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              2016-2017基礎農學學科發展研究綜合報告

              時間:2018年04月18日  來源:  點擊量:      【 】  

                一、引言

                基礎農學學科是農業科學的基礎,基礎農學的發展促進了農業科技的進步和創新,推動了農業和農村經濟持續穩定協調發展,在我國農業科技中具有基礎性、前瞻性、戰略性的重要作用。

                當前,全球農業發展變革與升級加速,世界各國搶占農業科技發展制高點的競爭加劇,農業基礎研究與農業科學技術研究將成為基礎農學學科科技進步的核心競爭要素。順應科學與技術、經濟的加速融合的新常態,必須搶占原始創新的科技制高點,要創新農業科研方法、揭示農業科學原理,力爭突破一批重大基礎理論和方法,要協同優勢力量攻關,突破技術瓶頸,解決一批核心關鍵技術,為農業科技進步提供源頭活力,驅動本領域創新水平整體躍升,促進解決基礎農學學科一些長期懸而未決的重大關鍵技術問題。

                從2006年起,中國農學會在中國科協的長期支持下,組織多位院士和專家牽頭,全國農業科研機構、高等院校的頂級專家和教授參與的基礎農學學科的發展研究。從各年度選擇基礎農學一、二級學科的分支領域,深入開展基礎農學學科的研究進展、重大成果、國內外研究比較、發展趨勢和展望的研究。

                “2006-2007年”基礎農學學科發展研究報告,選擇了農業植物學、植物營養學、昆蟲病理學、農業微生物學、農業分子生物學與生物技術、農業數學、農業生物物理學、農業氣象學、農業生態學、農業信息科學等10大分支領域開展專題研究。“2008-2009年”基礎農學學科發展研究報告,選擇了作物種質資源學、作物遺傳學、作物生物信息學、作物生理學、作物生態學、農業資源學、農業環境學等7大分支領域開展專題研究。“2010-2011年”基礎農學學科發展研究報告,選擇了農業生物技術、植物營養學、灌溉排水技術、耕作學與農作制度、農業環境學、農業信息學、農產品貯藏與加工技術、農產品質量安全技術、農業資源與區劃學等9大分支領域開展專題研究。“2012-2013年”基礎農學學科發展研究報告,確定了作物遺傳育種、植物營養學、作物栽培、耕作學與農作制度、農業土壤學、農產品貯藏與加工技術、植物病蟲害、農產品質量安全技術、農業資源與區劃學、農業信息學、農業環境學、灌溉排水技術等12個分支領域進行專題研究。“2014-2015年”基礎農學學科發展研究報告,確定了動物生物技術、植物生物技術、微生物生物技術、農業信息技術、農業信息分析、農業信息管理等6個分支領域進行專題研究。

                當前,我國正處于深入貫徹落實創新驅動發展戰略、加快建設創新型國家的關鍵時期,事業單位分類改革、科技體制改革、中央財政科技計劃改革等不斷深化,農業科技創新的進步持續加快,對基礎農學學科的研究顯現出更加重要的地位和影響。“2016-2017年基礎農學學科發展報告”是在前期五次基礎農學學科發展研究的基礎上進行的,首席科學家為劉旭,主持人為梅旭榮、鄒瑞蒼,確定了農業環境保護、農產品加工、農業耕作制度等3個分支領域進行專題研究,其中農業環境保護領域、農產品加工領域作為農業科技中的熱點、難點和焦點問題,直接影響到城鄉居民生活和民生質量,引起了社會的普遍關注,農業耕作制度領域是傳統的研究領域,在新的歷史時期被賦予了新的內容和使命。

                在研究過程中,各專題和綜合組召開了多次研討會,廣泛征求各個領域專家的意見與建議,在多位專家的共同執筆下,經反復研討和修改,幾易其稿,形成各專題學科發展報告。在各專題學科發展報告基礎上,綜合組形成了“2016-2017基礎農學學科發展報告”。該報告的成稿包含了農業領域廣大科技人員的集體智慧。由于研究時間短,資料數據收集有限,對部分領域的前沿研究和國內外對比研究等還不夠充分,不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。

                二、最新研究進展

                2016-2017年,圍繞國際科技前沿、國家重大需求、“三農”主戰場,堅持需求導向和問題導向,在農業環境保護、農產品加工和農業耕作制度等基礎農學領域研究均取得了理論、方法、技術以及技術集成模式等方面的重要進展,科技創新能力快速提升,涌現出了一批農業生產急需、科學意義重大、社會經濟效益顯著的科技成果,縮小了與國際先進水平的差距,為我國農業可持續發展保駕護航。

                (一)農業環境保護

                近年來,我國農業按照“五位一體”總體布局,大力加強生態文明建設和農業環境保護工作,治理農業突出環境問題,推進農業綠色發展,提高農業適應氣候變化能力,實施了 “一控兩減三基本” 農業污染治理和農業綠色發展“五大行動”,不斷開拓生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。與此相對應,農業環境保護作為新興交叉學科領域,緊跟國際科技前沿和國內重大需求,聚焦面源污染治理、產地環境保護、農業應對氣候變化、環境控制等重點學科方向和科學問題,加強應用基礎研究和技術研發,探索農業綠色低碳循環發展模式,不斷豐富學科內涵和推動學科發展,引領和支撐了農業領域的生態文明建設。

                1.研究進展

                (1)產地環境質量控制與修復

                產地環境質量控制與修復重點研究農業投入品、大氣沉降、灌溉等帶入的外源污染物和農業生產自身產生的內源污染物對農產品產地土壤、水、大氣和農田生態等污染的控制和以及退化產地環境的修復。近年來,隨著人民生活水平的不斷提高,農產品的增長由數量型轉向質量型,人們對農產品和食品的質量提出更高的要求,農產品產地環境質量問題受到政府和社會的高度重視,全面改善和控制農產品產地環境質量勢在必行,相關科研工作也日益受到各方面關注,取得了明顯進展。

                平原河網區農田面源污染系統控制4R技術。即源頭減量(Reduce)、過程阻斷(Retain)、養分回用(Reuse)和生態修復(Restore),以源頭減量為根本,以減少排放和過程攔截為重點,以養分回用為抓手,以生態修復和水質改善為目標,沿著氮磷在農田系統內的運移過程,實現農田面源污染的全過程防控和全空間覆蓋。

                山地丘陵區種植業氮磷流失綜合控制技術。研發了適合山地丘陵區種植業保護性耕作、增效環保肥研發與減量施用、節水灌溉與養分管理聯合調控、徑流收集再利用等技術,構建以農業清潔生產為基礎、養分全程調控、水田濕地消納為核心的山地丘陵種植業氮磷減排技術體系。

                北方灌區農田面源污染流域控制與管理技術。以農田化肥氮磷合理減量作為源控突破點,以農田排水安全循環利用為流域末端控制突破口,實施全過程多個節點的聯控聯防,并結合區域水質目標管理的要求,實現農田面源污染的流域防控,切實改善灌區水體環境質量。

                復合污染土壤的聯合修復技術。克服了單一的生物、物理、化學等修復手段對復合污染的修復效果的局限,很大程度上提高了復合污染土壤的修復效率、降低了修復成本。

                地膜回收機具的關鍵技術。開發出了滾筒式、彈齒式、齒鏈式、滾輪纏繞式和氣力式等殘膜回收機具,提高殘膜的回收和利用,并在光—生物全降解膜研制方面取得了進展,但仍需要在降解的可控性和穩定性方面提高技術的就緒度。

                畜禽養殖污染防治新技術模式。發展了微生物發酵床污染源頭控制模式,利用植物廢棄物如谷殼、秸稈、鋸糠、椰糠等材料制作發酵床墊層,接種微生物,豬養殖在墊層上,排出的糞便由微生物分解消納,原位發酵成有機肥。隨著實踐的發展,異位發酵床養殖模式改變了原位發酵床的畜禽養殖模式,將畜禽養殖與發酵床分離,可以解決畜禽通過墊料攜帶病原菌發生病害的隱患和便于機械化翻堆的問題,同時也避免了由于床體溫度過高不利于畜禽生長的問題。

                畜禽養殖廢水碳氮磷協同處理技術。基于廢水生物處理碳氮轉化與碳源堿度耦聯機制,通過系統集成微動力曝氣、碳源配置、反硝化除磷等技術和“厭氧-微好氧”SBR運行模式,構建養殖廢水“UASB-原水分步控制-厭氧/微好氧SBR”碳源堿度自平衡技術體系,顯著降低了畜禽養殖廢水處理工程投資和處理成本,實現了養殖廢水處理的高效低耗穩定運行與達標排放。

                農業應對氣候變化  “十二五”以來,黨中央國務院高度重視應對氣候變化工作,把推進綠色低碳循環發展作為生態文明建設的重要內容,作為加快轉變經濟發展方式、調整經濟結構的重大機遇,有效控制溫室氣體排放,增強適應氣候變化能力。與此相對應,應對氣候變化各項科技工作均取得了重大進展。

                氣候變化對農業影響及其適應:歷史氣候變化對農業影響研究取得新認識,我國四種主要作物水稻、小麥、玉米、大豆對主要氣候變量(氣溫、降雨、輻射以及氣候總體)的變化趨勢敏感性正負并存。未來氣候變化及適應措施評價,轉向多模式、多模型比較方式。

                農業減緩氣候變化:近年來,國家提出了“一控兩減三基本”的政策方針,對化肥減施增效和有機廢棄物利用等提出了新要求,這為農業固碳減排研究提出了新挑戰,帶來了新機遇。農業固碳減排的機理研究從單一的土壤學機制向生物信息學、農學、植物學和地理學等多學科交叉的領域擴展。今后的趨勢是點面結合,試驗與模型結合,試驗與集成化數據分析結合。

                氣候智慧型農業:近年來,我國氣候智慧型農業在向多目標與集成化的方向發展,形成了一批適應不同區域特點和農作制發展方向的新型模式,如南方水稻主產區的稻田多熟高效農作制模式、麥-稻兩熟區高產高效及環保農作制模式、麥-玉兩熟區節本高效農作制模式、東北平原地力培育與持續高產農作制模式以及西北地區水土資源高效利用農作制模式等。

                (3)農業氣象與減災

                農業氣象災害風險管理研究成為我們國家重大自然災害風險綜合防范研究領域的重要內容,在農業氣象災害成災機理、農業氣象災害指標體系建立、監測預警、風險評估、風險轉移等方面取得重要進展。

                農業氣象監測預警:隨著現代信息技術在農業氣象領域的深入滲透和快速發展,農業氣象監測預警展現出創新性發展勢頭。農業氣象觀測服務已經從單一指標、單一技術和單一平臺提升至目前的空―天―地一體化集成創新式立體監測預警體系,農業氣象監測預警平臺的信息化程度向更廣泛、更深入的方向發展,從簡單技術向綜合性信息集成、智慧化方面發展,監測預警服務內容涵蓋從作物種植、生產、管理到農業投入產出等各個環節。

                作物生長模擬模型:作物模型的研究與應用,是傳統農業從粗放經驗管理向數字化、模式化、信息化管理轉變的必由之路。隨著計算機模擬能力的提高,作物系統相關學科的發展,以及環境信息獲取技術的進步等成果相繼被應用于模型研究中,作物模擬模型資料獲取方法日益成熟,模擬的準確性日益提高,模型與計算機技術、地理信息系統技術、遙感技術等的結合應用更加緊密,模型的應用領域更加廣泛。

                農業氣候資源利用:研究氣候變化變化背景下的農業氣候資源利用問題成為全球熱點,我國利用氣候和地理信息資料,建立了農業氣候資源的空間分析模型,綜合應用“3S”技術進行精細網格氣候資源推算與分析,使縣級區劃工作的精度可達到村一級水平;與此同時,農業氣候區劃的內涵與范疇、理論與方法在實踐中也相應地被延伸與擴展,突破與更新,為農業氣候資源的高效利用提供了方法。

                農業氣象災害評估與減災技術:作物模擬模型、數值模式、數學仿真技術以及數理統計新技術、新方法等的引入、融合和創新發展,成為災害風險評估技術方法發展的重點;在災害風險形成機制、致險機理等基礎理論研究、風險量化、評估模型構建等技術方法研究方面取得重要突破。基于農業氣象災害監測預警、風險評估的結果,農業氣象減災技術更加有針對性,將逐步形成減損保產節本增效農業減災技術體系。

                農業氣象災害風險管理:目前我國農業氣象災害風險管理從單災種向多災種和復合災種的風險研究轉變,從關鍵災變過程到災變全過程轉變,從區域影響向全球影響轉變,風險處置手段從單一手段向綜合手段轉變。農業氣象災害風險管理逐步從單一的風險防范手段轉向建設綜合防范體系,逐步建立綜合性災害風險管理體系,進一步完善農業氣象災害預警機制,建立和完善農業氣象災害保險制度,建立科學合理的生態環境補償機制。

                (4)設施栽培農業

                20世紀80年代以來,隨著現代工業向農業的滲透,設施栽培農業發展迅速,并成功突破了氣候、資源限制,實現果蔬、花卉等產品的周年供給。截至2016年底,我國設施栽培面積已達462.7萬公頃,總產值9800多億元,并創造了4300多萬個就業崗位。相關領域的科學研究在近幾年取得明顯進展,引領和支撐了設施農業的發展。

                設施結構改進與創新:在設施結構工程方面,開發出多個系列的新型溫室結構,制定出設施區域標準,形成了獨具特色的結構體系。目前日光溫室已經成為中國北方最為重要的溫室類型,其結構優化也成為研究熱點。

                節能型設施環境調控技術:設施環境調控與智能化管理技術取得重大進展,溫室節能與新能源應用研究受到普遍重視。通過技術引進,自主創新,我國大型連棟溫室的通風、降溫、加溫、補光、CO2施肥等環境調控技術得到全面提升,顯著提高了日光溫室環境控制性能、降低能耗與運行成本等。

                設施無土栽培模式與配套技術:設施蔬菜優質高產高效輕便起壟內嵌式基質栽培技術,提高了根區蓄熱保溫能力,有效應對冬季低溫。有機生態型無土栽培技術,在生產過程中應施用有機肥,用清水進行灌溉,從而達到低耗能、無污染的目的。立體多層栽培,充分利用溫室空間和太陽能,提高土地利用率3-5倍,同時提高單位面積產量2-3倍。

                2.重大成果

                (1)養殖廢棄物微生物發酵床處理—資源化技術

                該成果主要通過微生物發酵模式控制養殖廢棄物外排,以源頭控制理念,采用多途徑的協同處理,將養殖場廢棄物全部收集。原位發酵床+固體一體化發酵技術主要是利用發酵床內的微生物將養殖糞尿進行原位分解;異位發酵床+固體一體化發酵技術主要是利用發酵床內的微生物將養殖糞尿進行原位分解,從而降低污染物的外排;一體化發酵技術針對養殖場的固體和液體廢棄物污染問題采用一體化發酵裝置,實現對廢液的大規模連續發酵;種養一體化模式主要是將沼液或者養殖廢水收集后堆置于發酵池內,并添加生物腐植酸菌劑進行微生物發酵;保氮除臭免通氣槽式堆肥發酵是在畜禽糞便等有機固體廢棄物原料中,添加篩選的高效腐熟菌劑和調理劑等最終將其轉化為無臭無味、富含有機質和植物營養元素的優質有機肥。微生物發酵床具有“五省、四提、三無、兩增、一少、零污染”的優點。“五省”即省水、省工、省料、省藥、省電;“四提”即提高品質、提高豬抗病力、提早出欄、提高肉料比;“三無”即無臭味、無蠅蛆、無環境污染;“兩增”即增加經濟效益,增加生態效益;“一少”即減少豬肉藥物殘留;“零污染”即豬糞尿微生物在豬舍內原位降解,污水零排放。該技術實現養殖廢棄物的全循環,獲得了一定的社會和生態效益。

                (2)氣候變化農業影響及其應對:氣候智慧型農業

                建立了氣候變化影響評估技術體系。國家科技支撐計劃“全球環境變化應對技術研究與示范”項目,完成主要農業種植區域適應氣候變化的能力和障礙因素,在寧夏、黑龍江、甘肅、新疆和西藏建立適應氣候變化示范基地,形成一套完整的適應框架,對全國各省市制定氣候變化適應框架和適應行動具有指導意義。適應氣候能力得到提升,制定并實施了《國家適應氣候變化戰略》。在生產力布局、基礎設施、重大項目規劃設計和建設中考慮氣候變化因素,適應氣候變化特別是應對極端氣候事件能力逐步加強。開展適應氣候變化技術的研發和應用示范。發展適應方法學與工具模型、實用適應技術清單,開展適應政策制定與實施機制的方法學研究,研發適應政策的動態監控與評估關鍵技術,構建適應決策支持系統,探索增強適應能力技術的途徑。定量評價農田有機碳動態演變及固碳潛力。在建成中國農田土壤有機碳(2000個數據)及溫室氣體排放(350個實測數據)數據庫基礎上,定量評價了農田土壤有機質對作物生產力的控制作用,定量評估了農田土壤有機碳固定及其自然與農業技術潛力,延伸發展了農業固碳減排計量方法學并應用于中國農業碳足跡分析評價。突破反芻動物飼養及糞便廢棄物管理溫室氣體監測和減排技術。建立了從畜禽飼養到其糞便管理全鏈條飼養效率提升、溫室氣體減排的技術體系;探尋粗精料搭配的最佳比例,達到保證動物健康又減少溫室氣體排放的目的。

                2015年“全球環境基金—中國氣候智慧型主要糧食作物生產項目”正式實施,這是在我國實施的首個氣候智慧型農業項目。項目圍繞水稻、小麥、玉米三大作物生產系統,在主產區安徽和河南建立10萬畝示范區,開展小麥-水稻和小麥-玉米生產減排增碳的關鍵技術集成與示范、配套政策的創新與應用、公眾知識的拓展與提升等活動,探索建立氣候智慧型作物生產體系的技術模式與政策創新,增強作物生產對氣候變化的適應能力,推動中國農業生產的節能減排,為世界作物生產應對氣候變化提供成功經驗和典范。

                (3)農業氣象災害監測預警、風險評估與防控關鍵技術

                “十二五”以來,實施了“重大突發性自然災害預警與防控技術研究與應用”和“農林氣象災害監測預警與防控關鍵技術研究”兩個國家科技支撐計劃項目,以及針對季節性干旱、澇漬、高溫等主要農業氣象災害防御關鍵技術的3個農業行業專項,在重大農業氣象災害農田尺度地面監測技術、立體監測與動態評估技術、預測預警技術、風險評估與管理技術以及防控技術方面取得一系列突破性的研究成果。災害監測的時效性和準確率得到進一步提高,災害影響動態評估水平得到明顯提升,形成了迄今有關農業氣象災害風險領域最全面和系統的研究成果,同時建立了分區域、分作物、分災種、分季節的適合當地農業特點的干旱與低溫防控技術體系,為各地區重大農業氣象災害應急和防控提供科技支撐。開展了基于天氣指數的農業氣象災害保險研究,通過天氣指數量化農業災害損失,研發保險產品,作為農業氣象災害風險轉移的重要手段,創新性的研究成果已經得到比較廣泛的應用。在2016年“中央一號”文件中,提出探索開展天氣指數保險試點。

                (4)作物生長模擬模型集成應用

                近年來,農業氣象模擬模型主要以廣泛而深入的應用為目的,評價和預測不同環境條件下作物生長發育與產量形成過程,評價作物氣候年景、農業對氣候敏感性、作物生長的動態預測等。 “作物生長模擬模型資源構建機制與集成模式”,提高了作物生長模型的共享與集成能力。 “基于墑情和苗情結合的麥田旱情預警與高效節灌技術”,實現了麥田旱情的多尺度圖示化實時評價與預報,以及節灌技術指導方案的可視化發布。 “設施作物生產智慧決策與集群控制關鍵技術研究應用”,研制了集智慧決策、智能管控為一體的軟硬件系統。

                (5)中國農業氣候資源圖集

                在國家科技基礎性專項的支持下,開展了氣候變化背景下農業氣候資源分析與利用的研究,利用信息技術手段,按照農業氣候資源統一的規范標準,整合農業氣候資源數據,規范農業氣候資源指標生成方法,完成了中國農業氣候資源數字化圖集的編制工作。在此基礎上,精選1000余圖幅,編輯出版了《中國農業氣候資源圖集》四卷(包括綜合卷、光溫資源卷、作物水分資源卷和農業氣象災害卷),以及《中國主要農作物生育期圖集》一卷。該系列圖集系統反映了氣候變化引起的農作物種植區域、作物生育期和各作物生育期氣候資源變化的特征,并首次編制了作物水分資源和農業氣象災害卷,為合理利用農業氣候資源、優化農業布局、加強農業風險管理提供了科學依據,在我國農業氣象研究領域具有里程碑意義。

                (6)設施蔬菜連作障礙防控關鍵技術及其應用

                該成果獲得2016年度國家進步獎二等獎,創建“除障因、增抗性、減鹽漬”三位一體連作障礙防控系統解決方案,為設施蔬菜安全可持續生產提供了技術保障。近三年該成果在魯、豫、冀、浙和閩等省推廣1346.6 萬畝,畝增效益550-2722元,經濟效益達220.64 億元,農藥化肥節支27.9億元,輻射近二十省70%設施蔬菜連作障礙高發區,實現了蔬菜穩產高效、安全和生態環保多贏。

                (7)智能植物工廠能效提升與營養品質調控關鍵技術

                中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所楊其長研究員等牽頭完成的“智能植物工廠能效提升與營養品質調控關鍵技術”獲得2016年北京市科技進步二等獎;該成果實現了植物工廠核心技術的重大突破,使我國成為國際上少數掌握植物工廠高技術的國家,率先在國際上提出了植物“光配方”思想,發明了多光質組合(R/G/B/FR)植物LED節能光源、基于室外冷源與空調協同調溫的植物工廠節能環境控制技術及配套裝備以及基于物聯網的植物工廠智能化管控技術,實現對植物工廠溫度、濕度、CO2濃度以及營養液EC、pH、DO等要素的在線檢測、遠端訪問、程序更新及其基于網絡的遠程智能化管控。項目成果已在北京等20多個省市自治區和部隊系統的200多個園區和農業企事業單位推廣應用,經濟、社會效益顯著。

                (二)農產品加工

                1.研究進展

                (1)食品加工

                糧油加工:快速無損檢測技術發展迅速,以近紅外光譜技術為代表的糧油品質快速檢測技術和裝備較好地解決了原糧質量快速檢測及分等分級問題。在油脂加工領域,一批前沿技術已經得到應用。新型低碳鏈烷烴浸出技術已獲得生產企業認可,在連續進料、逆流浸出、低溫脫溶等技術方面取得突破。

                肉類加工:生鮮肉加工技術方面,形成了羊胴體分割分級技術、肉牛胴體分級技術、高阻隔真空熱收縮包裝新型技術、冷凍畜禽肉高濕變頻解凍技術,大大降低了宰后的損失率。

                果蔬加工:“十二五”期間,科研機構集中力量研究果蔬干燥的前沿技術,對果蔬變溫壓差膨化干燥技術、中短波紅外干燥技術、玻態干燥技術、熱泵干燥技術、真空微波干燥技術、滾筒干燥技術等進行了系統研究。果蔬制汁方面,以超高壓技術為代表的非熱加工技術的發展,使果蔬汁低溫滅菌成為可能。制粉方面,噴霧干燥仍然在果蔬制粉產業上占據優勢地位。

                (2)農產品加工質量安全

                農產品加工質量安全風險評估:風險評估技術在我國呈現迅速發展的態勢,目前已經建立和開發了基于中國居民膳食消費習慣的暴露概率評估模型與軟件,實現了與CAC食品編碼協調橋梁數據庫的有效銜接,使我國成為繼美國、歐盟之后第3個實現概率性評估的國家,提高了我國食品安全風險評估的精度;研究建立的食物消費量高端暴露中國人群參數,成為聯合國糧農組織、世界衛生組織短期膳食暴露國際評估軟件中的重要參數,結束了過去依賴歐、美、加、日、澳等少數發達國家的歷史。

                農產品加工質量安全檢測與標準化:檢測與危害識別技術開始由定向檢測到非定向檢測初步轉變,精度和廣度得到一定提升。快速檢測試劑和裝備產業化水平明顯提升,市場監管和應對突發事件能力顯著增強。在標準方面,我國共牽頭和參與制定了 11 項國際標準。主導并參與了二噁英、氯丙醇、丙烯酰胺、真菌毒素等國際控制操作規范的制定,提升了我國農產品加工質量安全地位,保護了我國經濟利益。

                農產品加工質量安全溯源:初步構建了牛、羊產地溯源的同位素指紋、礦物元素指紋、虹膜識別技術以及豬個體DNA指紋溯源技術。

                農產品加工質量安全過程控制:加工過程危害物控制。近年來,我國對加工過程中的危害因子的形成機理、檢測方法、風險評估以及有效的抑制措施等展開了大量研究,突破了糧油、蔬果、畜禽及其制品、水產、茶葉等生產、加工和運輸過程中的控制技術,形成了操作規范。加工過程營養品質保持。在油脂加工領域,新型低碳鏈烷烴浸出技術已獲得生產企業認可。酶法制油方面,開展了膨化預處理-水酶法提油技術在大豆加工中的應用。果蔬制汁方面,以超高壓技術為代表的非熱加工技術的發展,使果蔬汁低溫滅菌成為可能。

                (3)食物營養與功能

                營養功能成分活性保持與遞送:隨著營養功能食品在食品領域中受到越來越廣泛的關注,設計構建運載體系結構,實現食品中功能活性物質體內靶向釋放及定向分布,促進其體內生物活性的發揮,是近年來營養功能成分活性穩態化保持與有效遞送技術研究的重要進展。

                營養功能成分分析檢驗技術:當前,檢測技術靈敏度、準確度不斷提高、快速檢測技術實時化、現場化、儀器小型化趨勢不斷加強,量子化學、光譜學、質譜學、分子生物學、納米科學、高分子材料學等學科中的新理論新技術不斷應用其中。大數據分析、新數學模型的建立與引入、新興信息技術對風險分析、風險評價、風險預警、風險信息交流等風險評估階段的影響日益深遠。

                基于大數據的個性化營養功能性食品設計:通過應用大數據的相關理論,結合我國營養健康領域的實際情況,探討了大數據對慢性病防控、疾病預測、個性化健康管理、食品風險評估等方面的影響,為營養健康領域的研究提供了新的視角。

                營養功能食品功效評價技術:近年來,國內開展食物及其營養組分、活性功能因子活性評價,研究食品中營養成分、功能因子對于人體健康及疾病特征指標的影響的技術手段與方法已然逐漸成熟,開展多組學功效評價與精準化營養干預效果驗證研究也不乏其例,有關膳食-腸道菌群-人體健康關系的研究成果凸顯出廣闊的發展前景。

                (4)農產品貯藏與保鮮

                MCP技術在果蔬貯藏保鮮中的應用:可顯著減緩香蕉、蘋果、番木瓜、梨、獼猴桃和壺瓶棗等呼吸躍變型果實的后熟和軟化進程,抑制躍變型果實乙烯的合成,阻止或延緩乙烯作用的發揮,從而延緩果實的成熟衰老大大地提高貯藏品質。

                短波紫外線在鮮切果蔬保鮮中的應用:采用適宜劑量的UV-C照射處理,改善鮮切即時果蔬的保鮮品質。通過減少表面微生物、非生物脅迫效應等來延長果蔬貯藏保鮮期,同時在產品表面形成一層干燥的薄膜,減少果蔬汁液的流失和風味物質的散失,改善產品品質。

                氣調貯藏對高附加值果蔬的保鮮:氣調包裝工藝可以在不使用化學添加劑的情況下有效延長果蔬食品的貨架期,維持果蔬較高的品質,因此在果蔬貯藏保鮮方面得到迅速發展。

                果蔬預冷技術與應用:開發了國內分體式、一體式壓差預冷裝置,果蔬從采收溫度冷卻到目標溫度只需要1-6 h,具有冷卻均勻,兼做冷藏庫,適宜多種果蔬預冷。

                2.重大成果

                (1)食品加工系列關鍵技術

                在工業化連續高效分離提取、非熱加工、低能耗組合干燥等食品綠色制造技術裝備上取得了重大突破;開發了具有自主知識產權的高效發酵劑與益生菌等;方便營養的谷物食品、果蔬制品及低溫肉制品等一批關系國計民生、量大面廣的大宗食品的產業化開發,大幅度提高了農產品的加工轉化率和附加值;在超高壓殺菌、無菌灌裝、自動化屠宰、在線品質監控和可降解食品包裝材料等方面研究取得重大突破,開發了一批具有自主知識產權的核心技術與先進裝備;食品物流從“靜態保鮮”向“動態保鮮”轉變,在快速預冷保鮮、氣調包裝保藏、適溫冷鏈配送等方面取得了顯著成效。“油料功能脂質高效制備關鍵技術與產品創制”“果蔬益生菌發酵關鍵技術與產業化應用”“黑茶提質增效關鍵技術創新與產業化應用”“黃酒綠色釀造關鍵技術與智能化裝備的創制及應用”“重要脂溶性營養素超微化制造關鍵技術創新及產業化”、“中國葡萄酒產業鏈關鍵技術創新與應用”、“金槍魚質量保真與精深加工關鍵技術及產業化”、“番茄加工產業化關鍵技術創新與應用”等成果榮獲2016-2017年國家科學技術獎。

                (2)貯藏加工過程真菌毒素形成機理及防控技術

                開展了我國主要糧油農產品儲藏過程中真菌菌群變化規律、真菌毒素形成的分子機理、真菌毒素的防控策略研究,研發出真菌毒素解毒菌制劑和酶制劑,企業應用解毒效率高。

                (3)農產品加工過程安全控制理論與技術

                開展了危害物產生途徑和轉化規律的分子基礎、加工安全性預警機制與風險等級確定依據、安全加工全程優化原理與控制策略研究。構建了針對典型加工單元過程的農產品加工質量安全研究平臺,開發出針對食品加工過程產生危害物的毒理學信息數據庫,發展了基于多學科交叉消除導致食品安全的危害物的理論體系。

                (4)農產品加工標準化體系

                在農產品加工標準化科技創新、技術推廣、成果轉化等方面均取得了明顯進步,基本實現了科技創新體系“從建到用”的轉變。完成制定農產品加工標準122項,搭建完成“農產品加工質量安全輿情監測分析平臺”,跟蹤信息逾50萬條,發布輿情分析報告24份。

                (5)營養功能成分活性保持與遞送:近年來,納米技術在食品級運載體系構建中的應用越來越廣泛,利用納米技術構建包載轉運β-胡蘿卜素和維生素E的納米運載體系,能有效的保持體系中所包載的β-胡蘿卜素和維生素E。

                (6)營養功能食品功效評價:營養基因組和腸道菌群研究在國際相關領域中占據一席之地,建立了人腸道元基因組大于330萬個非冗余基因的參照圖譜,該成果被Science在2011年評出的21世紀前十年“重大科學突破”之一,并將基因集擴展到了約1000萬個基因。

                (7)多項綠色安全果實采后腐爛防治技術

                采用安全綠色的果實乙醇熏蒸防腐技術,既有效控制果實腐爛,又不影響果實品質與食用安全,技術成果應用已覆蓋浙江、四川、福建、江蘇、云南和重慶等主產省市,近三年累計推廣應用果實192萬噸,取得經濟效益46.6億元。獲得了多種對水果采后真菌有強烈抑制作用的生物源物質,創新了水果采后保鮮處理工藝,研創出防治果實腐爛的生物保鮮技術,并在柑桔、楊梅、荔枝和番木瓜等果蔬品種上進行了應用,采后腐爛率比傳統保鮮技術減少了25%以上,化學殺菌劑使用量減少了50%以上。

                (8)高效果蔬品質劣變控制技術:闡明了果蔬采后損失的機理及控制機制,研發出利用信號分子(1-MCP、NO和AiBA)抑制衰老激素合成和誘導耐冷性的技術,使果蔬(柑桔、葉菜類、果菜類)保質期延長了60%以上。

                (三)農業耕作制度

                1.研究進展

                “十二五”以來,針對制約我國主要農作物“優質、高產、高效、生態、安全” 一系列關鍵性、全局性、戰略性的重大技術難題,從創新材料、創新技術、創新栽培理論的角度出發,作物耕作與栽培關鍵技術及理論創新研究取得重大突破,為我國作物增產增收和提質增效提供了重要技術支撐與儲備。

                (1)作物栽培與生理發展

                作物高產高效栽培理論與技術:1)水稻高產高效栽培理論與技術。闡明了系統優化水稻群體生長動態,精確穩定前期生長量,合理增加中期高效光合生產量,增強后期物質生產積累能力、籽粒灌漿充實能力和群體支撐能力的超高產形成規律。2)小麥高產高效栽培理論與技術。在利用非葉器官光合耐逆機制構建高效群體和周年水氮一體高效利用技術方面研究處于國際領先水平。3)玉米冠層耕層優化高產栽培理論與技術。通過揭示生態因素(光、溫、水)對玉米生長發育和高產優質高效的影響,明確限制玉米產量提高的主要障礙因素,通過“擴庫、限源、增效”,挖掘玉米高產潛力的栽培理論和“促、穩、促”超高產調控技術。4)棉花大面積高產栽培技術的集成與應用。攻克和突破了棉花高產優質高效栽培、水肥高效利用耦合調控、重大蟲害綜合防治、關鍵機具和全程機械化、專用棉區域布局標準化生產等理論和技術的一系列重大難題。

                作物精確化與標準化栽培技術:隨著生育進程、群體動態指標、栽培技術措施的精確定量的研究不斷深入,推進了栽培方案設計、生育動態診斷與栽培措施實施的定量化和精確化,有效地促進我國栽培技術由定性為主向精確定量的跨越,為統籌實現作物“高產、優質、高效、生態、安全”提供了重大技術支撐。

                作物栽培機械化與輕簡化:1)稻栽培機械化。2016年全國水稻機械化種植水平35%以上,其中東北墾區水平最高,已基本實現全程機械化,以毯苗機插為主。南方稻區,形成了毯苗機插、缽苗機插(擺)、機械直播等3套機械化高產栽培方式與技術。2)小麥深松少免耕鎮壓節水栽培新技術,節水增效、增產穩產效果顯著。不同小麥主產區針對自身特點,研究形成了多種本土化的小麥機械化栽培技術。3)玉米機械化栽培技術。2016年我國玉米機械化收獲比例提高到83%左右,提升了我國玉米機械化收獲裝備技術水平,推動了玉米收獲技術進步和機械化水平的提高。

                作物肥水高效生理與技術:1)作物肥料高效利用技術。近年來,大田作物緩/控釋肥、生物肥、有機復合肥、功能性肥等新型肥料研究和推廣加快。緩/控釋肥料被認為是最為快捷方便的減少肥料損失、提高肥料利用率的有效措施。2)作物水分高效利用技術。通過研究發現,水稻花后適度土壤干旱可以協調植株衰老、光合作用與同化物向籽粒轉運的關系,促進籽粒灌漿,為解決水稻植株衰老與光合作用的矛盾以及既高產又節水的難題提供了新的途徑和方法。

                作物信息化與智能化栽培:隨著現代作物栽培學與新興學科領域的交叉與融合,作物栽培管理正從傳統的模式化和規范化,向著定量化和智能化的方向邁進。重點在作物栽培方案的定量設計、作物生長指標的光譜監測、作物生產力的模擬預測三個方面取得了顯著的研究進展,推動我國數字農作的發展。

                保護性耕作與秸稈還田栽培:近幾年來,在水稻、小麥和玉米秸稈還田的機械與耕作栽培農藝上,都取得了較為顯著進展。玉米秸稈還田和小麥秸稈還田均能提高土壤有機質含量,玉米秸稈還田培肥效應大于小麥秸稈還田。

                抗逆減災生理與栽培技術:加強研究了作物對逆境響應的機制和應對逆境的調控技術,創建了一批抗逆減災栽培技術。在大氣CO2濃度升高與作物(品種、病蟲和雜草)和非生物因子(肥料、水分、溫度和臭氧)關系研究上取得重要進展, 并提出水稻生產的應對策略。

                (2)作物生態與耕作

                作物輪作:針對不同區域、不同作物的輪連作生產模式及配套技術開展了大量研究,從農田尺度上對輪作種植方式的作物生長、土壤肥力、水分和養分利用、土壤環境、溫室氣體排放以及病蟲害等多方面的效應開展了系統研究,相關機理研究也在不斷深入。

                作物間套作:在耕作栽培技術研究的基礎上更加關注生態學原理的挖掘和應用,研究重點由地上部相互作用向地下部相互作用轉移,從現象觀察到更多的關注機制和過程的理解,以高產為目的向以降低環境風險、促進農業可持續發展為目的轉變,研究方法不斷發展和完善。

                土壤耕作:1)機械化土壤耕作將成為我國土壤耕作的主體,目前適宜我國不同區域不同作物的機械化土壤耕作技術的已經初具規模;2)區域保護性耕作技術研究成為土壤耕作研究的重點;3)土壤耕作技術的多功能性及生態系統服務價值的研究成為了研究熱點,關于土壤耕作技術的固碳減排、生物多樣性的影響及生態系統服務價值的評估成為我國該方向的重要方面;4)土壤輪耕制的研究成為土壤耕作研究的新熱點,構建以少、免耕為主體的翻、旋、免、松等適宜不同種植制度的土壤輪耕制當前研究的重要內容。

                農田固碳減排:我國學者在種植模式、水肥管理以及耕作措施的固碳減排潛力與途徑方面開展了大量研究。發現通過禾本科和豆科作物的輪作/間作,可以起到一定的固碳減排效應,通過合理選用氮肥品種可有效降低N2O排放,不同水分管理方式對稻田CH4排放有顯著影響,還研究了秸稈還田對增加土壤有機碳含量的影響。

                2.重大成果

                (1)獲獎情況

                1)揚州大學,楊建昌等,適度土壤干旱促進水稻同化物轉運和籽粒灌漿,國家自然科學二等獎,2017.

                2)中國農業科學院作物科學研究所, 趙明等. 玉米冠層耕層優化高產技術體系研究與應用,國家科技進步二等獎,2015. 趙明研究員率領研究團隊圍繞著密植高產挖潛,構建了玉米冠層耕層協調優化理論體系,創新了“三改”深松、“三抗”化控及“三調”密植等關鍵技術,充分發揮關鍵技術的集成效應,創新了多種密植高產高效技術模式,有效的解決了密植倒伏、早衰等生產問題。

                3)新疆農業科學院棉花工程技術研究中心等, 新疆棉花大面積高產栽培技術的集成與應用,國家科技進步二等獎,2015.

                4)南京農業大學曹衛星,朱艷等,稻麥生長指標光譜監測與定量診斷技術,國家科技進步二等獎,2015. 明確了稻麥主要生長指標的特征光譜波段及敏感光譜參數;建立了多路徑的稻麥生長實時診斷與精確調控技術;研制了簡便適用的稻麥生長監測診斷產品;開展了作物生長監測診斷技術體系的規模化示范應用。

                5)中國農業科學院作物科學研究所, 李少昆等. 玉米田間種植系列手冊與掛圖,國家科技進步二等獎,2015. “玉米田間種植系列手冊與掛圖”,充分考慮種植戶的接受習慣和水平,準確把握國內外玉米產業發展方向和區域生產特點,以生動靈活的表現形式,向種植戶推廣現代玉米生產新理念、新技術,推動了我國現代玉米生產理念與技術的普及,社會、生態和經濟效益顯著,截至2014年12月,手冊重印21次,合計出版91萬冊;掛圖重印16次,合計出版165.4萬張,已推廣應用至我國所有玉米產區。

                6)中國農業科學院作物科學研究所,趙廣才等主持完成的“小麥高產創建技術集成與示范推廣”榮獲2016年度全國農牧漁業豐收獎一等獎。

                7)中國農業大學王志敏等主持的“冬小麥節水省肥高產栽培技術體系及其應用”,2015年通過中國農學會評價,整體技術處于國際先進水平,在利用非葉器官光合耐逆機制構建高效群體和周年水氮一體高效利用技術方面研究處于國際領先水平。

                (2)作物高產高效栽培理論與技術

                創新水稻高產高效栽培理論,形成超高產栽培技術模式,在云南、江蘇和新疆等地創造了一批超高產典型或紀錄。“小麥高產創建技術集成與示范推廣”榮獲2016年度全國農牧漁業豐收獎一等獎,提出實現小麥超高產共性技術和重穗型品種實施“窄行密植勻播”、多穗型品種實施“氮肥后移”等關鍵技術。構建了玉米冠層耕層協調優化理論體系,創新了“三改”深松、“三抗”化控及“三調”密植等關鍵技術,建立了“深耕層-密冠層”、“控株型-促根系”及“培地力-高肥效”的密植高產高效技術模式。棉花大面積高產栽培技術得到集成與應用,以傳統“矮密早”實踐為基礎,創建了“適矮、適密、促早”、水肥精準、增益控害、機藝融合等為要點的棉花高產栽培標準化技術體系;建立了攻關田—核心區—示范區—輻射區“四級聯動”的技術集成與推廣體系,有力支撐了棉花產業技術的健康持續發展。

                (3)作物精確化與標準化栽培技術

                創立了生育進程、群體動態指標、栽培技術措施“三定量”與作業次數、調控時期、投入數量“三適宜”為核心的水稻豐產精確定量栽培技術體系。創立的“作物產量分析體系構建及其高產技術創新與集成”成果,以玉米為主建立不同區域特色的技術體系,取得了顯著的經濟與社會效益。

                (4)作物信息化與智能化栽培:創建了具有動態預測功能的作物生長模型及具有精確設計功能的作物管理知識模型,推進精確栽培和數字農作的發展。集成建立了基于反射光譜的作物生長光譜監測與定量診斷技術體系,在江蘇、河南、江西、安徽、浙江、河北、湖南等我國主要稻麥生產區進行了示范應用,節氮約7.5%,增產約5%,累計推廣4920.21萬畝,新增效益24.28億元。

                (5)抗逆減災生理與栽培技術:建立了以調整播期、調整基本苗和省水、省肥為核心內容的冬小麥高產高效應變栽培技術體系。玉米生產上突出了抗旱、耐溫度逆境以及弱光的相關形態與生理機制的研究,建立了不同區域玉米抗逆減災的配套技術。

                (6)作物周年高產高效栽培模式與配套技術區域化集成應用:在作物周年協調高產高效關鍵技術上取得了重大的突破,建立了進一步挖掘資源內涵兩(多)熟制協調高產高效理論與技術體系,有效地提高資源利用率和作物周年產量。

                (7)作物輪作與間套作技術

                利用間套作控制病害,研究系統地揭示了稻瘟病敏感品種和抗病品種間作可以顯著控制敏感品種糯稻的稻瘟病,合理的作物種間搭配能夠降低病害,研究結果在云南及西南地區大面積推廣應用,取得了良好的生態和社會效益。

                (8)土壤耕作關鍵技術

                構建了適宜不同區域保護性耕作制度。在我國的東北平原、華北平原、農牧交錯風沙區、南方長江流域均開展了保護性耕作技術攻關和示范推廣,建立了與不同區域氣候、土壤及種植制度特點相適應的新型保護性耕作技術體系,為大面積應用保護性耕作技術提供了示范樣板和技術支撐,取得了顯著的經濟、生態和社會效益。明確了土壤耕作措施的緩解氣候變化的技術效應,提出發展以保護性農業為核心的氣候智慧型農業,為我國農業低碳和可持續發展提供理論支撐。

                (9)稻田固碳減排技術

                闡明了稻田溫室氣體排放機制,明確了保護性耕作的溫室減排效應,形成了水稻高產與稻田減排的耕層調控關鍵技術及配套栽培模式,開展了高產低碳稻作模式的技術集成和示范推廣,以實現水稻高產和稻田減排的協同。

                三、國內外研究進展比較

                結合農業學科有關國際重大研究計劃和重大研究項目,研判國際學科發展新趨勢與新特點,比較分析我國農業環境保護、農產品加工、耕作與栽培等學科在國際上的總體水平和學科發展狀態,明確與國際水平相比的優勢與差距,為制定學科發展戰略、確定未來發展重點方向提供必要的基礎支撐。

                (一)農業環境保護

                1.產地環境質量控制與修復

                種植業產地環境質量控制與修復方面:美國建立和實施了由一系列標準與關鍵控制技術組成的集成技術模式,大力推進操作簡單、價格低廉、環境友好的替代技術,積極研發生物環境控制工程技術,落實農業生態環境補償制度。歐盟通過加強環境立法和落實共同農業政策來控制種植業污染。日本大力提倡發展循環性農業,重視農業面源污染的治理方面的立法,提出“有機農業”、“綠色農業”、“自然農業”等多種可持續農業,健全政策法律體系和技術體系。韓國致力于積極促進農業與生物技術、信息技術和環境技術接軌。近年來,我國集中圍繞農業部提出的“一控、兩減、三基本”目標和糧食“綠色增產增效”理念,加大產地環境質量控制與修復方面的技術研發與集成,對農業面源污染控制起到了重大的技術支撐作用;在法律制度方面,多部法律中涉及防治農業污染,但對法律責任的規定較為模糊,內容不夠具體。

                畜禽養殖業產地環境質量控制與修復方面:美國主要通過嚴格細致的立法來防治畜禽養殖業污染,分點源性污染和非點源性污染進行分類管理,從源頭治理畜禽糞污污染,同時十分注重利用農牧結合來化解畜禽養殖業的污染問題。歐盟于20世紀90年代通過了新的環境法,規定了每公頃載畜量標準、畜禽糞便廢水農用限量標準,限制養殖規模的擴大。20世紀70年代后,針對嚴重的畜禽養殖業環境污染,日本制定了《廢棄物處理與消除法》、《防止水污染法》等7部法律,對畜禽污染防治和管理做了明確的規定。我國在微生物發酵床、種養一體化的畜禽養殖模式等方面進行了大量的研究,實現“五省、四提、三無、兩增、一少、零污染”的優點。“五省”即省水、省工、省料、省藥、省電;“四提”即提高品質、提高豬抗病力、提早出欄、提高肉料比;“三無”即無臭味、無蠅蛆、無環境污染;“兩增”即增加經濟效益,增加生態效益;“一少”即減少豬肉藥物殘留;“零污染”即豬糞尿微生物在豬舍內原位降解,污水零排放,達到了資源良性循環的目的。

                2.農業應對氣候變化

                氣候變化對農業影響及其適應方面:國際科學理事會(ICSU)等國際學術組織極為重視氣候變化研究,自20世紀80年代以來持續推動氣候變化國際研究計劃。美國近年發布了國家全球變化研究計劃(USGCRP),歐盟“地平線2020”規劃(2014-2020年)中也將氣候變化領域作為重點內容之一。我國通過實施《“十二五”應對氣候變化科技發展專項規劃》,建立了一批相關研究機構和基地,形成了一支頗具規模的研究隊伍,初步構建了氣候變化觀測和監測網絡框架,在氣候變化的規律、機制、區域響應等方面取得了一批國際公認的研究成果。

                農業減緩氣候變化方面:我國學者從20世紀80年代開始了農業固碳減排技術的探索,部分相關技術已居國際先進水平。然而,傳統的固碳減排研究仍面臨較多挑戰,有待建立高頻在線觀測系統與研究網絡并進行與生態系統模型的結合,分子生物學與穩定同位素技術相結合的研究方法應用不夠,宏觀減排固碳措施落實不足。

                氣候智慧型農業方面:國外農業發達國家通常制定詳細的氣候智慧型農業發展目標與實施計劃,注重新材料、新技術與新方法在氣候智慧型農業實踐中的整合與應用,采用全球化的合作方式,對相關研究進行長期穩定的資金投入。我國也已經啟動了氣候智慧型農業相關項目,但項目實施面臨著農業生產組織化程度低、勞動力老齡化、科技意識和環境意識不高等制約因素。

                3.農業氣象與減災

                在俄羅斯、美國、加拿大、英國、荷蘭、德國等國家,農業氣象基礎研究和應用研究并重,試驗研究方法與監測技術手段更加先進,應用水平進一步提高,服務能力明顯增強。目前農業氣象研究由單純學術問題研究向解決農業生產重大問題靠攏,農業氣象理論也在發展中完善,同時促進了農業氣象向農學各分支的滲透,農業氣象有向微觀結構深入、向宏觀綜合聯系擴展的趨勢,更加關注全球性農業氣候問題的研究,農業生產人工環境小氣候調控的研究有加強的趨勢。我國農業氣象研究形成了分支學科齊全的專業結構,實用技術的開發研究有了很大進展,主要作物農業氣象模擬模式研究形成特色,在農業氣候、農業氣象災害、農業氣象預報等領域和其它領域個別環節上達到國際先進水平。但總體來看,在研究設備和手段、基礎資料積累、基礎理論研究等方面還需要進一步加強。

                4.設施栽培農業

                我國已經成為世界上設施栽培面積最大的國家,研究開發了具有自主知識產權、我國獨有的節能日光溫室,在結構、材料、栽培以及配套裝備等關鍵技術不斷取得進展。先后突破植物工廠LED光源創制等關鍵技術,實現了植物工廠成套裝備的完全國產化,顯著提升我國在該領域的國際地位。但與荷蘭、以色列、日本、美國等發達國家相比,仍有差距。具體表現為:1)設施結構簡陋,單體規模小,環控水平低,抗災能力弱,大型化連棟溫室、智能化環境調控等關鍵技術亟待突破;2)機械化水平低,勞動強度大,勞動生產率不高;3)設施產量低,生產效率不高,水肥利用效率偏低。

                (二)農產品加工

                1.食品加工

                隨著國際現代食品加工產業的發展變化,食品加工學科發展總體呈現國際化、全球化趨勢,科技創新驅動產業升級特征明顯。歐美日等發達國家在資源高效利用、節能減排、生物制造、精準適度加工等現代與新型制造技術方面引領發展方向,其創新投入高,技術基礎扎實,裝備先進性、成套化率、技術配套性高,排放與污染控制嚴格,并由數控化、自動化轉向智能化。當前,我國食品加工學科發展的科技研發投入強度不足,基礎性研究相對薄弱,產業核心技術與裝備大部分處于“跟跑”或“并跑”階段,企業自主研發能力明顯不足,與世界第一食品制造大國的地位不相匹配。

                2. 農產品加工質量安全

                歐盟先后在其“框架計劃項目”及“地平線2020”項目中對農產品加工質量安全領域的研究進行了優先支持,傳統發達國家如德國、荷蘭、法國等在危害物鑒定評價、污染規律研究、檢測預警、防控治理與安全質量保障體系基礎理論等方面的研究和應用處于世界一流。當前國際農產品加工質量安全研究呈現多學科交叉、融合與滲透日益加強,研究對象由單一化危害因子向多元化轉變等趨勢。我國農產品加工質量安全學科正在迅速成長,但整體發展水平與國外還存在較大差距,主要表現在學科基礎理論研究較弱,對于我國特色加工過程對農產品加工質量安全影響的研究不足,新型加工方式對農產品加工質量安全的研究不夠,整體科研成果轉化率較低,核心領軍人才相對缺乏。

                3.食品營養與功能

                隨著生物學、醫藥學等相關學科的發展,食品營養與功能學科不斷涌現新的研究熱點,如營養功能成分活性保持與遞送、營養功能成分分析檢驗技術、基于大數據的個性化營養功能性食品設計、營養功能食品品質改良與制造技術等。我國在營養功能成分包埋運載體系構建、食品功能成分檢測分析等方面的技術處于世界水平,但在新型運載體系結構創制及新型遞送技術開發、食品營養及功能物質作用機制研究、營養功能性食品開發等方面相對落后。近年來,美國、日本和英國等發達國家建立了較為完善的食品營養與功能的研究和評價體系,投入大量的人力和物力從事食品組分間相互作用及作用機理的研究,并已取得了卓越的進展,我國相關研究起步較晚,缺乏系統深入的研究,與國際水平差距較大。

                4. 果蔬貯藏保鮮

                目前我國果蔬采后保鮮技術在一些方面與國際差距較大。一是冷鏈設施普及率低。發達國家采后貯藏保鮮的果實在總產量的80%以上,而我國不足20%,管理制度缺失、技術手段不足、技術設施落后、損耗嚴重、物流效率低下。二是保鮮技術執行標準化程度低,保鮮劑過量使用、保鮮技術非規范化使用,造成后期農產品品質大幅降低。三是傳統保鮮技術已不能滿足現代人們對果蔬安全和品質的需求,一些早期技術有待逐步被新的殺菌劑或保鮮技術所取代。

                (三)農業耕作制度

                1. 作物栽培與生理

                由于生產條件和栽培技術等原因,作物良種的增產潛力未被充分挖掘,現實作物產量與高產紀錄差距懸殊。日本東京大學、德國霍恩海姆大學等在環境友好型作物高產、氮高效利用機制、作物水分脅迫生理等方面取得了大量研究成果。

                我國在水分脅迫等逆境生態生理、作物同化物高效轉運和籽粒灌漿、作物生長發育與產量品質的關系等方面進行了大量研究,為高產高效栽培與育種提供了理論與技術支撐。隨著生物技術、信息技術等新技術向作物學領域不斷滲透和交融,作物栽培學研究已從作物個體、群體逐步上升到農田生態系統,同時,通過與信息學、工程科學等的交叉融合,形成了精確化、數字化、輕簡化和工程化的全新栽培管理體系。隨著分散經營快速向規模化經營轉變,我國的作物栽培技術將以機械化生產為特征,加快機械化、信息化、規范化、定量化、規模化、集約化栽培技術研究,以及設施農業栽培、化學調節劑應用等技術突破,推進作物生產現代化。

                2.作物生態與耕作

                作物輪作方面:國外相關研究實驗地可控性強、輪作周期長,機械化配套技術成熟,機理研究較為深入,模型構建較為成熟,理論研究與生產實踐結合緊密。我國研究優勢在于作物輪作類型與模式豐富,技術體系相對多樣,但輪作效應機制與微觀機理方面尚處于“跟跑”階段,研究內容創新性及方法手段創新度不夠,對輪作模式的機械化配套技術研究不足。

                作物間套作方面:云南農業大學在間套作控制作物病害研究和應用方面,中國農業大學在作物種間相互作用提高氮、磷和鐵的利用效率方面,均居國際領先地位。但與發達國家相比,我國農作系統對氣候變化反應的研究較為薄弱,缺乏在不同區域上的長期定位試驗來研究間套作的長期效應,間套作模擬模型研究差距大,間套作如何通過地上地下互反饋調節影響土壤肥力還有待深入研究。歐盟于2017年啟動了“應用間作套種重新設計歐洲的農作體系”重大研究項目,我國尚無此方面的重大項目部署。

                土壤耕作方面:與國外研究相比存在差距的方向主要有:與土壤耕作技術相配合的表土覆蓋技術、作物輪作以及土壤養分管理措施配套技術研究不足,缺乏保護性耕作技術規范、標準以及全國布局和整體效果的評價研究,土壤耕作技術研究試驗方法與監測標準存在差異,試驗手段和設備較為落后,相關技術推廣應用較為遲緩。

                農田固碳減排方面:我國近年來在農田土壤固碳減排的機制、途徑以及單項技術模式方面取得了較大進展,但農田系統的綜合固碳減排效應、土壤碳周轉對氣候變化的反饋機制、農田固碳減排政策研究等較為薄弱。

                四、發展趨勢及展望

                在分析農業環境保護、農產品加工、耕作與栽培等農業學科未來發展趨勢的基礎上,提出新的戰略需求,分析未來5年學科發展的重點領域及優先方向,明確有待解決的重大科學問題和核心關鍵技術難題,提出戰略思路與對策措施,有助于促進農業基礎學科快速可持續發展。

                (一)農業環境保護

                1.產地環境質量控制與修復

                戰略需求和重點發展方向:種植業產地環境質量控制與修復方面,針對水肥藥一體化發展、污染物遷移的生態控制、土壤污染控制與修復、地膜污染控制等戰略需求,重點發展:1)環境友好肥藥研發,促進肥藥減量增效,源頭減少污染物的產生;2)污染物的資源化循環利用技術研發,促進農作物秸稈的資源化利用,實現氮磷水等的循環利用;3)加強土壤污染與修復機理研究和技術研發,加深土壤污染物在不同環境條件下的遷移轉化機制的認識,開發土壤污染修復產品,發展功能修復材料和聯合修復技術,對其應用條件、長期效果、生態影響和環境風險等開展持續研究;4)生物降解地膜和殘膜回收機具研發,重點研發能夠兼顧農事作業和地膜回收的農機具,突破實現生物降解地膜替代普通PE地膜的關鍵環節,形成適應不同區域和不同作物的專用產品。畜禽養殖業產地環境質量控制與修復方面,針對優化產業布局和結構、實施源頭控制,轉變生產模式、構建畜禽養殖業循環經濟體系的戰略需求,重點發展:1)新型生態飼料研發,積極研發、推廣和應用畜禽生態飼料和水產新型飼料;2)畜禽廢棄物無害化處理與資源化利用新技術及產品研發,研發畜禽糞便和養殖廢水處理新技術與新設備,研發畜禽糞便生物降解技術與新型肥料,研發畜禽糞污厭氧消化產沼氣新技術,建立規模化養殖場集成技術體系。

                戰略思路與對策措施:種植業產地環境質量控制與修復方面,建議:1)應加快出臺種植業面源污染治理條例,從法律制度上對農業面源污染治理相關活動提供保障,加快制定符合地方農業生產特點的農業面源防治方面的地方性標準;2)強化源頭和不同類型區的精準控制,在農田源頭實行優化平衡施肥、環境友好型肥料施用等措施,對于不同類型區域采取針對性的防治措施;3)推廣節約型地膜使用和殘膜回收技術,盡量減少地膜的投入量,達到少用地膜和少污染的目的。畜禽養殖業產地環境質量控制與修復方面,建議:1)針對氣候特點、種植水平、養殖方式、污染物排放特點以及經濟發展水平等,開展養殖業環境管理分區工作,實施區域差異化管理;2)推行生態種養農業環境技術和管理示范工程,科學配置養殖業規模,建立種養平衡農業環境管理示范;3)建立以微生物發酵床養殖等技術為核心的循環產業園區,通過循環經濟模式實現養殖污染控制與產業升級;3)完善畜禽養殖業污染負荷核算,研究規模化養殖水處理和排放標準體系,為污染物排放控制技術體系研發提供基礎數據支撐。

                2.農業應對氣候變化

                戰略需求和重點發展方向:氣候變化對農業影響及其適應方面,針對應對氣候變化科技創新頂層設計不足,原始創新能力不強,減緩與適應技術尚不能滿足國家緊迫需求的現狀,重點要發布實施《城市適應氣候變化行動方案》,加強基礎設施建設,加強水資源管理和海洋災害防護能力,完善氣候變化監測預警體系等,全面提高適應氣候變化能力。農業減緩氣候變化方面,農業固碳減排技術研發要與國家糧食安全及“一控兩減三基本”等戰略需求保持高度一致,重點發展豐產低碳作物品種選育、“4R”肥料管理、高效節水灌溉、保護性耕作、畜禽日糧飼料精準控制、廢棄物管理、種養結合等方面的關鍵技術。氣候智慧型農業方面,建議因地制宜,研究建立不同的農作制度發展模式,如在東北地區應重點研發增強農田固碳潛力技術,在水稻主產區應重點研發稻田溫室氣體減排技術,在西北等生態脆弱地區應重點研發提高水肥資源利用效率、保持農田生物多樣性技術,在牧區應重點研發草原生態建設、提升畜產品生產效率技術。

                戰略思路與對策措施:氣候變化對農業影響及其適應方面,建議:1)面向國家需求與國際前沿,對我國應對氣候變化的科技創新進行整體規劃布局;2)突出全球視野與原始創新,兼顧傳統優勢與新生長點,統籌考慮減緩與適應、當前利益與長遠戰略,對我國有明顯優勢和具有中國特色的領域予以持續支持;3)基礎理論創新與應對實踐相互促進,發展應對氣候變化的方法學,以基礎理論創新促進應對氣候變化行動深入開展。農業減緩氣候變化方面,建議:1)完善并規范農業溫室氣體排放監測、報告、核查制度;2)科學調整肥料施用結構,創新耕作制度,推廣旋耕、少耕、免耕,優化水肥配比,推行節水灌溉;3)優化畜禽飼養過程,調配日糧精粗比,增加微生物生物添加劑的應用,推廣沼氣厭氧發酵工程,推行種養結合;4)加強草原生態保護補助獎勵機制等政策的推行,推廣圍欄、輕牧、禁牧等措施。氣候智慧型農業方面,建議:1)健全應對氣候變化體制、機制與法制,建立信息共享與資源整合機制;2)盡快出臺氣候智慧型農作制度發展規劃與配套激勵政策措施,調動農民、企業等生產主體的參與程度;3)針對可能面臨的障礙和潛在社會風險,國家相關部門應開展培訓、加強技術服務,加速整體性、制度性技術推廣應用;4)加強氣候智慧型農業的國際合作與交流,學習他國經驗,分享氣候智慧型農業成果,與世界共同應對氣候變化挑戰。

                3.農業氣象與減災

                戰略需求和重點發展方向:《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020)》、《“十三五”國家科技創新規劃》、《“十三五”農業農村科技創新專項規劃》中,均對農業氣象發展的目標、方向和重點作出了明確的指示。糧食豐產增效、作物提質增效、資源高效利用、農林智能裝備以及智慧農業等方面,都對農業氣象與減災提出了戰略需求。在農業氣象監測預警方面,重點發展農業氣象精準監測與預警、農業氣象標準化與信息化服務、農業氣象物聯網,建立農業氣象大數據平臺與綜合監測、預警、評估系統,實現作物模型與遙感技術耦合;農業氣候資源利用方面,重點發展農業小氣候調控與設施農業、農業氣候資源高效利用、農業適應氣候變化技術,開展精細化農業氣候資源區劃;農業氣象災害評估與減災技術方面,重點發展農業氣象災害風險防范、環境友好型農業抗逆減損、農業氣象減災與生態安全技術,建立農業氣象災害風險防范技術體系。

                戰略思路與對策措施:1)找準學科發展定位,探索學科戰略規劃與前沿方向;2)注重成果應用的綜合集成,加強學科前沿探索、關鍵技術研發與技術集成配套,提高研究成果在相關部門的應用;3)穩定農業氣象與減災領域的研究機構與隊伍,科研、業務、教學、推廣形成良性互動的有機整體;4)加快本領域引進的國際先進儀器設備的國產化和國產儀器的創新研制;5)加強農業氣象觀測試驗網絡建設,重視基礎性技術工作,加強農業氣象信息資源的共享,鼓勵農業氣象科技人員深入生產第一線,積極探索向農民服務的有效手段;6)加強優秀農業氣象學科人才引進和培養。

                4.設施栽培農業

                戰略需求和重點發展方向:設施栽培農業技術針對大幅度提高資源利用效率、單位土地產出率和可持續發展的戰略需求,需要在設施新品種選育、結構工程與新材料開發、節能工程、環境模擬與智能控制、營養液栽培、植物工廠以及管理機器人等關鍵技術領域取得突破,形成具有中國特色的設施結構類型和配套技術體系,實現由設施栽培農業大國向強國邁進。重點發展:1)溫室結構優化與新型材料的研究與開發;2)基于作物模型的溫室數據采集與智能化控制系統軟硬件的開發;3)溫室高效生產綜合配套技術關鍵設備的研制與開發;4)溫室節能與資源高效利用技術的研究;5)以設施工程、環境控制以及無土栽培等為重點的植物工廠高技術研發;6)溫室管理機器人的研究與開發。

                戰略思路與對策措施:1)科學規劃,合理布局,構建設施栽培農業優勢產業區。積極優化設施栽培農業區域布局規劃,制定針對不同地區與條件狀況的優惠政策,引導設施栽培農業向優勢區域轉移,同時制定設施農產品市場體系建設和出口創匯等政策措施,形成我國設施栽培農業優勢產業帶。2)加大政府的財政扶持力度,進一步提高我國設施栽培農業裝備水平。建議政府以專項資金形式實施扶持政策,補貼設施栽培農業種植企業和農戶購置農機具,提升設施栽培農業裝備水平。3)加大科技支撐和技術推廣的支持力度。建議國家以重大項目的形式將設施栽培農業關鍵技術納入農業科技創新體系,加大資金和項目的投入力度,同時加快設施栽培農業技術的推廣普及。

                (二)農產品加工

                1.食品加工

                戰略需求和重點發展方向:1)食品加工制造方面,針對產業整體上處于能耗和水耗高、資源利用率低、技術相對落后、加工副產物綜合利用相對不足、前沿性基礎研究相對薄弱等問題,在食品加工過程組分結構變化、風味品質修飾、加工適應性與品質調控等方面開展前沿性基礎研究,實現食品加工制造理論的新突破。2)食品機械裝備方面,重點開展食品裝備的機械材料特性與安全性、數字化設計、信息感知、仿真優化等新技術、新方法、新原理和新材料的基礎研究,開展智能化、數字化、規模化、自動化、連續化、工程化和成套化核心裝備與集成技術研發,創制中華傳統食品工業化專用裝備。3)食品加工顛覆性技術方面,重點研發“云技術、大數據和互聯網+” 、“非熱加工、冷殺菌和生物膜分離”、“生物轉化、高效制取和分子修飾”等新型加工理論與技術,積極開展“合成生物、分子食品、3D制造”等概念食品制造理論與技術的探索研究。

                戰略思路與對策措施:1)面向國家戰略和產業發展需求,瞄準世界高技術前沿,重點圍繞食品加工制造、機械裝備等主要領域,全面實施創新驅動食品產業發展戰略,深入研究與集成開發食品綠色加工與低碳制造技術,提升產業整體技術水平。2)大力加強自主研發,驅動機械裝備更新換代。重點提升設備的智能化、規模化和連續化能力,降低高端成套裝備對國外的長期依賴,全面提升我國食品機械裝備制造的整體技術水平。3)中式主餐工業化發展迫切需要學科技術引領。發展適合我國居民飲食習慣的主餐加工食品, 建立與發展標準化、科學化的中式菜肴檢測技術,突破關鍵共性技術問題,提升中式菜肴生產技術的自動化水平。4)以全球視野謀劃和推動食品科技創新國際合作交流。主動布局和融入全球創新網絡,打造國際食品科技交流與合作基地,加大食品先進制造技術和高端智力引進力度,統籌推進中國食品產業科技走出去,提升我國在全球食品科技創新領域的地位。

                2.農產品加工質量安全

                戰略需求和重點發展方向:1)營養品質評價與保持方面,針對我國大宗和特色農產品,重點開展化學物質基礎研究,針對特征營養成分和功能因子在貯運、保鮮、加工、烹飪過程中的變化規律、化學修飾、營養及有害中間物質產生開展過程評價研究。2)加工過程危害物評估與控制方面,以加工過程產生的內源危害物及農產品內源產生的危害物為研究對象,重點研究評估產生機制與轉化規律,建立阻斷、控制、去除技術。3)農產品加工在線監測技術與裝備方面,重點開展典型加工、儲藏過程中主要危害物在線監測、農產品成分分析、損傷探測理論、技術及裝備研究。

                戰略思路與對策措施:1)全面推進協同創新,依托農產品加工、農產品質量安全領域多個農業科技創新聯盟,依托農業部產業技術體系的農產品加工、質量安全與營養評價專家崗位,全面推進協同創新,強化基礎理論與技術在農產品加工領域具體問題中的應用。2)深化國際交流合作,在重點學科領域建立穩定、通暢的國際合作渠道,形成政府間、機構間、實驗室間多層次合作交流模式,積極主動參與國際科學研究計劃。3)大力助推產業升級,學科發展全面對接產業,針對產業中急需解決的共性問題,闡明機制規律、突破關鍵技術、研制裝備設施、配套技術標準,大力開展示范應用,形成農產品加工質量安全管控綜合方案。

                3.食品營養與功能

                戰略需求和重點發展方向:立足“健康中國2030”的背景,大力發展營養健康膳食和功能食品相關產業,保障國民營養健康、增強國民身體素質,是我國未來幾十年經濟升級轉型、產業換代發展的戰略機遇。未來重點發展方向主要有:1)加強營養功能成分活性保持與遞送關鍵核心技術研發,在加工和貯運過程中實現營養功能組分的活性保持;2)加強營養功能成分分析檢驗技術研發,采用不斷更新和進步的分析技術手段及裝備,實現功能成分的精準定量和定性分析;3)構建我國食品原料及制成品營養健康的大數據庫,突破基于大數據的個性化營養功能性食品設計技術,實現營養健康需求精準對接、產品靶向設計;4)營養功能食品品質改良與制造技術方面,重點開展高功能活性食品原料篩選、食品配方的靶向設計、加工過程中營養功能品質調控研究、加工裝備先進制造;5)營養功能食品功效評價技術方面,重點開展營養組學研究,解析食品營養功能組分對健康影響的作用機制,建立基于個體基因組特征的膳食干預方法和營養保健措施。

                戰略思路與對策措施:1)加強協同科研工作機制,融合上下游產業鏈,覆蓋食品加工原料選育和種養殖、加工、營養健康評價和工作機制探討等多個環節,構建食品營養與功能學科創新體系。2)加強基礎理論和共性關鍵技術攻克,構建營養功能成分的基礎理論體系,攻克營養功能組分高效運載及靶向遞送、營養代謝組學大數據挖掘等核心關鍵技術,開發多樣性和個性化營養健康食品,實現營養靶向設計和健康食品精準制造,滿足不同層次消費人群的需求。3)結合現代食品加工技術,加快特殊人群營養功能食品創制,拓寬營養功能食品的產業范疇。4)加快營養健康食品智能化制造技術突破,實現智能制造技術融入營養健康食品的加工設備、生產和管理,推動食品工業轉型升級。5)注重食品營養功能領域高端人才引進和培養,培養具有國際影響力的學科領軍人物,打造一流學科人才團隊。

                4.農產品貯藏保鮮

                戰略需求和重點發展方向:1)農產品貯運減損基礎理論與共性關鍵技術研究,研究不同物流環境條件及新型保鮮技術下農產品產后生物學變化規律與機理,開發物流環境精準調控、產品品質控制、質量安全監測預測等核心技術。2)農產品貯運減損新材料新裝備研制,研究天然、生物、高效的新型保鮮劑,開發綠色、智能、活性保鮮包裝,研制符合我國農產品產后流通體系的保鮮裝備。3)生物防治技術,由于具有環境友好、貯藏環境小,貯藏條件較好控制,處理目標明確,避免紫外線和干燥的破壞作用等優點,生物防治技術將成為貯運保鮮綜合技術的重要內容。4)農產品物聯技術集成,研發全生產環節與物聯網融合的新技術和新裝備,集成食用農產品綠色供應鏈綜合保障技術。

                戰略思路與對策措施:1)加強精準控溫裝備設備硬件建設。目前我國冷藏設施裝備的溫度精度不高,限制了農產品長期貯存,加強精準控溫裝備設備等硬件建設是提高農產品貯藏保鮮的關鍵。2)實用保鮮技術應同時注重商業可行性與技術有效性,結合區域經濟情況與果蔬種類、品種特性和生產成本等因素。3)進一步加強我國特色果蔬保鮮技術的應用規模,做好專利授權應用、技術轉讓和技術服務,促進果蔬產業良性發展。

                (三)農業耕作制度

                1.作物栽培與生理

                戰略需求和重點發展方向:1)作物高產高效栽培技術及理論的研究,開展主要糧食作物高產高效栽培理論與技術,挖掘作物更高產與高效的潛力,實現作物高產、優質、高效、綠色生態技術的集成和標準化。2)作物質量安全與優質栽培技術研究,在作物無公害、綠色、有機栽培關鍵技術上取得新突破。3)作物機械化與輕簡化栽培技術研究。加強作物高產高效全程機械化生產技術研究和推廣,研究輕簡栽培原理與精確定量化技術。4)作物節水抗旱與高效施肥技術研究,提高農業水資源和肥料資源的利用效率。5)作物抗逆減災栽培技術研究。重點研究作物生產力對氣候變化的響應與適應,建立抗逆、安全、高效新型農作制模式與技術。6)作物信息化智能化栽培技術研究。重點研發作物實用栽培管理信息系統、遠程和無損檢測診斷信息技術、生長模擬與調控技術等。7)作物栽培生態生理生化研究,及從激素、酶學、分子等微觀角度開展作物生長發育、產量品質形成等的分子機理研究。

                戰略思路與對策措施:1)加強學科現代化建設,加強作物栽培生理與高新技術及相關學科相互交叉滲透,提高基礎理論創新水平與科技成果轉化能力。2)抓住作物生產中迫切需要解決的難點與熱點問題,不斷加強攻關創新。3)不斷提高區域化作物生產集成技術水平,推動我國作物高產高效與綠色可持續發展。

                2.作物生態與耕作

                戰略需求和重點發展方向:1)作物輪作方面,重點研究構建新型輪作休耕模式,闡明輪作制度效應機理與機制,研究輪作休耕的綠色補貼政策和制度區劃。2)作物間套作方面,重點突破全程機械化和配套除草技術,研究作物種間相互作用與產量優勢、光熱、水分和養分高效利用的關系,加強相關基礎性長期性工作,研究間套作對氣候變化的適應性、間套作病蟲害控制機制,建立間套作作物結構功能模型。3)土壤耕作方面,重點研發區域土壤耕作制以及相配套機具,構建區域土壤輪耕制,開展保護性農業長期效應研究與評價、技術推廣的組織機制與償政策研究。4)農田固碳減排方面,重點加強農田碳循環和碳匯效應研究,創新農田管理技術體系,加強農田生物固碳減排技術研究等。

                戰略思路與對策措施:1)作物輪作方面,進一步強調“輪作休耕”是落實國家“藏糧于地”重大戰略的重要舉措,堅持輪作為主、休耕為輔,加大政策扶持、強化科技支撐;分類實施、突出重點區域,逐步構建國家耕地輪作休耕制度整體規劃。2)作物間套作方面,因地制宜開展生態型復合種植,充分發揮豆科作物的生物固氮潛力和培肥地力的作用,增加農田生物多樣性。3)土壤耕作方面,針對不同區域氣候、土壤和種植制度的差異,通過農藝措施的改良帶動農業機械全程化、規模化使用,改善土壤耕層結構、維持和促進作物生長、降低農業生產的環境代價。4)農田固碳減排方面,推動實施“到2020年化肥使用量零增長行動”和“到2020年農藥使用量零增長行動”,推動農村沼氣轉型升級,提高秸稈綜合利用水平,實施保護性耕作等。

                參考文獻

                [1] 丁麟. 我國農學基礎研究發展綜述[J].農業科技管理,2010(6)1-3.

                [2] 黨國英. 農村發展新態勢下的挑戰與機遇[R]. 光明日報. 2015. 11(1).

                [3] 孔繁濤,許世衛等.我國基礎農學學科研究進展[J].廣東農業科學,2014(14)229-236.

                [4] 李家洋等. “跨越2030”農業科技發展戰略[M],中國農業科學技術出版社,2016.

                [5] 農業部. “十三五”現代農業發展規劃[R], 2016.

                [6] 農業部. 全國農業可持續發展規劃(2015—2030年)[R], 2015.

                [7] 王渝生. 當代科技發展的態勢與前瞻[J]. 求是, 2015,(20): 50-52.

                [8] 信乃詮,許世衛等. 我國基礎農學學科發展戰略研究[J].前沿科學,2008(3)9-18.

                [9] 楊久棟. [N], 農民日報,2015-11-9.

                [10] 中國農業科學院科技發展戰略研究組. “跨越2030”農業科技學科發展戰略[M],中國農業科學技術出版社,2016.

                [11] 中共中央, 國務院. 國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020) [R], 2006.

                撰寫人:梅旭榮、劉布春、呂國華

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