級(jí)阻控、生態(tài)溝渠攔截等相結(jié)合,形成了農(nóng)田科學(xué)施肥與多級(jí)阻控相結(jié)合的過(guò)程阻斷關(guān)鍵技術(shù)體系,為我國(guó)農(nóng)田清潔生產(chǎn)技術(shù)體系的完善與發(fā)展了提供了技術(shù)支撐。農(nóng)業(yè)污染末端治理與循環(huán)利用方面:將農(nóng)業(yè)廢水與固體廢物污染控制與循環(huán)利用相結(jié)合,形成了一系列廢棄物生態(tài)化處置、資源化提升和農(nóng)田安全利用一體化的技術(shù)體系,為切實(shí)解決好農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)農(nóng)田的污染問(wèn)題提供了技術(shù)支撐。
?。?)產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)發(fā)展迅速。在紅壤區(qū)旱地肥力演變與調(diào)控方面取得了重大進(jìn)展,2009年“南方紅壤區(qū)旱地的肥力演變、調(diào)控技術(shù)及產(chǎn)品研制與應(yīng)用”獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)快速發(fā)展,已篩選出對(duì)砷具有高累積和揮發(fā)功能的微生物;利用基因工程技術(shù),從微生物、植物、動(dòng)物中陸續(xù)分離出與金屬化合物形態(tài)轉(zhuǎn)化有關(guān)的基因;同時(shí),聯(lián)合修復(fù)技術(shù)日益成熟。農(nóng)田土壤POPs類農(nóng)藥污染修復(fù)獲得重大進(jìn)展,篩選出毒死蜱代謝體TCP及三唑磷的降解菌,分離出有機(jī)磷農(nóng)藥的降解菌株,克隆水解酶MPH基因,篩選出能對(duì)水稻稻瘟病、紋枯病有顯著防效的產(chǎn)酶溶桿菌菌株OH11,熒光假單胞菌菌株BOH3,淀粉芽孢桿菌菌株。
(4)動(dòng)植物環(huán)境工程取得了重大進(jìn)展。生豬墊料養(yǎng)殖工藝技術(shù)得到應(yīng)用;植物工廠技術(shù)獲得突破,已開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)第一批用于植物工廠育苗和蔬菜生產(chǎn)用的紅藍(lán)LED光環(huán)境控制裝置,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)成功LED節(jié)能植物工廠和家庭用智能箱式植物工廠生產(chǎn)系統(tǒng)。
(5)農(nóng)業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理重大進(jìn)展。在遠(yuǎn)程監(jiān)控硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,初步開(kāi)發(fā)出了二項(xiàng)遠(yuǎn)程監(jiān)控診斷管理系統(tǒng),可用于大田農(nóng)作物災(zāi)害和溫室環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)診斷與調(diào)控管理。2010年第一次公布了全國(guó)污染源普查結(jié)果,我國(guó)農(nóng)業(yè)源COD、總氮、總磷排放量已經(jīng)超過(guò)生活源和工業(yè)源,成為我國(guó)水體的主要污染源。同時(shí),農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。
(六)農(nóng)業(yè)信息學(xué)
農(nóng)業(yè)信息學(xué)是農(nóng)業(yè)科學(xué)和信息科學(xué)的交叉學(xué)科,是通過(guò)運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)理論和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),研究農(nóng)業(yè)信息獲取、傳輸、存貯、處理、交換以及反饋等一般發(fā)展變化規(guī)律的科學(xué),其目的是為農(nóng)業(yè)決策提供依據(jù)。農(nóng)業(yè)信息學(xué)是一門(mén)處于發(fā)展初期的新興學(xué)科,其學(xué)科體系由理論基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)方面組成,亦稱農(nóng)業(yè)信息科學(xué)。
1.農(nóng)業(yè)信息學(xué)發(fā)展概述
農(nóng)業(yè)信息學(xué)是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中具體實(shí)踐過(guò)程中,逐步建立、發(fā)展起來(lái)的。從國(guó)際上看,20世紀(jì)50—60年代,農(nóng)業(yè)信息科技研究的重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的科學(xué)計(jì)算;70年代,重點(diǎn)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù);80年代,重點(diǎn)是專家系統(tǒng)研究,開(kāi)展模擬模型研究;90年代,重點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究;21世紀(jì)以來(lái),重點(diǎn)是衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。
從我國(guó)看,農(nóng)業(yè)信息學(xué)起步較晚,經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。20世紀(jì)80年代的艱難起步階段、20世紀(jì)90年代的逐步發(fā)展階段和21世紀(jì)之后的學(xué)科成熟階段。目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)信息學(xué)的研究對(duì)象進(jìn)一步細(xì)化、研究方法逐步成熟、學(xué)科理論逐步形成、學(xué)科體系日趨完善。
2.農(nóng)業(yè)信息學(xué)研究進(jìn)展
近年來(lái),隨著信息科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展以及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)信息學(xué)取得了重要研究進(jìn)展,主要體現(xiàn)在如下三個(gè)方面。
(1)農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科理論和方法研究體系日趨完善和豐富。目前,農(nóng)業(yè)信息學(xué)的基礎(chǔ)理論體系和方法已經(jīng)基本建立。2004年3月,中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所提出從農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息管理、農(nóng)業(yè)信息分析三個(gè)分支學(xué)科建立農(nóng)業(yè)信息學(xué)科系統(tǒng),并明確界定了三個(gè)分支學(xué)科的研究領(lǐng)域、學(xué)科理論等基本內(nèi)容。隨著信息技術(shù)向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸、管理等各行業(yè)各領(lǐng)域的滲透,農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科理論和方法研究體系更加完善,研究?jī)?nèi)容幾乎涉及到所有農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村環(huán)境、農(nóng)民生活的各方面。
?。?)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)和工程應(yīng)用取得長(zhǎng)足發(fā)展。一是精準(zhǔn)和數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)。2004年以來(lái),我國(guó)組織實(shí)施“數(shù)字農(nóng)業(yè)科技行動(dòng)”,建立了數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺(tái),開(kāi)發(fā)了國(guó)家農(nóng)業(yè)信息資源數(shù)據(jù)庫(kù),研究開(kāi)發(fā)了一批實(shí)用性強(qiáng)的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng),初步建立了我國(guó)以提高自動(dòng)化和智能化水平的設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)體系,初步構(gòu)建中國(guó)“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的技術(shù)框架。“十一五”以來(lái),我國(guó)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息采集、智能變量農(nóng)業(yè)裝備、精準(zhǔn)生產(chǎn)管理決策模型、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)集成技術(shù)等方面取得一批重大共性關(guān)鍵技術(shù),全面提升我國(guó)農(nóng)業(yè)科技的原始創(chuàng)新能力。二是農(nóng)業(yè)、農(nóng)村信息智能化管理與服務(wù)技術(shù)。在農(nóng)業(yè)信息資源管理方面,建立了國(guó)家農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心,形成一套完整的農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)體系,為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)科技發(fā)展提供了數(shù)據(jù)支撐;在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止到2009年,全國(guó)涉農(nóng)網(wǎng)站已經(jīng)有兩萬(wàn)多個(gè),“三網(wǎng)融合”技術(shù)在農(nóng)村信息化中取得了突破;在實(shí)時(shí)信息采集方面,運(yùn)用了地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù),開(kāi)展了信息采集、數(shù)據(jù)處理、判譯分析、存貯傳輸?shù)染哂忻鞔_的時(shí)空尺度和定位含義的農(nóng)業(yè)資源信息的輸出與決策;在現(xiàn)代農(nóng)村信息化技術(shù)方面,初步建立了現(xiàn)代農(nóng)村信息化技術(shù)體系,根據(jù)我國(guó)不同區(qū)域特點(diǎn)開(kāi)展農(nóng)村信息化技術(shù)的典型應(yīng)用示范,建設(shè)了“信息化鄉(xiāng)鎮(zhèn)”、“信息化村”和“信息化農(nóng)場(chǎng)”,提升了農(nóng)村基層信息服務(wù)能力。三是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)。近幾年,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與應(yīng)用已卓有成效,我國(guó)較早地開(kāi)展了基于M2M技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)理念的研究開(kāi)發(fā),其網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)田作物、野外臺(tái)站、工廠化養(yǎng)殖等領(lǐng)域示范應(yīng)用。2008年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所與中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所網(wǎng)格與服務(wù)計(jì)算研究中心簽訂了“農(nóng)業(yè)網(wǎng)格技術(shù)”合作協(xié)議,并合作研發(fā)了農(nóng)業(yè)計(jì)算網(wǎng)格平臺(tái)。
?。?)農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科支撐平臺(tái)建設(shè)逐步搭建。一是強(qiáng)化了重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程技術(shù)研究中心建設(shè)。組建了“智能化農(nóng)業(yè)預(yù)警技術(shù)”、“現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成研究”、“資源遙感與數(shù)字農(nóng)業(yè)”、“農(nóng)業(yè)信息技術(shù)”、“信息農(nóng)業(yè)高技術(shù)研究”等農(nóng)業(yè)部(或教育部及省級(jí))重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化、國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心等機(jī)構(gòu)。二是加強(qiáng)了國(guó)家農(nóng)業(yè)圖書(shū)館和國(guó)家農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心建設(shè)。國(guó)家農(nóng)業(yè)圖書(shū)館項(xiàng)目被國(guó)家發(fā)改委于2007年7月正式批復(fù)立項(xiàng),并于2009年3月批復(fù)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)和概算。批復(fù)建筑面積31936 m2,其中新建22902 m2,改造9034 m2,項(xiàng)目總投資為20232萬(wàn)元。新館將采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,建成21世紀(jì)開(kāi)放性、綜合性的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)圖書(shū)館,使其具有保存文化遺產(chǎn)、集散農(nóng)業(yè)信息、服務(wù)農(nóng)業(yè)科技等多種職能,中文信息保障率達(dá)到90%以上,外文信息保障率達(dá)到80%以上。按照合同工期,將于2011年8月建成并交付使用。加強(qiáng)了國(guó)家農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享中心建設(shè),使其成為涵蓋600多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集,形成覆蓋全國(guó)、聯(lián)結(jié)世界、可提供快速共享服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系。大力推進(jìn)“金農(nóng)工程”,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)決策、監(jiān)管和服務(wù)的信息化,建立起基本適應(yīng)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的農(nóng)業(yè)信息體系。
3.農(nóng)業(yè)信息學(xué)重大成果
近幾年,國(guó)家在農(nóng)業(yè)信息學(xué)領(lǐng)域部署了許多科技支撐計(jì)劃、“863”計(jì)劃等項(xiàng)目,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究與開(kāi)發(fā),推動(dòng)了農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科發(fā)展。先后有精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范、基于模型的作物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)與精確管理技術(shù)、數(shù)字農(nóng)業(yè)測(cè)控關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品與系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)技術(shù)體系研究與平臺(tái)研發(fā)及其應(yīng)用等多項(xiàng)成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。完善了國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科支撐平臺(tái),先后成立了國(guó)家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心和中國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心。
農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)取得了重大突破,農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)包括農(nóng)情精準(zhǔn)獲取技術(shù)、數(shù)據(jù)自動(dòng)處理技術(shù)和信息推送應(yīng)用技術(shù)等三方面。在農(nóng)情精準(zhǔn)獲取技術(shù)方面的農(nóng)情數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、多源異構(gòu)農(nóng)情信息自動(dòng)采集技術(shù);在數(shù)據(jù)自動(dòng)處理技術(shù)方面的作物生長(zhǎng)模擬技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品信息智能分析預(yù)警技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)建模工具技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)融合技術(shù);在信息推送應(yīng)用技術(shù)方面的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適用技術(shù)個(gè)性化推送服務(wù)技術(shù)、作物品種優(yōu)化布局輔助決策服務(wù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)平臺(tái)建設(shè)技術(shù)等,不僅取得了重大研究進(jìn)展,而且得到了廣泛的推廣應(yīng)用,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)的逐步推廣應(yīng)用,給農(nóng)民帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的利益和好處。如:“基于可尋址廣播的個(gè)性化信息服務(wù)系統(tǒng)”是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所于2006年起在河北省懷來(lái)縣建立示范基地的示范項(xiàng)目;實(shí)現(xiàn)了定向廣播,農(nóng)民可以利用手機(jī)短信定制自己所需要的廣播內(nèi)容。目前,廣播節(jié)點(diǎn)安裝已發(fā)展到全縣17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中的11個(gè),共61個(gè)村,總安裝節(jié)點(diǎn)達(dá)到2000多個(gè),制作并廣播節(jié)目包括農(nóng)情信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)等28個(gè)欄目,建成了有線廣播“村村響”工程。
?。ㄆ撸┺r(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工科技包括糧油加工、果蔬加工、畜產(chǎn)加工、水產(chǎn)加工以及采后保鮮等5個(gè)方面,本報(bào)告的學(xué)科發(fā)展概述、研究進(jìn)展和重大成果也是分別從這5個(gè)方面予以闡述。
1.農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)發(fā)展概述
糧油加工是我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工科技中建立最早的學(xué)科方向。1947年我國(guó)已建立與糧食加工相關(guān)的學(xué)科——面粉專修科。新中國(guó)成立60年來(lái),糧油加工學(xué)科方向隨著我國(guó)糧食生產(chǎn)的快速發(fā)展而不斷發(fā)展。目前我國(guó)約有146所高校設(shè)置與糧油加工相關(guān)的食品科學(xué)技術(shù)與工程專業(yè)。
果蔬加工在我國(guó)已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,在果蔬貯藏與加工技術(shù)、裝備等方面取得了快速發(fā)展。果蔬高效榨汁、高溫短時(shí)殺菌、無(wú)菌包裝、酶液化與澄清、膜濃縮、非熱加工等技術(shù)等在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
畜產(chǎn)品加在我國(guó)已有一百多年的歷史,新中國(guó)成立以來(lái),畜產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展很快。20世紀(jì)70—80年代,開(kāi)始建立冷凍豬分割肉車間及冷卻肉小包裝車間,從國(guó)外引進(jìn)了分割肉和肉類小包裝生產(chǎn)線;同時(shí),乳品機(jī)械業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,技術(shù)和工藝水平不斷提高。90年代以來(lái),中式傳統(tǒng)肉制品進(jìn)入新的發(fā)展階段。
水產(chǎn)加工在我國(guó)歷史悠久,加工方式多樣,以腌制和干制為主。20世紀(jì)70年代,水產(chǎn)加工得到了快速發(fā)展;80年代,水產(chǎn)品冷藏保鮮方面的研究取得突破,冰鮮、冷海水和微凍保鮮技術(shù)得以推廣。進(jìn)入21世紀(jì),著眼于大宗水產(chǎn)品深加工及產(chǎn)物資源綜合開(kāi)發(fā)利用,重點(diǎn)是開(kāi)展功能食品和海洋藥物的相關(guān)研究。
采后保鮮手段的發(fā)展經(jīng)歷了最初的土窖、通風(fēng)庫(kù)等簡(jiǎn)易方法及后來(lái)的機(jī)械冷藏方式,現(xiàn)在發(fā)展到機(jī)械氣調(diào)方式。20世紀(jì)80年代保鮮技術(shù)得到規(guī)模應(yīng)用,20世紀(jì)90年代以來(lái),化學(xué)保鮮,生物保鮮、冷藏保鮮向智能冷庫(kù)、優(yōu)質(zhì)保鮮材料研發(fā)、酶活及基因調(diào)控方向發(fā)展。此外,隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米包裝材料在果蔬保鮮中得到了應(yīng)用。
2.農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)研究進(jìn)展
(1)在糧油加工方面:以發(fā)展糧油食品為重點(diǎn)的糧油深加工得到快速發(fā)展,適應(yīng)糧油食品消費(fèi)趨向膳食方便化、營(yíng)養(yǎng)化、多樣化,需要,糧油主食品工業(yè)化進(jìn)程速度加快,傳統(tǒng)主食品的各種生產(chǎn)工藝和設(shè)備的研究也得到較快發(fā)展。油脂加工機(jī)械性能和處理量達(dá)到了國(guó)外20世紀(jì)末先進(jìn)水平。
(2)在果蔬加工方面:我國(guó)改革開(kāi)放后果蔬加工業(yè)發(fā)展較快,特別是近年來(lái)果蔬加工業(yè)在一些方面得到了突破,一是果蔬加工區(qū)域化格局日益明顯,形成優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶;二是高新技術(shù)得到了逐步應(yīng)用,裝備水平顯著提高;三是國(guó)際市場(chǎng)比較優(yōu)勢(shì)日益明顯,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐步擴(kuò)大;四是標(biāo)準(zhǔn)體系與質(zhì)量控制不斷完善。
?。?)在畜產(chǎn)品加工方面:近年來(lái),不斷研究并開(kāi)發(fā)了大批現(xiàn)代化工藝技術(shù)與裝備。肉品加工深入研究了成熟、凝膠、風(fēng)味形成機(jī)理,建立了傳統(tǒng)肉制品工業(yè)化生產(chǎn)線;乳品加工實(shí)現(xiàn)了乳酸菌乳粉生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的突破,開(kāi)發(fā)了干酪制品及益生菌高端制品,建立了乳制品安全檢測(cè)技術(shù)體系;蛋品加工發(fā)明了系列禽蛋制品加工、監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù),不斷開(kāi)發(fā)了各種類型新產(chǎn)品。
?。?)在水產(chǎn)加工方面:主要體現(xiàn)在:一是水產(chǎn)品冷藏鏈保鮮技術(shù)快速發(fā)展;二是我國(guó)水產(chǎn)品加工呈現(xiàn)出綜合性、高值化、多品種的態(tài)勢(shì),形成較為完善的水產(chǎn)品加工生產(chǎn)體系;三是低值水產(chǎn)品的精深加工和加工廢棄物的綜合利用水平進(jìn)一步提高,生產(chǎn)出多種新穎水產(chǎn)食品、海鮮調(diào)味品、海洋酶、殼聚糖、海藻化工制品等系列產(chǎn)品。水產(chǎn)品精深加工技術(shù)以及冷藏鏈保鮮加工技術(shù)方面也取得了很大進(jìn)展。
?。?)在采后保鮮方面:目前,冰點(diǎn)貯藏、超聲波處理、抗病誘導(dǎo)劑、抑制乙烯作用與高效安全的保鮮劑開(kāi)發(fā)、以及農(nóng)藥清除劑的開(kāi)發(fā)等已成為采后貯藏保鮮技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容和方向。躍變乙烯啟動(dòng)生成的機(jī)理和調(diào)控果蔬品質(zhì)的機(jī)制問(wèn)題是采后保鮮研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,紫外線輻照技術(shù)對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮也是采后保鮮方面目前值得關(guān)注的成果之一。
3.農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)重大成果
?。?)在糧油加工方面:油脂機(jī)械裝備水平逐步提高,能夠滿足油脂工業(yè)的設(shè)備需求;油料資源綜合利用獲得長(zhǎng)足發(fā)展,水酶法制備花生蛋白和花生油技術(shù)、棉籽餅粕脫酶制取棉籽蛋白粉技術(shù)、菜籽餅粕脫毒制取濃縮蛋白技術(shù)等已經(jīng)或正在應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。
?。?)在果蔬加工方面:2006年“柑桔加工技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)”獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng),2008年“蘋(píng)果深加工關(guān)鍵技術(shù)研究”獲北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。在果蔬加工裝備方面,研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的容量大、壓力高的超高壓設(shè)備,打破了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)超高壓裝備技術(shù)的封鎖。
?。?)在畜產(chǎn)品加方面:冷卻肉生產(chǎn)是我國(guó)肉品加工業(yè)近年來(lái)取得的巨大成就之一,干腌火腿、板鴨、風(fēng)鵝、鹽水鴨、鹵肉等傳統(tǒng)肉制品的加工理論得到很大的發(fā)展,涌現(xiàn)出一批具有較高質(zhì)量的產(chǎn)品研發(fā)及技術(shù)手段。超高溫瞬時(shí)滅菌乳(UHT乳)和發(fā)酵乳加工關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展,共軛亞油酸牛乳加工技術(shù)和牛乳去乳糖技術(shù)的研究成果在整體上處于世界領(lǐng)先水平,已經(jīng)推廣到企業(yè),并投入生產(chǎn)。
(4)在水產(chǎn)加工方面:無(wú)論在海洋捕魚(yú)業(yè),還是淡水魚(yú)養(yǎng)殖方面都有質(zhì)的飛躍,實(shí)現(xiàn)了從養(yǎng)殖業(yè)到不同品種的水產(chǎn)品選擇研究再到加工業(yè)一條龍的發(fā)展模式。目前,我國(guó)水產(chǎn)品加工行業(yè)已建立了幾十個(gè)產(chǎn)業(yè)門(mén)類,逐步實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化、集團(tuán)化和自動(dòng)化生產(chǎn),形成了一批在國(guó)內(nèi)外有著較高聲譽(yù)的知名企業(yè)和名牌產(chǎn)品。
?。?)在采后保鮮方面:在果蔬成熟衰老過(guò)程中,基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用促進(jìn)了對(duì)乙烯躍變的研究,基因芯片技術(shù)、2-D電泳技術(shù)也加快了水果蔬菜采后成熟衰老過(guò)程中乙烯作用機(jī)制的研究,這些研究已經(jīng)應(yīng)用在番茄、草莓采后保鮮中。研究出一套荔枝保鮮、香蕉保鮮和蔬菜保鮮配套技術(shù),建立了較系統(tǒng)的果實(shí)生物力學(xué)與運(yùn)輸生理學(xué)研究體系。
(八)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)是研究農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌全程質(zhì)量安全控制、確保消費(fèi)安全的一門(mén)科學(xué)。它主要采用其他學(xué)科的理論和方法,研究從生產(chǎn)到消費(fèi)全過(guò)程及食物鏈中與質(zhì)量安全有關(guān)的理論、方法和規(guī)律,揭示生產(chǎn)過(guò)程、環(huán)境、原料、消費(fèi)環(huán)節(jié)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)系的科學(xué)。
1.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)發(fā)展概述
我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),農(nóng)產(chǎn)品供需關(guān)系發(fā)生了重大的變化,尤其是農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新階段以后,農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了總量基本平衡、豐年有余的歷史性轉(zhuǎn)變。人民生活水平開(kāi)始由溫飽型向小康型過(guò)渡,消費(fèi)者對(duì)質(zhì)量安全的要求越來(lái)越高,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件頻繁發(fā)生,國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品技術(shù)性貿(mào)易措施越來(lái)越嚴(yán)格,質(zhì)量安全問(wèn)題越來(lái)越突出,社會(huì)關(guān)注度越來(lái)越高。適應(yīng)國(guó)內(nèi)外形勢(shì)需要,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)逐漸形成的一門(mén)新興學(xué)科。
該技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代后期,并2000年后取得了進(jìn)一步發(fā)展。與此相適應(yīng),農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)期。
(1)初建期(20世紀(jì)80年代后期—2000年)。改革開(kāi)放使我國(guó)農(nóng)業(yè)取得了舉世矚目的偉大成就,創(chuàng)造了以7%的世界更低養(yǎng)活了22%的世界人口的輝煌成績(jī)。到1992年,溫飽問(wèn)題基本解決,但部分地區(qū)、部分農(nóng)產(chǎn)品出現(xiàn)“賣(mài)難”現(xiàn)象,國(guó)務(wù)院提出了我國(guó)農(nóng)業(yè)在繼續(xù)重視產(chǎn)品數(shù)量的基礎(chǔ)上,轉(zhuǎn)入高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)并重、提高效益為主的新思路,并部署盡快建立健全農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和監(jiān)測(cè)體系。1993年,農(nóng)業(yè)部頒布實(shí)施了《農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法》和《農(nóng)業(yè)部國(guó)家(行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃編制、制定和審查管理辦法》,并組織農(nóng)業(yè)系統(tǒng)專家開(kāi)展農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂及前期研究。1999年,農(nóng)業(yè)部和財(cái)政部聯(lián)合啟動(dòng)“農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂財(cái)政專項(xiàng)計(jì)劃”,作為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究的一部分,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)研究得到快速發(fā)展和完善。
(2)發(fā)展期(2000年—至今)。為突破農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全瓶頸,2001年,農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)了“無(wú)公害食品行動(dòng)計(jì)劃”,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實(shí)施從“農(nóng)田到餐桌”的全程控制。這一時(shí)期,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)、全程質(zhì)量安全控制理論與技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理理論等得到了極大的發(fā)展。2001年,教育部批準(zhǔn)在60所大專院校開(kāi)設(shè)食品安全招生專業(yè)或相關(guān)的專業(yè)課程。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,把農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)科作為9大優(yōu)勢(shì)學(xué)科群之一,開(kāi)展了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)、快速檢測(cè)技術(shù)、溯源技術(shù)等研究。
2.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)研究進(jìn)展
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究起步較晚,在學(xué)科發(fā)展的理論、方法方面十分欠缺。目前,進(jìn)展主要集中在以下幾個(gè)應(yīng)用技術(shù)方面:
?。?)環(huán)境控制及源頭治理技術(shù)(全程質(zhì)量控制理論與技術(shù))。我國(guó)在農(nóng)產(chǎn)品種養(yǎng)殖過(guò)程中,過(guò)量施用或者濫用農(nóng)藥、獸藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等農(nóng)業(yè)投入品以及休藥期、間隔期規(guī)定執(zhí)行不力等現(xiàn)象普遍存在,成為農(nóng)產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)殘留超標(biāo)的重要原因。產(chǎn)地環(huán)境、種養(yǎng)殖過(guò)程農(nóng)業(yè)投入品污染是農(nóng)業(yè)污染的源頭,也是農(nóng)產(chǎn)品污染的源頭。對(duì)產(chǎn)前階段,初步開(kāi)展了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地安全主導(dǎo)因子的評(píng)價(jià)及產(chǎn)地質(zhì)量安全分級(jí)、禁產(chǎn)區(qū)劃分等方面的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究;對(duì)于產(chǎn)中階段,建立危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)方法識(shí)別、評(píng)價(jià)和控制農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全危害。
?。?)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)。一是高通量、低成本、現(xiàn)場(chǎng)快速篩選檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速。目前發(fā)展較好和極具潛力的快速篩選檢測(cè)技術(shù)主要包括發(fā)光檢測(cè)法、酶抑制技術(shù)、免疫分析技術(shù)以及傳感器技術(shù)等。在有機(jī)磷農(nóng)藥快速檢測(cè)發(fā)面,隨著抗體技術(shù)的發(fā)展,檢測(cè)的靈敏度得到了很大的提高,農(nóng)獸藥的免疫檢測(cè)技術(shù)和酶聯(lián)免疫(ELISA)技術(shù)作為快速篩選檢測(cè)方法受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視,并因此得到了快速發(fā)展。目前,已成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全領(lǐng)域進(jìn)行農(nóng)獸藥監(jiān)察必不可少的重要手段。生物傳感器(Biosensor)得到了迅速發(fā)展,在農(nóng)藥殘留分析上得到了廣泛的應(yīng)用。
二是以質(zhì)譜技術(shù)為基礎(chǔ)的高靈敏度多殘留確證檢測(cè)技術(shù)成為主流。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,近年來(lái)出現(xiàn)了串聯(lián)質(zhì)譜儀(MS/MS)及傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀等高靈敏度和高穩(wěn)定性的儀器,特別是與氣相色譜、液相色譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展,使得同時(shí)檢測(cè)復(fù)雜農(nóng)產(chǎn)品樣品中的多種痕量污染物成為可能。以質(zhì)譜技術(shù)為基礎(chǔ)的高靈敏度多殘留確證檢測(cè)技術(shù)成為農(nóng)獸藥監(jiān)控的主流技術(shù)。該技術(shù)不僅可以用于分析同一類農(nóng)藥中的不同成分,而且可以分析不同種類農(nóng)藥中的不同成分。
?。?)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系。2007年4月23日,胡錦濤強(qiáng)調(diào):“沒(méi)有農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,就沒(méi)有農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,就沒(méi)有食品安全保障”。1999年實(shí)施“農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂專項(xiàng)計(jì)劃”以來(lái),農(nóng)業(yè)部共下達(dá)9批2979項(xiàng)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目,組織制定農(nóng)業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)800余項(xiàng),制定并發(fā)布獸藥殘留及檢測(cè)方法、轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)73項(xiàng);指導(dǎo)地方制定農(nóng)業(yè)地方標(biāo)準(zhǔn)8000余項(xiàng),已基本建立起以國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為骨干、地方標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為補(bǔ)充的農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。2001年,農(nóng)業(yè)部實(shí)施“無(wú)公害食品行動(dòng)計(jì)劃”,到目前,農(nóng)業(yè)部組織創(chuàng)建了各類標(biāo)準(zhǔn)化示范區(qū)539個(gè),帶動(dòng)各省共建立了農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化示范基地3500多個(gè),示范面積8000萬(wàn)畝,帶動(dòng)面積超過(guò)5億畝。2006年,農(nóng)業(yè)部實(shí)施“國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化示范縣(場(chǎng))創(chuàng)建工作”,已經(jīng)創(chuàng)建220個(gè)示范縣。
?。?)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)。1995年,國(guó)際食品法典委員會(huì)將風(fēng)險(xiǎn)分析的概念應(yīng)用到具體的工作程序中,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)成為制定農(nóng)獸藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全領(lǐng)域,特別是農(nóng)獸藥的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中的應(yīng)用更為廣泛。2007年,農(nóng)業(yè)部成立了國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專家委員會(huì),作為我國(guó)開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的最高學(xué)術(shù)和咨詢機(jī)構(gòu)。
?。?)品質(zhì)評(píng)價(jià)及溯源技術(shù)。同位素溯源技術(shù)、虹膜技術(shù)以及DNA指紋技術(shù)是國(guó)際上目前用于追溯不同來(lái)源食品和實(shí)施產(chǎn)地保護(hù)的有效工具之一。利用這些技術(shù),結(jié)合數(shù)字分類方法及編碼技術(shù),人們就能夠建立大型動(dòng)物源性食品從消費(fèi)-屠宰-養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的溯源技術(shù)體系,從而進(jìn)行動(dòng)物源性食品(牛、豬、羊等)個(gè)體鑒別和產(chǎn)地鑒別。
(6)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理。經(jīng)過(guò)多年建設(shè),以《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》為核心,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分工負(fù)責(zé)的管理體制和統(tǒng)分結(jié)合、上下聯(lián)動(dòng)、整體推進(jìn)的監(jiān)管格局初步建立。法律法規(guī)體系、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系、質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系、農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證體系等不斷發(fā)展并趨于完善。
3.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)重大成果
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)的重大成果主要體現(xiàn)在以下6個(gè)方面:
?。?)我國(guó)以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所為龍頭,已初步組建了一批農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究專業(yè)機(jī)構(gòu)。近年來(lái),農(nóng)業(yè)部分5批規(guī)劃建設(shè)了323個(gè)部級(jí)和國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)質(zhì)檢機(jī)構(gòu),到2009年4月,共有288個(gè)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)正式對(duì)外開(kāi)展檢測(cè)工作。2006年,我國(guó)實(shí)施《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)體系建設(shè)規(guī)劃(2006-2010年)》,總投資59.06億元,目前已基本建立了部、省、縣相互配套和互相補(bǔ)充的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)體系,為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)平臺(tái)。
?。?)以污染物限量為重點(diǎn),制定了一批農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)實(shí)施“農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃”,截至2008年底,農(nóng)業(yè)部門(mén)組織制定農(nóng)業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1000余項(xiàng),農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2899項(xiàng),指導(dǎo)地方制定農(nóng)業(yè)地方標(biāo)準(zhǔn)8000余項(xiàng),已初步形成了以國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為骨干、地方標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為補(bǔ)充的農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。
?。?)以無(wú)損、痕量、快速免疫、多殘留確證檢測(cè)和高通量分析為重點(diǎn),研發(fā)了一批農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)實(shí)施“十五”、“十一五”國(guó)家攻關(guān)重大項(xiàng)目、國(guó)家重大科技專項(xiàng)、科技支撐計(jì)劃、“863”等一系列科研項(xiàng)目,開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品分等分級(jí)以及快速、無(wú)損、在線檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備研發(fā)、殘留確證檢測(cè)技術(shù)研究、食品及農(nóng)產(chǎn)品多殘留免疫快速檢測(cè)技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)等,取得了重大研究進(jìn)展。
?。?)以有毒有害物質(zhì)安全控制為重點(diǎn),集成了一批農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全全程控制技術(shù)。提出了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則,制定了設(shè)施蔬菜產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則,提供了霉菌、微生物、重要獸藥及其代謝產(chǎn)物殘留的預(yù)測(cè)模型和在線監(jiān)控技術(shù)。
?。?)以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、溯源與預(yù)警為重點(diǎn),初步開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全高新技術(shù)研究。逐步建立了我國(guó)食品中病原微生物、農(nóng)藥和獸藥殘留、化學(xué)污染物(含生物毒素)等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)體系、模型,指南。在溯源技術(shù)方面,正在逐步開(kāi)展原產(chǎn)地溯源、污染物溯源、大型動(dòng)物個(gè)體溯源和電子標(biāo)簽溯源等方面的研究。
(6)以“三品一標(biāo)”為抓手,形成了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全認(rèn)證的理論和技術(shù)體系。按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求,牢牢抓住農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化這兩大基礎(chǔ),緊緊把握住了發(fā)展“三品”(綠色食品、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品)、開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記和推薦認(rèn)定名牌農(nóng)產(chǎn)品三個(gè)著力點(diǎn),形成了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全認(rèn)證的理論和技術(shù)體系。
(九)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)
農(nóng)業(yè)資源是人類從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所利用或可利用的各種資源的總稱,包括農(nóng)業(yè)自然資源和農(nóng)業(yè)社會(huì)資源。農(nóng)業(yè)區(qū)劃是在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,從自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合角度,對(duì)農(nóng)業(yè)資源的時(shí)空分布規(guī)律和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地域分異規(guī)律進(jìn)行科學(xué)分類的一種方法。農(nóng)業(yè)資源是農(nóng)業(yè)區(qū)劃的基礎(chǔ),為農(nóng)業(yè)區(qū)劃提供根本保障。農(nóng)業(yè)區(qū)劃則為農(nóng)業(yè)資源科學(xué)合理配置,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益最大化提供指導(dǎo)。
農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)是一門(mén)分析農(nóng)業(yè)資源的時(shí)空分布規(guī)律,調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)資源的利用現(xiàn)狀,研究農(nóng)業(yè)資源的高效利用和合理保護(hù),揭示農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地域分異規(guī)律,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力合理配置,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用和區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)。其研究?jī)?nèi)容包括農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)資源利用與保育,以及農(nóng)業(yè)分區(qū)與區(qū)域戰(zhàn)略三個(gè)方面。
1.農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)發(fā)展概述
我國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)科發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段:一是萌芽期(20世紀(jì)初—1949年)。我國(guó)科學(xué)家斷斷續(xù)續(xù)地開(kāi)展了農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃方面的調(diào)查和研究工作,整個(gè)學(xué)科發(fā)展緩慢。二是創(chuàng)建初期(1949—1978年)。國(guó)家組織了較大力量開(kāi)展農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和全國(guó)綜合自然區(qū)劃的研究,全面調(diào)查了土壤、水、農(nóng)業(yè)生物和農(nóng)業(yè)氣候資源等狀況,基本明確了農(nóng)業(yè)資源分布、生態(tài)環(huán)境特征和開(kāi)發(fā)利用前景。三是發(fā)展期(1978年至今)。從國(guó)家到各省、地、縣,都比較全面、系統(tǒng)地開(kāi)展了農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)部門(mén)區(qū)劃、綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃、專題調(diào)查研究等。全國(guó)共有2108個(gè)縣(除西藏外)完成了農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和農(nóng)業(yè)區(qū)劃,首次形成了國(guó)家、省、地、縣縱向配套的農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃體系。
2.農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)研究進(jìn)展
農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃的研究進(jìn)展,從農(nóng)業(yè)土壤資源、農(nóng)業(yè)水資源、農(nóng)業(yè)氣候資源、農(nóng)業(yè)微生物資源、農(nóng)業(yè)肥料資源、農(nóng)業(yè)廢棄物資源、農(nóng)業(yè)資源遙感監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等方面分別闡述如下:
?。?)在農(nóng)業(yè)土壤資源方面:開(kāi)展了土壤性質(zhì)的系統(tǒng)研究,深入研究的土壤形成演變規(guī)律、土壤養(yǎng)分時(shí)空分布特征等問(wèn)題,為改善和提高農(nóng)業(yè)土壤資源質(zhì)量提供了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
?。?)在農(nóng)業(yè)水資源方面:圍繞雨水資源利用、土壤水高效利用、作物水分高效利用、灌溉水高效利用、區(qū)域水資源高效利用等方面,開(kāi)展了一系列的研究及應(yīng)用。研究方法開(kāi)始由傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)向多尺度理論、動(dòng)力學(xué)理論和系統(tǒng)工程理論方法轉(zhuǎn)變,并與現(xiàn)代信息學(xué)、分子生物學(xué)、材料工程學(xué)等學(xué)科交叉融合,成為解決深層次、動(dòng)態(tài)化、定量化和系統(tǒng)化實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵。
?。?)在農(nóng)業(yè)氣候資源方面:重點(diǎn)開(kāi)展了農(nóng)業(yè)氣候資源分析與區(qū)劃、農(nóng)業(yè)氣候資源與主要農(nóng)作物布局及種植制度關(guān)系、農(nóng)業(yè)氣候(自然)生產(chǎn)潛力模擬與資源量化評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)氣候資源信息的管理與分析等方面的研究。獲取了精細(xì)化的農(nóng)業(yè)氣候資源時(shí)空分布數(shù)據(jù),編制了精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃和大宗特色農(nóng)作物氣候區(qū)劃;論證了糧食生產(chǎn)基地建設(shè)和作物新品種引進(jìn)的氣候可行性;實(shí)現(xiàn)了通過(guò)建立量化指數(shù)或數(shù)學(xué)模型來(lái)綜合評(píng)價(jià)區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源;利用農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源信息進(jìn)行有效管理,應(yīng)用GIS技術(shù)定量采集、管理、分析具有空間特性的農(nóng)業(yè)氣候資源。
?。?)在農(nóng)業(yè)微生物資源方面:加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)微生物菌種資源的收集、整理與保藏工作,圍繞土壤微生物、農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物、植物病原微生物開(kāi)展了大量研究,取得了重要進(jìn)展。
?。?)在農(nóng)業(yè)肥料資源方面:平衡施肥方法(基于土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)的測(cè)土施肥法、基于田間試驗(yàn)的肥料效應(yīng)函數(shù)法、基于植物組織養(yǎng)分含量分析的作物營(yíng)養(yǎng)診斷法)得到發(fā)展應(yīng)用;世界各國(guó)紛紛研制養(yǎng)分緩/控釋肥料,使肥料養(yǎng)分的釋放過(guò)程與作物的養(yǎng)分吸收基本同步;有機(jī)資源肥料化利用是養(yǎng)分循環(huán)和資源高效利用的重要方向,工廠化處理畜禽糞便技術(shù)得到迅速發(fā)展;功能有機(jī)肥、作物專用肥和復(fù)合肥的研究、開(kāi)放不斷深入。
(6)在農(nóng)業(yè)廢棄物資源方面:農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用理論研究取得重要進(jìn)展,主要包括循環(huán)農(nóng)業(yè)理論、低碳經(jīng)濟(jì)理論、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)理論、資源替代理論等。
?。?)在農(nóng)業(yè)資源遙感監(jiān)測(cè)方面:開(kāi)展了農(nóng)作物遙感監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)方面的研究,推動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
?。?)在農(nóng)業(yè)區(qū)劃方面:開(kāi)展了農(nóng)業(yè)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、農(nóng)業(yè)區(qū)域劃分、農(nóng)業(yè)區(qū)域布局和區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展等方面的研究,取得了重要進(jìn)展。
3.農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)重大成果
在農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃領(lǐng)域,取得了以下重大成果:
?。?)豐富和發(fā)展了土壤質(zhì)量?jī)?nèi)涵,拓展了農(nóng)業(yè)土壤功能。土壤質(zhì)量的內(nèi)涵被擴(kuò)展包括:土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量;土壤的生產(chǎn)功能是土壤的基本屬性,土壤的環(huán)境功能是土壤資源可持續(xù)利用的根本,土壤的社會(huì)功能是國(guó)家糧食安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的保證。
?。?)緩解水資源脅迫、應(yīng)對(duì)氣候變化的抗旱節(jié)水技術(shù),以及增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率技術(shù)等領(lǐng)域都取得重大突破。近年來(lái),農(nóng)業(yè)水資源成為發(fā)展較快的研究領(lǐng)域,尤其是在農(nóng)業(yè)水資源與水生態(tài)環(huán)境、水與土壤養(yǎng)分有效性、土壤水演化規(guī)律、作物水分高效利用、節(jié)水灌溉技術(shù)和雨水集蓄利用等領(lǐng)域取得了標(biāo)志性成果。
?。?)農(nóng)業(yè)氣候資源區(qū)劃、調(diào)控理論和災(zāi)害防御技術(shù)進(jìn)展迅速。研究提出了中國(guó)農(nóng)業(yè)氣候界限和作物生態(tài)適應(yīng)性理論、農(nóng)田水熱平衡與作物光能利用模式、若干重大氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律與減災(zāi)途徑等有關(guān)理論、方法。
?。?)農(nóng)業(yè)微生物菌種資源收集和保藏?cái)?shù)量顯著增加。目前保藏量已達(dá)到600多屬2000余種,1.5萬(wàn)株,約30萬(wàn)份。
(5)高效施肥技術(shù)及新型肥料的研制取得豐碩成果。在高效施肥技術(shù)方面,攻克了一批養(yǎng)分診斷與平衡施肥、精準(zhǔn)養(yǎng)分管理、秸稈快速腐解、有機(jī)肥資源綜合利用等關(guān)鍵技術(shù),為國(guó)家“測(cè)土配方施肥工程”、“沃土工程”、“豐糧工程”提供了重要科技支撐;在新型肥料研制方面,2008年、2009年、2010年均有課題研究獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
?。?)農(nóng)業(yè)廢棄物資源高附加值化利用技術(shù)取得重大進(jìn)展。規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程模式優(yōu)化、畜禽養(yǎng)殖廢棄物生態(tài)循環(huán)利用技術(shù)、“三沼”綜合利用技術(shù)、秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)和秸稈快腐還田技術(shù)、秸稈熱解氣化焦油高效去除技術(shù)、秸稈飼料加工高效養(yǎng)畜技術(shù)、秸稈替代木材加工板材技術(shù)等取得新的進(jìn)展和突破。
?。?)農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)方面取得突破。作物和農(nóng)田特點(diǎn)的輻射傳輸模型、作物和農(nóng)田參數(shù)的定量反演技術(shù)、遙感數(shù)據(jù)同化技術(shù)、基于衛(wèi)星遙感平臺(tái)的作物品質(zhì)反演技術(shù)等都取得了重要進(jìn)展。
(8)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶理論日趨完善,農(nóng)業(yè)功能區(qū)劃研究取得重大進(jìn)展。開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶的概念內(nèi)涵、形成發(fā)展機(jī)制研究,系統(tǒng)闡述了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶的要素論和階段論,豐富和發(fā)展了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)理論,全國(guó)和大部分?。ㄗ灾螀^(qū))的大宗農(nóng)產(chǎn)品和特色農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃相繼完成。
三、國(guó)內(nèi)外比較
總體上來(lái)講,我國(guó)農(nóng)業(yè)科技水平和國(guó)際領(lǐng)先水平相比,還有相當(dāng)大的差距。據(jù)有關(guān)資料顯示,目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平在諸多領(lǐng)域仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家10~15年,農(nóng)業(yè)科技成果的轉(zhuǎn)化率不足40%,而發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)70%以上。在基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)領(lǐng)域,我們既要看到已經(jīng)取得的進(jìn)展和成就,也要清醒認(rèn)識(shí)我們的差距與不足,現(xiàn)將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、灌溉排水、耕作學(xué)與農(nóng)作制度、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃等9大分支領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究比較分別闡述如下。
(一)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域,總的來(lái)看,我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的整體水平在發(fā)展中國(guó)家處于領(lǐng)先地位,在一些領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列;但與世界先進(jìn)水平比較仍有較大差距,面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
一方面,我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)。一是具有豐富的生物物種資源。我國(guó)物種豐富,是全球12個(gè)“高度生物多樣性國(guó)家”之一,也是世界微生物資源最為豐富的國(guó)家之一。二是部分技術(shù)特別是在植物生物技術(shù)方面處于發(fā)展中國(guó)家領(lǐng)先水平。我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻等研究處于國(guó)際領(lǐng)先地位,重組禽流感-新城疫病毒活載體二聯(lián)弱毒疫苗的研制和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。三是具有穩(wěn)定的科研隊(duì)伍。國(guó)家通過(guò)各類計(jì)劃的支持,不斷增加投入力度,取得了豐碩成果,同時(shí)使人才隊(duì)伍已逐步穩(wěn)定和不斷發(fā)展壯大。
另一方面,我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。一是人力、財(cái)力投入不足。和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)力量薄弱分散,投入較小且缺乏持續(xù)投入機(jī)制,產(chǎn)業(yè)化投資力度不足及投資渠道少,已成為制約我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大瓶頸,嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的創(chuàng)新能力,使得我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較低,難以與國(guó)外跨國(guó)公司相抗衡。二是主要農(nóng)藝性狀基因發(fā)掘和功能研究有待提高。我國(guó)雖然對(duì)水稻、小麥、玉米等主要作物中開(kāi)展了大量的基因定位研究,但不同遺傳背景和環(huán)境條件下QTL效應(yīng)、QTL的復(fù)等位性以及不同QTL之間的互作研究不夠系統(tǒng)全面、深入;重要農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)、形成機(jī)制和代謝網(wǎng)絡(luò)等分子設(shè)計(jì)育種的信息基礎(chǔ)還很欠缺;轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)以及表型組學(xué)等方面的研究非常有限;分子設(shè)計(jì)育種理論研究相對(duì)滯后,等等。
(二)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)
不同國(guó)家和地區(qū)的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究,各具特色。例如,美國(guó)在土壤環(huán)境與過(guò)程、植物營(yíng)養(yǎng)的生物學(xué)過(guò)程、根際互作過(guò)程與調(diào)控、養(yǎng)分資源與養(yǎng)分循環(huán)以及”土壤-植物”系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)與污染控制等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。歐盟國(guó)家在生物學(xué)過(guò)程、根際互作過(guò)程與調(diào)控、養(yǎng)分資源與養(yǎng)分循環(huán)以及“土壤-植物”系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)與污染控制等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。澳大利亞在土壤環(huán)境與過(guò)程、植物營(yíng)養(yǎng)的生物學(xué)過(guò)程、根際互作過(guò)程與調(diào)控等方面具有特色和優(yōu)勢(shì)。日本在植物營(yíng)養(yǎng)的土壤環(huán)境與過(guò)程、根際互作過(guò)程與調(diào)控以及“土壤-植物”系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)與污染控制等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。
和國(guó)外相比,我國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究具有自身的特色和優(yōu)勢(shì)。在養(yǎng)分資源管理方向,研究涵蓋了從應(yīng)用基礎(chǔ)研究到應(yīng)用技術(shù)研究各個(gè)方面,在多個(gè)研究領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先水平,是學(xué)科的優(yōu)勢(shì)方向之一。但是,與國(guó)際上研究相比,養(yǎng)分管理有關(guān)的基礎(chǔ)理論研究方面起步晚,存在一定差距。在根際過(guò)程與調(diào)控機(jī)制方向,我國(guó)將根際過(guò)程和調(diào)控機(jī)制與我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際實(shí)現(xiàn)了緊密結(jié)合,形成了具有鮮明特色的團(tuán)隊(duì)。研究涵蓋了植物營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)、根際生態(tài)學(xué)、根際微生物學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)分子生物學(xué)、根際養(yǎng)分調(diào)控等不同領(lǐng)域。在作物養(yǎng)分高效的分子機(jī)理與遺傳改良方向,分子生物學(xué)技術(shù)促進(jìn)了作物養(yǎng)分高效利用機(jī)理研究,在許多領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展;但與國(guó)際同行相比,我國(guó)作物養(yǎng)分高效利用的理論創(chuàng)新還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。
?。ㄈ┕喔扰潘夹g(shù)
近年來(lái),我國(guó)在灌排工程技術(shù)方面取得較大進(jìn)步并形成了許多具有特色的成果。我國(guó)以作物生長(zhǎng)盈余調(diào)控理論、作物缺水補(bǔ)償效應(yīng)理論、作物控水調(diào)質(zhì)理論和作物有限水量最優(yōu)配置理論為基礎(chǔ),提出了作物高效用水生理調(diào)控的新途徑,以及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的新配方、調(diào)控效果及適用范圍;研發(fā)了無(wú)壓根區(qū)局部控水地下灌溉技術(shù)及其與之相適應(yīng)的田間配套技術(shù)與設(shè)備;建立了主要作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型,確定了不同水文年有限水量在作物生育期內(nèi)的最優(yōu)分配模式,得到與非充分灌溉制度相適應(yīng)的技術(shù);開(kāi)發(fā)了主要作物非充分灌溉的需水、耗水和用水網(wǎng)絡(luò)化軟件系統(tǒng),建立了非充分灌溉預(yù)報(bào)器的數(shù)據(jù)庫(kù)、模型和決策支持系統(tǒng)。以上述理論和技術(shù)為核心的基于生命需水信號(hào)與環(huán)境信息的作物高效用水調(diào)控理論與技術(shù)在國(guó)際上受到廣泛關(guān)注。
目前,我國(guó)灌排技術(shù)領(lǐng)域已與國(guó)外相當(dāng),但在學(xué)科發(fā)展上主要差距表現(xiàn)在:一是沒(méi)有形成多學(xué)科有機(jī)結(jié)合的研究群體,研究思路較窄;二是各邊緣學(xué)科之間缺少必要的交流,不能相互借鑒;三是灌排管理工作者不具備所需要的多學(xué)科的基本理論知識(shí)和技能,不能綜合吸收有關(guān)邊緣學(xué)科的最新研究成果,阻礙了灌排學(xué)科的發(fā)展。和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,研究方法和技術(shù)手段比較落后,儀器設(shè)備較差;灌排設(shè)備的材料、產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)較落后,大宗產(chǎn)品如噴、微灌設(shè)備等大都是仿制國(guó)外的,具有先進(jìn)水平且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品很少;灌排管理中信息技術(shù)應(yīng)用水平低,灌排發(fā)展政策和制度研究滯后,灌排的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與控制技術(shù)研究仍是最薄弱的環(huán)節(jié)。
?。ㄋ模└鲗W(xué)與農(nóng)作制度
我國(guó)耕作學(xué)與農(nóng)作制的特色和優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在與生產(chǎn)實(shí)際密切結(jié)合上,具有強(qiáng)烈中國(guó)特色。與國(guó)外同類學(xué)科比較,我國(guó)耕作學(xué)與農(nóng)作制研究的特色和不足表現(xiàn)在:
一是我國(guó)耕作學(xué)與農(nóng)作制研究一直致力于高產(chǎn)潛力開(kāi)發(fā)和資源高效利用,其特色和優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在與生產(chǎn)實(shí)際密切結(jié)合。二是國(guó)際農(nóng)作制研究不斷向深度與廣度擴(kuò)展,而我國(guó)農(nóng)作制研究領(lǐng)域和范圍較窄,技術(shù)手段比較單一,學(xué)科交叉能力較弱。三是在保護(hù)性耕作基礎(chǔ)上提出的保護(hù)性農(nóng)業(yè),是一種新的農(nóng)業(yè)耕作制度和技術(shù)體系,一些國(guó)際組織或國(guó)際公約已經(jīng)開(kāi)始在世界各地示范推廣保護(hù)性農(nóng)業(yè);我國(guó)在該領(lǐng)域相對(duì)起步較慢,基礎(chǔ)研究積累少,關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)集成配套不足,與國(guó)際先進(jìn)水平有明顯差距。四是我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)作技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢,與發(fā)達(dá)國(guó)家差距很大,尤其缺乏從耕作制度系統(tǒng)層次上的整體設(shè)計(jì)與配套技術(shù)模式,這也成為了我國(guó)未來(lái)耕作學(xué)科和耕作制度發(fā)展需要拓展的重要領(lǐng)域。
(五)農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)
在農(nóng)業(yè)環(huán)境領(lǐng)域,我國(guó)雖然取得了一定成績(jī),但是總體上來(lái)講,和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。
1. 氣候變化農(nóng)業(yè)影響與適應(yīng)對(duì)策方面。我國(guó)對(duì)于氣候變化的脆弱性評(píng)價(jià)大多停留在定性水平,側(cè)重于描述脆弱性的來(lái)源和特點(diǎn);對(duì)于氣候變化脆弱性的定量評(píng)估,還缺乏更為客觀的基礎(chǔ),沒(méi)有形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及體系。我國(guó)已提出了一些農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的措施,多數(shù)還停留在研究層面上,離實(shí)際的應(yīng)用還有較大的距離。
2. 農(nóng)業(yè)污染方面。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)污染主要是采用源頭控制的對(duì)策,歐美國(guó)家最重要的控制原則是對(duì)點(diǎn)源污染和面源污染實(shí)行分類控制與監(jiān)測(cè)。在農(nóng)田面源污染控制上,從源頭控制污染物的排放。相比之下,我國(guó)農(nóng)業(yè)污染引起水域富營(yíng)養(yǎng)化的程度和范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家,而潛在的壓力更是其它國(guó)家無(wú)法與之相比的。我國(guó)現(xiàn)有研究多以跟蹤、借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)為主,尚未形成具有中國(guó)特色的理論與方法體系,許多問(wèn)題還有待進(jìn)一步深入探討,尤其是在污染物類型上,對(duì)N、P等營(yíng)養(yǎng)元素的研究較多,而對(duì)有毒污染物、生物累積類污染物的研究較少;在污染物形態(tài)研究等方面尤其薄弱。
3. 土壤退化或污染農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)方面。我國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)研究與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大差距,主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)研究多限于實(shí)驗(yàn)室階段,在實(shí)際應(yīng)用方面明顯不足;土壤污染修復(fù)近年來(lái)成為農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)的重點(diǎn),但相關(guān)研究主要停留于嚴(yán)重污染土壤,對(duì)于大面積中低度污染(或高風(fēng)險(xiǎn))農(nóng)田的關(guān)注很少;在修復(fù)技術(shù)上,對(duì)單一的物理、化學(xué)或生物修復(fù)技術(shù)關(guān)注較多,而對(duì)多種修復(fù)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用研究則較少。
4. 農(nóng)業(yè)環(huán)境工程方面。與發(fā)達(dá)國(guó)家比較,我國(guó)的現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)離真正的工廠化農(nóng)業(yè)還有較大差距,主要表現(xiàn)為設(shè)施水平低,抗御自然災(zāi)害的能力差;設(shè)施栽培機(jī)械化程度低,缺乏專用的小型作業(yè)機(jī)具;不能適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化的需要。我國(guó)畜禽環(huán)境工程在研究范圍和深度上與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比也存在一定差距,目前僅局限于大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的通風(fēng)降溫技術(shù)、污水工業(yè)化處理達(dá)標(biāo)排放技術(shù)研究,而對(duì)畜禽環(huán)境質(zhì)量、清潔生產(chǎn)工藝模式、廢棄物生態(tài)處理和利用等的研究則剛剛起步,
5. 農(nóng)業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理方面。與世界先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)模型建立等方面還相當(dāng)落后,農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量信息化建設(shè)亟待開(kāi)展。我國(guó)雖然制定了農(nóng)業(yè)環(huán)境相關(guān)法律法規(guī),但尚缺乏操作層面上的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)程,存在內(nèi)容重疊、重要領(lǐng)域出現(xiàn)空白的現(xiàn)象,且還沒(méi)有將環(huán)境成本納入到整個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體系中。
(六)農(nóng)業(yè)信息學(xué)
發(fā)達(dá)國(guó)家從20世紀(jì)50年代就開(kāi)展了計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究,70年代以后逐步成為一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域——農(nóng)業(yè)信息技術(shù)。目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家都制定了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,作為農(nóng)業(yè)科技優(yōu)先支持領(lǐng)域,許多大學(xué)已開(kāi)設(shè)了這一專業(yè)。我國(guó)農(nóng)業(yè)信息學(xué)涉及領(lǐng)域比較寬泛,能夠跟蹤世界先進(jìn)水平,但創(chuàng)新能力薄弱,目前農(nóng)業(yè)信息化支持技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)和咨詢服務(wù)產(chǎn)業(yè)尚未完全健全形成。
1. 在農(nóng)業(yè)自然資源監(jiān)測(cè)預(yù)警與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)方面。我國(guó)目前在空間信息融合、農(nóng)田信息采集、智能變量農(nóng)業(yè)裝備、精準(zhǔn)生產(chǎn)管理決策模型等方面研究已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平,但在適合國(guó)情的便攜式精確農(nóng)業(yè)作業(yè)設(shè)備、智能化農(nóng)業(yè)裝備和設(shè)施等方面開(kāi)發(fā)不足。
2. 在農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面。我國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)比國(guó)外稍晚,目前全國(guó)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站已有兩萬(wàn)多家。但我國(guó)農(nóng)業(yè)行政部門(mén)的管理服務(wù)工作電子化水平依然很低,網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng)和開(kāi)放的管理數(shù)據(jù)庫(kù)還沒(méi)有建立,也尚未實(shí)現(xiàn)行政許可和市場(chǎng)監(jiān)督管理事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化處理,沒(méi)有支撐共性業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)辦公統(tǒng)一平臺(tái),難以為監(jiān)管主體和公眾提供“一站式”的網(wǎng)絡(luò)化高效服務(wù)。
3. 在農(nóng)業(yè)信息資源管理技術(shù)方面。我國(guó)近年來(lái)雖然建立了農(nóng)業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)中心和農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)信息平臺(tái)等一批有影響的農(nóng)業(yè)信息資源。但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方面的信息資源的組織、管理以及獲取等方面,在整體上仍處于缺乏規(guī)劃、分散無(wú)序、部門(mén)分割的狀態(tài),造成信息資源共享度低、數(shù)據(jù)庫(kù)總量不足、結(jié)構(gòu)欠缺和重復(fù)建設(shè)并存等問(wèn)題。
4. 在專家系統(tǒng)和作物建模方面。目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)智能化專家系統(tǒng)和作物建模的研究與應(yīng)用,在國(guó)際上有一定的影響。但在農(nóng)業(yè)知識(shí)整理和收集,農(nóng)業(yè)專家知識(shí)獲取、作物模擬模型,以及農(nóng)業(yè)宏觀管理專家系統(tǒng)等方面還需要做大量的工作。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、3G等新一代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)外研究基本處于同步階段。
(七)農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工學(xué)的國(guó)內(nèi)外研究比較,從糧油加工、果蔬加工、畜產(chǎn)品加工、水產(chǎn)加工、采后保鮮等方面分別闡述如下:
1. 在糧油加工方面:與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在稻米深加工、小麥制粉生產(chǎn)、油脂加工業(yè)等方面仍存在較大差距,高新技術(shù)沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用,自主創(chuàng)新能力不足,高水平的研究成果缺乏。
2. 在果蔬加工方面:和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)果蔬加工科技創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化能力薄弱,加工科技成果轉(zhuǎn)化率只有30%~40%,而發(fā)達(dá)國(guó)家科研成果轉(zhuǎn)化率一般為60%~80%;專用加工品種缺乏和原料基地不足,如胡蘿卜品種以黑田五寸系列為主,適合鮮銷和速凍、罐藏,但是制漿和制汁品質(zhì)較差,胡蘿卜濃縮汁類胡蘿卜素含量在30 mg/100g左右,國(guó)際市場(chǎng)要求在60 mg/100g甚至80 mg/100g以上;果蔬加工技術(shù)與加工裝備制造水平低;標(biāo)準(zhǔn)體系與質(zhì)量控制體系不完善;新型高附加值產(chǎn)品少,綜合利用水平低;加工企業(yè)規(guī)模小、行業(yè)集中度不高;;
3. 在畜產(chǎn)品加工方面:發(fā)達(dá)國(guó)家將畜產(chǎn)品加工與現(xiàn)代科技相結(jié)合,一批新的研究領(lǐng)域和研究成果正在出現(xiàn)。例如,對(duì)畜禽宰后肉的成熟嫩化機(jī)理、乳品化學(xué)及保健因子等的清晰認(rèn)識(shí);基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的生物信息學(xué)的出現(xiàn),使得可以從細(xì)胞水平或組織水平認(rèn)識(shí)DNA的表達(dá)方式、蛋白質(zhì)種類的完整性及代謝產(chǎn)物;納米技術(shù)的出現(xiàn),使得可以從分子水平鑒別影響外在重要特征的分子結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行控制,而我國(guó)這方面差距較大,有待加強(qiáng)。
4. 在水產(chǎn)加工方面:與發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然存在很大差距。我國(guó)水產(chǎn)品加工基礎(chǔ)研究起步較晚,應(yīng)用研究和高技術(shù)研究較為薄弱,學(xué)科間的相互滲透不夠,缺乏自主技術(shù)創(chuàng)新,成果轉(zhuǎn)化率低,缺少適應(yīng)于支撐水產(chǎn)品加工業(yè)快速發(fā)展的技術(shù)支撐和科技儲(chǔ)備。
5. 在采后保鮮方面:和發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。美國(guó)真空預(yù)冷在生菜、菠菜等葉菜類蔬菜上應(yīng)用比較廣泛,在20~30 min內(nèi)溫度降至0~4 ℃。而我國(guó)預(yù)冷技術(shù)基本上還未使用。同時(shí),壓差預(yù)冷效率低。
(八)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)
在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外研究的比較主要集中在以下幾個(gè)方面:
1. 國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)控趨向全程化、智能化、速測(cè)化與預(yù)警化。目前,我國(guó)適應(yīng)于農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的高通量、快速檢測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品非常缺乏,難以滿足農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管的要求。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有速測(cè)產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性很差,使用的大部分產(chǎn)品都是從國(guó)外進(jìn)口,檢測(cè)成本很高,而且產(chǎn)品都是以單一污染物的檢測(cè)為主,檢測(cè)效率低。
2. 我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)理論研究少。我國(guó)從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)研發(fā)工作的專業(yè)機(jī)構(gòu)少,技術(shù)力量十分薄弱,協(xié)作攻關(guān)能力不強(qiáng),研發(fā)工作嚴(yán)重滯后。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測(cè)方面,我國(guó)技術(shù)手段少,對(duì)在國(guó)際貿(mào)易中十分敏感的污染物,如二惡英及其類似物、氯丙醇和某些真菌毒素的關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)尚未解決。在獸藥殘留及環(huán)境污染物檢測(cè)方面,發(fā)達(dá)國(guó)家擁有針對(duì)二惡英及其類似物的超痕量檢測(cè)及對(duì)瘦肉精、激素、氯丙醇的痕量檢測(cè)技術(shù)和大型精密儀器,而我國(guó)尚缺乏對(duì)這些污染物的有效快速檢測(cè)方法、技術(shù)和設(shè)備。另外,我國(guó)在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)缺乏縱深研究,食源性危害是目前農(nóng)產(chǎn)品食品安全的主要問(wèn)題,而我國(guó)現(xiàn)在缺乏食源性危害的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)背景資料。
3. 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、配套性差。我國(guó)雖然制定了一系列有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品及食品安全的標(biāo)準(zhǔn),但許多標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)落后,缺乏科學(xué)性與可操作性,在技術(shù)內(nèi)容方面與WTO有關(guān)協(xié)定和CAC標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距。至今尚未形成完善的既符合中國(guó)國(guó)情,又與國(guó)際接軌的農(nóng)產(chǎn)品及其加工品的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系。
4. 農(nóng)產(chǎn)品安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論與技術(shù)方面差距大。首先,風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)滯后,我國(guó)農(nóng)業(yè)部門(mén)還未建立有效的發(fā)現(xiàn)機(jī)制,而發(fā)達(dá)國(guó)家更多的是通過(guò)國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)或有關(guān)監(jiān)控計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)。其次,技術(shù)支撐不足,國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專家委員會(huì)僅作為一個(gè)咨詢機(jī)構(gòu),并未組建專門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估隊(duì)伍。與國(guó)外相比,特別是缺乏一批風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所需的、專門(mén)從事生物學(xué)和毒理學(xué)研究、分析與檢測(cè)的授權(quán)實(shí)驗(yàn)室。第三,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的每一步驟都需要大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
?。ň牛┺r(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)
農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)的國(guó)內(nèi)外研究比較,從農(nóng)業(yè)土壤資源、農(nóng)業(yè)水資源、農(nóng)業(yè)氣候資源、農(nóng)業(yè)微生物資源、農(nóng)業(yè)肥料資源、農(nóng)業(yè)廢棄物資源、農(nóng)業(yè)資源遙感監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等方面分別闡述如下:
1. 在農(nóng)業(yè)土壤資源方面:歐美發(fā)達(dá)國(guó)家逐步建立了國(guó)家層面的土壤質(zhì)量預(yù)警和技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)或平臺(tái),以管理監(jiān)測(cè)各國(guó)土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量的動(dòng)態(tài)變化;環(huán)境友好耕地保育技術(shù)正全面替代高能量投入的土壤管理技術(shù)模式。而我國(guó)土壤質(zhì)量培育技術(shù)仍然停留在傳統(tǒng)技術(shù)水平,不能很好的適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。土壤質(zhì)量提升應(yīng)用技術(shù)嚴(yán)重不足,各地不合理的土壤培肥、耕作、輪作現(xiàn)象十分普遍。
2. 在農(nóng)業(yè)水資源方面:我國(guó)基于作物生理特性的調(diào)虧灌溉、膜下滴灌和旱地雨水高效利用等方面現(xiàn)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但農(nóng)業(yè)水資源利用研究與發(fā)達(dá)國(guó)家差距很大,特別是在灌溉設(shè)備自動(dòng)化研發(fā)、水分精準(zhǔn)利用技術(shù)、系統(tǒng)土壤水信息采集與利用、雨水資源化精細(xì)利用、作物水分高效利用和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水管理等領(lǐng)域還存在一定的差距。
3. 在農(nóng)業(yè)氣候資源方面:我國(guó)在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃、農(nóng)業(yè)氣候資源利用等方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位,其中尤以農(nóng)業(yè)區(qū)域布局、橡膠種植界線北移、棉花種植向西北轉(zhuǎn)移、山區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)利用為代表。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在基礎(chǔ)研究與氣候模型、農(nóng)業(yè)氣候資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)等方面,還有較大差距。
4. 在農(nóng)業(yè)微生物資源方面:與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)農(nóng)業(yè)微生物資源的發(fā)掘與保藏工作發(fā)展速度很快,收集資源種類多、數(shù)量大,但保藏技術(shù)及條件落后,基礎(chǔ)研究深度不夠,對(duì)資源的功能和作用機(jī)理研究不足,對(duì)菌種資源的開(kāi)發(fā)、利用程度低。
5. 在農(nóng)業(yè)肥料資源方面:我國(guó)尚未建立農(nóng)田高強(qiáng)度利用下高效施肥理論和技術(shù)體系,高產(chǎn)條件下養(yǎng)分診斷方法缺乏,肥料推薦具有盲目性。控釋材料創(chuàng)新滯后,微生物肥料機(jī)理尚未明確,有機(jī)肥料快速發(fā)酵技術(shù)有待突破,新型肥料應(yīng)用基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)薄弱、產(chǎn)業(yè)化程度不高。
6. 在農(nóng)業(yè)廢棄物資源方面:與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用研究差距主要有:一是大中型沼氣中高溫發(fā)酵、高效增溫和保溫技術(shù);二是沼氣提純加壓灌裝技術(shù);三是秸稈發(fā)電和沼氣發(fā)電上網(wǎng)適用技術(shù);四是秸稈乙醇高效水解酶低成本生產(chǎn)技術(shù);五是污泥無(wú)害化處理和肥料化利用技術(shù)。
7. 在農(nóng)業(yè)資源遙感監(jiān)測(cè)方面:針對(duì)農(nóng)作物遙感、農(nóng)業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害遙感、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)等研究和應(yīng)用,和國(guó)際先進(jìn)水平相比,還有相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>
8. 在農(nóng)業(yè)區(qū)劃方面:農(nóng)業(yè)區(qū)劃理論基礎(chǔ)薄弱;農(nóng)業(yè)空間模型原創(chuàng)性研究成果較少,缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專業(yè)空間模型分析軟件;農(nóng)業(yè)區(qū)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集手段相對(duì)落后,可靠性差,農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享程度低,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未得到有效的利用。
四、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及展望
基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的未來(lái)發(fā)展,既要遵循基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,又要突出農(nóng)學(xué)的本質(zhì)特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀的分析,充分借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)可以概況為研究?jī)?nèi)容應(yīng)用化、學(xué)科發(fā)展融和化、研究方向兩極化、研究手段現(xiàn)代化等方面。
一是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究?jī)?nèi)容應(yīng)用化?;A(chǔ)農(nóng)學(xué)與農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)科學(xué)的結(jié)合越來(lái)越密切,呈現(xiàn)綜合化、一體化的發(fā)展態(tài)勢(shì),許多基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的研究成果將直接應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。廣義上來(lái)講,科學(xué)和技術(shù)的高度融合是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展一個(gè)基本的特征,科學(xué)和技術(shù)的相互作用、相互轉(zhuǎn)化更加迅速,形成了統(tǒng)一的科學(xué)技術(shù)體系。在科技體系中,基礎(chǔ)科學(xué)的作用日益增強(qiáng),不斷為技術(shù)的進(jìn)步開(kāi)辟新的方向,并且以更快的速度向應(yīng)用研究、開(kāi)發(fā)研究以及產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)移。未來(lái)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究和生產(chǎn)、生活的結(jié)合將會(huì)更加緊密,市場(chǎng)需求和生產(chǎn)需要將是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),研究的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)將是實(shí)踐應(yīng)用,更加著眼于產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合?;A(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展取決于其成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用前景。伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的完善,企業(yè)將逐步成為基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的生力軍。企業(yè)根據(jù)其戰(zhàn)略目標(biāo),在價(jià)值規(guī)律作用下,針對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中遇到的某些關(guān)鍵技術(shù),建立R&D基金,引領(lǐng)學(xué)科應(yīng)用與開(kāi)發(fā)研究的前沿。這種研究,課題來(lái)源于實(shí)踐,又應(yīng)用于實(shí)踐,極其易于轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。
二是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展融合化?;A(chǔ)農(nóng)學(xué)各學(xué)科之間有著密切的聯(lián)系,各學(xué)科間相互交叉、滲透、融和已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)發(fā)展的重要特征,尤其當(dāng)科學(xué)發(fā)展進(jìn)入“大科學(xué)”時(shí)代,學(xué)科間的交叉、交融、滲透更是較之以往緊密。在這個(gè)融合、碰撞中,將不斷產(chǎn)生新的火花、新的亮點(diǎn)、新的構(gòu)思、新的見(jiàn)解和新的理論等等;同樣,這些結(jié)晶又反作用于基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究,進(jìn)一步豐富、完善和發(fā)展基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究。學(xué)科發(fā)展的融合化趨勢(shì),要求我們要因勢(shì)利導(dǎo),按照國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,積極加速這種融合化的發(fā)展趨勢(shì),采取各種有效措施促進(jìn)各大學(xué)科之間、農(nóng)學(xué)各學(xué)科之間、基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)各學(xué)科之間相互滲透、融合、交叉和綜合。我國(guó)作為發(fā)展中大國(guó),科研資源相對(duì)有限,集中力量重點(diǎn)扶持“帶頭學(xué)科”,從而在科技全球化格局下形成相對(duì)優(yōu)勢(shì),以點(diǎn)帶面,提高我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究整體水平。
三是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究方向兩極化?;A(chǔ)農(nóng)學(xué)研究正在宏觀和微觀兩個(gè)層面上向著最復(fù)雜、最基本的方向發(fā)展,呈現(xiàn)兩極化快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),并且出現(xiàn)日益繁榮、日新月異的新進(jìn)展。一方面,在宏觀層面上,建立在多學(xué)科基礎(chǔ)上的復(fù)雜系統(tǒng)研究已經(jīng)列入重大科學(xué)研究的議事日程,國(guó)家也出臺(tái)了許多相關(guān)科研項(xiàng)目予以扶持。如強(qiáng)化對(duì)地球資源衛(wèi)星和地理信息技術(shù)的研究,特別是遙感技術(shù)和“3S”技術(shù)等,將普遍應(yīng)用于作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)、農(nóng)田宏觀管理、植物保護(hù)等領(lǐng)域;如強(qiáng)化對(duì)資源環(huán)境系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)的研究,將對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人類自身的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。另一方面,在微觀層面上,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究將不斷細(xì)分、具體和精準(zhǔn),如對(duì)作物分子技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)、數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)、配方施肥技術(shù)、病蟲(chóng)害防治技術(shù)等,可能引起全新的技術(shù)革命。最近幾十年以來(lái),科學(xué)的發(fā)展越來(lái)越依賴多種學(xué)科的綜合、滲透和交叉,用于解決生產(chǎn)、生活實(shí)踐中所面臨的各種難題,也導(dǎo)致了一系列新的跨學(xué)科研究領(lǐng)域的出現(xiàn)以及微觀研究領(lǐng)域的繁榮,如基因、微機(jī)械、微加工和納米材料的研究等等。
四是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究手段現(xiàn)代化。世界科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)成果以及先進(jìn)的研究方法、手段和工具等,將不斷惠及、應(yīng)用于基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究之中。在應(yīng)用過(guò)程中,人類對(duì)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻,而基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的研究成果同樣反作用于其它科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。如:當(dāng)前航空育種技術(shù)、分子生物技術(shù)、核物理技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)等高技術(shù)都在逐步應(yīng)用于基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究領(lǐng)域。基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的國(guó)際化趨勢(shì)將明顯加快。在研究手段上,高新技術(shù)的運(yùn)用走向成熟,研究資源將進(jìn)一步整和優(yōu)化,跨地區(qū)、跨部門(mén)合作、網(wǎng)上合作以及全球合作等聯(lián)合攻關(guān)的協(xié)作方式,將是未來(lái)研究的主流。憑借全球性的信息網(wǎng)絡(luò),世界各國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究人員、科研機(jī)構(gòu)以及儀器設(shè)備、文獻(xiàn)資料等基礎(chǔ)設(shè)施的流動(dòng)和共享,將會(huì)明顯加快。研究手段的現(xiàn)代化,將會(huì)大幅度降低研究成本,使得研究資源有了可以充分流動(dòng)和利用的巨大空間,甚至出現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等多種新型的研究組織形式。
五是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究項(xiàng)目管理課題化。原來(lái)分散的、零星的基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究項(xiàng)目將會(huì)逐步減少,針對(duì)一些重大項(xiàng)目將會(huì)建立項(xiàng)目基金,采用基金化的方式,加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目的管理。在國(guó)家、地區(qū)等區(qū)域?qū)用嫔?,針?duì)重大攻關(guān)課題,實(shí)行課題招標(biāo)、擇優(yōu)委托;在課題研究的方式上,將借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)行的課題制,明確課題負(fù)責(zé)人,組成課題組,逐步建立具有中國(guó)特色的課題制;在用人機(jī)制上,根據(jù)課題研究的實(shí)際需要,全面推行人員聘任制度,面向社會(huì)公開(kāi)招聘所需人員,逐步打破目前用人模式,加快科研人員的合理流動(dòng),優(yōu)化人力資源。
現(xiàn)將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、灌溉排水、耕作學(xué)與農(nóng)作制度、農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃等9大分支領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先方向闡述如下。
(一)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
我國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)生物技術(shù),具有強(qiáng)烈的產(chǎn)業(yè)需求。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo):通過(guò)15~20年的努力,使農(nóng)業(yè)生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入世界先進(jìn)行列。發(fā)展方向?yàn)椋杭訌?qiáng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)共性關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)、農(nóng)業(yè)生物功能基因組和比較基因組、動(dòng)植物分子標(biāo)記輔助育種、作物品種設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)等方面的研究開(kāi)發(fā);進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)微生物工程新產(chǎn)品、生物質(zhì)能新產(chǎn)品、動(dòng)植物生物反應(yīng)器、新型畜禽基因工程疫苗和診斷試劑、新型飼料酶制劑、人畜共患重大疫病防控新產(chǎn)品等的產(chǎn)業(yè)化。未來(lái)的研究重點(diǎn)為:農(nóng)作物基因組學(xué)、作物分子設(shè)計(jì)育種、農(nóng)作物蛋白組學(xué)研究、植物信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制和系統(tǒng)生物學(xué)的研究、農(nóng)業(yè)生物優(yōu)異基因資源挖掘和重要性狀的功能研究、農(nóng)作物表觀遺傳學(xué)與小分子RNA的研究等。
(二)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)
加強(qiáng)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)學(xué)科建設(shè),其重要性和必要性表現(xiàn)在:是滿足我國(guó)未來(lái)15億人口的吃飯問(wèn)題糧食單產(chǎn)年均增長(zhǎng)2%的重要舉措;是提高養(yǎng)分資源利用效率,減少肥料不合理施用造成環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障;是挖掘植物遺傳資源潛力,解決生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)、資源和環(huán)境問(wèn)題的重要途徑。
植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的未來(lái)研究方向?yàn)椋阂酝寥溃参锵到y(tǒng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化、營(yíng)養(yǎng)過(guò)程與調(diào)控為核心,突出土壤-植物相互作用特色,涵蓋從土壤過(guò)程、到根際互作過(guò)程、再到植物過(guò)程相互關(guān)聯(lián)的7個(gè)分支學(xué)科或研究領(lǐng)域:植物營(yíng)養(yǎng)的土壤環(huán)境與過(guò)程、植物營(yíng)養(yǎng)生理、植物營(yíng)養(yǎng)遺傳與改良、根際互作過(guò)程與調(diào)控、肥料與施肥科學(xué)、養(yǎng)分資源與養(yǎng)分循環(huán)、土壤-植物系統(tǒng)的環(huán)境效應(yīng)與污染控制。
我國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)要以“學(xué)科交叉、瞄準(zhǔn)前沿、強(qiáng)化基礎(chǔ)、應(yīng)用優(yōu)先、突出特色”為發(fā)展理念,重點(diǎn)支持面向國(guó)家戰(zhàn)略性需求的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,優(yōu)先支持具有比較優(yōu)勢(shì)的前沿領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域的創(chuàng)新研究,使我國(guó)在未來(lái)10-20年間成為國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新研究的先進(jìn)國(guó)家。未來(lái)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,要圍繞國(guó)家糧食安全、環(huán)境安全、資源高效與可持續(xù)發(fā)展等重大需求蘊(yùn)含的土壤與植物營(yíng)養(yǎng)科學(xué)等問(wèn)題,開(kāi)展土壤養(yǎng)分水分生物有效性、土壤生產(chǎn)力及其調(diào)控、植物養(yǎng)分高效的分子生理基礎(chǔ)及其遺傳改良、作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)、根際互作機(jī)理與調(diào)控、高產(chǎn)高效施肥原理與方法、養(yǎng)分資源利用與養(yǎng)分循環(huán)、養(yǎng)分和污染物的環(huán)境效應(yīng)與控制、”土壤-植物”系統(tǒng)過(guò)程定量化等9個(gè)領(lǐng)域的研究。
(三)灌溉排水技術(shù)
灌溉排水技術(shù)未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略思路應(yīng)與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整相結(jié)合,以保障國(guó)家食物安全與生態(tài)安全為前提,以提高農(nóng)業(yè)用水效率為中心,以北方缺水地區(qū)南方季節(jié)性干旱地區(qū)和田間節(jié)水為重點(diǎn),加強(qiáng)節(jié)水高效農(nóng)業(yè)研究,大幅度提高農(nóng)業(yè)單方用水的產(chǎn)出,建立符合區(qū)域特色和具有中國(guó)特色的節(jié)水高效農(nóng)業(yè)技術(shù)體系與發(fā)展模式。
未來(lái)5年,灌溉排水技術(shù)將圍繞提高農(nóng)業(yè)用水效率、保護(hù)農(nóng)業(yè)水環(huán)境和維持灌溉農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展等主題,優(yōu)先發(fā)展資源節(jié)約型和環(huán)境友好型灌溉排水技術(shù)以及節(jié)水節(jié)能低碳高效、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等綜合技術(shù)。重點(diǎn)研究領(lǐng)域及優(yōu)先發(fā)展方向:一是灌溉排水應(yīng)用基礎(chǔ)研究,重點(diǎn)放在土壤水參數(shù)的測(cè)定和空間變異性、土壤水分運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)模型,水平畦田灌、波涌灌溉、地下滴灌、控制性分根交替灌溉的節(jié)水增產(chǎn)機(jī)理,不同節(jié)水灌溉條件下水分轉(zhuǎn)化理論及尺度效應(yīng),高效用水調(diào)控機(jī)理與非充分灌溉理論等;二是灌溉排水應(yīng)用技術(shù)研究,主要包括農(nóng)業(yè)水資源合理開(kāi)發(fā)技術(shù)、輸配水節(jié)水工程技術(shù)、田間節(jié)水灌溉工程技術(shù)等應(yīng)用技術(shù)研究;三是灌溉排水關(guān)鍵設(shè)備新產(chǎn)品新材料研發(fā),重點(diǎn)將是節(jié)省勞力、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高的節(jié)水灌溉機(jī)具;四是雨水及劣質(zhì)水開(kāi)發(fā)和高效利用研究,即加強(qiáng)雨水匯集利用技術(shù)研究,再生水灌溉高效安全利用技術(shù)研究;五是灌溉排水對(duì)環(huán)境的影響和調(diào)控研究,繼續(xù)開(kāi)展明溝排水、豎井排水、二元結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)條件下的豎井排水、暗管排水、輻射井排水研究,加強(qiáng)化肥農(nóng)藥施用對(duì)水污染負(fù)荷的影響和計(jì)算預(yù)測(cè)方法研究;六是灌溉排水管理新技術(shù)研究,重點(diǎn)是高新技術(shù)在灌溉排水現(xiàn)代化管理中的應(yīng)用,灌區(qū)工程老化診斷與工程狀況評(píng)估技術(shù),灌溉用水效率與效益評(píng)價(jià)理論與方法,農(nóng)業(yè)水土環(huán)境效應(yīng)評(píng)估與水土環(huán)境整治技術(shù)等。
(四)耕作學(xué)與農(nóng)作制度
耕作學(xué)與農(nóng)作制度研究,其戰(zhàn)略需求主要體現(xiàn)在:一是創(chuàng)新農(nóng)作制模式與技術(shù),提高復(fù)種指數(shù)。20世紀(jì)90年代以來(lái),由于糧食比較效益低、農(nóng)村勞務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快及輕簡(jiǎn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)大,南方水田的冬閑田面積增加,目前冬閑田面積近2億畝。如何將冬閑田開(kāi)發(fā)利用與高效經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)及農(nóng)產(chǎn)品加工緊密結(jié)合,切實(shí)保障冬季農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收,是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求。同時(shí),需要開(kāi)發(fā)利用蔬菜產(chǎn)區(qū)的夏閑田,實(shí)現(xiàn)糧食安全與農(nóng)業(yè)高效同步,推進(jìn)糧經(jīng)作物協(xié)調(diào)發(fā)展。二是優(yōu)化農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)技術(shù),推進(jìn)主體種植模式的全程機(jī)械化進(jìn)程。目前,全國(guó)機(jī)械化耕地、播種和收獲作業(yè)水平分別為57%、33%和27%,耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)到41%,迫切需求提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的農(nóng)作技術(shù)以滿足規(guī)模生產(chǎn)的需要。三是創(chuàng)新資源節(jié)約與環(huán)境友好農(nóng)作制度,推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。持續(xù)提高我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的關(guān)鍵在于提高水、土、肥等資源投入效率,需要盡快建立多學(xué)科、多專業(yè)、多部門(mén)聯(lián)合協(xié)作機(jī)制,積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)化配置和制度性技術(shù)進(jìn)步,研究制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程和技術(shù)補(bǔ)貼政策,將多熟高產(chǎn)高效、秸稈還田與地力提升、旱作節(jié)水與養(yǎng)分管理等集成配套,探索建立適合不同類型區(qū)域的資源低耗高效型農(nóng)作制度。四是強(qiáng)化地力培育及提高耕地質(zhì)量,保障農(nóng)作物生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。通過(guò)農(nóng)作物品種、栽培管理技術(shù)、土壤管理技術(shù)等方面取得突破,有效解決耕地有有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分比例不協(xié)調(diào),以及土壤酸化、鹽堿化、沙化及耕層變淺、結(jié)構(gòu)變劣等問(wèn)題,以保護(hù)和提高耕地質(zhì)量、土壤肥力及抗逆能力,建立起可持續(xù)的農(nóng)田耕種技術(shù)體系。
耕作學(xué)與農(nóng)作制度的重點(diǎn)領(lǐng)域與研究方向,一是區(qū)域農(nóng)作制發(fā)展優(yōu)先序。評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)我國(guó)未來(lái)二十年主要農(nóng)作制發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)遇與限制因素,提出我國(guó)農(nóng)作制的資源利用、環(huán)境保護(hù)、科技發(fā)展、政策支持等戰(zhàn)略優(yōu)先序,以及現(xiàn)代農(nóng)作制發(fā)展的運(yùn)行戰(zhàn)略、路線方法與技術(shù)需求。二是新型農(nóng)作制構(gòu)建技術(shù)。重點(diǎn)開(kāi)展種植-加工、種植-養(yǎng)殖及種植-養(yǎng)殖一體化和規(guī)范化農(nóng)作制模式與技術(shù)支撐研究,建立與國(guó)際接軌的試驗(yàn)示范基地,將理論與技術(shù)研究、生產(chǎn)示范、產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建起區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)作制雛形。三是資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)性農(nóng)作制。以節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥農(nóng)作制度為核心,通過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)、集成、示范、推廣等措施,改革傳統(tǒng)資源高耗低效農(nóng)作制度,構(gòu)建新型資源節(jié)約和生態(tài)安全的農(nóng)作制度。四是保護(hù)性農(nóng)作制。以保護(hù)性種植技術(shù)和保護(hù)性耕作技術(shù)為主體,探索建立適宜不同區(qū)域的保護(hù)性農(nóng)作制,逐步與國(guó)際上近年來(lái)積極倡導(dǎo)的保護(hù)性農(nóng)業(yè)接軌。五是防災(zāi)減災(zāi)農(nóng)作制。針對(duì)我國(guó)大陸性季風(fēng)性氣候的旱、澇災(zāi)害頻繁的特點(diǎn),研究探索趨利避害、防災(zāi)減災(zāi)的品種選擇、種植模式和作物布局調(diào)整技術(shù),提高農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)能力。
(五)農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)
我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)研究的任務(wù)還十分艱巨,必須在以下幾方面大力加強(qiáng):一是在氣候變化農(nóng)業(yè)影響與適應(yīng)對(duì)策領(lǐng)域,開(kāi)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域溫室氣體減排技術(shù)研發(fā)與潛力評(píng)估,開(kāi)發(fā)推廣農(nóng)業(yè)領(lǐng)域適應(yīng)氣候變化的技術(shù)和措施,加強(qiáng)氣候變化農(nóng)業(yè)影響與適應(yīng)綜合評(píng)估研究,研究高效實(shí)用型農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害調(diào)控技術(shù);二是在農(nóng)業(yè)污染控制領(lǐng)域,要調(diào)查摸清我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染物排放消納特征與入湖入河負(fù)荷,抓緊制定我國(guó)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)清單;三是在產(chǎn)地環(huán)境保護(hù)與修復(fù)領(lǐng)域,盡快開(kāi)展產(chǎn)地環(huán)境分區(qū)分類管理研究和產(chǎn)地環(huán)境調(diào)控機(jī)理與途徑研究;四是在農(nóng)業(yè)環(huán)境工程領(lǐng)域,開(kāi)展植物工廠關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),并構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系,同時(shí)加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖源頭減排和防控技術(shù)研究;五是在農(nóng)業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域,抓緊建立氣候變化與農(nóng)業(yè)影響的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),加快天氣指數(shù)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)產(chǎn)品研發(fā)。
(六)農(nóng)業(yè)信息學(xué)
發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),對(duì)農(nóng)業(yè)信息學(xué)具有重要的戰(zhàn)略需求,主要體現(xiàn)在:一是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和協(xié)同化的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)提供支撐;二是農(nóng)業(yè)高效現(xiàn)代化生產(chǎn)需要精準(zhǔn)化技術(shù)和智能化技術(shù)進(jìn)行武裝;三是農(nóng)業(yè)自然資源和災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警需要數(shù)字技術(shù)提供手段;四是農(nóng)業(yè)高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有賴于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的推進(jìn);五是大規(guī)模農(nóng)業(yè)研究活動(dòng)和復(fù)雜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)優(yōu)化需要構(gòu)建虛擬化研究平臺(tái)。圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的信息化需求,一方面,需要豐富和完善農(nóng)業(yè)信息學(xué)科學(xué)理論和方法體系;另一方面,需要凝練學(xué)科重點(diǎn)研究領(lǐng)域及優(yōu)先發(fā)展方向,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)推廣和應(yīng)用。
圍繞國(guó)家的戰(zhàn)略需求,我國(guó)農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科未來(lái)幾年發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先發(fā)展方向?yàn)椋恨r(nóng)業(yè)信息學(xué)科基礎(chǔ)條件建設(shè)和完善、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)用化、智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械和裝備開(kāi)發(fā)、海量農(nóng)業(yè)信息智能處理、面向“三農(nóng)”的低成本信息服務(wù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)與示范等。農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)將成為農(nóng)學(xué)信息學(xué)未來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)和焦點(diǎn),傳感器的發(fā)展將大幅提高信息采集能力,云計(jì)算技術(shù)將推動(dòng)農(nóng)業(yè)信息處理服務(wù)的新革命,IPv6應(yīng)用發(fā)展指日可待、物聯(lián)網(wǎng)迅速崛起,智能服務(wù)技術(shù)將使農(nóng)業(yè)信息無(wú)所不在、無(wú)所不能,農(nóng)業(yè)信息智能服務(wù)技術(shù)將有力促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)改造和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)。
(七)農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工學(xué)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先方向,從糧油加工、果蔬加工、畜產(chǎn)品加工、水產(chǎn)加工、采后保鮮等方面分別闡述如下:
1. 在糧油加工方面:糧油資源高效利用是糧油加工學(xué)科方向發(fā)展的優(yōu)先方向。一是強(qiáng)化原料配置技術(shù)、原料預(yù)處理技術(shù)、科學(xué)加工方法、質(zhì)量控制體系技術(shù),加強(qiáng)糧食主食品精準(zhǔn)化環(huán)節(jié)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究;二是大力開(kāi)展特色雜糧清潔加工技術(shù)裝備及方便化食品產(chǎn)業(yè)化加工關(guān)鍵技術(shù)的研究;三是開(kāi)發(fā)利用特種油料,生產(chǎn)調(diào)和油及功能性油脂;四是充分開(kāi)發(fā)利用糧油加工中的副產(chǎn)品。
2. 在果蔬加工方面:屬于朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),國(guó)際上正在快速發(fā)展。其重點(diǎn)研究方向?yàn)樵掀贩N專用化研究、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化研究、加工裝備智能化研究、資源利用高效化研究、質(zhì)量控制體系標(biāo)準(zhǔn)化研究。
3. 在畜產(chǎn)品加工方面:要進(jìn)一步加強(qiáng)與畜產(chǎn)品加工有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究,盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)。在肉制品方面,發(fā)展冷卻肉、中式制品為主,適當(dāng)發(fā)展西式低溫肉制品。應(yīng)加強(qiáng)生物技術(shù)方面如高檔發(fā)酵制品核心關(guān)鍵技術(shù)生物發(fā)酵劑和生物防腐劑研究,基因診斷與生物傳感技術(shù)用于質(zhì)量安全控制的研究;應(yīng)加強(qiáng)信息化技術(shù)如智能化、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)可視化或虛擬技術(shù)等的研究;加強(qiáng)加工過(guò)程中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)、低碳技術(shù)研究等。
4. 在水產(chǎn)加工方面:推進(jìn)淡水魚(yú)、貝類、中上層魚(yú)類、藻類加工體系的建立,積極發(fā)展高營(yíng)養(yǎng)、低脂肪、無(wú)公害、環(huán)保型水產(chǎn)食品。發(fā)展水產(chǎn)品精深加工,開(kāi)發(fā)高檔新產(chǎn)品、復(fù)合制品和水生生物保健品等高附加值產(chǎn)品。重點(diǎn)做好淡水魚(yú)類、海水中上層魚(yú)類加工綜合利用、貝類凈化加工等的基地和配套冷鏈設(shè)施建設(shè)。
5. 在采后保鮮方面:大力完善倉(cāng)儲(chǔ)、交通運(yùn)輸、配送、批發(fā)和零售等為一體的流通保鮮系統(tǒng),研究推廣節(jié)能、高效、低成本和無(wú)污染的保鮮新技術(shù),開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的技術(shù)和設(shè)施,建立冷凍冷藏產(chǎn)品加工配送中心,推進(jìn)集約化共同配送。
(八)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)
農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)未來(lái)幾年發(fā)展的戰(zhàn)略需求、重點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先發(fā)展方向如下:一是農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)形成機(jī)理、風(fēng)險(xiǎn)污染物污染、積累機(jī)制研究。如主要農(nóng)產(chǎn)品生化組分代謝運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律及與籽粒品質(zhì)形成的內(nèi)在機(jī)理研究。二是農(nóng)產(chǎn)品安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警技術(shù)研究與應(yīng)用。開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品中重要化學(xué)污染物的劑量-反應(yīng)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)研究,暴露評(píng)估方法優(yōu)化與風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵因子研究以及農(nóng)產(chǎn)品安全性風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(RI)研究。三是智能型數(shù)字化高通量定量快速檢測(cè)技術(shù)體系研究與應(yīng)用。包括基于選擇性功能材料的高效前處理技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全快速檢測(cè)技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品中主要化學(xué)性有害物質(zhì)及代謝物的確證檢測(cè)技術(shù)等研究與應(yīng)用。四是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系建立與完善。包括我國(guó)農(nóng)獸藥殘留準(zhǔn)許列表體系的創(chuàng)建、基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的農(nóng)獸藥殘留等污染物限量標(biāo)準(zhǔn)制定模式研究、特色小宗作物農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則與殘留限量標(biāo)準(zhǔn)研究、畜禽產(chǎn)品和飼料農(nóng)藥殘留消解轉(zhuǎn)化行為及其限量標(biāo)準(zhǔn)研究和種植業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)地主要污染物限量標(biāo)準(zhǔn)與安全評(píng)價(jià)分類技術(shù)研究。五是開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源技術(shù)和真假識(shí)別技術(shù)研究及推廣應(yīng)用,為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全市場(chǎng)監(jiān)管和身份鑒定提供技術(shù)支撐。
(九)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)
未來(lái)幾年,結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民的實(shí)際,農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃的重點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先發(fā)展方向如下:
一是農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量培育關(guān)鍵技術(shù)研究。包括基礎(chǔ)研究、高新技術(shù)研究、共性及關(guān)鍵技術(shù)研究、技術(shù)中試及工程化產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)區(qū)域示范研究等方面。二是農(nóng)業(yè)水資源高效利用與調(diào)控理論與技術(shù)研究。在加強(qiáng)節(jié)水高效理論基礎(chǔ)研究的同時(shí),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)節(jié)水技術(shù)全面升級(jí)、設(shè)備與產(chǎn)品全面更新?lián)Q代、現(xiàn)代高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的有機(jī)融合,重點(diǎn)開(kāi)展作物高效用水研究、土壤水資源高效利用研究、雨水集蓄利用研究、農(nóng)業(yè)水資源高效管理研究等方面的研究。三是氣候變化農(nóng)業(yè)影響機(jī)理與適應(yīng)對(duì)策研究。包括研究全球氣候變化背景下我國(guó)農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)水分、熱量資源時(shí)空格局演變趨勢(shì),研究氣候變化介導(dǎo)的我國(guó)農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害和非生物災(zāi)害的發(fā)生、演變趨勢(shì)和流行規(guī)律,研究氣候變化對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)種植制度、空間格局和生產(chǎn)布局的影響機(jī)理,研究極端天氣氣候事件與農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理等方面。四是農(nóng)業(yè)微生物資源開(kāi)發(fā)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究。包括農(nóng)業(yè)微生物資源基礎(chǔ)研究與重要功能微生物挖掘和評(píng)價(jià)、功能微生物農(nóng)田行為研究與農(nóng)用微生物制劑產(chǎn)品創(chuàng)制、農(nóng)田污染阻控與有機(jī)廢棄物微生物轉(zhuǎn)化利用研究等方面。五是植物養(yǎng)分轉(zhuǎn)化原理與農(nóng)業(yè)肥料開(kāi)發(fā)研究。包括養(yǎng)分高效的作物品種選育、農(nóng)田可持續(xù)利用高效施肥技術(shù)、環(huán)境友好的緩/控釋肥料研制、功能有機(jī)肥開(kāi)發(fā)、建立農(nóng)田土壤養(yǎng)分信息化管理決策系統(tǒng)和精準(zhǔn)施肥技術(shù)體系、新型肥料研制等方面。六是農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用技術(shù)研究。包括農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的管理和決策支持研究、農(nóng)業(yè)廢棄物高效利用的前沿技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究、農(nóng)業(yè)廢棄物高值化利用實(shí)用技術(shù)組合與模式研究、農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用與節(jié)能減排技術(shù)研究等方面。七是農(nóng)業(yè)資源“地-空-天”一體化遙感監(jiān)測(cè)研究。包括農(nóng)業(yè)遙感基礎(chǔ)研究、農(nóng)業(yè)定量遙感研究與應(yīng)用、以及遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和數(shù)字農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用研究等方面。八是農(nóng)業(yè)區(qū)劃理論和應(yīng)用研究。要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)區(qū)劃基礎(chǔ)理論與方法、農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測(cè)管理與利用、農(nóng)業(yè)區(qū)劃與區(qū)域布局、區(qū)域農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略與規(guī)劃等方面的研究。
五、政策建議
加強(qiáng)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然戰(zhàn)略選擇。一是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、加快新農(nóng)村建設(shè)步伐,為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)支撐;二是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,可以促進(jìn)分支學(xué)科發(fā)、加快成果轉(zhuǎn)化進(jìn)程,為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力奠定科學(xué)基礎(chǔ);三是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,可以有效防控農(nóng)業(yè)污染問(wèn)題、提高資源利用效率,為人口資源環(huán)境問(wèn)題提供優(yōu)化路徑;四是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收目標(biāo),為糧食安全和食物安全提供保障措施。
鑒于發(fā)展基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的戰(zhàn)略需求,要從政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化等多方面,構(gòu)建有利于基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展的體制機(jī)制。當(dāng)前,我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,我們要按照“自主創(chuàng)新,重點(diǎn)跨越,支撐發(fā)展,引領(lǐng)未來(lái)”要求,緊密聯(lián)系我國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民實(shí)際,進(jìn)一步深化科技體制改革,完善機(jī)構(gòu)、隊(duì)伍、人才、條件建設(shè),加強(qiáng)國(guó)際合作和交流,積極促進(jìn)我國(guó)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展上臺(tái)階、上水平。
?。ㄒ唬┘涌旄母锊椒ィ晟苹A(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的體制機(jī)制 要結(jié)合我國(guó)目前所處的以工促農(nóng)、以城帶鄉(xiāng)特定歷史階段,按照發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和建設(shè)中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的總體要求,針對(duì)現(xiàn)行的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)不適應(yīng)國(guó)家需求和國(guó)際發(fā)展新趨勢(shì)的狀況,必須加快改革和發(fā)展,強(qiáng)化開(kāi)放、流通、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,加大科技體制改革力度,構(gòu)建既適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)又符合基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科自身規(guī)律的新型國(guó)家創(chuàng)新體制。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究要以國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)、研究型高等農(nóng)業(yè)院校和中國(guó)科學(xué)院相關(guān)科研機(jī)構(gòu)為主體,適當(dāng)吸收有優(yōu)勢(shì)、有特色省級(jí)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)參與,通過(guò)人才分流、組合、優(yōu)化,建立起學(xué)科齊全、布局合理、精干高效的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究體制;創(chuàng)造穩(wěn)定、寬松的人才發(fā)展環(huán)境,建立開(kāi)放、流動(dòng)、競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)作的農(nóng)業(yè)科技運(yùn)行機(jī)制;通過(guò)政策引導(dǎo)和經(jīng)費(fèi)支持,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究和戰(zhàn)略高技術(shù)研究,逐步形成國(guó)家新型的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的科研體制。
?。ǘ┡囵B(yǎng)人才隊(duì)伍,提升基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的創(chuàng)新能力 科技創(chuàng)新,關(guān)鍵在人才?;A(chǔ)農(nóng)學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè),特別是一個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的形成,不是一朝一夕的事情,而是一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。創(chuàng)新型人才和隊(duì)伍建設(shè),不僅要強(qiáng)調(diào)個(gè)體,更要重視團(tuán)隊(duì),要“涌現(xiàn)出一批具有世界水平的科學(xué)家和研究團(tuán)隊(duì)”。我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的發(fā)展,必須有一支適應(yīng)當(dāng)代農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)前沿性研究、高水平精干的研究隊(duì)伍。要采取各種綜合措施,加速造就一批學(xué)術(shù)帶頭人和科技骨干,從而建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、流動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、高效精干的國(guó)家基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究隊(duì)伍。這支隊(duì)伍以基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)及分支學(xué)科為主體、相關(guān)學(xué)科人員參加的優(yōu)秀群體,集中以中青年為骨干的尖子人才和學(xué)術(shù)帶頭人、領(lǐng)軍人物,以及引進(jìn)的國(guó)外留學(xué)有成專家和優(yōu)秀境外專家、學(xué)者,所組建的一支高水平農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究隊(duì)伍。
科學(xué)研究的本質(zhì)是創(chuàng)新,創(chuàng)新的實(shí)踐要依靠人才。隨著世界各國(guó)綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)從對(duì)自然資源和市場(chǎng)資源的爭(zhēng)奪,拓展到對(duì)知識(shí)資源和人力資源的爭(zhēng)奪,加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的意義比以往任何時(shí)候都更加重大。要始終堅(jiān)持“在創(chuàng)新實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才、在創(chuàng)新活動(dòng)中培育人才、在創(chuàng)新事業(yè)中凝聚人才”的基本原則,下決心以提高創(chuàng)新能力和弘揚(yáng)科學(xué)精神為核心,加快培育和造就一批具有世界前沿水平的優(yōu)秀科學(xué)家,特別是抓緊培養(yǎng)造就一批中青年高級(jí)專家?;A(chǔ)研究是培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才的搖籃,要注重在在科研項(xiàng)目的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)人才,培養(yǎng)人才;要針對(duì)目前基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展向宏觀、微觀兩個(gè)方向快速發(fā)展的實(shí)際,注重從綜合型大學(xué)選拔人才、吸收人才,同時(shí)也要注重從國(guó)外引進(jìn)優(yōu)秀人才。
(三)加大投入力度,夯實(shí)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科的發(fā)展基礎(chǔ) 資金投入是開(kāi)展基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新人才、更新儀器設(shè)備的物質(zhì)保障和必要條件。離開(kāi)了穩(wěn)定、持續(xù)的資金投入,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木。我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究資金投入的差距明顯。要牢固樹(shù)立支持基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究就是投資未來(lái)農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略理念。要正確處理好農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的關(guān)系,統(tǒng)籌配置科技經(jīng)費(fèi),穩(wěn)步加大基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的支持力度,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)研究的協(xié)調(diào)發(fā)展。
針對(duì)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究周期長(zhǎng)、地域性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)大、公益性的特點(diǎn),應(yīng)建立財(cái)政扶持為主的投入機(jī)制,財(cái)政投入的比重應(yīng)逐年提高直至接近或達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平,基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究投入增長(zhǎng)率應(yīng)高于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率。農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究占整個(gè)農(nóng)業(yè)科研投入比例,應(yīng)從大幅度提高,以夯實(shí)農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展基礎(chǔ)。同時(shí),國(guó)家各項(xiàng)科技計(jì)劃也應(yīng)向農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究?jī)A斜,建議國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)應(yīng)設(shè)立農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科專項(xiàng)基金,撥出專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),加大支持力度。
農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究需要先進(jìn)設(shè)備和試驗(yàn)手段作為支撐。由于投入較少,我國(guó)農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)的儀器設(shè)備比較陳舊、不配套,亟待補(bǔ)充和更新。在現(xiàn)行財(cái)政狀況的條件下,建議采取重點(diǎn)裝備的政策。在國(guó)家農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)、研究型高等農(nóng)業(yè)院校和少數(shù)省級(jí)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu),分期分批建設(shè)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究及分支學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)代化試驗(yàn)基地,建設(shè)土壤、水、生物資源、環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng),配備先進(jìn)儀器設(shè)備和必要的基礎(chǔ)設(shè)施,努力改善和提高農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究條件。
?。ㄋ模?qiáng)化合作交流,提高基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科的國(guó)際地位 面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易一體化的新形勢(shì),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的國(guó)際合作與交流成為至關(guān)重要的問(wèn)題,已經(jīng)成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步、促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑。必須跟蹤世界科技發(fā)展前沿,利用世界科學(xué)技術(shù)的最新成就,推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的發(fā)展。要理性面對(duì)我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,積極參與并分享人類基礎(chǔ)研究的成果和貢獻(xiàn)。要實(shí)施“走出去”和“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”相結(jié)合戰(zhàn)略,進(jìn)一步擴(kuò)大國(guó)際學(xué)術(shù)和人才交流,提升我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的自主創(chuàng)新能力。建議加強(qiáng)全國(guó)農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)信息共享工作,建立國(guó)內(nèi)外信息交流網(wǎng)絡(luò)。要全方位地開(kāi)展國(guó)際科技合作,充分利用我國(guó)對(duì)外開(kāi)放的有利條件,擴(kuò)大多種形式的國(guó)際和地區(qū)科技合作與交流,要鼓勵(lì)科研院所、高等院校與海外研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或研究開(kāi)發(fā)中心;支持在雙邊、多邊科技合作協(xié)議框架下,實(shí)施國(guó)際合作項(xiàng)目。要支持科學(xué)家參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)活動(dòng),積極主動(dòng)參與國(guó)際大科學(xué)工程和國(guó)際學(xué)術(shù)組織,支持我國(guó)科學(xué)家和科研機(jī)構(gòu)參與或牽頭組織國(guó)際和區(qū)域性大科學(xué)工程,支持我國(guó)科學(xué)家在重要國(guó)際學(xué)術(shù)組織中擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)。
(五)營(yíng)造發(fā)展氛圍,保障基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展的可持續(xù)性 基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究不僅需要良好的政策、機(jī)制、投入等方面的保障,更需要一個(gè)寬松的、自由的人文環(huán)境。針對(duì)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀和問(wèn)題,建議創(chuàng)造良好的外部環(huán)境,確保農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究計(jì)劃、項(xiàng)目的穩(wěn)定性和連續(xù)性;發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主,倡導(dǎo)“百家爭(zhēng)鳴,百花齊放”,鼓勵(lì)創(chuàng)新學(xué)術(shù)思想和自由探索精神;加強(qiáng)精神文明建設(shè),杜絕學(xué)術(shù)腐敗,樹(shù)立良好的科學(xué)道德和學(xué)風(fēng);弘揚(yáng)創(chuàng)新文化,提倡科學(xué)精神,營(yíng)造基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)研究的良好社會(huì)氛圍;改善科研人員生活待遇,穩(wěn)定農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究隊(duì)伍;改進(jìn)成果獎(jiǎng)勵(lì)政策,鼓勵(lì)跨學(xué)科協(xié)作研究。
參考文獻(xiàn)
[1] Ai P, Sun S, Zhao J, Fan X, et al. Two rice phosphate transporters, ORYsa;Pht1;2 and ORYsa;Pht1;6, have different functions and kinetic properties in uptake and translocation. The Plant Journal. 2009,57: 798-809.
[2] Alexander J S and Emilio Rodríguez-C. International trade and the global pipeline of new GM corps, Nature Biotechnology. 2010, 28(1):23-25.
[3] Antunes MD, Dandlen S, Cavaco AM, et al. Effects of post harvest application of 1-MCP and postcutting dip treatment on the quality and nutritional properties of fresh-cut kiwifruit[J] Agric Food Chem, 2010,58(10):6173-6181.
[4] Dai, Y, et al. Increased expression of MAP KINASE KINASE7 causes deficiency in polar auxin transport and leads to plant architectural abnormality in Arabidopsis. Plant Cell, 2006,18(2):308-20.
[5] FAO. Guidlines for the conduct of a training course in farming systems development. Rome, 1994.32:259.
[6] Giorgos M. Next generation classifiers: focusing on integration frameworks. Photogram metric Engineering & Remote Sensing, 2008,74(10):1178-1180.
[7] Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009, ISSSA Briefs, 2009: 226
[8] Guo J, Liu X, Zhang Y, et al. Significant acidification in major Chinese croplands. Science. 2010,327:1008-1010.
[9] Hoffert M I, Caldeira K, Benford O, et al. Advanced technology paths to global climate stability: energy for a greenhouse planet. Science, 2002, 11(5595):981-987.
[10] http://www.cnhubei.com/xwzt/2010zt/zjyshs/zjyzxbd/201003/t1031946.shtml.
[11] http://www.moa.gov.cn/ztzl/zjyqwgz/zjyxwbd/201007/t20100719_1601861.htm.
[12] Huang, S., et al., The genome of the cucumber, Cucumis sativus L. Nat Genet, 2009. 41(12):1275-81.
[13] J. Dixon, A. Gulliver and D. Gibbon. Global farming systems study: Challenges and priorities to 2030. Rome:FAO,2001.
[14] Ju X, Xing G, Chen X, et al. Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems. Proceedings of National Academy of Sciences USA.2009,106: 3041-3046.
[15] Kim S J, Hahn E J, Heo J W, et al. Effects of LEDs on net photosynthetic rate, growth and leaf stomata of chrysanthemum plantlets in vitro. Scientia Horticulturae, 2004,101:143-151.
[16] Li L, Li S, Sun J, et al. Diversity enhances agricultural productivity via rhizosphere phosphorus facilitation on phosphorus-deficient soils. Proceedings of National Academy of Sciences USA. 2007,104:11192-11196.
[17] Lu Y, R Conrad. In situ stable isotope probing of methanogenic archaea in the rice rhizosphere. Science. 2005,309:1088-1090.
[18] Luo, A., et al., EUI1, encoding a putative cytochrome P450 monooxygenase, regulates internode elongation by modulating gibberellin responses in rice. Plant Cell Physiol, 2006,47(2):181-91.
[19] Ma, H., et al., Fine mapping and in silicon isolation of the EUI1 gene controlling upper internodes elongation in rice. Plant Mol Biol, 2006. 60(1):87-94.
[20] Melillo J M, Steudler P A, Aber J D, et al. Soil warming and carbon-cycle feedbacks to the climate system. Science, 2002, 12(5601): 2173-2176.
[21] Norman, D.W. Norman, F.D. Siebert, T.D. et al. The farming systems approach to development and appropriate technology generation. Rome: FAO, 1995.
[22] Rodoni L, Casadei N, Concellón A, et al. Effect of short-term ozone treatments on tomato (Solanum lycopersicum L.) fruit quality and cell wall degradation[J].Agric Food Chem, 2010,58(1):594-9.
[23] S. FOUNTAS AND S. BLACKMORE. Farmer Experience with Precision Agriculture in Denmark and the US Eastern Corn Belt. Precision Agriculture, 2005,6:121–141.
[24] Wang, L., et al., Rolling circle amplification-mediated hairpin RNA (RMHR) library construction in plants. Nucleic Acids Res, 2008,36(22):149.
[25] Wedin D A, Tilman D. Influence of nitrogen loading and species composition on the carbon balance of grasslands. Science, 1996, 12(5 293): 1 720-1 723.
[26] Wei, G., et al., A transcriptomic analysis of super hybrid rice LYP9 and its parents. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009,106(19):7695-701.
[27] Yan X, Liao H, Beebe S E, et al. QTL mapping of root hair and acid exudation traits and their relationship to phosphorus uptake in common bean. Plant and Soil, 2004,265: 17-29.
[28] Yi K, Wu Z, Zhou J, et al.OsPTF1, a novel transcription factor involved in tolerance to phosphate starvation in rice. Plant Physiology, 2005,138:2087-2096.
[29] Zhao D Shen, L Fan B, Yu M Zheng, et al. Ethylene and cold participate in the regulation of LeCBF1 gene expression in post harvest tomato fruits FEBS Lett 2009 583(20): 3329-34.
[30] Zhao X J, Hilliard L R, Tan W H. A rapid bioassay for single bacterial cell quantization using bioconjugated nanoparticles. PNAS, 2004, 101(42): 15027-15032.
[31] Zhu, Y., et al., ELONGATED UPPERMOST INTERNODE encodes a cytochrome P450 monooxygenase that deoxidizes gibberellins in a novel deactivation reaction in rice. Plant Cell, 2006. 18(2):442-56.
[32] 曹衛(wèi)星.農(nóng)業(yè)信息學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.
[33] 陳阜,任天志.中國(guó)農(nóng)作制戰(zhàn)略優(yōu)先序[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2010.
[34] 陳錫文,鄧楠等.中國(guó)食品安全戰(zhàn)略研究[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[35] 陳至立.加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究 增強(qiáng)國(guó)家創(chuàng)新能力[J].中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué),2005(1):3-5.
[36] 程津培.基礎(chǔ)科學(xué)至關(guān)重要:新時(shí)期加強(qiáng)我國(guó)基礎(chǔ)研究的意義及對(duì)策[J].中國(guó)軟科學(xué),2004(5):1-4.
[37] 鄧瑛,涂曉明.食品中農(nóng)藥和獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀[J].首都公共衛(wèi)生,2007,1(4):166-168.
[38] 丁一匯.IPCC第二次氣候變化科學(xué)評(píng)估報(bào)告的主要科學(xué)成果和問(wèn)題[J].地球科學(xué)進(jìn)展,1997,12(20):158-163.
[39] 馮鋒,張福鎖,楊新泉.植物營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展與展望[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2000:229-233.
[40] 高祥照.我國(guó)測(cè)土配方施肥進(jìn)展情況與發(fā)展方向[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2008,29(1):7-9.
[41] 葛毅強(qiáng),陳穎,張振華,等.我國(guó)果蔬加工業(yè)發(fā)展之管見(jiàn)[J].食品科學(xué),2005(7):270-274.
[42] 郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,1997.
[43] 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等.食品工業(yè)“十一五”發(fā)展綱要[R].2006年10月19.
[44] 國(guó)家農(nóng)業(yè)圖書(shū)館工程開(kāi)工典禮隆重舉行:http://aii.caas.net.cn/Z_Show.asp?ArticleID=1156.
[45] 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)工程與材料科學(xué)部.學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告—水利科學(xué)與海洋科學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2007.
[46] 胡美英,鐘國(guó)華,高燕.一種毒死蜱農(nóng)藥降解菌、其菌劑和制備方法.申請(qǐng)?zhí)? CN200810215259.2,公開(kāi)號(hào): CN101469313.
[47] 胡躍高.20世紀(jì)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)進(jìn)展[M].濟(jì)南:山東教育出版社,2004.
[48] 黃大昉.農(nóng)業(yè)綜合科技.當(dāng)代世界農(nóng)業(yè)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,284-287.
[49] 黃雪蓮,于新,馬永全.蓄冷技術(shù)在果蔬保鮮中的研究與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào),2010,23(2): 67-71.
[50] 黃瑛,馬婧昳.一種微能耗的食品保鮮器.申請(qǐng)?zhí)?CN200820155735.1,公開(kāi)號(hào): CN201360524.
[51] 家蠶全基因組框架圖[J].蠶學(xué)通迅,2008,28(4):1-16
[52] 江夏,張毅,趙永平,等.希望田野上的斑斕畫(huà)卷——探尋中國(guó)特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路[N].人民日?qǐng)?bào),2010-11-18.
[53] 金攀.“物聯(lián)網(wǎng)”在設(shè)施農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù),2010(5):40-41.
[54] 康紹忠,馬孝義,韓克敏,等.21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)水土工程[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,1999,17(1):1-6.
[55] 科技部.“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“現(xiàn)代農(nóng)村信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”課題申請(qǐng)指南(內(nèi)部材料).
[56] 科技部農(nóng)村與社會(huì)發(fā)展司,中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展中心.中國(guó)農(nóng)村科技發(fā)展報(bào)告[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2002,2003,2004.
[57] 科技部農(nóng)村與社會(huì)發(fā)展司,中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展中心.2004中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展報(bào)告[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.
[58] 科學(xué)時(shí)報(bào):中國(guó)蛋白質(zhì)組學(xué)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[N/OL],2010-11-29;http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2010/11/239064.html
[59] 孔繁濤.基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].中國(guó)科技論壇,2007(7):100-104.
[60] 黎其萬(wàn).農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)科建設(shè)和發(fā)展的思考與探索[J].農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2007(6):14-16.
[61] 李琳.土壤質(zhì)量和國(guó)家糧食安全[J].農(nóng)業(yè)考古,2006(6):277-208.
[62] 李培武.農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)學(xué)科發(fā)展的思考[J].農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2007(5):10-12.
[63] 李瑞國(guó),苗朝華.現(xiàn)代動(dòng)物生物技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景[J].生物技術(shù)通報(bào),2010,8:82-87
[64] 李曉青.農(nóng)業(yè)水資源問(wèn)題與高效利用[J].甘肅農(nóng)業(yè),2007(7):59-60.
[65] 林而達(dá).氣候變化與農(nóng)業(yè)——最新的研究成果與政策考慮[J].地學(xué)前緣,1997,4(1-2):221-226
[66] 劉巽浩,高旺盛,陳阜,等.農(nóng)作學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2005.
[67] 劉巽浩,陳阜.中國(guó)農(nóng)作制[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[68] 盧良恕.21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù).世界科技技術(shù)與發(fā)展-院士論壇.1996,3:10-16
[69] 盧良恕.21世紀(jì)我國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望[J].食品工業(yè)科技,2001(1):6-10.
[70] 盧良恕.農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1993.
[71] 陸景陵.植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2003
[72] 馬鈴薯基因組序列框架圖全球發(fā)布[J].生物學(xué)通報(bào),2009,44(10):47.
[73] 牛盾.1978—2003年國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)農(nóng)業(yè)科技成果匯編[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.
[74] 農(nóng)產(chǎn)品加工重大關(guān)鍵技術(shù)篩選研究報(bào)告編委會(huì).農(nóng)產(chǎn)品加工重大關(guān)鍵技術(shù)篩選研究報(bào)告[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[75] 秦儉,袁聯(lián)偉.我國(guó)家蠶基因組的最新研究[J].蠶業(yè)科學(xué),2010,36(1):0115-0119
[76] 任軍,邊秀芝,郭金瑞.我國(guó)肥料研究領(lǐng)域的新進(jìn)展[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,32(3): 28-31.
[77] 石玉林,盧良恕.中國(guó)農(nóng)業(yè)需水與節(jié)水農(nóng)業(yè)高效建設(shè)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.
[78] 孫九林.農(nóng)業(yè)信息工程的理論、方法和應(yīng)用[J].中國(guó)工程科,2000(3): 87-91.
[79] 孫九林.信息化農(nóng)業(yè)總論[M].中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2001.
[80] 孫九林.資源信息學(xué)的發(fā)展與展望[J].資源科學(xué),2005,27(3):2-8.
[81] 孫鐵珩,周啟星,李培軍.污染生態(tài)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2001:314.
[82] 孫忠富,杜克明,尹首一.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)與農(nóng)業(yè)應(yīng)用展望[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2010(5):5-8,21.
[83] 唐華俊,吳文斌,楊鵬,等.農(nóng)作物空間格局遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(14):2879-2888.
[84] 田志林,孫建勛.農(nóng)業(yè)水資源高效利用與管理[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2010(3):29-30.
[85] 汪永華,陳北光,蘇志堯.物種多樣性研究進(jìn)展[J].生態(tài)科學(xué),2000,19(3):50-54.
[86] 王燦發(fā).論我國(guó)環(huán)境管理體制立法存在的問(wèn)題及其完善途徑[M].政法論壇,2003,21(4):50-58.
[87] 王宏廣.中國(guó)耕作制度70年[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[88] 王強(qiáng),高春先.食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題及全程控制[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,16(5):247-253.
[89] 王強(qiáng).淺談農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)評(píng)價(jià)的學(xué)科建設(shè)和機(jī)構(gòu)管理[J].農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2007(5):13-14.
[90] 王人潮等.農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科與農(nóng)業(yè)信息技術(shù)[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[91] 王文生.將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于“三農(nóng)”領(lǐng)域[J].農(nóng)村工作通訊,2010(9):47.
[92] 王錫昌.2006年、2007年、2008年中國(guó)水產(chǎn)食品加工業(yè)的發(fā)展 中國(guó)食品工業(yè)與科技發(fā)展報(bào)告[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2007,2008,2009.
[93] 王興華,曹彥波,馬雋,等.農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)與安全快速檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)展[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2006(1):121-123.
[94] 王毅.國(guó)際新一代對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2005,20(9):980-989.
[95] 王志學(xué),信乃詮.世界農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)科技發(fā)展概況[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.
[96] 吳平,印莉萍,張立平,等.植物營(yíng)養(yǎng)分子生理學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2001.
[97] 武士威,李光哲,李娜,等.天然表面活性果蔬清洗劑及其制備方法.申請(qǐng)?zhí)? CN200910012352.8,公開(kāi)號(hào): CN101613640.
[98] 信乃詮,許世衛(wèi),孔繁濤.我國(guó)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].前沿科學(xué),2008(3):9-18.
[99] 信乃詮,許世衛(wèi).國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)科技體制調(diào)研報(bào)告[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006:5.
[100] 信乃詮.不同農(nóng)業(yè)系統(tǒng)國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)科技成果的比較研究[J].農(nóng)業(yè)科技管理,2006,25(3):1-5.
[101] 信乃詮.科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005.
[102] 熊運(yùn)章,康紹忠.中國(guó)農(nóng)業(yè)水土工程學(xué)科及其發(fā)展預(yù)測(cè)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),1996,12(4):6-9.
[103] 許建中,李英能,李遠(yuǎn)華.農(nóng)田水利科技新進(jìn)展[J].中國(guó)水利.2004(9):35-38.
[104] 許世衛(wèi),李哲敏.法國(guó)、荷蘭農(nóng)業(yè)科研體制及其啟示[J].科學(xué)管理研究,2005,6.
[105] 許世衛(wèi),信乃詮.當(dāng)代世界農(nóng)業(yè)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2010.
[106] 許世衛(wèi).中國(guó)食物發(fā)展與區(qū)域比較研究[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[107] 許世衛(wèi).農(nóng)業(yè)信息學(xué)學(xué)科進(jìn)展與展望[A].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息科技創(chuàng)新與學(xué)科發(fā)展大會(huì)論文匯編[C].2007.
[108] 許世衛(wèi).中國(guó)食物發(fā)展與區(qū)域比較研究[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[109] 嚴(yán)小龍,張福鎖.植物營(yíng)養(yǎng)遺傳學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1997.
[110] 楊金忠.農(nóng)田水利學(xué)科發(fā)展[A].水利學(xué)科發(fā)展報(bào)告:2007—2008[C].北京:科學(xué)出版社,2007.
[111] 楊鵬,吳文斌,周清波,等.基于光譜反射信息的作物單產(chǎn)估測(cè)模型研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(10):262-268.
[112] 葉志華.推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略思考[J].農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2009(6):7-10.
[113] 尹澄清,毛戰(zhàn)坡.用生態(tài)工程技術(shù)控制農(nóng)村非點(diǎn)源水污染[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002,13(2):229-232.
[114] 張寶文.新階段中國(guó)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.
[115] 張福鎖,巨曉棠.對(duì)我國(guó)持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展中氮肥管理與環(huán)境問(wèn)題的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].土壤學(xué)報(bào),2002,39:41-55.
[116] 張慶芳.果蔬有機(jī)磷和菊酯類農(nóng)藥殘留的輻射降解及產(chǎn)物特性研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2009.
[117] 張仁堂,潘紅艷,谷端銀.新型保溫材料在現(xiàn)代果蔬物流中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2010(6):40-44.
[118] 張維理,徐愛(ài)國(guó),冀宏杰,Kolbe H.中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染形勢(shì)估計(jì)及控制對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(7):1026-1033.
[119] 張永茂,頡敏華,田世龍,等.納米硅基氧化物(SiOx)保鮮果蠟研究與開(kāi)發(fā)[J].技術(shù)裝備,2010(6):42-46.
[120] 趙春江.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究與實(shí)踐[M].科學(xué)出版社,1999.
[121] 趙其國(guó).第18屆國(guó)際土壤學(xué)大會(huì)綜述[J].土壤,2007,39(1):11.
[122] 趙其國(guó).土壤科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].土壤,2009,41(5):681-688.
[123] 中國(guó)工程院信息與電子工程學(xué)部.中國(guó)信息化持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2007.
[124] 中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì),中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì).2006—2007農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)科發(fā)展報(bào)告(基礎(chǔ)農(nóng)學(xué))[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2007.
[125] 中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì).2006—2016年食品行業(yè)科技發(fā)展綱要[R].2006年5月19日.
[126] 中國(guó)至2050年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖[M].北京:科學(xué)出版社,2009.
[127] 中國(guó)至2050年信息科技發(fā)展路線圖[M].北京:科學(xué)出版社,2009.
[128] 中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院新聞辦公室.中國(guó)的食品質(zhì)量安全狀況白皮書(shū)[R].2007年8月17日.
[129] 周德慶,李曉川.我國(guó)水產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題與對(duì)策[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2004(2):3-5.
[130] 周光宏.畜產(chǎn)品加工學(xué)[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2002.
[131] 周啟星.世界農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)研究動(dòng)態(tài)與展望[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006,25(1):1-6.
[132] 周志鑫,吳志剛,季艷.空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].中國(guó)工程科學(xué),2008,10(6):28-32.
[133] 朱禎.轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2010,12(2):9-16.
[134] 祝鈞,蘇醒,張曉娟.納米包裝材料在果蔬保鮮中的應(yīng)用[J].食品科學(xué),2008,12.
撰稿人:許世衛(wèi) 孔繁濤 王全輝

