生态农业技术体系研究与示范可行性报告

国家“十五”科技攻关重大专项生态农业技术体系研究与示范,可行性研究报告,一、项目摘要（重点）,项目针对我国农业发展中存在的生态环境和社会经济等方面的突出矛盾，紧紧围绕生态农业共性技术薄弱、生态农业产业技术集成不配套、生态农业产业化关键技术水平低和森林生态网络不健全四大难题， 以确保农产品质量安全和农业生态环境安全为重点； 以强化和改善农业生态环境为基础； 以提高农业综合效益和农产品市场竞争力为主攻目标； 开展生态农业关键技术和保障体系的科技攻关，并以此为突破口，建立支撑生态农业产业化发展的集成技术体系并做出示范。,项目通过生态农业关键技术产品（点）、产业集成技术（线）、区域生态农业环境控制技术与保障技术体系（面）三个层次的技术创新和经营管理机制创新，发挥“国家引导、地方推动、科技支持、企业主体、农民参与”的整体优势，开发优质无公害品牌农产品，培育和壮大生态农业产业和龙头企业，促进生产要素的优化组合和更高层次的生态经济良性循环，促进农业持续发展。 以技术-产业为主线,项目按生态农业共性关键技术、生态农业产业化技术、生态农业技术集成与产业化示范、森林生态四个技术层面，以面源污染控制、无公害农产品生产、生态农业保障体系为重点进行总体设计。项目设置课题17个，其中：生态农业共性技术 （含保障体系）3个课题，生态农业产业化技术3个课题，无公害农产品技术集成与产业化示范 8个课题（无公害蔬菜3个，无公害水果2个，无公害优质农作物3个），森林生态部分3个课题。,课题设置方案共性关键技术设3个课题： 课题01 农药污染控制技术研究 课题02 氮肥污染控制技术研究 课题06 区域生态农业技术规范与保障体系研究产业化技术设3个课题： 课题03 高效有机肥与缓释复合肥产业化技术研究与开发 课题04 环境友好型农药关键技术研究与产品开发 课题05 农产品和环境有害物质快速检测技术与设备生态农业技术集成与产业化示范设8个课题 课题0709 无公害蔬菜生产关键技术集成与产业化示范 课题1011 无公害水果生产关键技术集成与产业化示范 课题1214 无公害优质农作物生产关键技术集成与产业化示范森林生态设3个课题 课题1517 中国森林生态网络体系“点”“线”“面”的研究与示范,本项目20012003年总投资11825万元。其中：国家攻关拨款4425万元，地方政府和龙头企业根据不同的课题要求按1：2匹配（1：4），部门按1：1配套，累计配套7400万元。将形成1516项具有自主知识产权的科技成果，大幅度提高我国生态农业的技术水平，整体达到国际先进水平。技术成果在生产中应用，预计每年可产生直接经济效益56亿元，间接经济效益20亿元左右；可使农药和化肥等的投入减低20%左右，农业废弃物利用率达到70%以上，将有效控制农业生产自身的面源污染；技术成果的推广应用也将推动技术受益区农业科技进步，提高了农产品的市场竞争能力，有效地降低了农业生产风险，具有显著的社会效益。,食物环境经济一体化发展，生态农业产业化发展客观需求,产业化技术(点)生态肥料产业化生态农药产业化有害物质检测,共性技术(面)农药污染控制技术氮肥污染控制技术规范与保障体系,产业集成技术(线)无公害优质农作物无公害水果无公害蔬菜,森林生态网络点线面,关键技术产品技术企业,发展战略与政策法规区域模式与技术体系,生态农业产业无公害农产品,具有资源比较优势和市场竞争力的生态农业产品现阶段农业生产环境得到保护，长期得到恢复重建农业生产效益增加，农民收入提高,需求,技术,产出,效益,二、项目的意义和必要性 国内外现状和技术发展分析 市场需求分析,（一）项目意义和必要性（简）,发展生态农业对解决我国农业新阶段突出矛盾意义重大（三大挑战加入世）生态环境恶化严重制约着农业的可持续发展（两极加外源）实践证明生态农业是我国农业可持续发展的必然选择（恶化与50县 生态经济改善）生态农业技术是我国农业发展新阶段的优先技术选择（极化矫正）,（二）国内外现状和技术发展趋势,国外现状与技术发展国内现状与技术发展趋势存在的主要问题,发达国家在生态脆弱区基本建立起了生态农业产业化模式，在集约化农业主产区由高投入常规现代农业转向无公害农业、有机农业，发展趋势迅猛但规模有限。发展中国家 “绿色革命” 并未达到预期的目标，生态与经济的双重贫困依然存在，低投入持续农业在积极探索。在技术领域，农业废弃物的无害化和资源化、肥料控释、新型低污染农药和生物农药，病虫害综合防治、无公害农产品生产等技术储备多、成熟度高，已进入应用阶段。,1、国外现状和技术发展趋势,2、国内现状与技术发展趋势,总体：我国生态农业研究和实践始于八十年代初，在生态农业理论和方法方面进行了比较深入的探索，已有一定的技术储备，但一直没有进行系统的国家级农业科技攻关研究，总体上其科技水平还较低。规模化畜禽场粪污处理以堆沤和沼气利用为主，二次污染问题没有根本解决。作物秸秆处理以直接还田和秸秆饲料为主，但规模不大，秸秆处理在多熟种植区依然问题突出。面源污染的监测和控制刚刚起步，从源头控制和末端治理两个方面入手，污染的生物控制、生物和低残留高效农药、控释肥等方面有一定基础且发展势头较好。无公害农产品只在少数经济作物上有一定基础。,3、存在的主要问题,生态农业核心技术不过硬，产业化水平低，在短期内与常规技术竞争中处于不利地位 区域生态农业产业技术不配套 生态农业保障体系不健全,（三）市场需求分析,突发性生态环境问题强力推动生态农业技术的创新与应用全社会对无公害食品和良好生态环境的渴望成为生态农业发展的强大动力生态农业和无公害农产品将成为提高我国农产品国际市场竞争力的有效途径之一结构调整、西部开发、农业现代化建设呼唤生态农业产业的发展,三、项目的基础条件,（一）技术储备与项目基础,在专项技术、工程模式、区域规划设计等方面都有了一定的技术储备；在工程实施、技术示范、技术培训、政策法规和组织领导等方面也积累了一些经验；初步建立了不同区域的生态农业技术体系，其中对生态脆弱区进行了专门研究。 在农业废弃物利用、面源污染控制、有害物质监测与评估等技术领域开展了不少基础性的研究工作，有一些成熟的技术。近年来，实施了一批生态农业专（单）项研究，如山东桓台县、苏南地区和滇池周边地区进行系统的有关氮肥高效利用、污染防治试验研究和技术示范，中德“中国华北地区集约化农业的环境战略”技术合作项目等。,（二）研究队伍,以农业系统的5个生态农业县建设技术指导单位为主，在全国已经形成了一支实力雄厚的技术研究与工程设计队伍，并有高水平的中青年学术带头人。其中具有高级专业技术职称的1000多人中国农大、浙江农大、华南农大、中国农科院等高校和科研单位拥有生态学及其相关学科的硕士点、博士点和农业部及国家重点实验室，并与国外建立了合作研究关系一大批具有博士学位的中青年学术学头人已经成长起来。同时，中科院和林科院及部分省区有关研究单位也有一批专业人员从事生态农业技术研究,（三）生态农业建设管理体系,拥有一批生态农业典型（300县。2000点）建立了组织领导体系制定了一批生态农业县建设规划初步建立了相关法规及规章制度 建立了专家咨询机构,四、项目攻关总体目标 实施年限 具体考核指标 年度计划安排,（一）总体目标（思路-重点）,本项目针对我国高度集约化农区和生态脆弱区农业发展中存在的生态环境和社会经济等方面的突出矛盾，紧紧围绕生态农业共性技术薄弱、产业技术不配套、技术集成水平低和森林生态网络不健全四大难题以确保农产品质量安全和农业生态环境安全为重点，以提高农业综合效益和农产品市场竞争力为主攻目标，开展生态农业关键技术和保障体系的科技攻关，并以此为突破口，建立支撑生态农业产业化发展的集成技术体系并做出示范。 技术-产业（不仅是环境）为主线,项目通过生态农业关键技术创新、生态模式和技术集成创新、生态农业产业化经营管理机制创新以技术经济和生态经济一体化为纽带，发挥“国家引导、地方推动、企业拉动、农民参与”的整体优势建立2个生态农业关键技术示范区，形成8个不同类型生态农业主导产业技术集成体系和示范样板扶持和培育生态农业龙头企业，开发名牌无公害农产品，促进生产要素的优化组合和更高层次的生态、经济良性循环，逐步为解决我国生态环境安全和食品环境质量安全奠定科技基础，提供技术支撑，带动我国农业生产持续发展。,3年内力争实现如下阶段目标(重点）：1、在面源污染控制等生态农业共性技术和产业化关键技术的开发方面要有56项突破。2、建立不同类型生态农业产业模式和技术集成体系，形成8个无公害农产品生产基地，扶持和培育45个生态型农业龙头企业。3、建立生态农业保障体系，形成具有可操作性的区域生态农业系统不同层次诊断、监测、评估、设计、调控体系；建立无公害农产品生产监控体系；建立区域生态农业管理和龙头企业经营的高效运行机制和决策支持系统。4、项目研究的关键技术接近国际先进水平，生态农业模式和技术集成达到国际领先水平,（二）考核指标（简明）,面源污染控制与无公害生产技术中心区农用化学品投入降低25%30%，农用化学品残留降低55%以上；示范区分别为20%25%和45%以上。中心区秸秆和畜禽粪便无害化处理和资源化利用率达到85%以上，示范区达到75%以上。,产业化关键技术 高效有机肥和缓释肥开发 形成0.5、1.0、2.0万吨高效有机肥、配套液体有机肥和有机无机复合肥生产技术、工艺和配套设备，分别建立中试厂；研制一套年产1万吨自控缓释专用肥的技术和中试装置，形成年产10套设备的生产能力；制订出自控缓释专用肥的生产技术规程、质量检测技术规范、企业生产标准；定型8个自控缓释专用肥品种。,环境友好型农药开发 研制23种新型生物杀虫剂、23种生物杀菌剂，申请技术发明专利35项；获得具有增效作用的增效细菌或其它生物增效剂23种，提高控害效果20%以上；研究保护剂12种，延长田间药效时间20%以上，申请技术发明专利24项；确定实用新剂型加工工艺，通过田间药效试验和新产品的安全性评价，35个新产品申请农药注册登记。,有害物质快速检测技术与设备 建立一整套农产品及环境有害物质快速检测新技术，形成一套有害物质检测的技术规范和标准，开发配套仪器与设备35种，有害物质检出率达到90%以上，准确率达到95%以上。,生态农业主导产业技术经济指标中心区农用化学品投入降低35%以上，农用化学品残留降低65%以上；示范区农业主导产业总产值占全区农业总产值提高1015个百分点，生态农业龙头企业总产值占全区农业总产值比重提高1015个百分点；中心区主要农产品生产经济效益提高25%30%；示范区达标无公害农产品占农产品总量的70%以上；项目完成后中心区和示范区比同类常规农业区的人均收入分别累计高出25%和20%以上。,森林生态技术经济指标建立典型的试验示范城市11个左右；建立各种类型的试验示范区（站、点）16个左右；提出中国森林生态网络体系“点”、“线”、“面”建设的技术体系，造林成活率达90%，保存率达85%，特殊困难立地造林成活率达80%，保存率达70%。建立城市主要绿化材料和森林生态效益监测与评价指标体系，分别提出中国森林生态网络体系“线”和“面”的建设模式1520个和2030个；提出森林生态效益监测与评价指标体系；分别建立中国森林生态网络体系“点”、“线”、“面”的信息管理系统个1套。,（三）实施年限及年度计划安排,2001年：关键技术研究主要进行方案制定和探索试验，区域研究进行系统产业结构和典型模式分析与实地技术试验研究。2002年：关键技术课题重点进行试验研究和初步示范；区域生态农业技术重点进行单项技术研究和示范，部分关键技术要有所突破。2003年：进行补充性试验，重点进行技术集成和示范，形成一定规模样板。,五、项目的主要研究内容 课题设置方案 承担单位的选择方式,（一）主要研究内容（简明）1、农药污染控制技术研究,提高农药利用率对靶施药技术 农药残留微生物降解关键技术应用研究 提升农田自然调控生物灾害能力技术研究与示范 增强作物抗病性技术研究 环境友好型病虫害防治技术配套设备田间应用研究,2、氮肥污染控制技术研究,区域性养分管理技术精确化施肥调控技术氮肥在土壤中的转化与调控途径研究水肥一体化生产技术及示范,3、高效有机肥与缓释复合肥产业化技术研究与开发,有机肥和有机无机复混肥关键技术研究与产品开发生物活性有机无机复合浓缩液肥开发研究利用秸秆开发生物有机肥技术研究年产1万吨控释肥的中试设备的研制 控释专用肥系列品种的开发与生产,4、环境友好型农药关键技术研究与产品开发,环境友好型农药制剂的研究与开发 包括水基型农药制剂研究与开发，和适合水田施用的大粒剂、撒滴剂 延缓抗药性的农药增效制剂的研究及开发环境友好型生物农药新产品研制,5、农产品和环境有害物质快速检测技术与设备,研究建立一整套农产品及环境有害物质快速检测技术，开发配套的仪器与设备，包括：研究气、液色谱的农药多组分残留量的快速检测技术，酶法快速检测技术和研制农药残留分析专用标准样品技术；研究农产品及农业环境中镉、铅、汞、铜、银等重金属酶法速测技术，研制便携式的仪器设备，完成样机设计；研究农产品及农业环境中硝酸盐快速测定的试纸法，研制配套的测定制剂。,6、区域生态农业技术规范与保障体系研究,区域生态农业标准与设计、评估方法无公害农产品标准和全程环境质量控制与安全预警体系区域生态农业产业化发展动态监控评估与管理信息系统生态农业产业化发展管理机制创新与政策调控途径生态农业发展战略、重大工程对策和政策调控途径研究,7、无公害蔬菜生产关键技术集成与产业化示范,以露地蔬菜生产为重点，选择山东半岛、长江三角洲、珠江三角洲等生态环境问题严重的蔬菜主产区研究蔬菜无公害生产专用技术；综合运用生态环境控制技术和产业化技术等，研究建立蔬菜清洁生产的集成技术体系；研究无公害蔬菜生产的全程质量监测与控制技术，建立无公害蔬菜生产的技术规范；研究无公害蔬菜规模化生产和产业化经营模式，建立1015平方公里的综合科技示范区，和70100平方公里的具有区域特点的产业化示范基地。,8、无公害水果生产关键技术集成与产业化示范,以温带水果苹果和葡萄为主，研究水果的无公害生产模式与专用技术；综合运用生态环境控制技术和产业化技术，研究建立水果清洁生产的集成技术体系；研究无公害水果生产的全程质量监控技术，建立无公害水果生产的技术规范；研究无公害水果规模化生产和产业化经营模式，建立1015平方公里的综合科技示范区，和70100平方公里的、具有区域特点的产业化示范基地。,9、无公害优质农作物生产关键技术集成与产业化示范,针对我国粮食生产过程中存在的面源污染严重、农产品质量下降、有害物质残留等问题，在玉米、水稻、小麦等粮食作物主产区为重点，研究优质农作物清洁生产和无公害生产的专用技术；根据农作物的生产特性，集成无公害优质农作物的技术模式与体系，形成相应的技术规范；建立3个综合示范样板，形成10平方公里的科技示范和200平方公里以上的生产基地。,10、中国森林生态网络体系“点”的研究与示范(例）,“点”指城镇森林生态系统。选择典型城镇11个，重点研究：基于城市尺度的森林生态网络理论体系和布局构架；城市内不同功能区防护林带的配置比例与类型；城市水资源状况与防护林类型、面积的关系；城乡结合部防护林的配置格局与构建模式；近郊区片林的保护、恢复与持续经营技术；城市森林生态建设的植物材料选育和工程模式设计；不同绿地类型的环境效益监测与评估技术；建立信息管理、评价指标体系和专家辅助决策系统。,11、中国森林生态网络体系“线”的研究与示范（简）,“线”指大江、大河两岸、海岸线以及平原农田生态防护林带（林网）、主要公路、铁路交通干线两侧为主体的线状分布区。选择典型示范点16个，重点研究防护林结构（包括植物配置模式、宽度、生长状况等）与功能的关系；基于不同河流等级、不同地域特征、不同洪水干扰的防护林的构建技术与示范；近河、湖区土地利用类型与防护林配置格局的关系；河岸防护林与洪水干扰传播和灾害格局关系；防护林建设的植物材料选育和配置模式设计；防护林管护技术与持续经营策略。建立信息管理、评价指标体系和专家辅助决策系统。,12、中国森林生态网络体系“面”的研究与示范 （简）,按照点、线、面的建设思想研究基于整个国家国土生态保安的森林生态网络理论体系和布局构架；选择代表性的区域，尤其是我国西部地区，进行森林生态网络工程体系“面”的建设技术支撑体系和可持续经营的区域示范技术的研究、推广及其效益的网络化监测与评估技术并建立一个科学的信息管理、评价指标体系和专家辅助决策系统，促进区域生态环境建设。,（二）课题设置方案,项目基本实施单元为课题，设17个课题，按四个层面设计课题（分为4个部分），其中生态农业共性技术3个（含共性关键技术和保障体系），生态农业产业化关键技术3个，生态农业技术集成与产业化示范8个（其中无公害蔬菜3个，无公害水果2个，无公害优质农作物3个），森林生态部分3个。,共性关键技术设3个课题： 课题01 农药污染控制技术研究 课题02 氮肥污染控制技术研究 课题06 区域生态农业技术规范与保障体系研究产业化技术设3个课题： 课题03 高效有机肥与缓释复合肥产业化技术研究与开发 课题04 环境友好型农药关键技术研究与产品开发 课题05 农产品和环境有害物质快速检测技术与设备生态农业技术集成与产业化示范设8个课题 课题0709 无公害蔬菜生产关键技术集成与产业化示范 课题1011 无公害水果生产关键技术集成与产业化示范 课题1214 无公害优质农作物生产关键技术集成与产业化示范森林生态设3个课题 课题1517 中国森林生态网络体系“点”“线”“面”的研究与示范,食物环境经济一体化发展，生态农业产业化发展客观需求,产业化技术(点)生态肥料产业化生态农药产业化有害物质检测,共性技术(面)农药污染控制技术氮肥污染控制技术规范与保障体系,产业集成技术(线)无公害优质农作物无公害水果无公害蔬菜,森林生态网络点线面,关键技术产品技术企业,发展战略与政策法规区域模式与技术体系,生态农业产业无公害农产品,具有资源比较优势和市场竞争力的生态农业产品现阶段农业生产环境得到保护，长期得到恢复重建农业生产效益增加，农民收入提高,需求,技术,产出,效益,（三）承担单位选择方式,课题采用招标与指南申请的方式选择承担单位。其中：生态农业产业化技术课题由科研单位联合农业龙头企业联合投标；生态农业技术集成与产业化示范课题由地方政府或农业龙头企业联合研究单位共同投标。,六、项目的主要技术特点和创新点，关键技术内容，项目实施的技术、工艺路线，可能取得的专利及知识产权分析,（一）项目特点（重点）,1、系统设计： 抓住制约新阶段农业发展的突出生态环境问题，从生态农业共性技术、产业化关键技术、生态农业技术集成与产业化示范、森林生态四个层面设计。2、重点内容与主攻目标明确： 以生态农业产业和无公害农产品为最终目标，选择重大关键技术进行攻关研究，以此带动生态环境的改善和生态农业模式建设与技术集成，突出生态环境保护与经济效益统一的综合优势。3、产业导向： 突破以往主要从生态环境入手的思路，集中体现了效益型、产业型生态环境治理与农业发展的思想，具有新颖性和创新性，使攻关研究的成果更加具有可操作性。,（二）主要创新点（重点）,整体设计体现“三位一体”（点线面）关键技术选择体现针对性（肥药）主导产业选择体现代表性（菜果粮鲜活）组织实施突出全方位整合（四两千斤1：4）,（三）关键技术内容（重点）,农业废弃物高效利用与开发技术（高效菌种筛选与有机肥加工工艺、设备）新型农药和肥料的开发技术生态型种植业中营养保障与病虫害防治技术水、肥、农药等关键生产资料的安全应用与污染防治技术。,（四）项目实施技术路线（重点）,项目内容的互动关系 生态农业关键技术、产业化技术、技术集成与产业化示范三者之间相互支撑。关键技术的突破将为生态农业产业化示范和技术集成提供有力的支持，生态农业模式和技术集成示范可以对关键技术进行验证；保障体系提供全方位支撑。项目区设置 共性关键技术研究分别在华北地区和长江中下游地区设两个试验示范区，构成一个独立的生态经济单元；产业化示范区的中心区为一个典型乡镇，主要进行试验和小规模示范，示范区为一个典型县，主要进行大规模产业化经营示范。项目实施的动态过程 按技术评估、技术研发、技术集成与示范三个阶段划分，第一年以技术研究为主，第二年研究与示范并重，第三年为技术集成和示范为主。,（五）可能取得的专利和知识产权分析,项目完成后，可开发形成1516项具有独立知识产权的技术成果。其中：形成56项具有自主知识产权的生态农业技术标准、无公害农产品生产技术规范等成果；获得技术成果1012项，其中技术产品56个，实用专利35项。,七、项目的关联行动,本项目中的示范工作可与全国生态农业示范县建设项目、全国生态环境建设项目、生态示范区建设项目相结合。在应用基础研究方面可与国家自然科学基金相关应用基础研究项目和国家重点基础研究计划相衔接。在技术引进方面可与农业部的国外科技成果引进和国外智力（人才）引进相结合。由于本项目突出生态农业核心技术开发和区域生态农业产业技术示范，研究的重点突出，内容集中，有关内容可与其它国家攻关项目有机衔接。,(一) 有关技术研发配套情况,（二）无公害生产管理方面的基础工作,八十年代以来，无公害农产品生产和农业生态环境保护工作已经具备了一定工作基础 一是制定了农业生态环境和无公害农产品的相关法规和技术规范 二是初步建立了农业环境和农产品污染监测体系 三是无公害农产品生产已具有一定基础,（三）项目的组织管理,成立项目领导小组成立项目专家组招标制及课题负责制,八、项目总投资预算、资金筹措及来源渠道,本项目20012003年总投资11825万元。其中，国家攻关拨款4425万元，配套经费7400万元。在配套经费中，产业化技术课题企业按1：2配套，10个产业化示范基地的地方政府和企业分别按1：2配套（1：4），森林生态课题部门按1：1配套，合计地方政府配套250