◇黃億紅 魯春光
新經(jīng)濟背景下,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化角逐已由傳統(tǒng)人力資源轉(zhuǎn)向科技競爭。為應對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化挑戰(zhàn),提升農(nóng)業(yè)國際競爭力,相關(guān)參與者需借助當前農(nóng)業(yè)發(fā)展政策導向優(yōu)勢,快速推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)是通過集成現(xiàn)代化高新技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化及工業(yè)化。[1]而由于中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)起步較晚,農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣程度有限,使得農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)有別于傳統(tǒng)而被賦予了全新概念。立足于中國特色社會主義的戰(zhàn)略發(fā)展目標,科技創(chuàng)新成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)布局一、二、三產(chǎn)業(yè)一體化融合的關(guān)鍵手段。這樣的融合以優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)為主要落腳點,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)科技的結(jié)合與扶持作用,在促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展基礎(chǔ)上,激發(fā)科技的創(chuàng)新與升級。從2005年中央一號文件明確提出發(fā)展農(nóng)業(yè)科技以來,歷年中央一號文件均把科技作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要支撐。
中共中央除發(fā)布一號文件外,還相繼發(fā)布一系列文件指導農(nóng)業(yè)技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。例如,《“十三五”農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》《中共中央 國務院關(guān)于深化科技體制改革加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的意見》以及《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導則(2018—2030年)》等政策性文件,均將科學技術(shù)置于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要地位,并強調(diào)利用科技創(chuàng)新發(fā)展打造中國特色農(nóng)業(yè)技術(shù)。[2]有效銜接精準脫貧和鄉(xiāng)村振興,守住綠水青山、建設(shè)美麗中國,需要貫徹現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展理念,再加上數(shù)字經(jīng)濟全球化趨勢的影響,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展凸顯出融合性、包容性、實用性的特質(zhì)。是以,立足國際大環(huán)境足以引發(fā)國內(nèi)農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)環(huán)境、技術(shù)條件、技術(shù)應用等多方面的創(chuàng)新驅(qū)動思考,進而衍生信息、人才、設(shè)施等生產(chǎn)要素。在國內(nèi)外主流趨勢同向作用下,科技發(fā)生重大變革,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展方向也隨之變化。
黨的十九屆五中全會審議通過的“十四五”規(guī)劃與二〇三五年遠景目標,進一步確認農(nóng)業(yè)科技對于優(yōu)先發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村,全面推進鄉(xiāng)村振興的帶動作用?,F(xiàn)階段,中國農(nóng)業(yè)科技在以農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化為核心的發(fā)展進程中,借助綠色農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)、生物農(nóng)業(yè)等政策文件出臺的契機,加速了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的創(chuàng)新。發(fā)展至今,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展成就顯著。育種培植方面以雜交技術(shù)為主,實現(xiàn)復雜應用流程簡單化;設(shè)施農(nóng)業(yè)方面以操作為本,實現(xiàn)粗糙操作手段精細化;農(nóng)機灌溉方面以智能技術(shù)為核心,實現(xiàn)人工操作方式自動化。凡此種種,進一步為創(chuàng)新發(fā)展農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)奠定了基礎(chǔ)條件。[3]當然,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展也凸顯出一系列問題,亟須進行深化變革與完善。
中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展歷經(jīng)長期探索與實踐,至今已取得顯著成效。同時,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的不同時期,相應技術(shù)應用也各具特色。新中國建立至今,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)在農(nóng)業(yè)三大改革、改革開放后的歷年中央一號文件等政策支持下也取得相應成就。就此,依據(jù)相關(guān)生產(chǎn)、生態(tài)及社會效益特征,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展可劃分為以發(fā)展機械化為基礎(chǔ)的萌芽階段、以發(fā)展生態(tài)化為主旨的過渡階段、以高效優(yōu)質(zhì)為訴求的成熟階段。
1949年中共中央立足國家百廢待興現(xiàn)狀,開展了發(fā)展農(nóng)業(yè)的土地改革運動。同年基于土地改革運動,毛澤東主席在黨的七屆二中全會上明確提出中國農(nóng)業(yè)近代化的目標。1952年,國家歷時三年實現(xiàn)的全國土地改革,促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)積極性獲得較大幅度提升,在釋放大量勞動生產(chǎn)力的同時,進一步筑牢農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的地基框架。然而,經(jīng)歷土地改革運動后的農(nóng)業(yè)發(fā)展仍處于小農(nóng)經(jīng)濟階段,為抓住農(nóng)業(yè)命脈,發(fā)展機械化成為必然選擇。[4]由此,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展首次在農(nóng)業(yè)改革中凸顯出萌芽態(tài)勢。到1984年農(nóng)業(yè)機械化已然基本覆蓋糧、棉、油、飼料、排灌等多個方面,且隨著化肥、水利等技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深入使用,中國已初步步入以發(fā)展機械為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)萌芽階段。
此階段,機械化技術(shù)應用大幅提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。嚴格來說,萌芽階段的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)使中國農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)人力勞作向機械化勞作過渡。農(nóng)業(yè)技術(shù)獲得推廣應用,生產(chǎn)力穩(wěn)步發(fā)展,生產(chǎn)效率逐步提升,農(nóng)業(yè)發(fā)展進入高速增長時期。[5]首先,化肥是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的前提條件。20世紀50—70年代,中國為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增收,大力引進西方化肥化纖設(shè)備,并自行組建氮肥廠。截至1984年,農(nóng)用化肥產(chǎn)量由1949年的不足3萬噸增加至1482萬噸,為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。其次,興建水利設(shè)施是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的必備基礎(chǔ)。截至1984年,共修建農(nóng)用水庫8.5萬座,有效灌溉面積由1949年的1.36億畝增加到6.67億畝,抓住了農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈。最后,現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的核心動力在于機械化。1952年起,國內(nèi)為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化,開始試辦國營拖拉機站。截至1984年,農(nóng)業(yè)機械已然實現(xiàn)1.8億千瓦的動力供應,此成就切實表明,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)在這一時期成就斐然,以機械化為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化萌芽初具雛形。
1970年始,國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展步入正軌,在提升效率、擴大產(chǎn)量的同時,衍生出諸如環(huán)境污染、土壤侵蝕等問題?;诖?,1985年國務院環(huán)境保護委員會提出生態(tài)農(nóng)業(yè)理念,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展指明道路。自生態(tài)農(nóng)業(yè)理念提出后,為響應國家號召,全國積極建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)試點。[6]1993年國家農(nóng)業(yè)部等七部委聯(lián)合發(fā)起了生態(tài)農(nóng)業(yè)試點工作,借鑒傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)驗,以多元化現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備武裝農(nóng)業(yè)發(fā)展。此背景下的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)受生態(tài)環(huán)境影響,逐漸偏向以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為主旨。
此過渡階段,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展主要基于生態(tài)型理念,借助有機肥料、間作套種以及推行立體種植技術(shù)、建立良性生態(tài)循環(huán)體系等措施,大力發(fā)展農(nóng)林牧漁等農(nóng)業(yè)項目。簡單來說,生態(tài)型農(nóng)業(yè)是借鑒傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)驗,采用現(xiàn)代化技術(shù),保護生態(tài)環(huán)境,確保各類資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。這一時期,生態(tài)型農(nóng)業(yè)發(fā)展通過持續(xù)深入研究實踐,取得顯著成效。截至2011年,全國大型水庫由1985年的340座攀升至567座,有效灌溉面積顯著增加;有機化肥使用量與1985年的畝均8.24公斤相比,增加至畝均23.79公斤,提高了1.88倍;糧食總產(chǎn)量也相較1985年大幅增加,達到5.88億噸,其中畝均產(chǎn)量從232.2公斤增加到347.25公斤。此時,中國的人均糧食占有量達到437.82公斤,超出400公斤的糧食安全線。由此看來,我國在以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為主旨的過渡階段,促使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)飛速發(fā)展,農(nóng)業(yè)水平大幅提升。
生態(tài)型農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的同時,“蘇丹紅事件”“瘦肉精事件”“五常大米事件”等問題也隨之而來,提出了實現(xiàn)消費者權(quán)益保障與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展相協(xié)同的現(xiàn)實而迫切的要求。黨的十八大明確提出五位一體總體布局,要求將生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程,這為助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展提供了戰(zhàn)略方針指導。[7]至此,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)核心內(nèi)涵向多元化發(fā)展,進入以高效優(yōu)質(zhì)為訴求的成熟階段。此后,歷年的中央一號文件均強調(diào)以先進技術(shù)為發(fā)展目標,助推農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展。黨的十九大亦圍繞鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展作出了短期及長期目標部署。
該階段,國家高度重視農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的綠色供需平衡。換言之,以高效優(yōu)質(zhì)為目標的糧食安全問題成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)高質(zhì)量與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略走向。2014年收儲制度的破冰改革,使得各大主要農(nóng)產(chǎn)品價格不斷下跌。這進一步導致農(nóng)村居民的經(jīng)營性凈收入下降,農(nóng)產(chǎn)品凸顯出結(jié)構(gòu)性供需矛盾。以大豆供需為例,據(jù)中國社會科學網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,目前國內(nèi)大豆年均需求量為10150萬噸,但自產(chǎn)量僅為1550萬噸,供不應求現(xiàn)象較為嚴重。但以玉米供給來看,供過于求的現(xiàn)象卻較為頻繁。2019年,國內(nèi)玉米需求量約1.81億噸,而該年總產(chǎn)量卻高達2.608億噸。是以,習近平總書記多次強調(diào),新形勢下農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展訴求需以高效優(yōu)質(zhì)為主基調(diào),積極通過市場化手段調(diào)控各方的供求關(guān)系。截至目前,國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展雖然進入以高效優(yōu)質(zhì)為訴求的成熟階段,但各種技術(shù)的聯(lián)動效應并未得到很好凸顯,需要在相關(guān)政策的持續(xù)驅(qū)動下砥礪前行,不斷為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展提供充足動力。
中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展在歷史演進過程中,取得了顯著成效。但立足“十三五”與“十四五”交接轉(zhuǎn)型期背景,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展依然存有“卡脖子”問題,嚴重制約中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展。
中國自提出“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)理念以來,生態(tài)農(nóng)業(yè)得到長足發(fā)展,并有一系列法律法規(guī)加以扶持。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅2016年至今,僅涉及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綠色發(fā)展的相關(guān)政策文件就有數(shù)十個。盡管目前國家出臺了大量的農(nóng)業(yè)政策,但落實程度存在一定缺失,“重出臺、輕落實”現(xiàn)象時有發(fā)生。[8]以綠色農(nóng)藥政策為例,相關(guān)政策文件出臺數(shù)量較多,落實效果卻不明顯。農(nóng)藥廣泛應用于農(nóng)業(yè)過程中,因毒性大、降解慢等特點,不僅嚴重污染環(huán)境,而且還導致出現(xiàn)大量人畜中毒事件。對此,農(nóng)業(yè)部為進一步規(guī)范農(nóng)藥使用,自1978年陸續(xù)聯(lián)合化工部、衛(wèi)生部等部門敲定了一系列文件,就農(nóng)藥質(zhì)量、農(nóng)藥安全使用、農(nóng)藥登記等進行了規(guī)制。但這些條例標準并不具備法律效率,科學使用農(nóng)藥效果并不明顯。1997年,國務院出臺《農(nóng)藥管理條例》,標志中國的農(nóng)藥管理正式進入法制化階段。此后,無論是2017年《農(nóng)藥管理條例》修訂版,還是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《2020年農(nóng)藥管理工作要點》均對農(nóng)藥使用情況進行了規(guī)定。[9]而不同版本的農(nóng)藥政策規(guī)定存在表述差異,在一定程度上給相關(guān)政府、企業(yè)及個人主體造成執(zhí)行困惑,且各檢驗部門之間衍生了相互推諉現(xiàn)象,使相關(guān)政策落實受阻,損害了政策嚴肅性及國家權(quán)威性?!笆奈濉睍r期,這類現(xiàn)象也很難在短期內(nèi)得到改變。因此,“十四五”期農(nóng)業(yè)農(nóng)村部應以農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標為基礎(chǔ)著手修訂農(nóng)藥安全用量并制定《全國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2025年)》等相關(guān)政策。
回顧農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展歷程,科學技術(shù)的應用能夠促使農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)人力操作向機械化技術(shù)操作轉(zhuǎn)型,顯著提高農(nóng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)能力。但事實上,我國農(nóng)產(chǎn)品目前仍存在滯銷與緊缺交替出現(xiàn)的問題。一方面,缺乏完善的種植規(guī)劃導致農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)出周期性過?,F(xiàn)象。目前,大多數(shù)農(nóng)村種植均缺乏有效規(guī)劃,種植戶大多只能依據(jù)“市場信息”確定種植規(guī)模。[10]這一現(xiàn)象往往導致某一作物若第一年價格高,種植戶就會于第二年擴大種植面積,最終供過于求出現(xiàn)滯銷情況,產(chǎn)能過剩,引發(fā)作物價格暴跌。而到第三年價格暴跌的作物不再搶手,種植與生產(chǎn)范圍將會大打折扣,進而引發(fā)第四年出產(chǎn)作物降低、價格抬升,種植戶繼續(xù)跟風種植現(xiàn)象。如此,周期性滯銷與緊缺現(xiàn)象便會循環(huán)上演。另一方面,農(nóng)業(yè)種植自然生長周期影響作物產(chǎn)品出現(xiàn)階段性短緊缺和滯銷。[11]6—9月,因農(nóng)作物大規(guī)模成熟,市場供給能力遠大于需求,必然出現(xiàn)部分作物的滯銷情況;10月至次年2月則因國慶、春節(jié)等節(jié)日氛圍,以及農(nóng)作物生長周期影響,成為農(nóng)產(chǎn)品需求緊缺時期。可以說,這種現(xiàn)象將貫穿整個“十四五”時期,是需要解決的重點問題。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)的過度開墾和過度放牧情況導致土質(zhì)資源破壞嚴重。與此同時,工業(yè)化及城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展,大幅占據(jù)農(nóng)用水土資源,凸顯出農(nóng)業(yè)資源日益短缺現(xiàn)象。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展過程中,因化肥、農(nóng)藥的過量施用致使化學殘留物超標,土壤結(jié)構(gòu)失衡、土質(zhì)衰退、肥力下降,給水土生態(tài)資源造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。近年來,生態(tài)資源預警頻發(fā),農(nóng)業(yè)水土流失、土地荒漠化、土壤板結(jié)、沙化鹽堿化等現(xiàn)象層出不窮。[12]可以明確,生態(tài)環(huán)境承載力作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項重要指標,嚴重制約了中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)。以土壤資源為例,《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》顯示,目前中國耕地污染超標率為19.4%,與20世紀80年代末期的5%相比,攀升程度明顯,其中鎘金屬污染超標率高達7%。由耕地土壤污染衍生而來的土壤養(yǎng)分流失、凈化能力衰退、板結(jié)酸化等問題,為中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)應用帶來相應挑戰(zhàn)。就水資源而言,《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》表明,2019年全國水土流失面積高達273.69萬平方千米。相較2011年,雖然水土流失現(xiàn)象得到一定程度緩解,但仍然是不容忽視的一大問題,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)需要重點關(guān)注的方向。綜合分析上述兩種公報,發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染嚴重,究其原因無外是農(nóng)膜、化肥、農(nóng)藥等難降解物質(zhì)在農(nóng)業(yè)操作環(huán)節(jié)中的過度使用。是以,“十四五”時期,聚焦綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展成為目標所在。
數(shù)據(jù)指標是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展最直觀的表現(xiàn)形式,對國家指導決策及政策發(fā)布具有重要參考意義。然而,由于中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域覆蓋面廣、基數(shù)大,相關(guān)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取難度也較大,最終導致相關(guān)數(shù)據(jù)準確度存疑。隨著統(tǒng)計檢查力度不斷加強,國家統(tǒng)計局在第三次全國農(nóng)業(yè)普查統(tǒng)計檢查過程中通報了7起數(shù)據(jù)造假案件,而指標數(shù)據(jù)失實虛報為主要原因。由此可以看出,基層農(nóng)業(yè)應用數(shù)據(jù)準確度問題還比較突出。以秸稈綜合利用率舉例說明,農(nóng)業(yè)部、環(huán)境保護部以及發(fā)改委、財政部聯(lián)合于2015年規(guī)劃將實現(xiàn)85%的秸稈綜合利用率定為2020年目標。但在實際檢測考察環(huán)節(jié),以縣為單位的指標數(shù)據(jù)存在不明朗的情況,尤其是貧困地區(qū)的數(shù)據(jù)獲取較難,只能采用預估數(shù)值上報,加大了秸稈綜合利用率數(shù)據(jù)精確衡量難度。另外,就畜禽糞污治理來說,農(nóng)業(yè)部的《畜禽糞污資源化利用行動方案(2017—2020年)》詳細規(guī)劃并預設(shè)在2020年實現(xiàn)全國畜禽糞污綜合利用率75%的目標,但在實際執(zhí)行中卻易出現(xiàn)表述偏差。例如,《甘肅省畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作方案》將農(nóng)業(yè)部制定的“畜禽糞污治理利用率”目標表述為“畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用率”目標。此種情況易使相關(guān)數(shù)據(jù)獲取存疑、出現(xiàn)分歧,降低基層農(nóng)業(yè)應用數(shù)據(jù)的準確度。
“十三五”時期,尤其是國家堅持鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略以來,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了顯著成效。以雜交水稻為例,中國雜交水稻的成功研發(fā)是世界首次攻破雜交水稻的重要標志。2019年,農(nóng)業(yè)部下發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點》(以下簡稱《工作要點》)明確表示,未來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展方向是要持續(xù)優(yōu)化科技創(chuàng)新布局,尤其在生物質(zhì)工程、智慧農(nóng)業(yè)、生物基因育種方面不斷增強革命性及顛覆性。當然,“十四五”時期,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的新方向,也取決于現(xiàn)有農(nóng)業(yè)技術(shù)水平、地區(qū)資源稟賦、產(chǎn)業(yè)化條件以及相關(guān)生產(chǎn)組織的匹配度。借助這些條件,實現(xiàn)農(nóng)事生產(chǎn)模式、加工模式、經(jīng)營模式、商業(yè)模式等的全新突破。通過上文分析,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)提升生產(chǎn)效率最需要實現(xiàn)三方面的創(chuàng)新突破。一是突破資源承載約束,通過智能模擬系統(tǒng)完成多季節(jié)、精準化、多層級的高效農(nóng)事生產(chǎn),最大限度擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對環(huán)境、氣候、土地資源的依賴性。二是打破人工勞動力限制,利用現(xiàn)代信息技術(shù),實現(xiàn)全天候、高質(zhì)量、精確化的勞動工作,大幅提升農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)效率。三是破除產(chǎn)業(yè)、領(lǐng)域界限,通過創(chuàng)造新需求,完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)顛覆性增長。因此,“十四五”時期中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展當基于生產(chǎn)效率逐步滲透現(xiàn)代化高新技術(shù),拓展農(nóng)業(yè)增值機會和空間,并在結(jié)合《工作要點》的基礎(chǔ)上,從動力支撐、運作基點、資源基礎(chǔ)方面綜合增強農(nóng)業(yè)發(fā)展的潛力與競爭力。
生物質(zhì)工程可將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為生物材料,對于農(nóng)作物生長以及病害防控起到?jīng)Q定性作用。簡單來說,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引入生物質(zhì)工程,憑借其可再生、易轉(zhuǎn)化、低污染、可替代性強等優(yōu)勢,能夠極大地提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,[13]現(xiàn)已覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作等眾多環(huán)節(jié)。進一步的生物質(zhì)工程創(chuàng)新方向,一是生物農(nóng)藥。目前為止,中國在微生物農(nóng)藥利用上已具備一定規(guī)模,農(nóng)作物害蟲防控已處于世界領(lǐng)先水平。而世界各國關(guān)于生物農(nóng)藥研究的最新方向,如RNA干擾技術(shù),中國亦在穩(wěn)步推進。二是基因調(diào)控技術(shù)。該技術(shù)適用于改造農(nóng)作物產(chǎn)品性狀及功效,使產(chǎn)品向需求方向定向生長。三是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的先多樣化分離、再分別針對性轉(zhuǎn)化的復雜流程相比,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)可以通過降低能源消耗、簡化轉(zhuǎn)化步驟來推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。四是木質(zhì)素天然結(jié)構(gòu)利用技術(shù)。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化利用以納米技術(shù)為奠基,將木質(zhì)素碳化整合為苯環(huán)結(jié)構(gòu)。而木質(zhì)素天然結(jié)構(gòu)利用技術(shù)摒棄先降解再利用模式,可增加木質(zhì)素利用效率。五是生物質(zhì)熱化學和生物轉(zhuǎn)化耦合技術(shù)。[14]農(nóng)業(yè)生物質(zhì)工程為實現(xiàn)低成本、高轉(zhuǎn)化的資源利用,通過生物質(zhì)熱化學技術(shù)降解生物質(zhì)材料,再利用轉(zhuǎn)化耦合技術(shù)液化生物質(zhì)原料,增加生物質(zhì)原料收集及運輸便利性。因此,將生物質(zhì)工程產(chǎn)業(yè)應用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,能夠聯(lián)動農(nóng)藥制造、農(nóng)業(yè)機械、熱能轉(zhuǎn)化、物流等產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)一體化發(fā)展,為“十四五”農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展增加動力。
智慧農(nóng)業(yè)是伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展而來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。一般來說,人工智能、大數(shù)據(jù)等主要為智慧農(nóng)業(yè)提供驅(qū)動力作用,智能化完成農(nóng)作物的種植、收割、存儲、加工、售賣,最大化節(jié)省人力成本,實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)訴求,簡化農(nóng)業(yè)運作流程。[15]結(jié)合“十四五”對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求,充分借助現(xiàn)代化信息技術(shù),發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),成為向農(nóng)業(yè)強國轉(zhuǎn)型的主要路徑。第一,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)以射頻識別、無線傳感網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)手段為核心基礎(chǔ),實時收集農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)高效管理與精準控制。第二,農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)。此技術(shù)借助數(shù)據(jù)信息平臺,通過虛擬信息技術(shù)、遙感技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)、定位技術(shù),對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行收集、匯總、分析,從而制定合理有效的決策。第三,農(nóng)業(yè)人工智能技術(shù)。該技術(shù)主要以人機混合智能、群體智能、感知技術(shù)等智能化技術(shù)發(fā)展為核心,覆蓋農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展各個領(lǐng)域,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)治理?,F(xiàn)階段,中國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展尚屬于“陪跑”水平,但無人機噴灑技術(shù)方面已取得突破?!笆奈濉睍r期,中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展旨在擺脫“陪跑”局面,優(yōu)化農(nóng)情運作管理創(chuàng)新驅(qū)動,穩(wěn)步解決地理環(huán)境復雜、水文條件有限、生產(chǎn)規(guī)模較小等挑戰(zhàn),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新應用。
通常來說,農(nóng)業(yè)育種相較其他環(huán)節(jié)更容易技術(shù)物化和商業(yè)化。尤其是生物基因育種中的無性繁殖技術(shù),不僅能天然地保護其知識產(chǎn)權(quán),還能夠無視水源、土地等資源限制,自動調(diào)節(jié)農(nóng)作物繁育以及再生長能力,使生產(chǎn)狀態(tài)達到理想培育狀態(tài)。[16]可以說,生物基因育種通過開發(fā)更有效作物遺傳轉(zhuǎn)化方式,使其合成方向和速度更精細化和準確化,進而增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和作物品質(zhì),為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展提供不竭的資源基礎(chǔ)。是以,創(chuàng)新生物基因育種,發(fā)展可循環(huán)利用資源成為“十四五”時期農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的主要攻堅方向。其一,基因編輯技術(shù)。基因編輯技術(shù)方法由最早采用的同源重組技術(shù)、后期的核酸酶切割技術(shù)發(fā)展到目前廣泛應用的原核生物免疫系統(tǒng)技術(shù),經(jīng)歷了長期實踐探索,并不斷發(fā)展創(chuàng)新。充足的歷史經(jīng)驗使得基因編輯技術(shù)將成為“十四五”時期生物育種技術(shù)的主要創(chuàng)新方向。其二,干細胞育種技術(shù)。干細胞以其自我更新性、分化性、功能性等特征,被稱為“萬能細胞”,應用前景廣闊。隨著細胞工程、胚胎工程等生物質(zhì)工程的崛起,干細胞育種技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?,成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新的攻克方向。其三,品種分子設(shè)計技術(shù)。品種分子設(shè)計技術(shù)以生物分子對接、模擬與設(shè)計為主要手段,對農(nóng)業(yè)動植物形狀信息進行設(shè)計操作,尋求農(nóng)作物種類品質(zhì)配置的最優(yōu)化組合。其四,體外肉類合成培養(yǎng)技術(shù)。該技術(shù)主要借助農(nóng)業(yè)畜禽肌肉干細胞培養(yǎng)、分化技術(shù),定制畜禽肉品生產(chǎn),降低資源使用壓力,促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。總的來說,這些技術(shù)對于填補現(xiàn)下結(jié)構(gòu)性農(nóng)作物缺口,提推干旱地區(qū)農(nóng)作物生產(chǎn)能力,緩解糧食生產(chǎn)性資源約束、強化差異性競爭優(yōu)勢有著極強的針對性。以此為奠基,可迅速推進“十四五”時期中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
參照“十四五”時期中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新方向,其創(chuàng)新驅(qū)動路徑需要各農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素在內(nèi)涵與外延方面進行強勢擴張,最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化跨界融合。有鑒于此,數(shù)字資源、生物技術(shù)等現(xiàn)代化顛覆性科技,成為推進中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的彎道超車加速器。
科技水平發(fā)展契機下,中國生物技術(shù)實現(xiàn)了突飛猛進的發(fā)展。《2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點》明確指出,生物技術(shù)作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展核心技術(shù)之一,亟須進行改革創(chuàng)新。鑒于此,“十四五”時期中國應當繼續(xù)發(fā)展創(chuàng)新生物工程技術(shù),為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)賦能多元化發(fā)展道路。
農(nóng)業(yè)植物方面:一是應用生物技術(shù)優(yōu)化植物育種。植物生物育種借助植物基因編輯、分子設(shè)計、雜交、誘變、多倍體、細胞工程等生物技術(shù)手段,對植物成分及性狀進行設(shè)計、改造,增加其抗病蟲害、抗逆性功能,從而獲得高質(zhì)量、高產(chǎn)量、高抗性的植物種子。二是應用生物技術(shù)生產(chǎn)食用疫苗。借助包括蛋白質(zhì)工程、DNA重組、基因工程在內(nèi)的生物技術(shù),將有用物質(zhì)針對性引入農(nóng)作物特定基因,改變植物品質(zhì)及功能,生產(chǎn)出可食用抗病疫苗。
農(nóng)業(yè)動物方面:應用生物技術(shù)優(yōu)化動物育種。動物生物育種依據(jù)動物基因編輯、轉(zhuǎn)基因、克隆、胚胎移植等生物技術(shù),優(yōu)化農(nóng)業(yè)畜禽品質(zhì)及繁殖水平,提高畜禽類抗病能力,降低畜禽瘟疫等病癥風險,提供高品質(zhì)肉、蛋、奶等農(nóng)作物產(chǎn)品。
農(nóng)業(yè)肥料方面:生物肥料采用靶向肥料技術(shù)、細胞工程等生物技術(shù),為農(nóng)業(yè)肥料增添多種作物所需養(yǎng)分,一定程度代替工業(yè)化肥功效。
隨著智能設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應用,智慧農(nóng)業(yè)也開始被廣泛提及。“十三五”規(guī)劃進一步明確了智慧農(nóng)業(yè)的重要性,并指出將現(xiàn)代化信息技術(shù)融入農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié),可有效助推智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。因此,“十四五”時期更需要堅持“兩山”的核心理念,發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),助推生態(tài)循環(huán)發(fā)展。而智慧農(nóng)業(yè)依托現(xiàn)代信息技術(shù),是智慧經(jīng)濟形態(tài)具化于農(nóng)業(yè)的直觀表現(xiàn)。
智能化溫室方面:通過自動化控制技術(shù)、無線通信技術(shù)等,借助自動濕簾風機、補光、調(diào)溫、遮陽、灌溉等設(shè)備,打造智慧溫室大棚。并依據(jù)地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、視頻影像等技術(shù)完成信息數(shù)據(jù)收集,借助云計算技術(shù)平臺處理分析功能實時監(jiān)控、管理,實現(xiàn)智慧溫室大棚遠程操控的自動化運作。
植保無人機方面:利用衛(wèi)星遙感、全球定位系統(tǒng)、射頻識別等技術(shù),在進行農(nóng)業(yè)作物生長狀態(tài)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)收集的同時,實現(xiàn)施肥灌溉、農(nóng)業(yè)噴灑功能,取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)人力作業(yè),解放農(nóng)業(yè)人力及設(shè)備資源。并且,智慧農(nóng)業(yè)植保無人機還能促使農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)手工操作向精細化智能作業(yè)轉(zhuǎn)變。
水肥一體化系統(tǒng)方面:水肥一體化技術(shù)將水利灌溉與施肥結(jié)合,具有自動施肥灌溉、按比例施肥、可遠程操作、以及儲存記錄數(shù)據(jù)等功能,可實現(xiàn)水肥統(tǒng)一管理,顯著增加資源利用效率。利用農(nóng)業(yè)水肥一體化技術(shù),還能夠有效緩解水資源短缺問題。
智能養(yǎng)殖場方面:利用自動化技術(shù)定時定量進行畜禽飼養(yǎng)、糞便清理,并通過紅外探測技術(shù)、自動通風排水、空氣質(zhì)量探測等技術(shù),實現(xiàn)養(yǎng)殖場自動化現(xiàn)代化管理,提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧化水平。
農(nóng)業(yè)部與中央網(wǎng)信辦聯(lián)合發(fā)布的《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019—2025年)》指出,農(nóng)業(yè)發(fā)展要以數(shù)字化為主要攻克方向,推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展?;诖?,“十四五”時期應借助大數(shù)據(jù)發(fā)展契機,運用相關(guān)數(shù)字技術(shù)理念及方法,深度推進其與農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈條的融合,深度激活數(shù)據(jù)資源價值。
種植選種環(huán)節(jié):借助現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),收集農(nóng)業(yè)市場需求及發(fā)展趨勢數(shù)據(jù),并根據(jù)相應分析結(jié)果合理選擇農(nóng)業(yè)產(chǎn)品種植及養(yǎng)殖種類。同時,依據(jù)現(xiàn)代化技術(shù),檢測市場上的產(chǎn)品種子,確認種子質(zhì)量以進行良種選擇。
土壤改良環(huán)節(jié):土壤環(huán)境關(guān)乎農(nóng)作物產(chǎn)量及質(zhì)量,對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展影響極大。因此,依據(jù)現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),可建立土壤數(shù)據(jù)庫,將各地區(qū)土壤類型、水分、肥力、參數(shù)等信息進行整合,利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析功能,對土壤數(shù)據(jù)研究探討,結(jié)合農(nóng)作物成長規(guī)律,實現(xiàn)精準施肥、科學灌溉以及合理養(yǎng)分分配。
精準種植環(huán)節(jié):憑借相關(guān)數(shù)字技術(shù),通過溫度、無線光照、水分等傳感技術(shù)實時監(jiān)測種植環(huán)節(jié)中作物生長環(huán)境數(shù)據(jù),以便農(nóng)業(yè)操作者及時了解農(nóng)作物生長狀況,及時發(fā)現(xiàn)問題并高效修正。
農(nóng)業(yè)災情監(jiān)測環(huán)節(jié):借助包括氣象雷達、衛(wèi)星、基站等氣象技術(shù),結(jié)合遙感技術(shù),統(tǒng)計分析氣象數(shù)據(jù)信息,增強自然災害監(jiān)測準度;借助作物模擬技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù),結(jié)合數(shù)據(jù)算法技術(shù),進行農(nóng)業(yè)生長監(jiān)測及農(nóng)業(yè)產(chǎn)量預估。確保數(shù)據(jù)有效性前提下,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)災情監(jiān)測。
農(nóng)業(yè)質(zhì)量追溯環(huán)節(jié):借助信息管理技術(shù)、條碼打印技術(shù)等,及時收集、存儲、分析農(nóng)產(chǎn)品各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),確保農(nóng)作物全程質(zhì)量可追溯。以此最大限度發(fā)揮數(shù)據(jù)價值,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)管控,確保農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展正確推進。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)品營銷環(huán)節(jié):相關(guān)涉及主體可以利用大數(shù)據(jù)預測市場需求趨勢并及時進行相應的產(chǎn)品分類、定價、包裝處理,精準營銷,降低農(nóng)產(chǎn)品滯銷及緊缺風險。
3D生物打印技術(shù)憑借獨特的設(shè)備研發(fā)、仿真模擬、輔助設(shè)計等優(yōu)勢,現(xiàn)已被廣泛應用于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展領(lǐng)域,重點應用于農(nóng)機會展、機械研發(fā)、定性分析等領(lǐng)域。2019年中央一號文件明確指出,攻關(guān)農(nóng)業(yè)科技核心技術(shù),需要推動農(nóng)機自主研發(fā)創(chuàng)新。有鑒于3D生物打印技術(shù)在成本方面的控制,“十四五”時期,中國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)需要堅持以3D生物打印技術(shù)為基石,突破農(nóng)機設(shè)備及技術(shù)創(chuàng)新。
農(nóng)業(yè)會展領(lǐng)域:3D生物打印技術(shù)可借助其快速成型優(yōu)勢,將先進農(nóng)機設(shè)備進行等比例縮放,方便沙盤進行總攬全局式實體展示。可以說,此種展示模式極大地改善了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)會展方面技術(shù)環(huán)節(jié)過多、成果演示困難等問題。
農(nóng)機研發(fā)領(lǐng)域:3D生物打印技術(shù)借助虛擬三維模擬設(shè)計,可以有效縮短農(nóng)機設(shè)備零件制造、改進周期。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用促使農(nóng)機零件設(shè)計提升了精密度,在縮減產(chǎn)品周期生產(chǎn)成本的同時,還極大地壓縮了預算成本。
農(nóng)機定性分析領(lǐng)域:3D生物打印技術(shù)可通過3D動畫技術(shù)建模、仿真模擬等對農(nóng)機設(shè)備的實際使用過程進行仿真操作,測試并分析農(nóng)機工作狀態(tài)。由此,方便對農(nóng)機使用情況進行定性,及時發(fā)現(xiàn)其設(shè)計不足及潛在隱患并加以修正。
2017年的“全國納米農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研討會”曾明確指出,納米技術(shù)對于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化高速發(fā)展具有現(xiàn)實意義。在此背景下,中國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目積極將農(nóng)業(yè)納米增效機理、工藝集成、制備技術(shù)等應用到農(nóng)業(yè)新資源的開拓中,并開始形成一批有著獨立知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果?!笆奈濉睍r期,中國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展可進一步借助納米技術(shù),打造產(chǎn)業(yè)鏈資源新引擎。
農(nóng)業(yè)傳感器領(lǐng)域:農(nóng)業(yè)納米傳感器能夠依據(jù)其便攜性、高效性、實用性優(yōu)勢,方便實現(xiàn)農(nóng)作物及各類農(nóng)業(yè)資源的檢測,及時保證農(nóng)作物生產(chǎn)、加工環(huán)境與產(chǎn)品質(zhì)量安全。
農(nóng)藥開發(fā)領(lǐng)域:納米技術(shù)支持下的農(nóng)藥應用包括獸藥、動物疫苗、新型農(nóng)藥等,對于綠色農(nóng)藥的實現(xiàn)有著絕對優(yōu)勢。并且,新納米藥還可以極大提高農(nóng)藥的水溶性,增加農(nóng)藥利用率。
化肥研發(fā)領(lǐng)域:通過納米化肥材料、微膠囊、微乳化及化學聚合等技術(shù)手段,研發(fā)新型納米肥料,可以有效緩解資源緊缺問題。同時,納米化肥養(yǎng)料的聚合物薄膜、乳液及顆粒形式,還能夠有效防止土壤養(yǎng)分流失。
產(chǎn)品加工領(lǐng)域:納米技術(shù)聚焦農(nóng)產(chǎn)品廢料,通過萃取、沉淀、凈化等處理技術(shù),將產(chǎn)品加工廢料制作成納米復合材料、生物炭以及可再次利用的原材料。也就是說,基于納米技術(shù)的農(nóng)業(yè)加工,可以充分運用產(chǎn)品廢料,有效提升資源利用率,降低廢棄物污染。