【正文】 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中正面臨著有史以來最為嚴峻的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質量產(chǎn)生了嚴重的影響,并且已經(jīng)成為制約我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的重要因素。對全國15個省會城市農(nóng)貿(mào)批發(fā)市場蔬菜水果進行農(nóng)藥殘留檢測，結果表明污染物總檢出率為四成以上,總超標率在三成以上, 嚴重影響人民的身體健康和出口創(chuàng)匯。而氮肥的損失率，水田平均為60%，旱地為45%50%。（七）綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工與檢測技術肥料是作物的“糧食”，農(nóng)藥是作物的“保護神”。通過本專題的實施和技術及其產(chǎn)品應用，將使示范區(qū)內(nèi)畜禽死亡率下降５０％以上，植物特定病蟲的危害水平低于經(jīng)濟允許水平，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)環(huán)境將得到進一步改善，提高經(jīng)濟效益１０－２０％，直接和間接經(jīng)濟效益５0億元。而高效、優(yōu)質的動植物生產(chǎn)和農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)要求有與之相應的無疫害生產(chǎn)技術。人們對農(nóng)畜產(chǎn)品質量和安全的高度關注，也使動植物無疫害生產(chǎn)成為提高人民生活質量、保障人民身體健康以及提高農(nóng)畜產(chǎn)品質量和國際競爭力的關鍵措施之一。（六）動植物無疫害生產(chǎn)技術利用抗逆動植物新品種只是實現(xiàn)動植物無疫害生產(chǎn)的措施之一，動植物無疫害生產(chǎn)有其自身的技術要求和特點，它不僅對生態(tài)環(huán)境、農(nóng)畜產(chǎn)品的質量等有較大影響，而且也是動植物新品種充分發(fā)揮其優(yōu)質、增產(chǎn)潛力的根本保證。它的應用，將使設施園藝作物單位面積產(chǎn)量增產(chǎn)50%以上，經(jīng)濟效益增加60%以上，勞動生產(chǎn)率提高一倍以上。（五）植物生長發(fā)育調節(jié)技術植物生長發(fā)育調控技術可以實現(xiàn)植物更好地按照人們的需求生長發(fā)育，從而達到高產(chǎn)優(yōu)質的目的。我國是蔬菜生產(chǎn)和消費大國，一方面，隨著人口的增長和生活水平的提高，無公害蔬菜瓜果以及花卉的需求量將逐年增加，這就為在環(huán)境相對可控的條件下進行無公害、潔凈、新鮮、優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)提供了廣闊的市場空間；另一方面，我國周邊國家（日本、韓國、俄羅斯）以及港澳地區(qū)與我國農(nóng)產(chǎn)品的交易量呈現(xiàn)出增長的勢頭，預計到2010年將達2000萬噸以上。不到世界平均水平的1/6，致力于發(fā)展工廠化農(nóng)業(yè)，其年農(nóng)產(chǎn)品出口額卻高達500多億美元。工廠化農(nóng)業(yè)的基本特征是采用工業(yè)化生產(chǎn)、高度集約化經(jīng)營，為動、植物生產(chǎn)提供最佳的生長環(huán)境，使其在最經(jīng)濟的生長空間內(nèi)，獲得最高的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，資源利用率和單位面積的產(chǎn)出率成倍增長。設施農(nóng)業(yè)是一個待進一步開發(fā)和提高的、具有巨大潛力的市場，近年來，荷、以、美、法等國的公司競相打入。設施農(nóng)業(yè)可獲得比露地高5－10倍的作物產(chǎn)量，設施農(nóng)業(yè)是高新技術在農(nóng)業(yè)應用的集中體現(xiàn)。（舉例、數(shù)據(jù)）（四）可控環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術人口和社會需求壓力以及土地承載負擔過重，使農(nóng)業(yè)日趨走向集約化。發(fā)展精準農(nóng)業(yè)不僅能徹底改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)粗放而又盲目的作業(yè)方式，保證資源節(jié)約、環(huán)境質量改善和生產(chǎn)效率提高，而且能促進現(xiàn)代科學技術的研究、產(chǎn)品開發(fā)極其推廣應用。在未來的農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)業(yè)市場中，只有掌握和占有大量信息，才具有更強的競爭力。2001年初，國務院召開的全國農(nóng)業(yè)技術大會上，要求面對世界性農(nóng)業(yè)科技革命的挑戰(zhàn)，集中力量，重點突破，大力推進新的農(nóng)業(yè)科技革命，要重視農(nóng)業(yè)信息技術的開發(fā)利用。黨的十五屆五中全會通過的《關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十個五年計劃的建議》中指出，信息化是當今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢，也是我國產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級和實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關鍵環(huán)節(jié)。因而，節(jié)水農(nóng)業(yè)技術應用，無論從現(xiàn)實市場需求，還是潛在市場趨勢分析，其市場前景都是十分廣闊的。重要的問題還在于，在一個淡水資源嚴重不足、深受干旱威脅的人口和農(nóng)業(yè)大國，存在著水資源嚴重浪費和水利用效率不高的、令人憂慮的現(xiàn)實。我國人均水資源約為世界人均水資源量的1/4。我國畜牧年產(chǎn)值達8000多億元，大多畜禽品種急需更新?lián)Q代，向優(yōu)質專用和特色風味方向發(fā)展，因此畜禽優(yōu)質專用有著廣闊的市場，本項目預期預計每年可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益10—15億元，同時每年可產(chǎn)生間接經(jīng)濟效益和社會效益3050億元以上。優(yōu)質專用木質原材料生產(chǎn)，環(huán)境建設高抗植物材料的培育都對新品種培育提出了更高的要求，由草漿向木漿造紙的過渡，需要大量的優(yōu)質纖維用材林資源，纖維質量好，制漿污染小的原料品種是保證我國制漿造紙業(yè)健康發(fā)展的關鍵。加入WTO以后，與跨國公司的競爭會推動國內(nèi)種子市場價格合理上揚，銷售額與利潤都會翻番。全世界每年種子交易額約150億美元，而市場潛力大約400600億美元。建立高效的育種技術體系，培育優(yōu)質高產(chǎn)動植物新品種不但能夠全面改造我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，調整農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè) 、產(chǎn)品結構，有效提高生產(chǎn)效率、增加農(nóng)民收入；而且能開辟農(nóng)業(yè)生物技術的新產(chǎn)業(yè)，造就一批農(nóng)業(yè)生物技術領域民族的航空母艦——大型集團公司；還能形成新的經(jīng)濟生長點，創(chuàng)造新的就業(yè)機會，轉移和吸納農(nóng)村富裕勞動力，繁榮農(nóng)村經(jīng)濟，減小入關后國際農(nóng)產(chǎn)品對我國農(nóng)業(yè)的沖擊，增強使我國農(nóng)產(chǎn)品的國際競爭能力。（一） 優(yōu)質高產(chǎn)動植物新品種培育隨著我國人口數(shù)量增加、整體經(jīng)濟實力的增長和人民生活水平的提高，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須保持數(shù)量和質量的持續(xù)增長才能滿足養(yǎng)活14億人的需要。 以上列舉的現(xiàn)實說明,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對科技的急切需求和科技及其產(chǎn)品具有廣闊的市場。 一些地區(qū)農(nóng)業(yè)的粗放經(jīng)營,造成水土資源破壞,生態(tài)環(huán)境惡化,形勢嚴峻,農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展任重道遠。 我國現(xiàn)有各類溫室16萬公頃,面積世界第一,近十年還要擴大一倍。 我國每年有約30%的農(nóng)田遭受旱災,干旱造成的減產(chǎn)一般在1520%。我國雞存欄40億只,主要品種均受控于外國,自己培育的品種不到5%。 我國作物病蟲害每年造成1215%的減產(chǎn),一些重大病蟲害至今未能有效控制。 我國糧食單產(chǎn)僅相當于發(fā)達國家的4060%,排在第十位左右。面對我國農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展對技術的需求，以及21世紀與世界發(fā)達國家進行經(jīng)濟和技術競爭的需要，大力發(fā)展我國的農(nóng)業(yè)高技術和加速其產(chǎn)業(yè)化進程是歷史的必然。我國農(nóng)業(yè)要實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的跨越必須依靠農(nóng)業(yè)技術的跨越，而我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)技術體系和技術水平顯然難以符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新要求。隨著全球經(jīng)濟一體化的進程加快，我國人口的增長、人民生活水平的不斷提高和農(nóng)村社會主義市場經(jīng)濟體制的基本建立，對農(nóng)業(yè)科學技術提出了新的巨大需求?！稗r(nóng)業(yè)將來可能要靠科學技術解決問題，要靠高技術”（鄧小平）。在提高土地生產(chǎn)率上，科技的貢獻率為81%；在提高勞動生產(chǎn)率上，科技的貢獻率為73%。據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)在國民生產(chǎn)總值（GDP）實際增長中的貢獻率約為20%，農(nóng)產(chǎn)品食品消費支出占全國總支出的50%，農(nóng)副產(chǎn)品及其加工業(yè)出口額占總出口額的40%；以農(nóng)產(chǎn)品為主的輕工業(yè)產(chǎn)值占總量70%；農(nóng)村零售額占社會消費零售的50%；鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)值約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的33%，年稅金總額超過1000億元，農(nóng)民收入的30%來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。規(guī)模化畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖技術、養(yǎng)殖場設計和環(huán)境控制以及糞污處理等方面都取得了很大進展，為進一步開發(fā)綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術體系提供了條件。國內(nèi)在生物資源的利用以及新型替代產(chǎn)品研制方面則取得了許多成就。隨著全球生存環(huán)境的不斷惡化及糧食危機，發(fā)展更多的無公害生物農(nóng)藥是大勢所趨。日本的Nutricote CAFS 可控釋氮素100360天，控釋量80%，氮素利用效率6070%。本領域的技術前沿是在平衡施肥基礎上的復（混）合專用肥技術。60年代之前，各國生產(chǎn)的主要是單質低濃度化肥，如硫酸銨、過磷酸鈣。應用免疫化學技術對小分子化學農(nóng)藥進行殘留分析具有對儀器設備的要求不高，快速簡便，靈敏度高，特異性強。其中美國的Hammock等對此進行了系統(tǒng)的研究，成功研制了多種化學農(nóng)藥的免疫檢測試劑盒。能以滿足殘留快速檢測的要求。目前，農(nóng)產(chǎn)品及環(huán)境中化學農(nóng)藥的殘留分析大多采用生物測定、儀器分析法和生化測定等方法。農(nóng)用化學品殘留高效檢測一直是國際上農(nóng)產(chǎn)品和食品安全性研究的一個重要熱點。分離過程不發(fā)生相變，而且具有殺菌中不影響食品的風味，操作簡便，易回收痕量物質等特點。1980年以來，世界各國投入大量人力、財力進行研究，范圍涉及食品、香料、藥品等領域，都取得了長足進展，當前正是從研究逐步到走向工業(yè)化的發(fā)展階段。國際上，這兩項技術的研究和應用都始于二十世紀六十年代。應用高新技術改造傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，制造現(xiàn)代綠色食品，成為當前食品加工生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)已逐漸走向生態(tài)化、產(chǎn)業(yè)化，國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易中無公害農(nóng)產(chǎn)品的市場日益繁榮。中國農(nóng)科院和部分省級農(nóng)科院的畜牧所、植保所，國內(nèi)重點農(nóng)業(yè)高校如中國農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學等的相關院系都具有較好的研究工作基礎和研究隊伍。在動物無疫害生產(chǎn)技術研究和開發(fā)方面，建立了一批重大疫情的監(jiān)測和診斷技術，研制并開發(fā)了一大批疫苗和多聯(lián)疫苗以及高效、低毒、低殘留的畜禽藥劑，為消滅牛瘟、牛肺疫,控制口蹄疫、馬傳貧等重大急烈性傳染病做出了重要貢獻。在植物無疫害生產(chǎn)關鍵技術研究和開發(fā)方面，取得了一批具有世界先進水平的重大成果。自“六五”以來，我國一直將“動植物重大病蟲害綜合防治技術研究”列為國家和部門的重點科研計劃加以實施，在培養(yǎng)和造就了一批從事相關研究工作的科研人員的同時，獲得了一批重要的研究成果和技術、產(chǎn)品專利，使我國動植物重大疫害的研究與管理水平跨上了一個新的臺階，一大批重要動植物疫害得以控制或大幅度減輕為害，一批外來重要動植物疫情被御于國門之外。與此同時，歐美等發(fā)達國家在這些研究領域都取得了一批重要成果，如對外來疫情的監(jiān)控、預防和撲滅體系的建立，抗病蟲及特殊性狀轉基因動植物新品種的培育，動植物新型疫苗（佐劑）和生物農(nóng)藥的研制和開發(fā)，具有激發(fā)子功能的生物活性物質的研制和開發(fā)，高效、低毒、低殘留的化學農(nóng)藥獸藥新品種和新劑型的開發(fā)等等。 （六）動植物無疫害生產(chǎn)技術由于動植物無疫害生產(chǎn)在生態(tài)環(huán)境保護以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的特殊位置和作用，世界科技界已將動植物疫害的可持續(xù)控制作為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要內(nèi)容之一，各國政府和非政府組織都投入了大量的人力、物力和研究經(jīng)費開展相關內(nèi)容的研究，并取得了一系列突破性進展。這些有益微生物群能夠產(chǎn)生多種分解酶和抗生素類物質，添加在有機質中可以生產(chǎn)高質量有機肥，其液體肥料根施可以促進植物根系生長，增強根系活力；而葉面噴施可以改善作物品質，促進光合作用，消除天氣不良對作物造成的減產(chǎn)和病害流行。建立了一些針對植物生長發(fā)育的調控技術，如CO2施肥技術（CO2顆粒緩釋劑）、設施黃瓜溫光光合速率模型等；對番茄、辣椒、茄子等蔬菜作物需肥規(guī)律進行了研究，積累了一定的數(shù)據(jù)參數(shù)。近年來對抗旱劑、抗寒劑、和光合促進劑等研究，已初步研究出一些適宜物質，但還需要進一步研究，以便能在作物上廣泛應用。 （五）植物生長發(fā)育調控技術進入20世紀90年代以后，植物生長發(fā)育化學調控技術從研究植物個體逐步深入到研究調控途徑、機理。目前，可控環(huán)境生產(chǎn)技術正朝著智能化、自動化管理的方向發(fā)展。七十年代以來，隨著現(xiàn)代工業(yè)和高新技術向農(nóng)業(yè)的滲透，可控環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在荷蘭、日本、以色列和美國等一些發(fā)達國家得到迅速發(fā)展，并形成了強大的支柱產(chǎn)業(yè)。（四）可控環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術工業(yè)的發(fā)展和科技的進步是可控環(huán)境農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術發(fā)展的基礎。目前我國已能成功的對小麥、玉米等多種植物作物的分布、面積、長勢、產(chǎn)量進行遙感監(jiān)測和估算，并建立了中國農(nóng)作物遙感動態(tài)監(jiān)測與估產(chǎn)信息系統(tǒng)；在作物生長模擬和決策系統(tǒng)研究方面，已經(jīng)初步建立的小麥、玉米等作物生長模型，并與專家決策系統(tǒng)、GIS相結合，開展了農(nóng)業(yè)管理決策系統(tǒng)的研制和技術集成，并在北京、上海等地開展了“精準農(nóng)業(yè)”示范工程。在全國推出了5種農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺，100多各實用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，在北京、安徽、吉林、云南等地建立了20各示范區(qū)應用。在智能化專家系統(tǒng)方面，經(jīng)過863計劃、“九五”國家攻關項目和國家自然資金的資助，“九五“期間,研究開發(fā)了20多個包括10多種作物的施肥專家系統(tǒng)，并在10多個省近200個縣推廣應用。目前涉農(nóng)網(wǎng)站數(shù)2198個。進入90年代之后，與精準農(nóng)業(yè)技術體系有關的基礎與應用技術研究，已經(jīng)成為發(fā)達國家農(nóng)業(yè)高新技術研究極其活躍的領域，在基于GPS、GIS技術重要突破的基礎上，更注重進行多學科科技成果的集成組裝，解決農(nóng)業(yè)實際問題。農(nóng)田內(nèi)以米為單位的小區(qū)作物產(chǎn)量、生長環(huán)境條件具有明顯的時空差異性，從而提出了對作物栽培管理實施定位、按需變量投入。農(nóng)業(yè)信息技術需要的GIS系統(tǒng)也向網(wǎng)絡化方向發(fā)展。據(jù)權威雜志DHM和SF的調查，%％的奶牛場已經(jīng)使用計算機管理和進入各種專業(yè)網(wǎng)和因特網(wǎng)；荷蘭分別為11%、35%；歐洲和日本也已進入實用階段。而美國通過虛擬根系空間結構與磷在根系周圍土壤中的虧空區(qū)域關系的研究，比較不同根系形態(tài)結構的資源利用效率，進行了缺磷土壤的大豆適宜品種的優(yōu)選。加拿大Calgary大學計算機研究人員建立了進行虛擬植物生長研究的Virtual Laboratory開發(fā)平臺，澳大利亞的CTPM以此平臺為基礎，通過進行棉花生長和昆蟲在棉花群體中遷移的虛擬研究，探索了控制害蟲的最佳噴藥方法。（2）農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)與虛擬模型緊密結合使虛擬技術正受到日益廣泛的重視和發(fā)展。（1）將專家知識和機理模型結合建立的智能化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，是最早進入實用階段的農(nóng)業(yè)信息關鍵技術。建成了一批研發(fā)基地，并且形成了一定的節(jié)水技術產(chǎn)品生產(chǎn)能力，為節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展做了大量前期技術上與理論上的儲備。根據(jù)作物的需求進行供水以及植物蒸騰抑制劑開發(fā)是目前節(jié)水技術研究的熱點。70年代末，美國、法國以及日本的研制的土壤結構穩(wěn)定劑是一種可溶于水的高分子材料，此類產(chǎn)品均已在世界許多國家應用。低價位的農(nóng)用生物全降解膜是當前的主攻方向。50年代開始研究的高分子材料聚羥基脂肪酸酯（PHA）可經(jīng)微生物降解為CO2和水，英國ICI公司80年代開始規(guī)模生產(chǎn)。地下微灌和大田移動式微灌技術也是當前研究的熱點。美國在1981 ～1991年的10年間，微灌面積增加了3倍多，以色列在微灌產(chǎn)品的開發(fā)利用上走在了世界的前列，微噴頭、滴頭、微灌帶、過濾器、施肥器等，具有較好的材質和工藝水平，而且在防堵性能，出水均勻度方面均屬一流水平。近十年以來，在世界各國達到了飛速發(fā)展。節(jié)水灌溉中發(fā)展最快的是微灌技術。一大批新品種、新種質已投入生產(chǎn)，其中108楊、110楊和三倍體白楊雜種正成為苗木市場的新熱點。選育出杉木、楊樹、馬尾松、落葉松、樟子松、云杉、桉、水曲柳等樹種優(yōu)良種源1,284個，優(yōu)良家系2,550個，優(yōu)樹473株，優(yōu)良無性系475個。先后培育出瘦肉型豬新品系9個、篩選出12個配套組合，奶