中国是一个发展中的农业大国,75%的人口、90%以上的国土在农村。建国47年,特别是改革开放以来,我国农业一靠政策,二靠科技,三靠投入,取得了举世瞩目的成就。中国以占世界不到7%的耕地养活了占世界22%的人口,对人类生存和发展作出了巨大贡献。纵观世纪之交的国际国内形势,正在迈向21世纪的中国,要实现小康生活目标,向富裕水平迈进,必须依靠科学技术的进步,使农业得到持续发展。
目前中国正处于工业化中期的快速发展期向成熟期过渡的阶段,完成工业化过程,耕地不断转用于非农业,大量灌溉用水也转用于非农业用途是不可避免的。而人口的刚性增加、消费水平的提高,更加重了人口、经济、自然资源和环境的协调发展问题。如何处理生存与发展的矛盾是我国面临的一个重大战略问题,民以食为天,核心是粮食问题。
中国建国47年来,粮食年递增达3%。改革开放以来,全国粮食总产年际虽有波动,但最大波幅不到10%,已挤身世界粮食稳定系数高的国家之列。世界上没有其他一个国家像中国那样成功地解决了粮食问题,中国有能力自己养活自己,中国也只能自己养活自己。虽然如此,中国决不可掉以轻心。根据估算,到2030年,按中国人口总数达到16亿左右,人均占有粮食400kg计算,粮食总产需为6.4亿吨。也就是今后35年间,平均每年粮食产量增加近40亿kg,年递增1%左右;若按目前单产4200kg/hm2计,粮食播种面积基本不减,单产水平需提高1500kg。作为农业大国,除了粮食外,我国需高度重视农业的全面发展。《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议》〔1〕中指出,“九五”期间我国农业和农村经济发展的重点任务是,保证粮棉油等基本农产品稳定增长;保证农民收入有较快的增长,生活达到小康水平。到2010年,农业综合生产能力、农村经济和农民收入要再上一个新台阶。要实现这一系列宏伟目标,农业科技将起重要的支撑作用,这也是农业生产发展的必然。
自中国改革开放以来,农业生产经历了三个阶段:80年代初,实行了家庭承包责任制,并提高了农产品的价格,调动了农民的积极性,给农业生产带来了巨大变化;80年代,为使粮棉油全面丰收,着重调整了农业生产结构;90年代,农业科技起着越来越重要的作用。科学技术的进步不仅是中国农业生产的原动力,更重要的在于到2000年乃至下一个世纪将在农业生产的腾飞中起决定性的作用。
建国以来,中国农业科技工作取得了前所未有的突破性进展。据初步统计,1979～1994年各省、自治区、直辖市确认的科技成果有3.2万项,其中受到国家、部门奖励的重大科技成果4815项。这些科技成果不仅有较高科技水平,而且产生了巨大的经济社会效益。根据中国农业科学院农业经济研究所计算〔2〕,1971～1980年间,农业科技贡献率为27%,1981～1985年间增至35%左右,以后有些浮动,但目前仍为35%。中国农业科学技术进步主要可概括为以下几个方面:
目前,我国已收集、保存各种农作物种质资源33万份,其中属国内收集保存的占85%,而且种类十分丰富。自建国以来,全国共培育出41种农作物新品种、新组合5000多个,使粮食等主要作物种植品种在全国范围内更换了3～5次,良种覆盖率达80%以上,每次更换一般增产10%～30%,良种在科技进步中的作用占30%左右〔4〕。以我国主要粮食作物之一的水稻为例,70年代初,我国成功地选育并在生产中推广“三系”配套的籼型杂交水稻,这在水稻发展史上是一次新飞跃,不仅为提高水稻产量开辟了新途径,而且也为自花授粉作物利用杂种优势闯出了新路,极大地丰富了遗传育种理论。据统计,至今杂交水稻种植面积累计达1.6亿hm2,年种植面积占全国水稻面积近50%,年增产稻谷约125亿kg。在畜禽良种培育上,继培育肉脂兼用型猪新品种之后,80年代又培育出商品瘦肉猪新品系,瘦肉率高达63%,料肉比由5∶1降至3∶1。培育出肉鸡、蛋鸡系列新品系和中国黑白花奶牛、中国美利奴羊等,良种覆盖率达60%～80%。
如改双季水稻三熟制,北方发展间作套种,发展小麦叶龄指标促控技术和水稻叶龄模式栽培技术,以及立体种植技术和高产、优质、高效农业的综合配套技术等,使全国复种指数达156%〔7〕。此外,通过增施化肥和改进施肥技术,配方施肥、推荐施肥约占粮食播种面积的1/3,比传统粗放施肥增产8%～15%;改进灌溉技术,推广渠道防渗,低压管道输水技术达333.3万hm2以上,提高水的利用率30%～40%,降低能耗50%,增产粮食20%～30%以上;引进的地膜覆盖栽培技术,经过研究和技术改进,年应用面积达470多万hm2。在改进畜禽饲养管理方面,推广良种良法配套集约化饲养技术。以草地畜牧业为例,在南方条件下可实现0.14～0.20hm2地放养1只羊,北方条件下可实现0.33～0.53hm2地养1只羊。在饲料饲养技术开发方面,研制出适合我国国情的饲养标准和饲料配方,饲料生产技术不断提高,使饲料转化率提高30%。
提出以种植抗性品种、生态系统调控、科学施用农药等措施相协调并因病虫各有侧重的综合防治技术,使东亚飞蝗、小麦吸浆虫、小麦线虫、麦类黑穗病基本消灭,小麦条锈病基本得到控制,粘虫等迁飞害虫防治达到国际领先水平。每年可挽回粮食损失150亿kg。研制成功的一批安全有效疫苗,基本控制和消灭多种畜禽疫病,如牛瘟、牛肺疫、猪瘟、马传贫等,为畜牧业发展提供了有效保障。
中国已成功地利用组培、花培技术,选育出40多种作物新品种、新品系,其中水稻、小麦、烟草等已用于生产。果树、蔬菜、花卉和马铃薯脱毒快繁实现了商品化、产业化。利用基因工程已获得了一批转基因植物,其中抗棉铃虫棉花、抗黄矮病小麦、抗青枯病马铃薯等已进入田间试验示范。首次研制完成了4等分奶牛胚胎并获得4分胚胎牛。利用染色体技术,在母牛妊娠后20d左右,可准确地判断牛胚胎性别。研制成功3个不同品种幼畜腹泻基因工程疫苗,经10万头母猪100万头仔猪示范表明,使用该疫苗可以显著降低仔猪腹泻所引起的死亡率。此外,核技术、计算机技术、遥感技术等也广泛用于农业,取得了显著的社会经济效益。
我国农业科技总体水平虽然有了很大提高,但是由于科技发展所依赖的社会经济条件的限制,以及科研体制、科技人才、科技手段和科研基础的差异,使得目前我国农业科技实力和承载力同发达国家尚有明显差距,农业科技水平与国际先进水平总体差距为15～20年。我国科学技术对农业的贡献份额仅为35%,灌溉水利用率和化肥当季利用率均低于40%。小麦、水稻、玉米、大豆等主要粮食作物平均单产仅为高产国家的41%、68%、54%、45%。在畜禽草资源评价利用、畜禽疫病诊断、新技术应用等方面与发达国家相比也有相当大的差距。同时,在我国农业技术进步中,技术推广的作用发挥得远远不够。显然,这些差距从科学技术工作的意义上说,就是潜力、就是希望。
21世纪之交,世界各国综合国力的竞争,其核心实际是科技实力的竞争。现代农业科技将出现超前性、渗透性、竞争性和创新性四大新趋势,在技术革命和社会经济发展浪潮冲击下,农业和农业科技均进入了一个新的发展时期。
根据世界农业科技发展趋势和我国的国情,中国农业生产要实现4个转化,即:劳动密集与技术密集结合,逐步向知识技术密集转化;手工劳动与半机械化、机械化相结合,逐步向农业机械化、自动化转化;用地与养地相结合,逐步向高产优质高效集约化经营、科学务农转化;传统农业技术与现代科学技术相结合,逐步向现代农业转化。从而大幅度地提高资源利用率、劳动生产率、投入产出率和经济效益。同时,中国一定要形成大农业的观念与格局,实现农业产业化,即农工贸一体化,使农业获得必要的、应得的效益,才能保证农业持续发展。
1.以科技保证主要农产品的有效供给,大力推广和普及现有科技成果和适用新技术,减少农民采用新技术的风险,提高农业科技成果的转化率;进一步加强国外先进技术的引进工作,使农业科技进步的贡献份额2000年提高到50%左右。2010年,为农业上新台阶、综合国力大提高、农村经济全面持续发展提供科技保证,贡献份额将达到60%左右。在土壤改良、杂种优势利用和作物多抗性育种、多熟种植、高产栽培、生物防治、畜禽疫病诊断和淡水养殖等优势领域继续保持世界领先地位。
2.加快农业技术改造,推动农业产业化进程。加强农业的产、供、销高新技术的研究与开发工作,形成一批高新技术产业化的基地和工程研究中心,当前尤其要抓好种子工程。
3.为增强农业和农村经济持续发展的后劲,攻克一批关键性、综合性的重大科技难题。
4.进一步加强农业重大基础理论研究,到2000年使农业科技总体水平达到80年代末世界先进水平,部分领域达到或接近90年代中期国际先进水平,迅速缩小同世界先进农业科技水平的差距,到2010年,争取60%农业科技领域达到世界先进水平。
1.农业持续发展关键技术研究,重点研究动植物生产力持续增长和农村经济全面发展方面的重大关键技术。
2.重大应用基础和基础性研究,以提高我国农业科技的整体水平,增强发展的后劲,紧跟世界农业科技发展前沿。
3.重点农业技术示范推广研究,重点加强农作物种子工程,水稻、小麦、棉花、玉米、大豆5大作物大面积生产开发示范工程,畜禽规范化养殖,黄淮海地区节水农业工程,南方丘陵、沿海滩涂综合开发工程等建设。
4.高新技术开发与产业化示范工作,以获得科技经济一体化,科技成果商品化、产业化的新途径、新模式,加快农业产业的技术改造,逐步形成新兴产业。
未来中国人口增长和经济发展对农业形成的压力主要集中在粮食生产上。提高粮食的综合生产能力的主要因素为播种面积、物质投入和科技进步。据近20多年资料表明,世界粮食增产中25%归功于扩大耕地面积,74%归功于提高单产。中国土地管理部门提出了挖掘内涵、集约利用土地,“实现耕地总量动态平衡”的设想〔6〕。增加粮食的途径将主要依靠科技进步来提高现有耕地上的单产,及减少作物因自然灾害造成的损失。在保证主要粮食作物生产的同时,逐步推动“粮食-经济作物”二元结构向“粮食-饲料-经济作物”三元结构的转变,同时还要大力加强菜篮子工程和特种经济作物的生产,以科技支撑整个农业的发展。
1.动植物种质资源的引进、鉴定、评价和利用。充分发掘利用现有特(优)异种质材料,进行相关目标性状的遗传改进,在超高产、抗虫、抗病、抗逆境和品质方面有较大的突破,加强动植物种质资源多样性研究。
2.动植物新品种选育。选育高产、稳产、多抗、优质的作物新品种,加强抗旱、抗寒、抗涝、抗盐碱等品种选育,并大力推广和示范。在今后15年内使品种更新换代2～3次,良种覆盖率达85%以上,使良种在科技进步中的贡献份额提高10%～15%。同时在畜禽、牧草、水产优良品种选育及苗种繁育技术研究方面有重大突破。
3.动植物病虫害防治研究。针对我国动植物重大病虫草鼠害和疫病的灾情现状和成灾趋势,开展灾害预测和控害减灾技术研究,以及病虫抗药性监测和农药安全有效施用技术研究,为减轻灾害提供经济、安全、高效的配套技术。农药的有效利用率提高到30%～35%,病虫害损失率降低5%～10%,畜禽死亡率降低8%～10%。
4.粮食等主要农作物、畜禽、水产的高产、优质、高效综合配套技术研究。研究作物“两高一优”综合栽培技术,农作物间套复种多熟增产机理与综合配套技术及不同区域作物资源优化配置生产管理系统。围绕提高施肥利用率,研究提出多种改进施肥技术,提高肥料利用率10%～15%。在节水高效农业技术方面,目前我国灌溉面积占耕地面积的50%左右,因此根据作物高产、优质栽培的需水规律和农田水分循环机理,研制和推广一批先进的节水灌溉技术,使灌溉水利用率提高10%～20%,并进一步开发与扩大灌溉面积。研究畜禽规模化饲养技术,包括优化繁育体系、营养标准、饲养技术、饲料生产技术、饲料配方及综合防疫措施等研究,使饲料转化率提高20%左右。研究湖泊、水库、浅海滩涂等水产资源环境保护和生产管理技术措施,以渔为主农牧综合开发技术,使产值在原有基础上提高15%以上。
5.农业生物技术研究。综合运用生物技术方法,注重与常规育种技术相结合,并有大的突破。研究高效、经济、实用的分子标记技术,绘制基因图谱,并培育具优良基因的新种质、新品种。此外,加强作物品质改良基因工程、抗除草剂基因工程研究。建立牛羊胚胎工厂化生产技术、猪胚胎冷冻技术、家畜性别控制技术等,研究基因工程苗、病害的诊断检测和防制技术。
6.不同类型区农业综合发展配套技术研究。针对占全国人口总数68%、耕地70%、中低产田80%的黄淮海平原、北方旱地、黄土高原、南方红黄壤以及松嫩-三江平原等五大区域,从理论、方法、实践上提出不同类型区综合治理和综合发展的多种模式和配套技术,形成一系列治理低产因素的有效技术措施,使粮食产量占全国新增粮食生产能力的85%以上,当季氮肥利用率提高到35%～40%,灌溉水利用率提高到50%以上,复种指数提高到160%。
7.农业宏观发展战略研究。长期以来,我国粮食生产量的增加方式基本上是通过大量的物质投入来实现的,生产成本也随之不断上升,生产者或投资者并未从中得到相应的收益,出现增产不增收甚至减收。这需要进行宏观经济研究,实现农业产业化经营,取得规模效益。据有关资料,在粮食增产中,规模效益占15%左右,其潜力相当可观。同时,需加强农业科技政策和农村经济政策、形势等软科学研究。
8.农产品加工增值技术及饲料开发技术研究。在世界发达国家,农产品产后增值为初级产品的3～9倍。研究农产品贮藏、保鲜、深加工新技术、新设备、新材料及新型饲料添加剂,建立研究开发基地,使农民增产增收,从而发展农村经济,优化农业结构。
9.集约化农业生产技术研究。加强农作物机械生产工艺与成套设备、工厂化高效农业工程技术、新型农业小机具及农用航空喷雾技术等研究,使农业生产中产值、省工、节能等方面有较大提高,为农业产业发展提供保障。
10.农业环境保护与资源的高效利用研究与开发。综合研究与开发环境污染治理技术和废弃物资源化技术,制定绿色食品标准,建立防治农业污染的示范工程,使农业资源污染和农业生态环境破坏得到减缓。5国际先进农业科学技术的引进我国在国际合作和引进国际先进农业科学技术方面已取得了显著成就,如优良品种和资源,地膜覆盖、水稻旱育稀植等作物栽培技术,畜禽饲料管理技术,现代技术仪器设备,国外智力引进和国内人才培养等。为改善科研条件,提高科研能力,乃至提高综合农业生产力发挥了重要作用。要实现我国跨世纪的农业科技目标,还必须继续加强国际科技合作和国际先进农业科技的引进、消化与吸收。为此,计划在近5年内引进我国农业急需、国际先进、增产潜力大、经济效益好、见效快、覆盖面广、实用的农业科学技术1000项,以增强农业科技研究实力,推进我国高产、优质、高效农业发展,缩小与世界先进水平的差距。在引进的同时,必须结合我国国情,加强消化、吸收与创新,解决一些关键技术,并加强示范、推广。
