隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展,我國農業(yè)生產(chǎn)對資源、生態(tài)和環(huán)境的影響越來(lái)越明顯,涉農相關(guān)生態(tài)環(huán)境事件時(shí)有發(fā)生。傳統的“石油農業(yè)”依靠大量能源、資源維持其高速運轉,嚴重影響了世界農業(yè)的可持續發(fā)展。
日前,中國科學(xué)院院士、中科院農業(yè)科技領(lǐng)域發(fā)展路線(xiàn)圖研究組組長(cháng)趙其國提出,發(fā)展“生態(tài)高值農業(yè)”是應對未來(lái)農業(yè)巨大挑戰、實(shí)現農業(yè)持續發(fā)展的一項最重要的創(chuàng )新舉措。
并非簡(jiǎn)單的“生態(tài)+高值”
“石油農業(yè)”為解決世界糧食危機起到了重要作用,但高投入高產(chǎn)出的“石油農業(yè)”已帶來(lái)資源銳減與退化、環(huán)境污染、生態(tài)功能衰減、食品安全等一系列嚴重問(wèn)題。
我國人均耕地不足世界人均水平的45%,并且還在以每年33萬(wàn)公頃(約合500萬(wàn)畝)的速度減少。全國平均每年旱澇災害造成1000萬(wàn)噸糧食損失;全國污灌面積已占總灌溉面積的7.3%;平均每公頃化肥施用量達400公斤以上;農藥年使用量已達120萬(wàn)噸以上,其中約50%左右的農藥將進(jìn)入土壤與水體,污染農田面積已達900萬(wàn)公頃……
在今年6月召開(kāi)的中國科學(xué)院第十五次院士大會(huì )、中國工程院第十次院士大會(huì )上,國家主席胡錦濤在講話(huà)中針對農業(yè)科技,首次提出要“構建我國生態(tài)高值農業(yè)產(chǎn)業(yè)體系”。
趙其國說(shuō),未來(lái)我國農業(yè)發(fā)展面臨巨大機遇和挑戰。在機遇層面,農產(chǎn)品市場(chǎng)的擴張、農業(yè)比較效益的提高、農業(yè)生產(chǎn)結構的改善和農業(yè)科技的發(fā)展等,都將為中國未來(lái)農業(yè)發(fā)展提供難得機遇。
但是,我國農業(yè)發(fā)展還面臨五個(gè)方面的巨大挑戰:日益嚴峻的耕地、水資源和生態(tài)安全;小規模經(jīng)營(yíng)和農業(yè)現代化發(fā)展之間的矛盾;農業(yè)勞動(dòng)人口的大規模轉移與就業(yè);農業(yè)多功能需求的增長(cháng)對中國糧食與農產(chǎn)品安全及水土等資源超載壓力的威脅;全球氣候變化對農業(yè)的沖擊和影響等。
基于此,“生態(tài)高值農業(yè)”的概念應運而生。趙其國說(shuō),“生態(tài)高值農業(yè)”是包括生態(tài)農業(yè)及環(huán)境與農產(chǎn)品高產(chǎn)、高質(zhì)、高效及科技、市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價(jià)值相結合的總概念,是現代農業(yè)可持續發(fā)展的方向。
趙其國認為,“生態(tài)高值農業(yè)”必須是生態(tài)的,同時(shí)又是高值的,不過(guò)卻不是簡(jiǎn)單的“生態(tài)+高值”。
“這種生產(chǎn)方式需要體現生態(tài)與高值協(xié)調的社會(huì )屬性。不同的社會(huì )生產(chǎn)力發(fā)展水平、社會(huì )制度、人類(lèi)審美觀(guān)與價(jià)值觀(guān)等因素會(huì )產(chǎn)生不同的‘生態(tài)高值農業(yè)’模式?!壁w其國說(shuō),農業(yè)的生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益等,決定了“生態(tài)高值農業(yè)”的發(fā)展水平。
趙其國說(shuō),“生態(tài)高值農業(yè)”是充分應用現代及未來(lái)新能源、新材料、新裝備以及新信息技術(shù)、新生物技術(shù)等武裝起來(lái)的農業(yè)高新技術(shù)體系與生產(chǎn)模式,其宗旨是在確保生態(tài)環(huán)境友好的前提下,通過(guò)提高農業(yè)科技內涵和提高農業(yè)生產(chǎn)管理水平實(shí)現農業(yè)產(chǎn)業(yè)的高值化,從而大幅度提高農業(yè)生產(chǎn)能力、產(chǎn)業(yè)化水平、競爭力和比較效益。
而且,“生態(tài)高值農業(yè)”以健康消費需求為導向,以提高農業(yè)市場(chǎng)競爭力和可持續發(fā)展能力為核心,兼有高投入、高產(chǎn)出、高效益與可持續發(fā)展的雙重特性;是轉變農業(yè)增長(cháng)方式、提高農業(yè)綜合生產(chǎn)能力的集中體現。
不盲目效仿發(fā)達國家
世界上有兩種最基本的生態(tài)農業(yè)類(lèi)型。一種是以歐美等發(fā)達國家為代表的生態(tài)農業(yè),即所謂西方生態(tài)農業(yè),另一種是以我國及印度為代表的替代農業(yè)類(lèi)型。
趙其國介紹說(shuō),以歐美等發(fā)達國家為代表的生態(tài)農業(yè)直接針對資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題,著(zhù)重考慮農業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護及優(yōu)良生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的倫理、道德上的可接受性,甚至寧愿采取一些限制經(jīng)濟發(fā)展的做法,把發(fā)展生態(tài)農業(yè)等替代農業(yè)作為保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境和資源的基本措施和戰略選擇。
而以我國和印度為代表的使用替代農業(yè)的國家,人多地少,經(jīng)濟基礎差,發(fā)展能力弱,滿(mǎn)足日益增長(cháng)的農產(chǎn)品量與質(zhì)的需求是當前農業(yè)的主要任務(wù)。
替代農業(yè)類(lèi)型的國家在實(shí)踐中并不排斥化肥、農藥等化學(xué)品的使用,利用現代科學(xué)技術(shù)與傳統農業(yè)技術(shù)相結合,充分利用有限的土地等資源,運用系統工程學(xué)的方法,全面規劃、合理組織農業(yè)生產(chǎn),實(shí)現農業(yè)優(yōu)質(zhì)高效和持續發(fā)展,達到生態(tài)與經(jīng)濟兩大系統的良性循環(huán)和經(jīng)濟、生態(tài)、社會(huì )三大效益的統一。
趙其國分析認為,我國基本國情決定了現代生態(tài)農業(yè)不能簡(jiǎn)單引入西方發(fā)達國家的理論,而應在借鑒國外成功經(jīng)驗的基礎上,依照生態(tài)原理和生態(tài)經(jīng)濟規律,把經(jīng)濟、社會(huì )和生態(tài)效益作為一個(gè)有機整體來(lái)統籌運作,既要體現我國農業(yè)發(fā)展的良好形象,又要將生態(tài)系統原理應用到農業(yè)中去,構成一種低投入、高產(chǎn)出的現代農業(yè)生產(chǎn)體系。
“以西方發(fā)達國家為代表的國外生態(tài)農業(yè)與我國生態(tài)農業(yè)有明顯差別,但其中卻有很多共通之處?!壁w其國說(shuō)。
首先,各國都面臨全球性資源與環(huán)境問(wèn)題的共同挑戰和威脅;其次,都把農業(yè)生態(tài)環(huán)境的維護與建設作為系統的基本輸出目標或目標之一,都非常重視利用生態(tài)系統自身的生物循環(huán)達到環(huán)境自?xún)艉土夹陨a(chǎn)的目的;再次,在發(fā)展趨勢上雖然側重面有所不同,但都不排斥高科技的應用,都重視綠色食品的生產(chǎn),努力提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的規范化。
我國經(jīng)濟面臨“三農”問(wèn)題的困擾和加入世界貿易組織后的一系列挑戰,現階段的農業(yè)已進(jìn)入結構轉型的關(guān)鍵時(shí)期,具有發(fā)展的客觀(guān)性和必然性。
另一方面,我國生態(tài)農業(yè)總體上還是一種發(fā)展中的新事物,正處于不斷完善的過(guò)程中,需要根據其發(fā)展不斷進(jìn)行調整和創(chuàng )新。
趙其國說(shuō),在新形勢下,“生態(tài)高值農業(yè)”的提出將豐富我國農業(yè)的轉型戰略,促進(jìn)我國農業(yè)的可持續發(fā)展,是我國生態(tài)農業(yè)產(chǎn)業(yè)化客觀(guān)性和必然性的體現。
我國生態(tài)農業(yè)在清潔化生產(chǎn)和維護生態(tài)環(huán)境等方面具有明顯的效果和作用,也逐漸得到世人認可。盡管我國地域類(lèi)型眾多,但從全國范圍看,目前的“生態(tài)高值農業(yè)”應主要集中在富有區域特色的清潔食品生產(chǎn)與加工、綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)、生態(tài)觀(guān)光旅游、廢棄物循環(huán)利用、生態(tài)肥料、可降解膜、生物農藥產(chǎn)業(yè)化等方面。
五方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新
不過(guò),實(shí)現“生態(tài)高值農業(yè)”必然會(huì )引發(fā)農業(yè)思想觀(guān)念、產(chǎn)業(yè)結構、技術(shù)結構和經(jīng)營(yíng)管理體制等的一系列大變革。
“生態(tài)高值農業(yè)”具有低碳循環(huán)經(jīng)濟、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高效安全、高科技、規?;袌?chǎng)經(jīng)濟型農業(yè)的特征。趙其國認為,只有更加充分地把工業(yè)化、城市化成果應用到現代農業(yè)建設中來(lái),才能有效帶動(dòng)農業(yè)增長(cháng)方式的轉變、促進(jìn)農業(yè)綜合生產(chǎn)能力的全面提升,才能充分挖掘農業(yè)增效、農民增收的潛力,才能更加體現農業(yè)集約化經(jīng)營(yíng)與生態(tài)化生產(chǎn)的有機結合和經(jīng)濟社會(huì )生態(tài)綜合效益的最大化。
作為能夠協(xié)調生態(tài)效益、社會(huì )效益和經(jīng)濟效益的一種農業(yè)生產(chǎn)方式,“生態(tài)高值農業(yè)”建設須構建農業(yè)的生態(tài)格局。趙其國說(shuō),其核心和關(guān)鍵是進(jìn)行景觀(guān)格局的規劃、循環(huán)系統的設計和生物多樣性關(guān)系的重建,把工業(yè)化農業(yè)所分割的、分散的、直線(xiàn)化的農業(yè)在系統和整體的意義上實(shí)現重組。
根據我國“生態(tài)高值農業(yè)”技術(shù)支撐與需求現狀,趙其國分析,目前應主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新。
第一,無(wú)公害農產(chǎn)品種養殖技術(shù)。主要包括環(huán)境友好型肥料、生物性農藥、病蟲(chóng)草害生物防治、可降解農膜、廢棄物資源化利用、污染物處理技術(shù)等。
第二,農產(chǎn)品加工技術(shù)。進(jìn)一步提升營(yíng)養水平和商品化水平的高附加值加工技術(shù)及相應加工設備的研制。
第三,我國傳統農業(yè)精華。充分挖掘和整合我國傳統與常規農業(yè)中的經(jīng)驗及技術(shù)精華,整合合理輪作和間套復種、保護性耕作、病蟲(chóng)綜合控制等技術(shù),形成一整套生態(tài)化種養殖業(yè)技術(shù)。
第四,標準化生產(chǎn)體系。重點(diǎn)就生態(tài)化物料投入、生態(tài)化種養殖業(yè)、無(wú)公害產(chǎn)品加工、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)等過(guò)程的技術(shù)規程、標準等進(jìn)行規范化研究,為我國“生態(tài)高值農業(yè)”的規范化和國際化奠定堅實(shí)基礎。
第五,高新農業(yè)技術(shù)。目前主要表現為生物技術(shù)支持下的分子育種技術(shù)、全球衛星定位支持的精確農業(yè)技術(shù)、可降解塑料生產(chǎn)的農用薄膜、害蟲(chóng)的性引誘技術(shù)、新型納米材料制作的控釋肥生產(chǎn)、新型微生物制劑等。
2050年進(jìn)入“生態(tài)高值農業(yè)”時(shí)代
根據預測,未來(lái)40年,除大米和小麥需求會(huì )出現先緩慢增長(cháng)后下降的趨勢外,其他農產(chǎn)品將出現不同幅度的增加。例如,奶制品需求將增長(cháng)6倍以上,水產(chǎn)品需求將增長(cháng)近3倍,畜產(chǎn)品、飼料糧、水果、食油和纖維總量需求將增長(cháng)1.5~1.6倍,蔬菜和食糖需求將分別增長(cháng)75%和1倍。
除食品安全外,農業(yè)的比較效益不斷下降,生態(tài)環(huán)境壓力日益嚴重,全球不確定性因素對農業(yè)發(fā)展的影響日益明顯,農業(yè)本身也面臨減排溫室氣體的壓力,發(fā)展“生態(tài)高值農業(yè)”已刻不容緩。
趙其國說(shuō),要通過(guò)構建“生態(tài)高值農業(yè)”產(chǎn)業(yè)體系,不斷滿(mǎn)足國內日益增長(cháng)的農產(chǎn)品總量需求以及質(zhì)量、安全和多功能需求。
到2020年,通過(guò)重點(diǎn)農業(yè)科技領(lǐng)域的重大創(chuàng )新和突破,使中國農業(yè)具備“生態(tài)高值農業(yè)”體系所需要的國家食物和纖維總量供給安全得到基本保障,國家食品質(zhì)量安全得到基本保障,以及農業(yè)生產(chǎn)結構、生態(tài)和功能實(shí)現根本轉變,農業(yè)資源可持續利用和安全得到一定提高的科技支撐條件。
到2050年,具備實(shí)現農業(yè)資源可持續利用、國家食物總量和質(zhì)量安全得到充分保障、農業(yè)進(jìn)入傳統功能與現代多功能并存的未來(lái)農業(yè)所需要的科技支撐條件,使我國農業(yè)在發(fā)展中國家率先進(jìn)入生態(tài)高值可持續發(fā)展時(shí)代,全面實(shí)現農產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營(yíng)養化、功能化,實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)管理的信息化、數字化、精準化,建成農業(yè)高值轉化的產(chǎn)業(yè)體系,形成生態(tài)系統持續良性循環(huán)、景觀(guān)優(yōu)美、功能多樣、城鄉一體的新型農業(yè)。
“生態(tài)高值農業(yè)”建設的核心任務(wù)是實(shí)現農業(yè)生物質(zhì)資源、水土資源和廢棄物資源的生態(tài)高值化利用,實(shí)現農產(chǎn)品的生態(tài)高值化生產(chǎn),實(shí)現產(chǎn)后生態(tài)高值化加工及其市場(chǎng)化。
趙其國分析說(shuō),“生態(tài)高值農業(yè)”產(chǎn)業(yè)體系主要包括農產(chǎn)品安全、可持續農業(yè)、智能農業(yè)和高值農業(yè)建設等四個(gè)方面。
在農產(chǎn)品安全方面,至2020年,形成分子育種技術(shù)體系,通過(guò)對多個(gè)基因的組合,實(shí)現對多個(gè)性狀的分子改良,分子育種品種的數量增加一個(gè)數量級以上,獲得80~100個(gè)具有特定高營(yíng)養組分或對人體健康具有可靠功效的功能型動(dòng)植物新品種,生產(chǎn)和加工等環(huán)節的污染得到完全控制,糧食自給率95%以上,其他農副產(chǎn)品基本自給。
至2050年,實(shí)現覆蓋全基因組的基因時(shí)空表達、翻譯、修飾和調控技術(shù),通過(guò)分子模塊的耦合對動(dòng)植物個(gè)體實(shí)行全基因組優(yōu)化組裝,從而創(chuàng )制出智能品種,肉蛋奶等人均占有量增加一倍以上,全面實(shí)現農產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營(yíng)養化、功能化,高營(yíng)養及功能型農產(chǎn)品占比提高50%以上。
在可持續農業(yè)方面,至2020年,建立不同區域結構合理、功能穩定的生態(tài)農業(yè)模式,實(shí)現化肥和農藥適量使用,開(kāi)始應用可降解農膜,稻麥等C3作物光能利用率提高到1.2%,土肥水綜合利用率提高10%。
至2050年,實(shí)現農業(yè)生態(tài)系統持續良性循環(huán),多功能安全高效肥料占30%,生物農藥用量占30%,稻麥等C3作物光能利用率提高到2%;土肥水綜合利用率提高30%。
在智能農業(yè)方面,至2020年,生產(chǎn)流通全程信息服務(wù)覆蓋到縣級,實(shí)現全國及全球遙感估產(chǎn)、各種災情遙感監測,90%大型溫室設施農業(yè)、50%的禽畜魚(yú)大型人工養殖場(chǎng)、東北和新疆20%的種植業(yè)實(shí)現單項或多項作業(yè)精準化,黃淮海平原、長(cháng)江中下游開(kāi)始大面積精準作業(yè)試點(diǎn)。
至2050年,生產(chǎn)流通全程信息服務(wù)覆蓋到每個(gè)生產(chǎn)和流通單元,實(shí)現全國農業(yè)資源和產(chǎn)量動(dòng)態(tài)監測和預報,智能溫室、人工養殖業(yè)基本實(shí)現精準化管理,東北和新疆70%的種植業(yè)實(shí)現準精化作業(yè),黃淮海平原、長(cháng)江中下游40%的種植業(yè)實(shí)現精準化作業(yè),其他地區20%的種植業(yè)實(shí)現精準化作業(yè)。
在高值農業(yè)方面,至2020年,形成生物基為原料的高附加值產(chǎn)品的研發(fā)體系,初步建立集休閑、觀(guān)光、教育、文化于一體的高值化服務(wù)型農業(yè)產(chǎn)業(yè)。
至2050年,形成農業(yè)高值轉化的產(chǎn)業(yè)體系,形成景觀(guān)優(yōu)美、功能多樣、城鄉一體的服務(wù)型農業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。
趙其國還強調,建設“生態(tài)高值農業(yè)”的上述產(chǎn)業(yè)體系,必須加強農業(yè)科學(xué)與其他科學(xué)、技術(shù)的交叉融合,實(shí)現農業(yè)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng )新與突破。
因此,“生態(tài)高值農業(yè)”的發(fā)展需要在植物種質(zhì)資源與現代育種科技、動(dòng)物種質(zhì)資源與現代育種科技、資源節約型農業(yè)科技、農業(yè)生產(chǎn)與食品安全科技、農業(yè)現代化與智能化農業(yè)科技等五大領(lǐng)域的基礎研究和應用技術(shù)開(kāi)發(fā)上取得重要創(chuàng )新和突破,以便為“生態(tài)高值農業(yè)”和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要科技支撐。
“解決世界經(jīng)濟發(fā)展所面臨的人口、資源、環(huán)境這三大難題的根本出路在于實(shí)現經(jīng)濟的可持續發(fā)展。我國農業(yè)的現代化必然是現代化的‘生態(tài)高值農業(yè)’?!壁w其國說(shuō),只有發(fā)展“生態(tài)高值農業(yè)”,才能充分挖掘農業(yè)增效、農民增收的潛力,實(shí)現生態(tài)、社會(huì )與經(jīng)濟的可持續發(fā)展,實(shí)現人與自然和諧共處,最終達到經(jīng)濟、社會(huì )、生態(tài)綜合效益的最大化。