现代农业技术特征与发展趋势

报告人：齐士发现代农业科技发展报告内容现代农业科技发展特征现代农业科技发展趋势

现代农业科技发展的一般特征1．学科的高度综合2．科学-技术-生产一体化3．科学技术数学化4．科学技术发展社会化5．科学技术发展高速化生产的高科技化（生物技术、信息技术）产品的有机化（无公害、绿色、有机农产品）经营的一体化（产前、产中、产后经营）贸易的自由化（WTO的加入，经济的全球化）发展的可持续化（生产与环境，当前与长远）

现代农业发展趋势农业科技发展趋势——生物技术生物技术：“达到特殊目的的生物过程的控制性工程”。

20年来生物技术的快速发展已使农业和医学研究产生重大突破，并在众多相关领域引发新一轮的革命，尤其是植物组织快繁和转基因农作物的研究开发工作格外活跃，并已取得可喜的成就和进展。组织培养快速繁殖技术就是用分生组织和茎尖培养的方法结合热处理，脱除植物病原体，经过指示植物、抗血清、单抗和DNA探针的检测可以得到无病苗，经过组织培养可大量增殖出试管苗。这方面的研究开发我国处于世界领先的地位。在中国的脱毒快繁技术20年来发展迅速，已由大田作物扩展到园林花卉等植物上，并已进入大规模的工厂化生产苗，取得了明显的经济效益。植物基因工程技术

人为在体外操作基因，并将外源基因导入植物细胞，再生出转基因植株，继而培育出新的作物品种。目前研究重点：

1、改良作物品质，提高产量，增强抗逆性；

2、研制微生物农药，提高作物的防治效果；

3、提高作物的生物固氮能力，把固氮基因转入水稻、小麦、玉米等非豆科植物上，以达到减少化肥用量节约农业生产成本的目的。玉米、油菜、番茄、烟草、大豆、棉花、小麦等转基因工程作物进入商业生产。我国已绘制出基于精确DNA测序和基因组物理图谱的水稻(籼稻)基因组”精细图”转基因育种流程

目标基因转化表达载体构建遗传转化导入受体含目标基因的个体转基因家系进入常规育种程序基因工程标记选择基因选择育种家选择育种家选择环境释放许可安全性评价许可商品化许可转基因育种已获得成功的例子抗除草剂：抗除草剂大豆、油菜、棉花、水稻等抗虫：Bt棉花、玉米、水稻、大豆等抗病：抗病毒烟草、抗黄萎病棉花、抗白叶枯病水稻等抗逆：耐盐、旱、热等营养：高V.A水稻（金米）等其他：延熟水果、抗衰老切花

信息农业基本特征：农业基础装备信息化农业技术操作自动化农业经营管理信息网络化。基本内容：农业信息化农业信息产业化

农业科技发展趋势——信息技术信息技术：以计算机技术为基础，研究信息的产生、采集、存储、交换、传递、处理过程及其利用的新兴科学领域。农业信息技术：是指对有关农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息的收集、存贮、传递、处理、分析和利用的技术。主要内容：人工智能与专家系统

3S技术自动控制技术多媒体技术与计算机网络等。人工智能与专家系统人工智能：研究人类智能规律，构造具有一定智能行为，以实现用电脑部分地取代人的脑力劳动的综合性科学。人工智能的应用很广，在农业方面，以对专家系统为代表的研究最多，取得了一系列的成果。专家系统：以知识为基础，在特定问题领域内能像专家那样解决复杂的现实问题的计算机系统。农业专家系统就是将农业专家的经验，用合适的表示方法，经过知识的获取、总结、理解、分析，存人知识库，通过推理机构来求解农业问题。

专家系统——管理信息系统

收集和加工系统管理过程中的有关信息，为管理决策过程提供帮助的信息处理系统，是根据管理目的而建立，在数据支持下可以进行事务处理、信息服务和辅助管理决策。管理信息系统应用于农业生产中可以带来了高效率、高质量和高效益。专家系统——管理信息系统

美国的棉花生产管理系统(GOSSYM／COMAX)。可以对棉株的生长发育和产量形成进行动态分析，最终可以模拟大田棉花在不同土壤、气候和栽培条件下的生育期和产量。我国水稻、小麦、玉米、棉花、大豆等作物的的农业专家系统及工具已经进行了研究、开发和示范，并取得了较好的效果。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％。3S技术

遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）统称为3S技术。是空间技术、遥感技术、人造卫星测量定位技术互相渗透、互相推动而发展起来的。

3S技术是现代技术的先导，对全世界的科技进步有着举足轻重的作用，在农业领域有着及其广阔的应用前景。

3S技术——遥感技术（RS）

是指从远距离高空及外层空间的各种平台上，利用各类传感器接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，如可见红外光、微波等，并通过对这些信息进行扫描和摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离探测和识别的现代综合技术。

3S技术——遥感技术（RS）

农业遥感主要应用在土地资源调查、土地资源监测、作物估产、农作物生产状况及其生态环境的监测等方面。

我国目前利用遥感技术，已在农业自然资源的清查、农业生态环境的评价、农作物种植面积的估算、作物长势监测、作物产量预报、病虫害预测、区域性土壤水分及肥力条件的遥感探测和农林牧业灾害的监测等多方面取得了一系列重要的成果。3S技术——地理信息系统（GIS）

通过测绘、遥感等技术获取的信息数据，运用计算机对信息数据进行处理、存贮、查询、模拟和分析，并提出决策咨询方案。

G1S与作物模拟、专家系统等技术结合起来，利用不同地区的气候、土壤、土地利用和作物管理等方面的资料，不仅可以估算不同作物生产方式或类型所要求的气候、土壤资源，而且还可以就环境对作物生产力的影响进行较客观的评价。最后，由专家系统诊断的以及由作物、土壤模型模拟的结果，在地图上通过图像方式表达出来，为农业决策者制定不同地区的农业政策和策略方面提供科学可靠的依据。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。

基于网络地理信息系统平台的棉田土壤养分管理和棉花推荐施肥计算机系统棉花配方施肥实行条田-村-乡-县四级汇总，用户可根据精度选用不同的配方施肥方案。3S技术——全球定位系统（GPS）

GPS是利用地球上空的24颗通讯卫星和地面的接收系统形成的全球范围的定位系统，其作用是在地球的任何位置上，在任何时间都可接受到24颗通讯卫星中的4—12颗以上的卫星所发出的信息，应用其中2—4颗卫星的信号，能实时、快速地提供目标物体的位置和海拔高度信息。

GPS使用之初主要应用在飞机、海上航行导航，目前在土壤调查、精确农业上得到了广泛应用。3S技术——全球定位系统（GPS）

目前美国的一些联合收割机装备了全球卫星定位系统。这些农机在收获季节可不间断记录几乎每平方米的产量及其它信息。农场主就可以据此绘制出各地块产量的分布图。经过年复一年的试验，就会发现同一块地内肉眼所觉察不到的那些变化，从而采取相应的对策。我国在北京昌平县北郊农场进行了GPS导航农业飞防的小规模的生产性实验。飞防药效达到90％—95％。

精确农业

精确农业是实时测知作物个体在一定尺度上生长的实际需要，及时准确地确定对其应该投入的数量和时机，一反传统农业群体大面积平均投入的做法，以求最佳效果、最低代价。作业流程：信息采集与处理决策生成决策实施精确农业是各种信息技术的高度集成，可以提高农业资源的利用率，是实现可持续发展农业的必由之路。智能自动控制技术

农业自动化的基本特征就是以机器来代替人类的操作，完成农业生产的各种作业。机械化是自动化的初级阶段，而建立在以计算机技术、自动传感和控制技术基础上的以双向信息流动为特征的自动化农业则是其高级阶段。

滴灌自动化1、灌溉作业的自动控制根据测试获取得到的土壤水分和作物长势等信息，按预定的自动控制程序使水力机械和电气各子系统自动运行，既适用于管道也可用于明渠。2、耕耘作业的自动控制(智能化农业机械)

包括整地、施肥、播种、喷药、收获等。3、畜牧生产过程的自动控制如全自动奶牛挤奶系统、全自动剪羊毛系统。4、农产品加工的自动控制自动控制在农业领域最成功的应用是在农产品的加工作业上。5、农业生产工厂化即设施农业的自动控制。智能自动控制技术将土壤水分监测技术与滴灌系统远程控制技术有机结合，实现了滴灌棉田的自动化溉。以田间实时含水量为依据，以灌溉临界点作为阀值的自动化灌溉系统。

多媒体技术

就是利用计算机技术把文字、声音、图形、图像等多种媒体综合为一体，使之建立起逻辑联系．并能进行加工处理的技术。它是计算机技术、声像技术和通信技术高度结合的一个产物。水稻栽培专家系统棉花施肥专家系统玉米栽培专家系统饲料配方专家系统农作物有害寄生虫检索多媒体软件

有机农业

国际

遵循可持续发展原则，按照有机农业基本标准，在生产过程中完全不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂，不采用基因工程技术及其产物的农业生产体系。其核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环。是一个促进生物多样性、生物圈循环和土壤生物活动的生态性生产管理体系。

有机农业

中国

有机农业实质是遵照有机农业生产标准，在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，而是遵循自然规律和生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术，维持持续稳定的农业生产过程。

世界各大洲有机农业管理面积比例(%)大洋州欧洲北美洲亚洲据国际贸易中心(ITC)2004年3月调查，目前全世按有机管理的农业用地已达2300万hm2(约3.45亿亩)

44.91

24.79

21.67

0.55

7.73拉丁美洲非洲

0.35世界有机农业管理面积前十名的国家截止2006年底，全国绿色食品企业总数达到5470家，有效使用绿色食品标志产品总数达到15238个，产品实物总量超过8300万吨,产地监测面积1.5亿亩。目前国内各认证机构认证标准不统一等方面的问题还有待完善。

有机农业与有机产品

中国有机农业现状我区绿色食品事业通过10多年的努力，取得了较好的成绩，并建立了一套完整的绿色食品标准体系和健全的绿色食品检测管理体系。截止2007年底，我区有效使用绿色食品标志的企业71家，产品201个，其中有国家级龙头企业和自治区级龙头企业。兵团共有19家企业的32个产品进行了绿色食品认证申报，有两家企业的10种产品获得了国家有机食品认证证书。

有机农业与有机产品

新疆有机农业现状传统农业技术应用较为普遍，一些地区比较容易转换成有机农业生产基地。绝大多数动植物品种未经过基因重组，很多农副产品可以转换成为有机食品。我国农村劳动力资源丰富，能够适应有机产品产业对劳动力的需求。

我国有机产品发展的有利条件有机农业与有机产品

我国有机产品开发的几点原则生产地点：环境好、基本无污染的地区。气候条件：暖温带、温带等气候较凉爽的地区。作物品种：抗病性强、不用或很少用农药的的作物。产品种类：基础好、容易转换成有机产品和有市场潜力的产品市场开发：上应以发达国家和国内大中城市，中高消费群体

有机农业与有机产品由单一自发的民间活动转向全球性的农业运动由关心环保到关注环保和食品安全由绿色食品扩大到绿色产品有机食品认证国际化从事有机农业的农场数量空前增加由区域性布局转向全球性布局销售渠道多元化

有机农业发展趋势

德国：有机牛肉销售量增加了30％（价格高30%以上）。意大利：约有48％的意大利人消费有机食品，销售量平均年增长率在20％以上，有机谷物的价格比普通高出30％-40％。日本：(JOAA)将消费与生产的关系发展成消费者与生产者之间的合作伙伴关系。

有机农业与有机产品

有机农业发展趋势

由有机食品扩大到有机农产品

在投入领域，采用包括生物农药、有机肥料、有机饲料、有机兽药等有机农业生产资料；在产出加工领域，采用包括有机添加剂、有机加工和运输设备、有机包装材料及没有被农药、化肥及禁用药物污染的产品。有机产品：有机食品，有机纺织品、有机皮革、有机化妆品、有机林产品和有机家具等。有机工作者：有机产品生产者、有机产品包装业者、批发业者、制造业者、加工业者、清洗业者，甚至是零售业者。

有机农业与有机产品

有机农业发展趋势

有机农业——有机农产品生产要求1．生产基地在最近三年内未使用过农药、化肥等违禁物质；2．种子或种苗来自于自然界，未经基因工程技术改造过；3．生产单位需建立长期的土地培肥、植物保护、作物轮作和畜禽养殖计划；4．生产基地无水土流失及其他环境问题；5．作物在收获、清洁、干燥、贮存和运输过程中未受化学物质的污染；6．从常规种植向有机种植转换需要两年以上的转换期，新开垦荒地例外；7．有机生产的全过程必须有完整的记录档案。生产技术:包括制订转化计划；有机肥有氧发酵和活性堆肥技术；厌氧发酵追肥技术；绿肥的种植技术；有机作物的轮作、间作技术；有