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1、现代农业发展趋势与农作制现代化 高旺盛中国农业大学科学技术发展研究院中国农业大学循环农业研究中心 一 全球农业新趋势 由常规现代农业迈向可持续现代农业 1 常规现代农业成就与问题 20世纪初 80年代 以美欧等发达国家的现代化农业迅速崛起 中国以及东南亚等发展中国家的 绿色革命 为主要标志 形成了所谓的 常规现代农业 conventionalagriculture 其主要技术特征是 良种革命 以高产品种替代低产品种肥料革命 以合成化肥替代有机肥料机械革命 以拖拉机替代 牛耕农具 水利革命 以灌溉农业替代旱作农业农药革命 以化学农药替代人工除草 20世纪世界常规现代农业发展成就 不同常规农业现代
2、化阶段国家农业指标 1996 2000 世界常规现代农业实现程度比较 常规现代农业过程中的弊端 资源利用开发强度大 但利用效率低农业投入增大 由于70年代石油价格上涨导致农业成本不断急涨世界每年损失耕地约600万ha 草地600万ha全球年水土流失量上升到约250亿吨世界森林面积每年减少1000万ha左右全球农药用量剧增 化肥大量利用 环境污染压力扩大一些区域自然资源与生物多样性遭到破坏 2 替代农业 思潮的兴起 20世纪70年代以来 常规现代农业何处去 成为西方讨论热点 试图放弃依靠肥料 机械 新技术等投入的模式 比较有代表性的是 有机农业 organicfarming 生态农业 ecolo
3、gicalagriculture 生物动力农业 bio dynamicfarming 自然农法 naturalfarming 西方的有机农业 坚决反对使用化肥农药等人工合成物质主张用厩肥替代化肥 天敌除虫等生物防除重视土壤免耕技术和秸秆归田利用极力推崇轮作倒茬 间作混作国际上已经有了关于有机农产品发展协会和产品标准近几年有机农产品开发受到一定重视 但总体份额很少 日本自然农法 起源于日本的福岗正一 自然农法 并成立了自然农法组织坚决反对使用化肥农药主张不施肥 不灌溉 不耕地 不打药完全依赖自然的 天道论 希望其产品比其他产品价格高10 以上现实景象 鸟语花香 杂草丛生 产量下降 替代农业 的基
4、本理念与积极意义 崇尚自然生态平衡 提倡生态有机内循环 反对农业系统外部使用化肥农药等投入呼吁人们注重生态环境保护 推动了生态环境意识有机农业是一种典型生产模式 适合于经济作物以及高消费群体 目前 真正有机农场仅占很小比例 总体上 替代农业模式政府并不于重视 在短期内难以大面积广泛接受与推广 有机农场在世界各大洲的分布 一些国家有机农场面积的比重 3 可持续现代农业 1985年 美国加洲通过 持续农业研究教育法 并成立持续农业研究所1989年FAO25届大会通过 持续农业发展决议 1991年FAO召开 农业与环境 会议 提出了 可持续农业与农村发展 SARD 概念1992年世界环境与发展大会通
5、过 全球21世纪议程 可持续发展 1994年中国政府颁发 中国21世纪议程 人口 环境 发展 白皮书 中国开始了可持续农业示范县建设项目1998年中国农业部颁发 中国21世纪议程 农业行动计划 2000年 世界千年发展宣言 提出可持续发展国家方案2007年 世界银行提出 以农业促发展行动计划 当今世界现代农业发展趋势 一是向高效益多功能的现代农业发展原料生产 就业增收 生态服务 休闲观光 文化传承二是向高度科技依存型的现代农业发展资源主导 资源 科技 科技主导阶段三是向生态环境友好的现代农业发展高生态代价模式 环境保护基础上的绿色农业四是向一体化产业链体系发展初级生产体系 产供销 种养加 田间
6、到餐桌五是向可持续现代农业发展 经济高效 生态友好 技术适当 社会认可 合理保护 15 国际现代农业技术 新六化 趋势 1 生物化 分子生物学原理与技术培育高产 抗逆 优质农作物品种 利用代谢工程技术生产 生物反应器生产出高附加值的健康食品 2 信息化 智能化农业专家系统使农业由经验走向科学 3S技术使农业管理科学化 精准农业技术使农业由粗放到精确 网络技术使农业由闭塞到消息灵通 3 安全化 现代农业生产的农产品逐渐向多品种 高品质 无公害方向发展 从源头上杜绝影响农产品安全的不良因素 4 循环化 现代农业实现了从 田间到餐桌 各环节产业的全程连接 各个环节均注重循环生产模式 这是一个根本性的
7、变革 5 标准化 现代农业以消费者的身体健康和安全为最高目的 以制定标准 实施标准为主要环节 对产品的生产 加工 贮藏 运输 销售全过程进行标准化管理 6 低碳化 现代农业要求降低温室排放 减少环境污染 发展低碳经济 高旺盛 2008 当今新型现代农业主要实践模式 6 精准农业 10 休闲农业 8 保护性农业 9 有机农业 7 循环农业 1 分子农业 5 数字农业 3 集约农业 4 能源农业 2 健康农业 二 国际现代农业科技趋势 国际趋势1 粮食安全引起高度关注 全球新的绿色革命悄然兴起 20 7 20 2 22 近10年全球谷物 生产 需求同步增加 全球谷物产量波动平均5 左右 全球粮食消
8、费刚性攀升 年增长2 3 消费量 FAO数据 世界谷物库存量下降 5年下降5个百分点 近47年来的粮食价格 两次价格高峰 世界粮食将告别廉价时代 近5年所有食品价格指数与粮食同步增长 粮食高价原因 天灾 人祸 人为灾害 美国玉米生产乙醇燃料发展过快 与粮食危机相关 美国总统奥巴马说 继续鼓励刺激生物燃料产业计划 粮食与石油能源紧密关联 5年石油上涨2倍 生产资料价格同期升高3倍 局势判断 国际视点 FAO认为 这场世界粮食危机短期内不会结束 粮价上涨态势至少要持续到2010年甚至更长时间世界银行2008年例会 世界粮食短缺与食品价格飙升 已经成为比次贷危机更为严重的威胁 世界银行行长佐利克 目
9、前全球粮食危机并不是自然灾难 而是一场人为灾难 基辛格博士 你若控制了石油 就控制了所有国家 你若控制了粮食 就控制了人类 L 布朗 美国燃料粮食的爆炸性需求正在威胁着世界粮食安全与政治稳定 国际粮食安全关键影响因素综述 高旺盛 2008 Bestestimateforlowscenario B1 is1 8 C likelyrangeis1 1 Cto2 9 C andforhighscenario A1FI is4 0 C likelyrangeis2 4 Cto6 4 C 未来全球气候趋势 地表温度到2100年将增加1 8 4C 世界及不同发展水平国家总人口及增长率预测 注 年平均增长率
10、以前5年平均值表示 发达地区包括 北美 欧洲 日本 澳大利亚和新西兰 资料来源 UnitedNations DepartmentfoEconomicandsocialInformationandPolicyAnalysis PopulationDivision WorldPopulationProspectsthe1996RevisionAnnex I 2030年 谷物需求继续增加 尤其是发展中国家进口量是目前进口量的3倍 2030年世界不同地区的营养不良人口分布 非洲 产量潜力 发展中国家单产增长率需要在1 左右 未来全球粮食安全的前景 全球粮食供求将长期趋紧 到2015年全球谷物需求量将达
11、到23 79亿吨 到2030年达到28 31亿吨 远高于目前21 22亿吨的谷物生产量 生产量还需增长 2000 2030年谷物产量必须增长近50 肉类产量增长85 价格预期攀升 FAO预测 2008 2017年平均价格有不同程度的增加 其中牛肉和猪肉将高40 60 糖类大约30 小麦 玉米和奶粉40 60 食用油60 植物油超过80 国际社会的应对战略 增加对发展中国家农业发展的投资 以农业促发展保护生物多样性和粮食生产系统应对气候变化的适应力加大对农业科技研发的长远投入和技术推广应用促进农业技术改造投资减少粮食贸易扭曲 促进贸易自由化应对能源价格对农业的影响 推进新的绿色革命 生物技术 农
12、田节水灌溉技术 精量施肥施药技术与环境保护等作为新的绿色革命的主导技术领域 国际农业研究磋商小组正加紧对 超级水稻 超级木薯 超级玉米 专用小麦 等的研究与开发通过生物技术生产生物农药 生物肥料等 推动粮食生产向优质 高效 无污染方向发展 重视信息技术 遥感技术 地理信息系统技术 全球定位技术等在粮食生产中的应用 提高粮食生产过程的可控程度 国际趋势2前沿技术迅猛发展 新兴农业产业不断涌现 现代高技术领域迅猛发展 1 生物组学技术取得革命性突破 正成为新基因争夺和新技术竞争的制高点2 全基因组选择技术迅速兴起 引领分子育种技术进入全新阶段3 干细胞和细胞工程技术不断突破 成为动植物品种创制的重
13、要手段4 新靶标发现成为潮流 药物分子设计成为新型农业药物研发革新的强有力手段5 基因定向转移技术日渐成熟 转基因育种和重组蛋白生产真正实现高效准确6 数字农业和精准作业技术已拓展到农业生产各环节 正引领农业生产迈向数字化 精准化和智能化 现代涉农新兴产业方兴未艾 1 农业生物育种产业全球竞争加剧2 农业生物制品产业蓬勃发展3 农业生物反应器产业取得历史性突破4 生物质能源产业逐步兴起5 现代食品产业不断升级 6 海洋农业产业发展加速 44 2007年全球范围内转基因作物的种植面积达到了1 14亿公顷 是1996年的60倍美澳等国拥有全球70 以上的水稻 90 以上的玉米 80 以上的小麦基因
14、专利和75 以上的棉花基因专利 我国基因专利总数 不足美国的10 国际种业巨头在技术上已经实现了由常规育种向常规育种与生物技术育种相结合的转变 据估计 今后10年内全世界农业生物育种产业的市场份额将超过3000亿美元 增长空间和潜力巨大 农业生物育种产业全球竞争加剧 全球转基因种子市场已由1996年的1 15亿美元增加到2008年的75亿美元 年增长率13 6 为常规种子市场增长率的一倍多 45 农业生物制品产业蓬勃发展 美国 加拿大和墨西哥的生物农药使用量占世界总量的44 欧洲的生物农药使用量占全世界的20 1995年至1996年间美国登记的生物源农药只有14 15个 目前生物源农药的活性成
15、分已超过200种 约11000个产品登记注册 产品销售额达到近22亿美元据美国生物源农药工业联盟 BPIA 和欧洲国际生物防治产品生产者协会 IBMA 预测资料表明 今后5 10年内 生物农药在整个农药中所占份额将会逐渐上升 达到20 40 近5年饲用酶制剂市场产值年增长率11 世界饲料酶潜在年总需求量168万吨 产值15 75亿美元 生物质能源产业逐步兴起 全球生物质能源储量1 8万亿吨 相当于641亿吨石油 发展生物质能源产业已大势所趋 2006年欧盟国家生物柴油产能达到了1000万吨 美国产能达到了500万吨 美国2007年燃料乙醇产量达到2900万吨能力 预计未来10年欧美生物能源产业
16、将继续保持高速发展态势美国农业部投资16亿美元发展纤维乙醇美国在其 生物质技术路线图 计划中 提出要在2020年使生物能源达到其能源总消耗量的25 2050年达到50 每年减少碳排放1亿吨和增加农业收入200亿美元的宏伟目标 现代食品产业不断升级 全球食品产业整体正在向多领域 多梯度 深层次 低能耗 全利用 高效益 可持续的方向发展 发达国家农业产业体系的总产值中 第一性生产产值仅占10 而产前占20 产后高达70 其中 仅农产品加工产值相当于农业初级产品产值的3 5倍生物技术与食品制造业相结合催生了食品生物技术 融合了信息技术的全过程的自动控制技术 生物传感器技术成为当前食品加工业技术研究的新热点 纳米技术 绿色制造技术 高效节能技术成为食品加工业发展的新亮点 海洋农业产业不断发展 海洋渔业进入全面科学管理时代 渔业生物资源的保护和增殖得到加强 渔业水域资源的开发得到发展 渔业水域生态环境的保护引起了高度重视 高效集约式养殖技术得到发展 海洋生物产业成为重要发展方向 引自 联合国粮食及农业组织 FAO 2009 世界渔业和水产养殖状况 2008 国际趋势3 全球气候变化引起国际社会强
