“十二五”时期我国现代农业技术研究进展
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国家“十二五”科学和技术发展规划五、推进重点领域核心关键技术突破紧紧围绕我国产业转型升级和改善民生的重大需求,以突破重点领域核心关键技术和掌握自主知识产权为重点,引导产业链向高端延伸,为形成现代产业体系提供有力科技支撑,大力发展惠及民生的科学技术。
(一)加强农业农村科技创新按照在工业化、城镇化发展中同步推进农业现代化的要求,统筹城乡发展,提高农业现代化水平,改善农村民生,有效推动农业产业发展、农民增收和社会主义新农村建设。
加强农业关键技术突破和成果转化应用,为粮食单产年增长率达到0.8%提供科技支撑,保障国家粮食安全和农产品有效供给。
建立健全信息化、社会化农村科技服务体系和农业科技成果转化体系,建立一支20万人左右的科技特派员队伍,推进农业农村科技创新创业。
1.攻克农业和村镇发展的关键技术,促进现代农业发展和新农村建设继续推进粮食丰产科技工程。
加强农林动植物高产高效新品种创制,加快发展农作物种植技术、畜禽水产健康养殖技术、林业资源培育与利用技术、牧区畜牧业和草地保护技术、海洋农业技术等,保障主要农产品有效供给。
加强先进多功能农业装备、食品绿色和安全加工、农产品贮藏与物流、现代农用物资、生物质能源与生物质综合利用等技术研发,构建现代农业产业体系。
积极发展特色农业,加强农副产品高值化深加工及农产品质量安全控制技术研发,促进健康食品生产。
加快农林生态和循环农业技术的集成应用,发展节水农业,开展农业生境控制、污染农田修复利用、农林生态工程、农业重大灾害防控关键技术等研究,提高农业生态保护能力。
加强农村信息化、城镇化动态监测、村镇规划、土地节约利用与管护、农村饮水安全保障、宜居社区与安居住宅建设、农村清洁能源开发利用等科技工作,推进城镇化健康发展,加快改善农村人居环境。
2.提高农业科技成果转化应用能力,促进农业产业发展和农民增收把加强农业科技成果转化体系建设作为促进农业发展和农民增收的关键环节。
继续加强星火计划、农业科技成果转化资金、科技富民强县专项行动的实施,促进涉农科技型企业的健康发展,发挥龙头企业、合作社和大型种养户的示范带动作用。
科学谋划“十二五”农机化发展规划,促进农业发展方式转变“十二五”时期,是我市工业化、城镇化加速推进的重要时期,是传统农业向现代农业迈进的关键阶段,也是加快推进农业机械化发展转型升级的攻坚时期。
农村空心化、农业兼业化、农民老龄化的趋势日趋明显,迫切要求农业发展方式由粗放经营向集约化经营加快转变,要求农业生产方式由依赖和占用人力资源向依靠科学技术和现代农业装备加快转变。
在这一时期,农民对农业机械的需求越来越迫切,农业生产对机械化的依赖越来越明显,农业机械化在加快农业发展方式转变、建设现代农业中的支撑引领作用越来越突出。
因此如何科学谋划好杭州“十二五”农业机械化发展规划,提高农业装备水平、改善农业生产条件、增强农业综合生产能力,对加快推进我市农业现代化、促进农业转型升级和农民持续增收具有重大意义。
一、认真总结“十一五”时期农业机械化发展主要成效“十一五”期间,我市农机化工作在市委、市政府的正确领导下,紧紧围绕农业产业结构调整和都市农业发展要求,坚持“立足大农业,发展大农机,服务新农村”理念,解放思想,开拓创新,锐意进取,率先在全省实现了农业机械化发展由初级阶段向中级阶段的跨越,农业机械化发展呈现出了速度加快、质量提高、领域拓宽、机制完善的态势,为发展现代农业、建设社会主义新农村做出了应有的贡献。
1、农业机械装备水平增幅明显,装备结构进一步优化。
到2009年底,全市农机总动力达到322.32万千瓦,比2005年增加了 9.3%,全市农业机械原值38.59亿元,比2005年增加了38.3 %,处于全省首位;农业机械装备结构进一步优化,大中型、高性能、科技含量高、节能环保型农业机械发展迅速,5年新增农用拖拉机15560台,高性能联合收割机207台,水稻插秧机334台,油菜收获机械118台,植保机械10074台。
优势特色农业机械也得到快速发展。
五年新增茶叶加工机械159447台(套),各类设施大棚31664205平方米,冷藏保鲜库237700立方米,微喷滴灌设施3797套,应用面积10余万亩,水产养殖和畜禽养殖机械得到广泛应用。
现代农业科技发展现状与前沿动态一、现代农业与现代农业科技(一)现代农业1.现代农业的概念农业是最古老、最悠久的产业,也是永不衰退、不断推陈出新的母亲产业。
至今为止,农业大体上经历了以刀耕火种为标志的原始农业、以自给自足为标志的传统农业和各国正在进行的现代农业三个发展阶段。
现代农业正是继原始农业、传统农业之后的一个农业发展新阶段。
从世界范围看,传统农业向现代农业的转变,是在封建土地制度废除、资本主义商品经济开始萌芽,第一次产业革命和现代工业有了较大发展的基础上逐步实现的。
2007年的中央1号文件对现代农业给出这样的定义:用现代物质条件装备农业,用现代科学技术改造农业,用现代产业体系提升农业,用现代经营形式推进农业,用现代发展理念引领农业,用培养新型农民发展农业,提高农业水利化、机械化和信息化水平,提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率,提高农业素质、效益和竞争力。
2.现代农业的特征与传统农业相比,现代农业最本质的特征是科学化、市场化。
具体表现在五个方面:一是现代农业商品化,突破了传统农业的自足性。
传统农业长期处在封闭低效、自给半自给状态,难以发挥资源优势和区位优势。
现代农业实现了商品化,农产品贸易国内外流通,有利于资源的合理利用、先进科学技术的推广应用、优质农产品标准化生产和现代管理手段的运用。
二是现代农业的工业化,突破了传统农业的自然性。
打破了传统农业自然经济状态,走出了农业工业化的道路,用现代科学技术,现代物质手段武装改造提升农业,从而大大增强农业快速发展和抗御风险能力。
三是现代农业的产业化,突破了传统农业的封闭性。
改变了传统农业单兵挺进,就农业抓农业的工作路径,打破了农业仅仅或主要从事初级农产品原料生产的有限性,实现了种养加、产供销、贸工农一体的产业化生产,农业的内涵得到了拓展,农业的链条得到了不断延伸,使得农工商的结合更加紧密。
四是现代农业的一体化,突破了传统农业的分割性。
传统农业组织管理手段明显表现为部门分割、管理交叉、服务落后,具有相当的局限性。
现代农业技术发展方向与应用研究一、现代农业技术的发展趋势随着科技的不断发展,现代农业技术的应用也在不断提高,以下是现代农业技术发展的几个趋势:1.智能化。
农业机器人,智能化无人驾驶技术的出现促进了农业生产的智能化。
2.无人化。
为提高农业生产效率和质量,提高劳动生产率,农业领域将越来越依赖无人机、智能传感器等技术进行全面覆盖。
3.绿色化。
现代农业技术趋向绿色、环保、可持续,高效生产方式的广泛推广。
4.生态化。
为了保护自然环境,提高农产品的质量和安全性,农业领域将推行“生态化种植”,有效减少广泛使用的肥料、农药等。
5.信息化。
利用信息技术,建立农业大数据平台,实现农业生产的数字化、智能化和科学化。
二、现代农业技术的应用研究领域现代农业技术应用已经涉及广泛,但以下几个领域还需进行深入研究:1.土壤改良技术。
土壤作为农业生产的重要基础,通过改良土壤质量、保持土地生产能力等方面提高土地的生产力。
2.优质品种研发。
通过合理的品种的选择、优化培育技术等途径,在保证生产量的同时,提高农产品的品质、口感和营养价值,满足现代人对健康食品的追求。
3.农业水文监测研究。
由于人工用水对农田产生重大影响,通过监测和科学管理水资源,提高农业生产的效率,避免浪费。
4.病虫害防治技术研究。
病虫害是严重危害农业生产的问题,研发有效的防治技术,提高作物的抗病性和免疫力,减少防治成本。
5.绿色化种植技术。
生态化种植技术研究,通过合理地管理土地、肥料和水资源等,以减轻环境压力和促进健康农业生产。
三、现代农业技术的应用案例1.水肥一体化技术。
将“量”、“质”相结合,实现水肥资源的“节约、效益、环保”,降低了农民的生产成本,提高了农民的收益。
2.无人机应用于种植业。
通过无人机比人手更高效、更准确地、大面积地完成对植物的监测、调查、养护和喷洒农药等,在某些区域有广泛应用。
3.光在线监测技术。
通过光在线监测设备,随时了解作物的生长情况,科学制定种植计划,提高了作物的产量、品质,控制疫病。
中华人民共和国农业部农业综合开发“十二五”发展规划【山东天诚国土规划大讲堂。
全国第一个专业的推广规划、设计、评估、测量等专业的公益课堂】农业综合开发是指中央政府为保护、支持农业发展,改善农业生产基本条件,优化农业和农村经济结构,提高农业综合生产能力和综合效益,设立专项资金对农业资源进行综合开发利用的活动。
农业综合开发标志标志及其含义:“ACD”是农业综合开发的英文缩写:Agricultural Comprehensive Development图型含义:(山水田林路综合治理)1、周边四个三角形代表山地(山丘资源);2、中间一滴水代表水利设施(节水灌溉);3、中间田字格代表农田整治(格田成方);4、周边四棵树代表林业措施(农田林网);5、田的十字线代表机耕道路(四通八达)。
农业部农业综合开发“十二五”发展规划(一)指导思想以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,按照党的十七届三中全会精神,认真落实市委十一届十一次全体(扩大)会议精神和“三抓三上”工作要求,着力加强农业基础设施建设,稳步提高农业综合生产能力;因地制宜地采取综合措施,进行田水路林的综合治理,同时,积极扶持农业产业化经营,促进粮食稳定增产和农民稳定增收,进一步调整完善运行机制,强化科学管理,不断提高农业综合开发工作水平。
(二)基本原则1、坚持统筹规划、突出重点的原则,科学制定高标准农田建设示范工程中长期规划和年度计划。
2、坚持科学布局、典型示范的原则,打造一批精品工程,实现典型引路,积极稳妥地推进高标准农田建设示范工程工作。
3、坚持集中连片、规模开发的原则,采取“集中力量,重点投入,连片开发”的治理方式,加大规模开发力度,力争治理一片,成效一片,致富一方。
(三)计划目标1、开发治理耕地8万亩(每年开发1.6万亩),完成投资10000万元,其中:省以上无偿资金投入8000万元(中央财政资金4800万元、省财政配套资金3200万元)。
“十二五”时期我国现代农业技术研究进展“十二五”时期是我国进入增长速度换档期、结构调整阵痛期和前期刺激政策消化期“三期叠加”的历史时期,也是“新型工业化、信息化、新型城镇化、农业现代化和绿色化”五化同步发展战略的关键时期。
新一轮全球科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,对以科技创新为核心的全面创新提出了更高的要求。
农业是国民经济的基础,我国农业面临着人均耕地少、农业结构不合理、产业化发展水平低、农业增产增收和农产品竞争压力增强、食品安全和生态安全问题突出等挑战。
为解决我国“三农”问题,满足新阶段现代农业和农村经济发展对农业高技术的重大需求,必须加大科技投入,提高农业科技水平,持续提高农业综合生产能力,加快建设现代农业的步伐。
在“十五”现代农业技术主题和相关专项的基础上,“十一五”期间,科技部在863计划中增设了现代农业技术领域(以下简称“863农业领域”)。
“十二五”以来,863农业领域以自主创新为核心,坚持“突破前沿技术、创制重大产品、培育新兴产业、引领现代农业”的基本思路,设立了植物分子设计与品种创制技术、动物分子与细胞工程育种技术、农业生物制剂创制技术、农业生物环境控制与修复技术、农林生物质高效转化技术、数字农业技术与装备、食品制造与安全技术7个主题,覆盖了《纲要》规定的全部农业领域的前沿技术和9个优先主题。
项目实施以来,共获得国家授权发明专利1150项、国外发明专利58项;制订国家标准30项,地方、行业标准165项;获得国审新品种32个,新产品、新装置481项,软件登记著作权206项;发表EI、SCI、ISPT收录论文7772篇;获得省部级以上科技成果奖励154项,其中国家级科技成果奖励24项(国家发明奖8项、科技进步奖16项);实现成果转让158项,成果产值15.44亿元。
相比“十一五”期间,国家财政对农业高技术研发领域的支持比重有了较大提高,但增幅仅为10.7%,远低于20%的预期;平均每个课题国拨经费的支持强度由“十一五”的197.3万元增加到了1034.7万元,增幅高达424.4%,表明课题集中度有了大幅度提高;大专院校、科研院所和企业承担国拨经费的比例分别为48.5%、39.3%和12.2%,与“十一五”的51.2%、41.4%和7.4%相比,大专院校和科研院所分别给企业让出了2.7%和2.1%的份额,由此可见“产、学、研”协同创新和企业作为创新主体的作用在农业前沿技术研发活动中日渐显现;团队人员以中青年科学家为主的中级职称人员比重有了较大幅度增加,人员学历构成有了较大提升和优化。
1、“十二五”期间国家863计划现代农业技术领域研究进展在各级责任主体的共同努力下,通过近5年的组织实施,863农业领域在技术创新、新品种培育、新产品/装备创制、人才培养、基地建设和企业培育等方面取得了一系列重要进展,攻克了一批前沿核心技术,创制了一批具有巨大市场应用价值的品种和产品,大幅度提升了我国农业高技术的自主创新能力与国际竞争力,为提高我国农业整体效益和资源利用率,实现农业的可持续发展,保障国家粮食安全、生态安全和食品安全提供了较好的高技术保障。
具体进展如下:1.1植物分子设计与品种创制亮点惊艳围绕单产提升、品质改良、抗逆广适、提升种业国际竞争力等重大需求,863农业领域不断突破了植物品种分子设计理论和关键技术,产量、品质、抗逆、养分水分高效利用等重要农艺性状基因克隆与调控网络解析取得持续进步,获得一批自主关键新基因,攻克一批前沿高新技术,完善了现代分子育种技术体系,创制了一批有重大应用价值的育种新材料和新品种,提升了现代种业自主创新能力。
比如,主要农作物强优势杂交种育种技术国际领先,水稻和小麦等主要农作物功能基因组学研究继续领跑世界,杂种优势利用、分子育种、染色体工程、细胞工程和空间诱变技术体系不断完善,继续引领了我国农作物生物育种技术的源头创新。
“Y 两优900”、“国稻6号”、“吉单558”、“郑麦366”、“中油杂11”等一批优质高产抗逆的超级稻、优质小麦、杂交玉米、抗虫棉、双低油菜等重大新品种创制和应用成效显著,绿色超级稻、林果花草和重要蔬菜新品种选育进展良好,两系法杂交水稻技术成为我国独创并拥有完全知识产权的重大科技成果等。
随着我国主要农作物的分子育种技术日趋完善,主要作物分子育种研究与应用总体处于国际先进水平,其中水稻分子育种最为突出,引领着作物分子育种发展方向,育种实践已产生显著社会、经济效益,支撑我国现代种业技术不断升级。
1.2畜禽、水产养殖动物全基因组分子选育等方面取得重大进展针对困扰畜禽、水产育种的核心关键技术和前沿技术体系开展研究,利用研发的新技术、新方法进行育种新材料的创制,使我国动物分子细胞育种技术水平得到明显改善,畜禽功能基因组研究获得多项原创性成果,海洋生物全基因组选育取得重大突破,大幅度提升了我国动物制种供种能力和核心竞争力。
比如,利用基因组重测序、转录物组测序、基因组甲基化、基因组选择等高通量分析技术,从基因组、表观组、转录组、蛋白质组等多个层次,对猪、牛、羊、鸡、家蚕、鱼、贝类等各物种的肌肉生长发育、脂肪沉积、肉质、繁殖和抗病性等重要经济性状进行了大规模、系统分析,挖掘了一批与优质性状形成相关的候选基因、调控通路和分子标记。
首次采用全基因组单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)芯片对猪、牛等种用家畜进行早期选种,从传统育种到全基因组选择,动物遗传育种进入新时代。
覆盖全基因组95%以上的鸭高质量序列精细图谱,及含300万个单核苷酸多态性、2960个复制片段的高密度结构变异图谱,给生物学家提供了首个雁形目鸟类和第一个禽流感病毒天然宿主的序列精细图谱,为家禽抗流感和水禽适应性进化分子机理研究翻开了新的一页,带动水禽功能基因组研究进入组学时代。
大黄鱼、半滑舌鳎、鲤鱼、牡蛎、贝类等水产基因组研究接连获得突破性进展,多次成功绘制了全球首个全基因组工作框架图;一批名贵海水养殖生物的苗种繁育技术取得重要突破,我国成为世界上第一家成功实现波纹唇鱼人工育苗的国家,并在大珠母贝大规格苗种培育技术上取得重大进展,年培育苗种可达5000余万粒。
无应激皮特兰品系种猪、“京粉2号”蛋鸡、“东海1号”大黄鱼、“中科2号”扇贝等40余个新品种(系),在生产实践中发挥了显著作用,使我国家畜、水产制种供种能力得到根本改善和提高,大幅度提升了我国畜牧水产业的核心竞争力,逐渐缓解了我国过分依赖进口种质的不利局面。
1.3农业生物制剂创制技术大幅提升,自主产品跻身国际市场围绕我国生物农药、生物兽药和绿色化药等新产品创制和产业化中的重大问题,突破了药物靶标发现、新药分子设计、新药物载体开发利用、药物源头微生物高通量筛选等一批前沿核心技术,创制了新型动物疫苗、生物兽药、生物杀虫剂、生物杀菌剂、生物调节剂、生物除草剂等一批新产品,整体提升了我国农业生物制剂发展水平。
成功研制的新型绿色农药跻身国际市场,甘蓝夜蛾核型多角体病毒可感染32种以上鳞翅目害虫,具有较高的杀虫率;顺硝烯氧桥杂环新烟碱类杀虫剂———环氧虫啶的创制是国际上首个报道的具有高杀虫活性的拮抗剂类小分子化合物。
研制高效、广谱、廉价、使用方便的新型细菌基因工程疫苗,为实现绿色、无公害养殖,为我国动物重大细菌性疾病的预防、控制和根除提供新的有效手段与途径。
动物疫病分子诊断技术研究与产品创制核心技术取得重大突破,重要畜禽病毒病和细菌病基因工程疫苗创制均取得突破性进展,首次筛选出免疫原性好、具有良好通用保护性的蛋白,研制出能同时预防猪链球菌病和副猪嗜血杆菌病的基因工程二联亚单位疫苗;结核病、狂犬病、禽流感、小反刍兽疫等重大动物疫病抗原、重组牛IFN-γ及其单克隆抗体制备关键技术平台建设取得重大进展。
在动植物生物反应器方面,家蚕生物反应器和水稻生物反应器正加快开展重组蛋白产品临床研究,血液因子动物生物反应器为产业化打好进一步的基础。
在农业微生态制剂与酶产品创制方面,在瑞氏木霉或毕赤酵母中表达了多种不同来源的内切纤维素酶基因、蛋白酶基因、脂肪酶基因和甘露聚糖酶基因;在降解菌株的分离和鉴定、农药降解代谢途径解析、农药降解相关酶基因克隆与表达等方面都取得了很好的进展。
1.4农业生境过程控制与修复技术支撑农业生态保护、循环农业等发展节水农业科技全面进步,建立了抗旱节水品种筛选技术,明确了作物生命需水控制过程,开发了系列产品;开发了农田水肥高效利用技术及产品,显著提高了农田水肥利用效率;研制了低能耗精量控制灌溉技术与产品,初步形成了具有我国自主知识产权的低能耗喷微灌技术体系。
立足于我国农业生物灾害可持续治理亟待解决的前沿核心技术问题,研究并建立基于分子识别和分子调控的农林有害生物分子检测和调控技术体系,形成并获得一批农林有害生物分子检测和调控的前沿技术、技术产品、发明专利和技术标准。
建立了农药、重金属污染物和新型污染物高通量检测及修复技术,提高我国农田重金属污染物检测技术水平;建立了农田有机物污染及退化控制与修复技术;建立了重要农林有害生物高通量分子检测技术;开发了农林有害生物系列分子调控技术;初步构建了作物生境过程耦合与调控技术。
在植物工厂控制技术方面取得突破,研制了节能光源和控制系统。
农业生境污染物的生物检测技术检测限达到国际农药残留检测限量标准,显著提高了我国快速准确检测多种重金属和农药污染物的技术水平,为保障我国粮食安全,保障农产品质量安全和生态安全,维护公众健康提供高技术支撑和储备,对于全面提升我国农林有害生物分子检测和调控的整体水平,抢占相关技术的战略制高点具有重要意义。
1.5生物质转化与炼制技术取得阶段性突破创新性的将能源植物育种、定向培育、新型生物燃料高效转化以及技术集成与示范成功链接起来,研发了一系列生物质转化、综合利用技术和联产联供体系,为生物能源产业化奠定了基础。
获得并已检测抗逆柳枝稷转基因株系30个,成功选育杂交芒草新品种多个,定向进化并获得了2种嗜热真菌热稳定高活性纤维素酶基因工程菌;突破或改进了能源草制备生物燃气、高活性纤维素酶复配技术和木质纤维素组合预处理、生物炭土壤改良、生物燃油乳化、生物燃油酚醛树脂胶合板制备、微米燃料破碎、生物质固定床气化等技术工艺10余套,在实验室和中试系统上贯通了木质纤维素水相制取生物航油技术路线,整体技术水平达到国际领先;搭建了能源草厌氧发酵、生物天然气脱硫、脱碳的气体净化等试验平台、生物油降酸提质、生物油重质组分催化加氢脱氧制备液体烷烃固定床、生物燃油乳化燃料应用实验的发动机等多套实验装置台架。
建成300立方米每天、500立方米每天能源草制备生物天然气示范工程、生物燃油乳化及发动机燃烧试验示范基地、10吨每天的生物燃油乳化燃料生产示范装置、生物炭土壤改良和第二代生物炭施播机验证基地、装源容量200万Ci(7.4×106Bq)的射线辐照处理装置、搭建纤维素乙醇高温发酵中试平台、生物质连续热解气化中试装置、5MW生物质固定气化发电系统集成等9个中试规模以上的示范工程或基地,开始建设300kg/h生物质裂解液化装置建设和示范、玉米秸秆青贮储存等2个中试示范基地。