农业科技现代化的新发展技巧及意义

　　现在农业现代化发展的措施有哪些方面，在农业科技应用中所需要的手段有哪些，又该如何去加强对农业科技的运用及发展呢?本文从美国农业发展的教训以及对现代农业发展趋势等方面做了详细的介绍，也知道了我国农业现代化的发展方向等。本文选自《农业科学研究》,《农业科学研究》创刊于1980年，曾用刊名：(宁夏农学院学报;宁夏大学学报(农业科学版))季刊，A4，公开发行。本刊以反映我院科研成果为主，集学术性、实用性于一刊，系大农业综合性刊物。本刊主要刊登农学、林学、园艺、畜牧、兽医、农业经济、农田水利、草业科学、食品科学、生物科学及有关基础科学等方面的学术论文、研究报告、专题综述、应用技术及简报、简讯等。可供有关专业的教学、科研、农业技术管理人员、农业行政管理干部、有关企业人员和大专院校师生阅读参考。

　　摘要：由于未来人们保健意识的加强,对食物品质的要求也随之提高。未来对食物的要求,首先必须符合“干净”和“营养”的标准。所谓“干净”,是指食物不用化肥、农药生产,不用人工防腐剂、染色剂,不经辐射处理。所谓“营养”,是指食物不但保存了最大营养价值,而且不经过长途运输,必须成熟后采收,保持一流鲜度。为了满足上述一系列的严格要求,农产品就必须当地生产、当地消费。

　　关键词：农业现代化,科技发展,农业技术

　　Abstract: due to the increased awareness of future people care, increases to the requirement of food quality. Future demand for food, you must meet the criteria of "clean" and "nutrition". "Clean", refers to the food without fertilizer, pesticide production, no artificial preservatives, stain, without radiation treatment. "Nutrition", refers to the nutritional value of food not only preserved the largest and don't go a long way, must be mature after harvest, maintained first-class freshness. In order to meet the above a series of strict requirements, must be local production, local consumption of agricultural products.

　　Key words: agricultural modernization, the development of science and technology, agricultural technology

　　一、美国农业发展的教训

　　以世界上农业最发达的美国为例,美国农业具有很高的劳动生产率。但是到20世纪80年代,人们发现以美国为典型的农业发展模式越发显示出其存在的问题及危机。

　　美国现代化农业生产模式和工业生产十分相似,即投入一定数量的物质和技术,产出一定数量的农产品。有的美国生态学家认为这种农业生产方式和采矿作业十分相似,即从土地中榨取、剥夺而且带来破坏;以长期和未来的损害换取短期和眼前的利益。建立在农业机械化和农业化学化这两大支柱上的农业现代化,基本上成为工业生产的一个变种,因而发生在工业生产中的污染、损害生态环境的现象,也都在现代化农业中出现;由于农业生产空间广袤,因而造成了更大的危害。其主要问题是:

　　农业现代化的本质也就是科学技术化。未来农业将是以现代科技及其应用技术装备起来的崭新产业。农业的发展大体经历原始农业、传统农业和现代化农业三个阶段。原始农业主要靠大自然的恩赐,传统农业以经验为基础,现代化农业则是依靠科学技术。

　　(一)破坏土壤,加速地力衰竭 土壤是有“生命”的物体,如果使用得当,土壤会愈来愈肥沃;反之,会愈来愈衰竭。美国现代化农业大面积的连年单作,大量使用化肥、除草剂,加上长期的机械耕作,造成了严重的土壤流失现象。美国每年流失的土壤,高达31亿吨。美国衣阿华州的土壤原来十分肥沃,经过长期的现代化农业的运作,损失了一半的表土。平均来说,衣阿华州农民每生产一蒲式耳(每蒲式耳为35.238升)的玉米,要流失一蒲式耳的表土,种植大豆损失表土更多。美国中西部一带农田的表土,早年深达6英尺,是世界上罕有的肥沃土壤,目前表土只剩下6寸,其余的,都在冲刷过程中流失。据专家估计,美国由于土壤流失造成直接和间接的经济损失,每年超过400亿美元。虽然50多年来,美国一直努力防止土壤冲刷,每年用于这方面的费用高达10亿美元以上,但是,由于现代化农业造成土壤破坏的根源没有消除,因此,一切治标措施都收效不大。

　　(二)减少了遗传的多样性不论在作物和家畜方面都是如此。美国式的现代化农业往往只使用少数的几个品种,而过去的传统农业则使用众多的本地品种。减少遗传的多样性,对于农业生产是很危险的,因为一旦病虫害爆发,由于品种的单一可能全军覆没。1970年美国玉米叶枯病,使全美15%的玉米产区颗粒无收,就是因为所有种子都是来自一个易感叶枯病的品种。

　　(三)大量消耗能源,能源利用率低美国现代化农业是典型的“能源集约农业”,美国每人一年中消费的食物,是用1吨汽油生产的,如果全世界各国都采用这种能源集约农业生产方式,那么占全球目前消耗量50%的汽油要用来生产食物,全球的石油储备在15年内就要告罄。

　　美国现代化农业生产,不但大量消耗不能再生的能源,而且能源的利用率极低。中国、印尼、缅甸等亚洲国家传统的农业生产方式,用0.05—0.1卡的热量,可以生产1卡热量的食物;而美国现代化农业则需0.2—0.5卡的热量,才能生产1卡热量的玉米、大豆、花生等等。美国人吃1罐只有270卡热量的罐头玉米,是用2800卡热量生产的。

　　(四)大量使用化肥和化学农药,造成环境污染 例如,美国衣阿华州大泉盆地(Big Spring Basin)从1958年至1983年这25年中,地下水中的硝酸盐浓度增加了3倍,这是大量施用化肥的结果。美国31个州存在着化肥污染地下水的问题。

　　大量使用化学农药,对于农业工人的健康也造成直接的危害。美国农业工人伤亡率仅次于建筑业、采矿业,被列为三大危险行业之一。

　　(五)美国现代的养畜业,特别是肉牛饲养业,对生态环境造成很大的破坏 美国的肉牛饲养主要集中在13个州,有42000处肉牛育肥场;其中200处最大的肉牛育肥场,集中了美国肉牛总数的50%左右。鉴于高度集中饲养,厩肥处理十分困难,造成了很大的空中和地下水的污染。此外,高度集中饲养,用水量也十分集中,造成一些地区采水过量,水源日趋枯竭。美国肉牛育肥场集中的中西部和西部各州,主要依靠横跨8个州、世界上一个最大的地下蓄水层供水,现在其中3个州的地下水已开采了一半,如此长期不断采水,蓄水层早晚有枯竭之虞。美国现代化大规模集中饲养肉牛,不得不用多种化学药物防治疾病和刺激生长。例如,组织代谢类固醇可以使肉牛增生5%一20%,提高饲料利用率5%—12%,增加瘦肉率15%—25%,因此被广泛地采用。美国全国肉牛育肥场中,95%以上使用各种生长激素;1988年,全美的肉牛饲养场用了1500万磅的抗生素作为饲料添加剂。而人类食用了化学药物生产的肉类,对健康是不利的。

　　美国农业部也曾承认:“美国农业生产效率很高,但是所付出的巨大代价,是当初没有充分意识到的。美国农业现代化给社会、环境和健康带来的问题,应当予以足够的重视。”

　　对于美国现代化农业暴露出的种种问题,经过有关方面多年的探索,认为唯一解决问题的对策是,逐渐恢复过去以生态系统渗入农业生产中的方式,也就是逐步推行“低投入可持续农业”(Lowinput Sustainable agriculture,简称“Lisa”-“丽莎”)的生产方式。具体内容是:第一,充分将固氮技术和生物防治方法运用到农业生产过程中;第二,减少使用化肥和化学农药;第三,有效地利用植物和动物内部生物学和遗传学的潜力;第四,将种植业和养畜业最优化地结合起来;第五,注意节约和保存土壤、水、能源和生物学资源,等等。

　　二、现代农业发展趋势

　　(一)综台运用高新技术发展智力农业“丽莎”的生产方式提出后,不但美国各级政府有关部门十分重视,拨出专款作为研究和试验费用;并且在国家农业学术馆中,设立“丽莎情报中心”传播研究成果。不少大学和学术研究机构对“丽莎”也进行了大量的研究和试验。人们认识到时代愈进步、科学愈发达,农业生产就愈需要智力来运作。农业未来学家预测,目前太旱、太碱、太瘦、太湿的土地,将来都可以通过特殊先进技术,转变为良田沃野。以色列已经在过去一些无法耕作的土地上,利用滴灌技术栽培柑桔等各种作物,就是明证。

　　目前我国在运用高新技术改造传统农业的技术路线方面,必须注意到我国农业技术结构的现状和农村经济的条件,技术路线的执行应能促进技术结构的优化。在技术结构上,我们应建立多元复合型的农业技术结构;在技术路线上,应选择以生物技术、有机技术为导向,以工程技术为辅的综合型农业技术路线。在综合发展中突出重点,抓住农业技术创新向高新技术方向发展的突破点,积极稳妥地推进农业技术创新和农业产业化。

　　BR> (二)大力发展精细农业 采用精细形态生产方式的原因,首先是土地、水、能源等自然资源日益医乏,为了经济地利用各种有限资源,只能采取四大密集:技术密集、劳力密集、资金密集和生态密集的手段。其次,运用精细形态的生产方式,可以在过去不能或很难从事农业生产的土地或空间进行生产。例如,干旱缺水、山地陡坡、盐渍滩涂乃至沼泽荒漠地区,都可以用水栽法转变为生产基地。水栽法不用土地,而是用营养液,在控制环境的条件下进行生产。这样,不但延长了生产季节,也扩大了生产的空间。中东一些炎热、干旱、缺水的地区,过去不能生产新鲜的蔬菜,目前已经用水栽法解决了问题。第三,发展中国家在工业化过程中,如果采用精细形态的农业生产方式,创造出高科技、高收入的农业,就一定会吸引青年扎根农村,使农村成为真正大有可为的广阔天地。第四,精细形态的农业,在交通方便、风光秀丽的地区,只要稍加装备、经营,就可以成为观光农业和休闲农业中心。这样,既可增加收入、促进农产品销售,又可以让城市居民领略田园风光;牧歌情调。

　　(三)信息农业方兴未艾当代世界正在由工业化时期进入信息化时代。以计算机多媒体技术、光纤和通信卫星技术为特征的信息化浪潮正在席卷全球。同样,现代信息技术也正在向农业领域渗透,形成信息农业。信息农业的基本特征可概括为:农业基础装备信息化、农业技术操作全面自动化、农业经营管理信息网络化。信息农业又包括两个内容:一是农业信息化,二是农业信息产业化。

　　所谓农业信息化是社会信息化的一部分。它首先是一种社会经济形态,是农业经济发展到某一特定过程的概念描述。它不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术、遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。农业信息化又是传统农业发展到现代农业进而向信息农业演进的过程,表现为农业工具以手工操作或半机械化操作为基础到以知识技术和信息控制装备为基础的转变过程。

　　农业信息化有三个明显的特点:(1)农业信息技术在其他技术序列中优先发展;(2)信息资源在农业生产和农产品经营中的作用日益突出,农民更注意用信息指导生产和销售;(3)信息产业的发展很大程度上促进乡镇企业的发展,并优化农业内部结构。据某些预测标准,当一个国家信息产业在农业中的附加值达到或超过农业总产值的50%时,就认为农业实现了信息化。

　　所谓农业信息产业化,就是将农业信息的采集、加工、传递、反馈、服务等形成一个一体化的、以信息咨询为主的知识密集型产业,它是农村社会化服务中新兴的独立的第三产业,是农村社会、经济发展的必然趋势。农业信息产业化是发展一优两高农业的需要,是农民进入市场的需要,是推进农村社会化服务的需要,是农业信息部门转变职能、自我发展的需要,是农村经济发展的必然趋势。

　　计算机应用于农业生产中,可以及时准确预报病虫害的发生期和发生量,做到及时防治,既节省农药,又减少粮食损失。计算机在饲料配制、优化施肥、作物产量预报、渔业捕捞以及农业经济结构优化等方面,都能发挥作用。利用遥感技术调查农业资源,预报自然灾害,也有速度快、效率高的特点。准确的气象预报也是农业生产中不可缺少的,气象卫星起着重要作用。

　　我国是一个农业大国,将计算机软件技术应用到农业领域,将具有重大的经济效益和社会效益。在发达国家农业信息化的影响下,我国从80年代以来,开展了系统工程、数据库与信息系统、专家系统、决策支持系统、遥感技术RS、地理信息系统GIS以及全球定位系统GPS等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得许多重要成果,有些已达到国际先进水平。农业部1994年开始筹建的“中国农业信息网”现已初具规模,已有1000多个县入网。目前全国大部分省建立了农业信息中心,大多数县配备了微机用于信息管理。全国已建成了一些大型农业信息资源数据库、优化模拟模型、宏观决策支持系统、农业专家系统、计算机生产管理系统。应用遥感技术进行灾害预测预报与农业估产已取得显着效果。如北京市农林科学院作物所研究的“小麦管理计算机专家决策系统”可使小麦增产6%—25%,降低成本4%—8%,增加效益15%—30%;中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立的“中国北方草地草畜平衡动态监测系统”,使我国草地的资源管理由过去常规方法上百人10年完成的工作量只需7天即可完成,经3年运行,节约经费1669万元;中国科学院合肥智能所研究的“农业专家系统”能指导农民科学育种、栽培、施肥、防治病虫害、田间管理等,已在二十几个省市推广使用,增产粮食13.5亿公斤,棉花35万担,节肥34万吨。南京经济学院研制的“粮食预警预报系统”可显示我国1959—2020年期间粮食生产、消费的中长期趋势,并可提供对产销缺口进行平衡调整的几种可选方案。

　　节约农业资源是实施农业可持续发展的基础之一,是核心内容。农业资源,例如土壤、气候、植物和水等是广泛分布在地球表面、而且不断地变化的自然资源。要想合理利用农业资源就必须掌握它们的分布、性质及其利用的变化,并取得现时性资料,这用常规技术是无法实现的。科学实验已经证明,只有运用包括卫星遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、空间分析技术、模拟模型技术、网络技术和人工智能技术等综合的现代信息技术,建立农业资源信息系统,才有可能及时地为国民经济建设提供现时性的环境资料,并为领导或经营者提供决策咨询方案,以提高领导农业生产的主动性。据预测,利用全球定位系统、变量播种机和变量施肥机等,重大农业灾害的程度会得到较大程度的预防和控制,农民在每亩田的农活用工量可望从目前的10个左右降至1—2个,种子和化肥的使用量将减少30%—50%,产量却提高10%—30%,其结果必然是农民在轻松劳作的同时,得到更为丰厚的回报。

　　(四)生态农业大发展所谓生态农业,是指在农业生产中,以生态科学和原理为指导,利用动物、植物、微生物之间的相互依存关系,应用现代科学技术,保护、培植和充分利用自然资源,防止和减少环境污染,形成农林牧副渔良性循环,保持大农业稳定发展。

　　世界上所有国家都不同程度地存在着各种生态环境问题,人口的增加、工农业生产的发展,都加剧了问题的严重性。

　　英国着名经济学家Barbara Ward(1914—1981)很早以前就认为美国现代化农业的道路是行不通的。他对中国南方和东南亚一些国家,将种植水稻和养畜、养鱼结合,充分利用土地和生物资源,保持良好生态环境的作法十分欣赏,而且提出一个十分有价值的观点:“唯一能够生产足够粮食,满足日益增长的人口需要的方式,是将所有适合耕作的土地,实行双作和三作。”由此可见,中国长期以来实行的间作、套作、混作、轮作,施用粪肥、厩肥、绿肥,实行生物防治,充分利用土地,精耕细作等似乎落后,但是保证了农业长期持续发展的技术,实际上是先进的生产方式,应该作为今后实现农业现代化的一个主要战略方针。

　　为了创造一个生态平衡的农业,就必须抛弃原有的以大量消耗石油、化肥、化学农药为代表的农业现代化的模式,取而代之的是以遗传工程、生物技术为主的高技术方法。当今时代由于分子生物学和细

　　胞遗传工程等学科的飞快发展,在分子水平上探明生物机能已经成为可能。因此,人们对于利用生物遗传工程技术的研究成果解决农业生产领域中存在的诸多问题寄予很大希望。

　　遗传工程开始了人类首次涉足动植物机体内部的活动,通过改变基因结构,可以使植物生长得更好、产量更高,并具有内在的抗虫、抗病、抗逆、抗旱和自肥能力;也可以使作物更有效地进行光合作用。在动物方面,运用遗传工程,可以增加产量,提高品质,缩短生长期、妊娠期及增进家畜的各种性能。例如,将美洲驼和骆驼的基因互相移植,使新种具有两者的优点。

　　遗传工程还可以根据需要,使农牧产品产生某种特殊的品质(风味、色泽、酸甜度、营养价值等等)。科学家已经预见到,将来可以用遗传工程技术育成超级瘦肉型的肉猪、带有鹿肉风味(鹿肉在西方被视为野味之王)的牛肉。

　　人类目前主要粮食只有6种,科学家预见,到2025年,由于遗传工程的应用,可以增加到37种。这对于丰富人类食物的来源,解决人口不断增加、耕地日益减少的严峻问题,具有重大意义。

　　(五)都市型的工厂化农业日趋成熟自然农业最大的特点是靠天吃饭,其生产的状况受自然因素影响很大。21世纪,由于实现工厂化,通过运用先进科技,农业生产将摆脱或部分摆脱自然条件的制约。所谓工厂化农业,是指在“农业生产车间”(塑料薄膜大棚,玻璃温室等)内,借用阳光或人工灯光进行不间断地农业生产。有的人认为,这是根本改变传统农业的重要方向。

　　用现代科技装备的工厂化农业,集成了生物技术、信息技术、新材料技术、自动化控制技术和现代先进农艺等,其间作物的播种、生长、施肥、灌溉、环控等全过程都实现自动化,称得上是一个高水准的“种植工厂”。“种植工厂”可以通过对生物和环境的控制,使农业生产中的多种潜力得到充分发挥。首先,在自然或开放的条件下,水、肥、土、热等很难控制,“种植工厂”则可以充分发挥农业环境的有关潜能。其次,良好的“工厂环境”为生物潜力的发挥创造了条件,使农作物的有机物合成、转化和储存等效率大大提高,形状、味道和颜色良好。此外,“种植工厂”还能够很大程度地发掘作物生产的时空潜力:一方面,作物可种植时间得以延长,复种指数得以提高,部分或完全摆脱季节的限制,一些农作物可做到常年均衡供应;另一方面,对温度、光照、供水和营养的有效控制,使作物平面、垂直的生产空间得以拓展,有的立柱栽培技术可增加数倍产量。

　　农产品长途运输不但降低品质,还要大量消耗能源,造成大气乃至海洋的污染。不少农产品长途运输的包装材料,是不能“生物降解”的,造成了严重的环境问题。据美国环境保护局资料,从1963年到1971年,美国消费的食物,按重量不过增加2.3%,但是,食物运输过程的大、小包装材料,按重量却增加了33%和39%,这就是增加了长途运输的结果。

　　目前美国已经出现所谓“社区支持农业”(Community-Supported Agriculture)这种生产形态,就是企业将生产和消费在地区内结合起来,逐渐实现农产品的地区自给。

　　工厂化农业一般适于布局在都市的周围,所以也有“都市型农业”之称,因为“智能型农业工厂”不仅包括蔬菜、园艺花卉,还有畜禽、特种水产品生产以及微生物生产。由于都市有发达的信息、交通和完备的基础设备,加之都市庞大的消费需求,未来的智能型农业工厂必将云集在都市周边,成为都市经济的重要支柱。

　　按西方统计,“都市型农业”主要是指“健康农业”和“外食农业”。健康农业是指为都市居民提供安全、放心、健康、新鲜、高质量食品和为市民提供休息、体育活动、农业体验等的产业;外食农业是指盒饭、熟食、配菜以及餐饮、饭店、点心等专门为居民家庭自己不开伙、在外用餐而设立的产业。发达国家的农业产值和加工农产品产值相比,已经达到1:2以上,而我国则呈倒向比率,仅为1:0.4。因此,发展都市农业必须打破传统观念上的农业概念,发展大农业,使农业向第二、第三产业扩展、延伸。

　　综上所述,我国是个农业大国,在当今经济全球化的形势下,我们必须研究农业现代化的发展趋势,扬长避短,在做好基础工作的前提下,创造条件,大力发展智力农业、精细农业、信息农业、生态农业等,从而使我国农业尽快走上现代化的道路.

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文章名称： 农业科技现代化的新发展技巧及意义

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