福建省農(nóng)學(xué)會(huì)

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福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展研究

福建省農(nóng)學(xué)會(huì)*

農(nóng)藝學(xué)是一門(mén)傳統(tǒng)的重點(diǎn)學(xué)科，該學(xué)科的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展、“三農(nóng)”問(wèn)題的解決和新農(nóng)村建設(shè)都至關(guān)重要。本研究在總結(jié)概括當(dāng)前國(guó)內(nèi)外農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的發(fā)展與國(guó)內(nèi)外該學(xué)科研究水平的差距；同時(shí)展望了福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)；最后針對(duì)福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的發(fā)展差距和發(fā)展的趨勢(shì)，提出了促進(jìn)福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的思路和建議。

福建省 農(nóng)藝學(xué) 學(xué)科發(fā)展 研究

農(nóng)藝學(xué)是研究農(nóng)作物生產(chǎn)技術(shù)與原理的一門(mén)學(xué)科。它的主要研究領(lǐng)域包括：作物栽培技術(shù)、作物種質(zhì)資源、作物遺傳育種、農(nóng)業(yè)資源學(xué)以及作物生態(tài)學(xué)等。農(nóng)藝學(xué)是一門(mén)傳統(tǒng)的重點(diǎn)學(xué)科，它的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全，其研究水平的高低，對(duì)我國(guó)解決“三農(nóng)”問(wèn)題和新農(nóng)村建設(shè)都是至關(guān)重要。

1 國(guó)內(nèi)外農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展概況

從作物栽培技術(shù)、作物種質(zhì)資源、作物遺傳育種、作物生態(tài)學(xué)以及農(nóng)業(yè)資源等5個(gè)領(lǐng)域入手收集國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，分析各領(lǐng)域近幾年的研究進(jìn)展。

1.1 作物栽培技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1以產(chǎn)量潛力為突破口的超高產(chǎn)技術(shù)發(fā)展成為熱點(diǎn)

作物產(chǎn)量突破的可持續(xù)高產(chǎn)、超高產(chǎn)成為農(nóng)藝學(xué)的研究重點(diǎn)。中國(guó)是世界上最大的稻米生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)；同時(shí)中國(guó)現(xiàn)有人口13.28億(不含港澳臺(tái)地區(qū))，比美國(guó)多10億，每年出生人口1600萬(wàn)，是全球人口最多的國(guó)家。根據(jù)國(guó)家人口計(jì)劃生育委員會(huì)的人口發(fā)展預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)30年代，即2033年前后，中國(guó)總?cè)丝诘目偭扛叻鍖⒈３衷?5億左右。因此，作物產(chǎn)量的突破將關(guān)系未來(lái)中國(guó)人口的吃飯問(wèn)題，也將是我國(guó)農(nóng)藝學(xué)研究的一個(gè)重要內(nèi)容。近年來(lái)，我國(guó)以主攻單產(chǎn)兼顧優(yōu)質(zhì)、高效、質(zhì)量安全的作物栽培技術(shù)創(chuàng)新和集成應(yīng)用取得顯著成效，并繼續(xù)向縱深發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)外在水稻、玉米、大豆和小麥的高產(chǎn)研究方面也取得較大的進(jìn)展。例如美國(guó)北達(dá)科他州立大學(xué)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室研制出了一種叫“RG7008RR”的抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆品種，這個(gè)新品種比以前的“RG6008RR”品種每英畝產(chǎn)量要高1.8蒲士耳。

1.1.2以品質(zhì)、產(chǎn)量協(xié)同提高為重點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)向縱深發(fā)展

作物產(chǎn)量與品質(zhì)同步提高成為各國(guó)作物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的共同戰(zhàn)略。以玉米為例，從1999年至2009年10年期間，國(guó)家玉米改良中心以玉米種質(zhì)創(chuàng)新研究為核心，向應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究延伸，創(chuàng)新了9個(gè)具有國(guó)際領(lǐng)先水平的高油玉米群體等一批育種新材料。國(guó)家玉米改良中心培育了43個(gè)省級(jí)以上審定的玉米新品種，其中國(guó)家審定品種12個(gè)，申請(qǐng)新品種保護(hù)17項(xiàng)。10年來(lái)共獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)9項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。

1.1.3以現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用為特色的精準(zhǔn)定量技術(shù)發(fā)展加速

作物栽培定量化、精確化、數(shù)字化技術(shù)已成為作物生產(chǎn)和作物栽培科技發(fā)展的新方向。發(fā)達(dá)國(guó)家作物生產(chǎn)實(shí)行定量化設(shè)計(jì)、精確化與數(shù)字化栽培管理。近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)展了精確定量栽培、數(shù)字化農(nóng)作技術(shù)和作物生產(chǎn)信息化服務(wù)技術(shù)的研發(fā)，在作物生產(chǎn)管理中正在發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)代信息技術(shù)在作物生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，近年來(lái)構(gòu)建了一批服務(wù)于主要農(nóng)作物生產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)，建立了主要作物生產(chǎn)信息化平臺(tái)及服務(wù)體系，創(chuàng)新集成了數(shù)字化農(nóng)作技術(shù)，目前正向作物栽培技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、數(shù)字化和實(shí)用化方向發(fā)展。在國(guó)外，當(dāng)前北歐的整地技術(shù)和整地設(shè)備目前居世界領(lǐng)先地位。其中最具代表性的當(dāng)屬瑞典。瑞典年主伐面積為22萬(wàn)公頃，其中80%左右要進(jìn)行整地。瑞典采運(yùn)作業(yè)研究所和瑞典林學(xué)院經(jīng)調(diào)查研究后結(jié)果表明，根據(jù)瑞典和芬蘭的條件，剩余物多的跡地淺層整地使用錐形滾齒耙和鶴嘴鋤式松土整地機(jī)效果最好。

1.1.4以資源節(jié)約為重點(diǎn)的簡(jiǎn)化高效技術(shù)有了新發(fā)展

以資源節(jié)約為重點(diǎn)的簡(jiǎn)化高效栽培技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向。我國(guó)近年來(lái)在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，開(kāi)展大量的簡(jiǎn)化高效栽培技術(shù)研究，特別是主要農(nóng)作物的節(jié)水、省肥、簡(jiǎn)化、高產(chǎn)的栽培技術(shù)取得了新的進(jìn)展，一直在生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用。以節(jié)水農(nóng)業(yè)為例，當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要的研究集中在以下三個(gè)方面：一是農(nóng)學(xué)范疇的節(jié)水，如調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物結(jié)構(gòu)，改進(jìn)作物布局，改善耕作制度（調(diào)整熟制、發(fā)展間套作等），改進(jìn)耕作技術(shù)（整地、覆蓋等），培育耐旱品種等；二是農(nóng)業(yè)管理范疇的節(jié)水，包括管理措施、管理體制與機(jī)構(gòu)，水價(jià)與水費(fèi)政策，配水的控制與調(diào)節(jié)，節(jié)水措施的推廣應(yīng)用等；三是灌溉范疇的節(jié)水，包括灌溉工程的節(jié)水措施和節(jié)水灌溉技術(shù)，如噴灌、滴灌等。當(dāng)前國(guó)外在資源節(jié)約方面也有新的發(fā)展，以以色列的節(jié)水農(nóng)業(yè)為例，滴灌技術(shù)是以色列最著名的節(jié)水灌溉技術(shù)，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)到第六代。該系統(tǒng)根據(jù)作物各類和土壤類型設(shè)置的滴灌控制系統(tǒng)，使田間用水效率顯著提高，達(dá)到每立方米增產(chǎn)2.32公斤。

1.1.5以作物生理高效機(jī)制為突破口的栽培理論與技術(shù)發(fā)展不斷深入

作物生理學(xué)與環(huán)境生態(tài)學(xué)研究相結(jié)合，在作物栽培中發(fā)揮了重要作用。以作物光合碳代謝為中心的光合性能、源庫(kù)生理和產(chǎn)量構(gòu)成研究為作物高產(chǎn)栽培奠定了理論基礎(chǔ)；作物營(yíng)養(yǎng)生理研究促進(jìn)作物施肥技術(shù)進(jìn)步；環(huán)境生理生態(tài)研究促進(jìn)了作物抗逆高產(chǎn)栽培的技術(shù)創(chuàng)新。

1.2 作物遺傳育種的現(xiàn)狀

1.2.1生物技術(shù)為特征的現(xiàn)代育種發(fā)展迅速

依據(jù)生物遺傳變異的原理，育種方法從雜交育種、誘變育種到多倍體育種、單倍體育種，再到細(xì)胞工程、基因工程、分子標(biāo)記育種，生物育種技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，與發(fā)達(dá)國(guó)家在生物育種新技術(shù)方面的差距正在減小。生物技術(shù)育種正成為提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的主要途徑。我國(guó)在重要基因克隆和功能鑒定領(lǐng)域取得巨大進(jìn)展，在不到10年時(shí)間內(nèi)，我國(guó)科技人員獲得了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新基因上百個(gè)，獲得了一批具有潛在應(yīng)用價(jià)值的新基因，水稻基因組及重要功能基因克隆研究居世界先進(jìn)水平，這些重要基因的獲得為利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育作物新品種奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在轉(zhuǎn)基因作物品種培育方面，我國(guó)也取得了可喜成績(jī)。中國(guó)是繼美國(guó)之后第二個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)抗蟲(chóng)棉的國(guó)家，目前已培育出轉(zhuǎn)基因棉花新品種55個(gè)（國(guó)審），至2007年，國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花新品種已累計(jì)推廣1.9億畝。轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米和抗蟲(chóng)水稻的研發(fā)處于世界領(lǐng)先水平，抗蟲(chóng)玉米、抗病毒小麥等也已取得良好進(jìn)展。美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)、亞利桑那大學(xué)等機(jī)構(gòu)的150名研究人員歷時(shí)4年多，完成了玉米全基因組測(cè)序工作，有望培育新品種。他們以代號(hào)為Ｂ73的玉米品種為研究對(duì)象進(jìn)行測(cè)序。結(jié)果顯示，玉米共有10對(duì)染色體，約3.2萬(wàn)個(gè)基因，23億個(gè)堿基，是目前已測(cè)序的植物中基因數(shù)量最多的品種。

1.2.2以關(guān)鍵性狀改良為主的新品種不斷涌現(xiàn)

優(yōu)良品種的選育正逐步由表現(xiàn)型選擇向基因型選擇、由形態(tài)特征選擇向生理特性選擇轉(zhuǎn)變，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆的有機(jī)結(jié)合已成為優(yōu)良品種培育的發(fā)展目標(biāo)和方向；品種改良取得大批具有顯著應(yīng)用效益的成果，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步。植物遺傳轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)化鏈條中極為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前，我國(guó)已經(jīng)建立了水稻、玉米、棉花等作物的轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺(tái),其中水稻和棉花的轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺(tái)初步達(dá)到了規(guī)模化。以水稻為例，我國(guó)在超級(jí)稻研究領(lǐng)域始終居于世界領(lǐng)先水平，在育種理論探索、種質(zhì)材料創(chuàng)制以及新品種選育和應(yīng)用等方面都有新突破。1999年，美國(guó)《科學(xué)》雜志專文介紹袁隆平的超級(jí)雜交稻選育理論。到2004年為止，我國(guó)已先后選育14個(gè)超級(jí)稻新品種(組合)。這些新品種通過(guò)了省級(jí)或國(guó)家級(jí)農(nóng)作物品種審定，在百畝示范片驗(yàn)收平均產(chǎn)量超過(guò)10500 kg/hm2，有些新品種百畝片產(chǎn)量達(dá)到12000 kg/hm2；如四川農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的D優(yōu)527和江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的兩優(yōu)E32已通過(guò)越南的品種審定，D優(yōu)527出口種子320萬(wàn)公斤，創(chuàng)匯400萬(wàn)美元；2005年由中國(guó)水稻研究所育成的超級(jí)稻“國(guó)稻6號(hào)”的品種經(jīng)營(yíng)權(quán)以1000萬(wàn)元的價(jià)格成交。湖南雜交水稻研究中心與湖南西城集團(tuán)聯(lián)合建立了博士后工作站及雜交水稻基因工程研究中心，專門(mén)從事超級(jí)稻基因組功能分析。

1.2.3以方法體系創(chuàng)建為核心的育種技術(shù)得到發(fā)展

近年來(lái)，通過(guò)生命科學(xué)及相關(guān)學(xué)科的滲透、交融和集成，作物遺傳育種理論和方法不斷拓展，在實(shí)現(xiàn)品種矮稈化和雜交化二次重大技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，細(xì)胞工程、分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因以及分子設(shè)計(jì)等現(xiàn)代育種技術(shù)迅速發(fā)展。我國(guó)學(xué)者建立了甘薯、馬鈴薯、柑橘等植物的體細(xì)胞雜交技術(shù)體系，獲得了大批中間體細(xì)胞雜交植株。我國(guó)學(xué)者率先培育出的高油單倍體誘導(dǎo)系，已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于玉米育種中，大大加快了育種的進(jìn)程。

1.3 作物種質(zhì)資源研究

1.3.1植物種質(zhì)資源共享平臺(tái)建設(shè)初見(jiàn)規(guī)模

自2003年國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)建設(shè)啟動(dòng)以來(lái)，我國(guó)植物種質(zhì)資源平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)成績(jī)斐然。在各有關(guān)部門(mén)和單位的積極支持、在財(cái)政部的大力支持和科技部的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在農(nóng)業(yè)部、教育部、國(guó)家林業(yè)局、國(guó)家中醫(yī)藥管理局、中國(guó)科學(xué)院等有關(guān)部門(mén)的大力支持及全國(guó)有關(guān)科研單位、高等院校及生產(chǎn)部門(mén)的大力協(xié)助下，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所聯(lián)合全國(guó)271個(gè)單位的1893名科研人員開(kāi)展了農(nóng)作物、多年生和無(wú)性繁殖作物、熱帶作物、林木、藥用植物、重要野生植物、牧草等植物種質(zhì)資源的標(biāo)準(zhǔn)化整理、整合和共享，取得了重大進(jìn)展和顯著成效。目前，研究制定了1570種植物種質(zhì)描述規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范；完成了35. 6萬(wàn)份植物種質(zhì)資源的標(biāo)準(zhǔn)化整理、編目和數(shù)字化表達(dá)；向e平臺(tái)提交了22. 3萬(wàn)份植物種質(zhì)的共性描述數(shù)據(jù)，并通過(guò)8平臺(tái)和植物種質(zhì)資源信息共享網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了30. 5萬(wàn)份種質(zhì)資源的信息共享；繁殖更新了13. 2萬(wàn)份資源；補(bǔ)充完善了10. 3萬(wàn)份資源所缺乏的標(biāo)志性信息數(shù)據(jù)；完成了7. 2萬(wàn)份瀕危、珍稀種質(zhì)資源的搶救性收集、整理和保護(hù)；實(shí)現(xiàn)了30. 5萬(wàn)份種質(zhì)資源的實(shí)物共享。國(guó)外對(duì)種質(zhì)資源的保護(hù)和研究也取得較大的成果，以美國(guó)為例，美國(guó)原是一個(gè)作物資源貧乏的國(guó)家,近一個(gè)多世紀(jì)以來(lái),由于大力加強(qiáng)種質(zhì)資源的收集、考察、研究和貯存，已為美國(guó)的作物改良和農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了雄厚的基礎(chǔ)，作出了巨大的貢獻(xiàn)。近年來(lái)，美國(guó)政府更加重視這項(xiàng)工作，建立了健全的組織領(lǐng)導(dǎo)和比較完善的工作體系。

1.3.2作物種質(zhì)資源保存檢測(cè)技術(shù)日趨成熟，安全保存得以實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過(guò)近20多年的不斷完善和發(fā)展，我國(guó)已基本建立起長(zhǎng)期庫(kù)、中期庫(kù)、種質(zhì)圃、原生環(huán)境保護(hù)點(diǎn)等相配套的作物種質(zhì)資源保護(hù)體系，研究制定了一整套種子入庫(kù)操作技術(shù)和貯藏標(biāo)準(zhǔn)，并入庫(kù)保存了39.2萬(wàn)份作物種質(zhì)資源，長(zhǎng)期貯藏?cái)?shù)量居世界首位，其成果獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。主要作物野生種質(zhì)資源原生境保護(hù)取得了重要進(jìn)展。系統(tǒng)研究了原生境保護(hù)技術(shù)規(guī)范。在此規(guī)范指導(dǎo)下，建立了野生稻、小麥野生緣植物、野生大豆、野生蔬菜、野生蘋(píng)果等86個(gè)原生境保護(hù)點(diǎn)。另外制定了鼓勵(lì)農(nóng)民參與的作物種質(zhì)資源策略，在開(kāi)發(fā)利用中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)保護(hù)的意識(shí)和觀念逐漸被接受，農(nóng)民參與式保護(hù)取得一定的成效。

1.3.3作物種質(zhì)資源鑒定初步實(shí)現(xiàn)由表現(xiàn)型向基因型的跨越

遺傳多樣性評(píng)價(jià)與核心種質(zhì)建立取得重大進(jìn)展。綜合利用形態(tài)學(xué)、蛋白質(zhì)、DNA標(biāo)記等分析方法，重點(diǎn)開(kāi)展了不同年代育成品種的遺傳多樣性變化、地方品種的遺傳構(gòu)成、多樣性的地理分化等方面的研究，建立了水稻、小麥、玉米、大豆、食用豆、棉花等核心種質(zhì)和應(yīng)用核心種質(zhì)，以5%～10%的樣品代表了80%～90%的全部種質(zhì)的遺傳多樣性，極大地方便了研究和利用。表現(xiàn)型鑒定呈現(xiàn)精準(zhǔn)化。對(duì)主要農(nóng)作物種質(zhì)資源開(kāi)展了多年多點(diǎn)的精準(zhǔn)鑒定，并依據(jù)各類作物種質(zhì)資源描述標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)控制規(guī)范，鑒定性狀采集和處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)的規(guī)范化、科學(xué)化，提高了鑒定數(shù)據(jù)和信息高效共享。同時(shí)利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，在表現(xiàn)型的鑒定基礎(chǔ)上，開(kāi)展了大規(guī)模的基因型鑒定，明確了控制不同性狀的基因及其遺傳規(guī)律，初步實(shí)現(xiàn)了種質(zhì)資源鑒定由表現(xiàn)型向基因型的跨越，鑒定數(shù)據(jù)和信息更加準(zhǔn)確，利用更加方便和有效。新基因發(fā)掘初步走向高質(zhì)量和規(guī)?；?/p>

1.3.4種質(zhì)創(chuàng)新更加注重引入外源基因，創(chuàng)新種質(zhì)得到有效利用

優(yōu)異種是育種的直接親本來(lái)源，創(chuàng)新質(zhì)量好、數(shù)量組的種質(zhì)，將極大地促進(jìn)作物育種的快速發(fā)展。當(dāng)前種質(zhì)創(chuàng)新技術(shù)也從傳統(tǒng)的利用基因自然突變、種內(nèi)雜交、遠(yuǎn)緣雜交、組織培養(yǎng)、無(wú)性系變異、人工誘變等手段，擴(kuò)展到了借助分子標(biāo)記輔助改良、通過(guò)基因工程直接轉(zhuǎn)移外源基因、3個(gè)以上優(yōu)異基因聚合等。一次創(chuàng)新的變異類型，培育新種質(zhì)。為了拓寬育種遺傳基礎(chǔ)，通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交等手段，將外源物種的期望基因轉(zhuǎn)入栽培種，并在方法和材料創(chuàng)新方面取得顯著進(jìn)展。圍繞高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗率、高效利用水肥等育種目標(biāo)，創(chuàng)造出一批育種新材料和遺傳材料，例如，將普通野生稻的yld1.1和yld2.1兩個(gè)高產(chǎn)基因位點(diǎn)轉(zhuǎn)入栽培稻，創(chuàng)造出超級(jí)稻骨干親本“Q611”（恢復(fù)系），并開(kāi)始提供育種家利用；通過(guò)普通小麥與冰草雜交，已創(chuàng)造出包含冰草多花多粒、抗旱、抗白粉病和條銹病等基因的普通小麥——冰草異源易位系30余個(gè)，育種家利用后，已培育出普通小麥新品種2個(gè)；利用輻射誘變技術(shù)，創(chuàng)造出大鈴、纖維品質(zhì)優(yōu)異的棉花新材料，培育出大鈴優(yōu)質(zhì)雜交棉“中棉所48”，這些新品種目前正在生產(chǎn)上推廣運(yùn)用，產(chǎn)生了很大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 作物生態(tài)學(xué)

作物生態(tài)學(xué)主要研究作物與環(huán)境的相互關(guān)系及其作用機(jī)制，從分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體到種群、群落甚至生態(tài)系統(tǒng)等都可以開(kāi)展有關(guān)的研究，但其核心是探討作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成對(duì)環(huán)境因素的響應(yīng)機(jī)制與調(diào)控途徑。隨著現(xiàn)代生態(tài)學(xué)、生理學(xué)、信息學(xué)理論與方法的不斷創(chuàng)新與拓展，作物生態(tài)學(xué)的理論和技術(shù)正在得到不斷的充實(shí)和提高，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理與環(huán)境資源利用方面發(fā)揮著日益重要的作用。當(dāng)前加拿大、美國(guó)在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究近幾十年來(lái)一直走在世界的前列。憑借先進(jìn)的設(shè)備支持，以及充足的研究經(jīng)費(fèi)投入，美國(guó)的科研機(jī)構(gòu)在生態(tài)學(xué)的各個(gè)層面上進(jìn)行了廣泛、深入的研究，同時(shí)獲得了豐碩的成果。作為科研力量主力軍的美國(guó)國(guó)內(nèi)眾多的高等學(xué)校在生態(tài)學(xué)的研究中發(fā)揮著重要的作用。

1.4.1生態(tài)適應(yīng)性的研究

從作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)形成與環(huán)境要素關(guān)系出發(fā)進(jìn)行的作物生態(tài)適應(yīng)性研究，為推動(dòng)我國(guó)作物品質(zhì)生態(tài)區(qū)劃、優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)等奠定良好的理論基礎(chǔ)和科技支撐。近年來(lái)，隨著GIS等技術(shù)在作物生態(tài)學(xué)的應(yīng)用，作物生態(tài)適應(yīng)的評(píng)價(jià)和布局變得更為直觀和準(zhǔn)確，我國(guó)開(kāi)展了大量的區(qū)域作物生產(chǎn)潛力和品質(zhì)氣候生態(tài)領(lǐng)域的研究，取得的相關(guān)研究成果對(duì)指導(dǎo)國(guó)家及各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、區(qū)域農(nóng)作物生產(chǎn)優(yōu)化布局及優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)等起到積極作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全作出重要貢獻(xiàn)。作物生產(chǎn)潛力研究方面，已經(jīng)從最初的作物的光合潛力研究，逐步在充分考慮光照、溫度、水分等綜合因素考慮作物的生產(chǎn)潛力，并開(kāi)始將農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力數(shù)值模擬與資源量化評(píng)價(jià)結(jié)合，模擬一定氣候因子背景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所能達(dá)到的最高產(chǎn)量；利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源信息的有效管理，并分析和評(píng)估光、熱、水等農(nóng)業(yè)氣候資源配置對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成的影響，為農(nóng)業(yè)氣候資源的有效利用提供了基礎(chǔ)。近年來(lái)，以大氣CO2濃度升高為主題的全球氣候變化問(wèn)題成為熱點(diǎn)領(lǐng)域，圍繞作物對(duì)全球變化中的生理生態(tài)響應(yīng)，植物適應(yīng)和進(jìn)化的機(jī)理以及對(duì)有限資源的合理利用等問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)展了人工模擬CO2增加的大氣環(huán)境中對(duì)作物生理、生長(zhǎng)的變化進(jìn)行研究，或在實(shí)驗(yàn)室或野外進(jìn)行控制條件的實(shí)驗(yàn)或觀測(cè)，研究種群生長(zhǎng)與競(jìng)爭(zhēng)、群落結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)力及生態(tài)系統(tǒng)功能等；另一方面，將全球氣候變化模型GCMs與作物模擬模型結(jié)合起來(lái)，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行敏感性分析，包括溫度升高和CO2濃度升高對(duì)作物光合作用、蒸騰作用、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率的生態(tài)生理變化影響，以及作物生育期、熟制及復(fù)種指數(shù)變化等。此外，針對(duì)作物之間的化感作用研究已經(jīng)步入了理論與應(yīng)用相結(jié)合的全面發(fā)展階段，在化感作用的遺傳、化感物質(zhì)分離與鑒定、作用方式及其機(jī)制等方面研究不斷深入，并取得了重要研究進(jìn)展，尤其在運(yùn)用現(xiàn)代系統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)研究非生物因子的化感作用方面不斷深入。

1.4.2復(fù)合群體利用研究

近年來(lái)，復(fù)合群體在提高資源利用效率的優(yōu)勢(shì)在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛證實(shí)，并被作為解決糧食安全、實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)品多樣化、推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及解決農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的重要手段而大面積推廣應(yīng)用。作物復(fù)合群體生態(tài)作為我國(guó)特色和優(yōu)勢(shì)研究領(lǐng)域，針對(duì)復(fù)合群體的光能利用、作物競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)量的關(guān)系及生產(chǎn)潛力的系統(tǒng)研究、多熟種植模式的田間小氣候的特征、調(diào)控技術(shù)的研究及群體結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究等方面都取得了許多重要的成果，并在指導(dǎo)多熟制生產(chǎn)實(shí)踐方面發(fā)揮了重要作用。在充分利用不同作物生態(tài)位差異與互補(bǔ)原理，發(fā)揮作物復(fù)合群體的時(shí)間、空間資源集約高效利用特點(diǎn)，建立高產(chǎn)高效多熟種植模式原理及技術(shù)方面取得突出進(jìn)展。

在應(yīng)用基礎(chǔ)研究上，系統(tǒng)深入地研究了主要作物間套作復(fù)合群體結(jié)構(gòu)中田間光能分布與利用，復(fù)合群體農(nóng)田微氣象因子動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，土壤水分、養(yǎng)分、生物活性的動(dòng)態(tài)變化，土壤培肥與養(yǎng)分平衡，復(fù)合群體作物間的養(yǎng)分、水分競(jìng)爭(zhēng)及互利關(guān)系及對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響機(jī)理；基于多樣性種植系統(tǒng)中作物種間相互作用對(duì)根際養(yǎng)分、土壤養(yǎng)分、作物養(yǎng)分吸收的影響，揭示多樣性種植系統(tǒng)中養(yǎng)分資源吸收利用與病蟲(chóng)害控制間的內(nèi)在關(guān)系和相互作用等；研究提出了不間斷復(fù)合傘形結(jié)構(gòu)、復(fù)合群休共生作物主輔換位、復(fù)合群體的時(shí)空協(xié)調(diào)統(tǒng)一等多熟種植復(fù)合群體的理想動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建規(guī)則等。

在技術(shù)應(yīng)用上，基于農(nóng)田多熟制復(fù)合群體構(gòu)建規(guī)則與關(guān)鍵調(diào)控技術(shù)，提出多熟群體的品種搭配優(yōu)化，種植帶型、間距、行比、密度優(yōu)化，以及配套栽培管理技術(shù)等，在大幅度提高農(nóng)田產(chǎn)生力的同時(shí)，促進(jìn)資源利用效率提高。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)田作物及品種混合種植的病蟲(chóng)害防治、水分養(yǎng)分高效利用等開(kāi)展了較為深入的研究。如通過(guò)不同抗性水稻品種多樣性種植系統(tǒng)中養(yǎng)分吸收利用的基本規(guī)律及其與稻瘟病控制、水稻產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)形成的相互作用研究，從分子水平L探索農(nóng)作物多樣性機(jī)理及其應(yīng)用已經(jīng)取得進(jìn)展；通過(guò)研究大麥／蠶豆、油菜／蠶豆、玉米／魔芋、玉米／辣椒等多樣性種植系統(tǒng)中作物種間相互作用，及其對(duì)根際養(yǎng)分、土壤養(yǎng)分、作物養(yǎng)分吸收的影響效果，揭示了多樣性種植系統(tǒng)中養(yǎng)分資源吸收利用特征與提高資源利用效率的途徑。當(dāng)前，加拿大對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的研究處于比較領(lǐng)先的地位，特別是試驗(yàn)區(qū)森林分類經(jīng)營(yíng),加大天然林資源保護(hù)和退耕還林工程力度,發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的速生豐產(chǎn)用材林方面。

1.4.3作物信息生態(tài)的研究

作物信息生態(tài)是隨著計(jì)算機(jī)及信息科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下開(kāi)展的，目前已經(jīng)是作物生態(tài)學(xué)研究和應(yīng)用中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域。作物信息生態(tài)在實(shí)際應(yīng)用中主要采用作物生態(tài)系統(tǒng)信息采集、信息處理技術(shù)、信息管理和利用技術(shù)等；作物生產(chǎn)系統(tǒng)模擬技術(shù)是指采用系統(tǒng)分析方法和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)具有不同時(shí)空尺度的作物生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部各成分的狀態(tài)、相互關(guān)系及隨時(shí)間的變化過(guò)程進(jìn)行定量表達(dá)和動(dòng)態(tài)模擬，包括從宏觀的作物分布、種植制度、土壤與氣候分布到微觀的作物光合作用、干物質(zhì)與養(yǎng)分積累和分配、產(chǎn)量與品質(zhì)形成過(guò)程的定量描述與模擬。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)學(xué)者引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的建模思想和一些模型（如CERES)，在水稻、小麥、玉米、棉花等主要作物的模擬模型及個(gè)別生理過(guò)程模擬研究方面取得了一定成績(jī)，已經(jīng)研制出了一些具有自主版權(quán)的大型實(shí)用模型。

近年來(lái)，在作物生長(zhǎng)模擬模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)作物知識(shí)模型，以及利用模擬模型與知識(shí)模型的集成應(yīng)用方面已經(jīng)取得突出進(jìn)展。作物知識(shí)模型作為描述作物與環(huán)境之間定量關(guān)系的動(dòng)態(tài)量化模型技術(shù)，受到國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究的普遍重視。一方面，知識(shí)模型的開(kāi)發(fā)為機(jī)理性的模擬模型與實(shí)用系統(tǒng)接軌架設(shè)了橋梁，彌補(bǔ)了模擬模型在實(shí)際應(yīng)用上的局限性；另一方面，知識(shí)模型的解釋性和通用性強(qiáng)，尤其在農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)的應(yīng)用上，克服了單純利用知識(shí)規(guī)則推理的功能單一性。作物管理知識(shí)模型系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用，將作物生長(zhǎng)模擬研究中的系統(tǒng)分析原理和動(dòng)態(tài)建模方法應(yīng)用于作物生產(chǎn)管理知識(shí)體系的定量化分析和數(shù)字化表達(dá)，有效解決了傳統(tǒng)作物管理專家系統(tǒng)和作物栽培模式經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)、適應(yīng)性窄、定量化弱等難題，實(shí)現(xiàn)了作物栽培管理知識(shí)表達(dá)的模型化和數(shù)字化，以及作物栽培管理決策的精確化和科學(xué)化。近年來(lái)，在作物管理知識(shí)模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架、作物管理知識(shí)模型的定量化算法、基于知識(shí)模型的作物管理決策支持系統(tǒng)及精確農(nóng)作管理決策系統(tǒng)等方面，取得了較為突出的創(chuàng)新性進(jìn)展，開(kāi)發(fā)的小麥、水稻、棉花等主要農(nóng)作物的智能化作物生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，已經(jīng)有效服務(wù)于生產(chǎn)決策管理，推動(dòng)了我國(guó)作物栽培學(xué)科理論和技術(shù)的創(chuàng)新。

1.4.4作物生態(tài)養(yǎng)分的研究

協(xié)調(diào)作物與土壤環(huán)境間的關(guān)系，提高資源的利用效率，保證糧食安全，改善環(huán)境質(zhì)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是作物養(yǎng)分生態(tài)研究的重要任務(wù)。近年來(lái)，我國(guó)科學(xué)家先后在農(nóng)田養(yǎng)分利用及其高效利用上作了大量的工作，通過(guò)對(duì)華北平原與太湖地區(qū)作物—土壤系統(tǒng)的氮素利用，揭示了施氮量增加，當(dāng)季氮吸收率下降以及損失增加的規(guī)律，闡述了不同形態(tài)的氮損失與栽培條件的關(guān)系；圍繞“產(chǎn)量效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)相協(xié)調(diào)”的要求，提出了“區(qū)域宏觀控制與田塊微調(diào)相結(jié)合”的施氮量推薦原則，建立了以根層氮素調(diào)控為理論基礎(chǔ)，土壤硝態(tài)氮測(cè)試手段的氮素實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)及相應(yīng)的控制指標(biāo)，運(yùn)用模型計(jì)算與GIS系統(tǒng)，建立了基于縣域的氮素管理系統(tǒng)。

隨著人們對(duì)作物養(yǎng)分生態(tài)研究的深入，提出了最佳養(yǎng)分管理技術(shù)。最佳養(yǎng)分管理是基于作物養(yǎng)分需求，發(fā)達(dá)國(guó)家為了解決高產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的矛盾，在長(zhǎng)期生產(chǎn)時(shí)間中探索出來(lái)的一套集成技術(shù)。最佳養(yǎng)分管理強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮作物品種的生物學(xué)潛力，通過(guò)綜合利用土壤、植物和環(huán)境養(yǎng)分，最大限度地提高各種養(yǎng)分自用的利用效率。我國(guó)先后實(shí)施了配方施肥等項(xiàng)目，有效地提高了作物養(yǎng)分利用效率。目前最佳養(yǎng)分管理技術(shù)已經(jīng)得到相應(yīng)管理部門(mén)的重視，并給予了支持，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和推廣，對(duì)于我國(guó)養(yǎng)分資源的高效利用起到了積極的推動(dòng)作用。提高作物水分生態(tài)適應(yīng)性和水分利用效率一直是作物生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，隨著水分短缺問(wèn)題日趨突出，如何用好有限的水資源，充分合理利用降雨、土壤水以及地下水已成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重大問(wèn)題之一。

1.4.5分子生物技術(shù)在生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用研究

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的普遍應(yīng)用，從分子水平研究作物與環(huán)境的關(guān)系及其作用規(guī)律是近年來(lái)作物生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。一方面，探索作物相關(guān)基因的遺傳分子生態(tài)特性，即作物基因功能通過(guò)特定環(huán)境條件及其作用模式完成的分子信息傳遞機(jī)制，相關(guān)基因在不同發(fā)育階段或特定基因在不同環(huán)境條件下的分子行為等；另一方面，在分子水平上解釋作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中環(huán)境因素的變化規(guī)律、成因、機(jī)制及其生態(tài)效果，并由此影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的相應(yīng)變化及其分子響應(yīng)機(jī)理與調(diào)控技術(shù)。隨著基于基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的研究成果不斷涌現(xiàn)，對(duì)作物表觀遺傳學(xué)與環(huán)境之間的關(guān)系研究逐步取得突破，對(duì)作物分子適應(yīng)與分子進(jìn)化的理解不斷深入。從分子水平上解析作物形態(tài)建成及生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)制，對(duì)明確作物生理生態(tài)作用機(jī)理及進(jìn)行分子水平調(diào)控，提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆能力有重大意義和發(fā)展前景。如探討作物光周期現(xiàn)象、春化現(xiàn)象的分子機(jī)理已經(jīng)取得顯著進(jìn)展，通過(guò)研究作物生理生態(tài)過(guò)程的信號(hào)傳遞、功能基因定位等，能夠深入解釋其作用機(jī)理和調(diào)控途徑。

針對(duì)作物對(duì)逆境響應(yīng)的分子機(jī)理研究也是近年來(lái)廣泛重視的研究領(lǐng)域，對(duì)作物溫度脅迫、水分脅迫、鹽分脅迫、營(yíng)養(yǎng)脅迫的響應(yīng)基因及其蛋白質(zhì)識(shí)別，與作物抗性有關(guān)的調(diào)控元件和因子分析，對(duì)各類脅迫信號(hào)的傳導(dǎo)途徑及從因定位等，對(duì)提高作物分子調(diào)控水平和挖掘作物抗逆能力有重大意義。近幾年，研究氣候變化對(duì)作物生產(chǎn)的影響受到廣泛重視，對(duì)溫室效應(yīng)產(chǎn)生的成因及其對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響的分子生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行了大量研究，對(duì)紫外線輻射增強(qiáng)和CU:濃度提高的環(huán)境分子生態(tài)學(xué)過(guò)程與機(jī)理，以及作物對(duì)其響應(yīng)的遺傳分子生態(tài)學(xué)特性與調(diào)控對(duì)策等，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有大量研究成果。

1.5 農(nóng)業(yè)資源研究

近年來(lái)，農(nóng)業(yè)資源學(xué)在資源時(shí)空分布與配置、資源利用等方面的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)取得較大的突破，我國(guó)耕地資源、水資源、農(nóng)業(yè)氣象資源、社會(huì)資源的開(kāi)發(fā)和利用均達(dá)到較高水平，農(nóng)業(yè)廢棄物資源的循環(huán)利用得到了快速的發(fā)展，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展奠定了十分堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)前國(guó)際上對(duì)農(nóng)業(yè)資源的保護(hù)研究發(fā)展迅速，許多國(guó)家都實(shí)行工廠化生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品。例如LED在植物設(shè)施栽培上的運(yùn)用，農(nóng)業(yè)氣象的預(yù)測(cè)和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的預(yù)防方面都具有較高的水平。

1.5.1土地資源的開(kāi)發(fā)與利用研究

在農(nóng)業(yè)土壤資源開(kāi)發(fā)與利用方面，完成了覆蓋我國(guó)各主要農(nóng)區(qū)的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了適合我國(guó)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)的耕地質(zhì)量培育模式和技術(shù)體系；不同類型區(qū)后備耕地開(kāi)發(fā)適應(yīng)性評(píng)價(jià)已取得初步的進(jìn)展；采取深耕和適度免耕等技術(shù)以及應(yīng)用土壤改良劑快速熟化后備耕地已受到廣泛的關(guān)注；初步明確了我國(guó)土壤污染現(xiàn)狀及成因，提出了土壤污染優(yōu)先控制區(qū)及控制對(duì)象；開(kāi)展了土壤污染綜合防治體系和土壤環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的使用促進(jìn)了農(nóng)業(yè)土壤學(xué)的應(yīng)用更加模式化、數(shù)字化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，有力地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)土壤學(xué)的發(fā)展進(jìn)程。當(dāng)前國(guó)外對(duì)土地的研究水平比較先進(jìn)，例如澳大利亞學(xué)者開(kāi)展的土壤碳—氮—水—生物的農(nóng)學(xué)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)平衡研究，就為當(dāng)前土壤管理提供新的研究思路。

1.5.2水資源領(lǐng)域研究

在農(nóng)業(yè)水資源領(lǐng)域，近年來(lái)多尺度理論、動(dòng)力學(xué)理論和系統(tǒng)工程理論已在水資源高效利用與作物節(jié)水等研究方面得到廣泛的應(yīng)用，與現(xiàn)代信息、生物和材料工程學(xué)的交叉融合也日益廣泛。農(nóng)田—區(qū)域—流域多尺度降水轉(zhuǎn)化過(guò)程機(jī)制模擬與調(diào)控技術(shù)得到較快的發(fā)展，降水資源利用技術(shù)已從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)性總結(jié)向高技術(shù)應(yīng)用和工業(yè)化技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)邁進(jìn)。與集蓄雨水高效利用相配套的免耕技術(shù)及機(jī)械化機(jī)具的應(yīng)用，在一定程度上解決了半干旱地區(qū)作物播種出苗和抗旱補(bǔ)灌問(wèn)題。作物WUE基因工程概論研究開(kāi)始受到廣泛重視，通過(guò)基因工程改良培育高WUE型和抗旱節(jié)水型作物新品種，已成為農(nóng)業(yè)水資源學(xué)研究的一個(gè)新亮點(diǎn)。作物高效用水生理調(diào)控與非充分灌溉理論研究不斷深入，相應(yīng)的調(diào)控制劑研發(fā)日新月異，原材料開(kāi)始由傳統(tǒng)的化工原料轉(zhuǎn)向綠色環(huán)保的天然生物材料，功能由單一向多功效轉(zhuǎn)變。灌溉新理論、新技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)速度明顯加快，低成本、高效的微灌、噴灌及移動(dòng)式抗旱灌溉機(jī)具逐步走向市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)大面積應(yīng)用，產(chǎn)品日趨標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)水資源現(xiàn)代化管理中的應(yīng)用日益廣泛，3S技術(shù)的應(yīng)用提升了農(nóng)業(yè)水資源管理的現(xiàn)代化水平，數(shù)字渠道、數(shù)字灌溉區(qū)的發(fā)展大大促進(jìn)了精準(zhǔn)灌溉和農(nóng)業(yè)水資源高效調(diào)度。農(nóng)業(yè)水資源管理系統(tǒng)更加重視工程措施、農(nóng)藝生物措施與管理措施的有機(jī)結(jié)合，并向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、模式化、定量化和智能化方向邁進(jìn)。

1.5.3氣候方面的研究

在農(nóng)業(yè)氣候資源利用與減災(zāi)方面，通過(guò)特定區(qū)域從定性或半定量方面進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候資源的時(shí)間與空間特征分析，為研究相應(yīng)區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源的充分利用和評(píng)價(jià)分析提供了有效依據(jù)。在區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，探索特定區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物的適宜種植程度和作物本身即作物之間的組合、熟制以及復(fù)種指數(shù)等，已受到研究者的廣泛重視。同時(shí)根據(jù)區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候條件以及作物的氣候生態(tài)適宜性來(lái)確定區(qū)域的種植制度和作物區(qū)劃，從時(shí)間上充分利用農(nóng)業(yè)氣候資源，也是近年研究的熱點(diǎn)。根據(jù)“最適因子律”和“最低因子限制率”，通過(guò)定量分析，分別從光能生產(chǎn)潛力、光溫生產(chǎn)潛力、光溫水生產(chǎn)潛力和農(nóng)業(yè)自然生產(chǎn)潛力等不同層次，研究、模擬一定氣候因子背景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所能實(shí)現(xiàn)的最高產(chǎn)量，是近年受到研究者關(guān)注的重要方向；利用數(shù)學(xué)方法在多年平均氣候資料的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立量化的指數(shù)或數(shù)學(xué)模型來(lái)綜合評(píng)價(jià)與分析區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候企業(yè)，在近幾年農(nóng)業(yè)氣候資源量化評(píng)價(jià)與分析研究方面開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源信息進(jìn)行有效管理，分析和評(píng)估光、熱、水等農(nóng)業(yè)氣候資源配置對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成的影響，為農(nóng)業(yè)氣候資源的有效利用提供了基礎(chǔ)。應(yīng)用GIS定量采集、管理、分析具有空間特性的氣候資源，如數(shù)字高程度模型、GIS農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)據(jù)、空間分析模型、農(nóng)業(yè)氣候資源分析計(jì)算、氣候分區(qū)與定量分析及評(píng)價(jià)等，以及利用GIS技術(shù)快速方便地進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候資源小網(wǎng)格推算模式研究，也逐步受到重視。

1.5.4農(nóng)業(yè)社會(huì)資源的研究

在農(nóng)業(yè)社會(huì)資源方面。目前我國(guó)化肥資源的利用現(xiàn)狀是：(1)總量不足，品種結(jié)構(gòu)不合理；(2)平衡施肥水平低，肥料效益低；(3)新型肥料研發(fā)進(jìn)展緩慢，科技水平不高；(4)配方施肥等基礎(chǔ)工作薄弱，施肥盲目性大；(5)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料科學(xué)知識(shí)普及不足，將有機(jī)肥與化肥對(duì)立起來(lái)，把氨態(tài)氮、硝態(tài)氮與酰胺氮對(duì)立起來(lái)，導(dǎo)致土壤板結(jié)和土地生產(chǎn)力下降。在生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面。由于生物農(nóng)業(yè)具有的節(jié)能、環(huán)保、保護(hù)資源等優(yōu)越性，近年來(lái)逐步成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。我國(guó)在生物農(nóng)藥的研制方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，農(nóng)抗120、中生菌素、白僵菌、綠僵菌等已在生產(chǎn)實(shí)際中得到較廣泛應(yīng)用，并產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在植物源農(nóng)藥與開(kāi)發(fā)方面，目前皂素?zé)焿A可溶性乳劑、魚(yú)藤酮乳劑、雙素減水劑、油酸煙堿、茴篙素水劑已取得登記或小規(guī)模商品化生產(chǎn)。

近年來(lái)我國(guó)在農(nóng)業(yè)資源領(lǐng)域的重大成果有：全國(guó)農(nóng)業(yè)資源現(xiàn)狀與區(qū)劃、配置；測(cè)土配方與平衡施肥技術(shù)；作物生理節(jié)水灌溉技術(shù)與膜下滴灌；作物氣候生產(chǎn)潛力理論與重大氣象災(zāi)害減災(zāi)技術(shù)；微生物農(nóng)藥；農(nóng)林廢棄物循環(huán)利用技術(shù)；硫銨包膜肥和雜交水稻制種專用包膜復(fù)合肥；農(nóng)用地膜覆蓋技術(shù)等。

2 福建省農(nóng)藝學(xué)研究與國(guó)內(nèi)外研究的差距

2.1 作物栽培方面

作物栽培理論與技術(shù)的體系薄弱。福建省作物栽培學(xué)科體系不完善，存在理論與技術(shù)不配套問(wèn)題，與相關(guān)學(xué)科相比，科學(xué)性和先進(jìn)性還有差距。

2.1.1關(guān)鍵栽培技術(shù)創(chuàng)新不足。目前我省栽培技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的集成組裝，缺乏關(guān)鍵原始創(chuàng)新和現(xiàn)代高新技術(shù)在作物生產(chǎn)技術(shù)上的創(chuàng)造性應(yīng)用，技術(shù)更新?lián)Q代不明顯，作物生產(chǎn)信息化和數(shù)字農(nóng)作技術(shù)水平與國(guó)內(nèi)外的差距較大。

2.1.2多目標(biāo)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)難題沒(méi)有根本解決。超高產(chǎn)突破、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)同步、資源可持續(xù)高效利用、環(huán)境友好和農(nóng)產(chǎn)品污染控制等技術(shù)難題還未從根本上解決，大面積中低產(chǎn)區(qū)的抗逆、更加高產(chǎn)高效的技術(shù)有待進(jìn)一步研發(fā)。

2.1.3技術(shù)推廣體系不健全。目前，我省作物栽培與耕作研究體系和隊(duì)伍建設(shè)亟待加強(qiáng)，特別是技術(shù)推廣體系十分薄弱，生產(chǎn)者技術(shù)水平與勞動(dòng)素質(zhì)亟待提高。

2.2 遺傳育種方面

我省在農(nóng)業(yè)品種的雜交方面具有較好的基礎(chǔ)和發(fā)展歷史，也培育了一些優(yōu)良的品種，在國(guó)內(nèi)外都具有一定的影響。

我省在水稻等作物的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和抗逆的基因克隆方面做了不少工作，也培育了一些優(yōu)良的品種。但是由于我省作物基因組學(xué)研究起步較晚，和國(guó)內(nèi)外的差距還較大。

2.3 作物種質(zhì)資源方面

福建省作物種質(zhì)資源考察收集尚未建立長(zhǎng)效機(jī)制。因受項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)的限制，并沒(méi)有進(jìn)行全面系統(tǒng)的實(shí)地調(diào)查和收集。我省一直沒(méi)有重視對(duì)特殊遺傳材料特別是基因組學(xué)研究材料的收集保存，如何收集、如何保存都急需研究。

2.3.1作物種質(zhì)資源的基因型鑒定任重道遠(yuǎn)。我省種質(zhì)資源的基本農(nóng)藝性的鑒定只處在一個(gè)初步的發(fā)展階段，尤其是基因型鑒定仍處于起步階段，優(yōu)異基因發(fā)掘也僅限于水稻、小麥、玉米、大豆等少數(shù)作物。

2.3.2作物種質(zhì)資源利用效率不高。我省雖然對(duì)現(xiàn)有的作物種質(zhì)資源進(jìn)行了初步鑒定評(píng)價(jià)，建立了部分作物的核心種質(zhì)和應(yīng)用核心種質(zhì)，大力開(kāi)展種質(zhì)創(chuàng)新和新基因挖掘，并不斷提供生命科學(xué)和作物育種利用，但總體看，作物種質(zhì)資源的利用率偏低。如何加速開(kāi)發(fā)庫(kù)存種質(zhì)資源，提高利用效率，已成為我省農(nóng)藝學(xué)科學(xué)界高度關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。

2.4 農(nóng)作物生態(tài)學(xué)方面

由于我省作物生產(chǎn)系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性突出，我省作物生態(tài)研究的理論提升和技術(shù)創(chuàng)新與生產(chǎn)需求結(jié)合很緊密，尤其在作物生產(chǎn)生態(tài)學(xué)、作物復(fù)合群體生態(tài)學(xué)等方面有許多獨(dú)特之處，與國(guó)內(nèi)和國(guó)際同類學(xué)科相比，優(yōu)勢(shì)突出。但與國(guó)外同類學(xué)科比較，也存在明顯不足，主要表現(xiàn)在：

2.4.1作物生態(tài)基礎(chǔ)研究與原始創(chuàng)新方面不足。隨著分子生物學(xué)、現(xiàn)代信息學(xué)和新材料學(xué)等現(xiàn)代學(xué)科的快速發(fā)展，以及社會(huì)對(duì)作物產(chǎn)品品質(zhì)、資源利用、質(zhì)量安全、生態(tài)安全、應(yīng)對(duì)全球氣候變化等要求越來(lái)越高，國(guó)際上作物生態(tài)學(xué)學(xué)科發(fā)展方向得到了快速拓展。作物分子生態(tài)、作物信息生態(tài)等是近年來(lái)國(guó)際上新興研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，我省的總體研究水平相對(duì)落后，原創(chuàng)性的模擬模型、實(shí)驗(yàn)方法較少，基本以引進(jìn)、消化和集成應(yīng)用為主。

2.4.2學(xué)科交叉創(chuàng)新能力不足。與國(guó)內(nèi)外一流研究機(jī)構(gòu)比較，我省作物生態(tài)學(xué)科的人員組成、專業(yè)人員組合和學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)的綜合性劣勢(shì)明顯。我國(guó)作物生態(tài)學(xué)科的學(xué)術(shù)隊(duì)伍多數(shù)源于農(nóng)業(yè)氣象、作物栽培與耕作、農(nóng)業(yè)生態(tài)等傳統(tǒng)專業(yè)，新興學(xué)科方向的高水平人才較少；學(xué)科之間的聯(lián)合協(xié)作較少，學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)專業(yè)背景多樣性差。

2.5 農(nóng)業(yè)資源學(xué)方面

我省在農(nóng)業(yè)資源學(xué)的某些領(lǐng)域盡管具有一定的特色和優(yōu)勢(shì)，但總體比較仍然落后，在今后的發(fā)展中必須結(jié)合我省特點(diǎn)，注重農(nóng)業(yè)資源高效利用理論、方法和技術(shù)的創(chuàng)新，逐步形成具有福建特色的農(nóng)業(yè)資源學(xué)科。

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，我省在農(nóng)業(yè)水資源利用技術(shù)方面總體落后于國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)。特別是在灌溉設(shè)備研發(fā)、雨水資源化利用、作物水分高效利用改良和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水管理等領(lǐng)域還存在較大差距。

與國(guó)際上在農(nóng)業(yè)氣候資源研究方面的全面推進(jìn)相比，盡管目前我省在農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃、農(nóng)業(yè)氣候資源利用方面有一定的研究，但在基礎(chǔ)理論研究與氣候模式、農(nóng)業(yè)氣候資源全國(guó)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、農(nóng)業(yè)氣候資源監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備、農(nóng)業(yè)氣候資源利用技術(shù)等方面還有較大差距。

3 農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)展望

新的世界性農(nóng)業(yè)科技革命正在興起并向縱深發(fā)展，農(nóng)業(yè)科學(xué)已呈現(xiàn)出與生物技術(shù)、信息技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科的更深層次的交叉、融合與滲透，學(xué)科發(fā)展綜合化的趨勢(shì)十分顯著。各類科學(xué)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題等往往都帶有多學(xué)科特點(diǎn)，要解決制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，必須依靠多學(xué)科的集成才能承擔(dān)起這一重任。如何在現(xiàn)有的農(nóng)藝學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)上，培育新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)，推進(jìn)學(xué)科相互交叉、滲透，提升學(xué)科綜合實(shí)力和解決重大科技問(wèn)題的能力，構(gòu)建優(yōu)勢(shì)學(xué)科群及學(xué)科發(fā)展平臺(tái)，是農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展面臨的重大任務(wù)。

農(nóng)藝學(xué)學(xué)科承擔(dān)著國(guó)家農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新、開(kāi)展前瞻性研究的重要使命，起著支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的核心作用，也是聚集和培養(yǎng)高級(jí)農(nóng)業(yè)科研人才進(jìn)行農(nóng)業(yè)科技國(guó)際合作與交流的主要依托。因此，農(nóng)藝學(xué)學(xué)科除生產(chǎn)知識(shí)、理論、方法、技術(shù)等原始創(chuàng)新活動(dòng)外，還要更好地服務(wù)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展重大戰(zhàn)略需求，圍繞國(guó)家糧食安全、食物安全、營(yíng)養(yǎng)健康、農(nóng)民增收、資源高效利用、環(huán)境保護(hù)、新能源新材料等我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展長(zhǎng)期面臨的重大問(wèn)題，開(kāi)展自主創(chuàng)新研究，為建設(shè)具有中國(guó)特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供理論、方法、途徑和技術(shù)指導(dǎo)。

《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020年）》提出了從增強(qiáng)國(guó)家創(chuàng)新能力出發(fā)，加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新；堅(jiān)持有所為、有所不為，選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)、關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域，集中力量、重點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；從現(xiàn)實(shí)的緊迫需求出發(fā)，著力突破重大關(guān)鍵、共性技術(shù)，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展；著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，超前部署前沿技術(shù)和基礎(chǔ)研究，創(chuàng)造新的市場(chǎng)需求，培育新興產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展戰(zhàn)略部署。在《綱要》確定的11個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域、68項(xiàng)優(yōu)先主題、16個(gè)重大專項(xiàng)，以及重點(diǎn)安排的8個(gè)技術(shù)領(lǐng)域27項(xiàng)前沿技術(shù)和18個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題和4個(gè)重大科學(xué)研究計(jì)劃中，有一半以上都涉及農(nóng)藝學(xué)學(xué)科。

4 福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域

4.1 耕作栽培技術(shù)領(lǐng)域

根據(jù)我省的資源特點(diǎn)，發(fā)展適合山地資源的栽培技術(shù)，對(duì)山地實(shí)用技術(shù)進(jìn)行深入研究和創(chuàng)新，促進(jìn)我省耕作栽培技術(shù)的進(jìn)步。深入研究節(jié)水、省肥、節(jié)能的高效種植技術(shù)。同時(shí)加大宣傳力度，搞好耕作栽培技術(shù)培訓(xùn)。讓廣大農(nóng)民認(rèn)識(shí)到先進(jìn)的耕作技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要意義，切實(shí)推進(jìn)先進(jìn)耕作栽培技術(shù)的推廣。加大對(duì)推廣實(shí)用和先進(jìn)的耕作栽培技術(shù)的補(bǔ)貼力度。

4.2 作物遺傳育種領(lǐng)域

繼續(xù)開(kāi)展農(nóng)作物雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理及利用新途徑研究,加強(qiáng)多QTL與上位性QTL檢測(cè)、作物分子設(shè)計(jì)育種方法、種質(zhì)資源新基因發(fā)掘方法和組學(xué)數(shù)據(jù)分析方法等理論研究。以培育抗病蟲(chóng)、抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等新品種為中心，重點(diǎn)突破功能基因克隆與驗(yàn)證、規(guī)模化轉(zhuǎn)基因操作、生物安全評(píng)價(jià)三大核心技術(shù)；與常規(guī)育種技術(shù)結(jié)合，建立和完善優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新、新品種培育和規(guī)?；品N三大技術(shù)平臺(tái)；健全生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、生物安全評(píng)價(jià)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用三大體系。加強(qiáng)作物基因組學(xué)中重要的理論和方法學(xué)等基礎(chǔ)研究，主要農(nóng)作物重要經(jīng)濟(jì)性狀的分子機(jī)理和分子改良的基礎(chǔ)研究，重要性狀形成的基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)解析和作物的分子設(shè)計(jì)育種等。

4.3 作物種質(zhì)資源學(xué)領(lǐng)域

積極開(kāi)展國(guó)外作物種質(zhì)資源收集與引進(jìn)工作，深入開(kāi)展作物種質(zhì)資源安全保護(hù)與監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究，研究建立庫(kù)存資源生活力變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，以及原生境、種質(zhì)庫(kù)、種質(zhì)圃、試管苗和DNA庫(kù)相配套的完整的現(xiàn)代化保存體系，確保我省作物種質(zhì)資源的基因多樣性和長(zhǎng)期安全保存。加速作物種質(zhì)資源重要性狀鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)研究及其應(yīng)用，建立和完善作物種質(zhì)資源表型評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范，開(kāi)展有針對(duì)性的作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)，構(gòu)建我省主要農(nóng)作物的“核心優(yōu)異資源庫(kù)”。大規(guī)模開(kāi)展作物種質(zhì)資源等位基因多樣性分析與新基因發(fā)掘，綜合運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，以福建特有和具有重要價(jià)值的作物種質(zhì)資源為對(duì)象，進(jìn)行系統(tǒng)的基因型分析，明確等位基因的多樣性變異范圍，并闡明其遺傳、生理生化特性和育種利用價(jià)值。發(fā)掘在高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、抗病蟲(chóng)、營(yíng)養(yǎng)高效等方面具有重大應(yīng)用前景的功能基因及其分子標(biāo)記，創(chuàng)造具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、高效等多個(gè)優(yōu)異基因聚合、綜合性狀良好的突破性新種質(zhì)，為新品種培育和基礎(chǔ)理論研究提供必需的關(guān)鍵基因，并實(shí)現(xiàn)基因資源主權(quán)保護(hù)。建立和完善我省作物種質(zhì)資源的電子基因庫(kù)、分子指紋圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)，建立快捷的作物種質(zhì)資源信息分析、管理和查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

4.4 農(nóng)業(yè)資源學(xué)領(lǐng)域

重點(diǎn)開(kāi)展氣候變化、極端氣候事件和農(nóng)業(yè)氣候資源變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響研究，開(kāi)展農(nóng)作物對(duì)氣候變化及極端天氣事件的響應(yīng)機(jī)制、應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究，發(fā)展應(yīng)對(duì)氣候變化的理論和技術(shù)體系等研究。建立規(guī)?；?、成熟、高效的植物遺傳轉(zhuǎn)化再生體系，加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植物的安全性評(píng)估，盡快開(kāi)展重要農(nóng)作物功能性基因組研究，開(kāi)展改善肥料利用率用于農(nóng)業(yè)的控制釋放肥等新型專用肥料研究，開(kāi)發(fā)低濃度、低能耗、低排放和零排放的肥料工藝，開(kāi)發(fā)城市垃圾新肥源，開(kāi)發(fā)具有抗蟲(chóng)、殺菌、增產(chǎn)和抗旱等功能的新型復(fù)合肥料。建立適合福建水資源特點(diǎn)的節(jié)水型農(nóng)作制度，突破節(jié)水抗旱超級(jí)品種選育的重大基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建挖掘作物節(jié)水抗旱生物潛能的應(yīng)用基礎(chǔ)理論與技術(shù)，創(chuàng)建節(jié)水高效農(nóng)業(yè)技術(shù)模式的設(shè)計(jì)平臺(tái)。加快信息技術(shù)、生物技術(shù)和材料科學(xué)在農(nóng)業(yè)水資源研究中的應(yīng)用，優(yōu)先開(kāi)發(fā)灌溉、旱作與生物綜合配套技術(shù)，重點(diǎn)突破精量灌溉技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)用水管理技術(shù)及設(shè)備。

4.5 作物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域

開(kāi)展作物對(duì)氣候變化響應(yīng)與適應(yīng)的地上地下相互作用的生物學(xué)機(jī)制研究，明確未來(lái)氣候模式下我省作物生產(chǎn)的應(yīng)對(duì)技術(shù)途徑和發(fā)展策略。開(kāi)展作物產(chǎn)品質(zhì)量安全的生態(tài)環(huán)境調(diào)控理論與技術(shù)研究，明確主要作物類對(duì)典型污染物的生態(tài)響應(yīng)特征，作物產(chǎn)品對(duì)典型污染物的富集特征，并通過(guò)作物系統(tǒng)調(diào)控、產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境調(diào)控，降低產(chǎn)地污染物的生物有效性，阻隔污染物在人類食物鏈中的傳遞，確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。充分運(yùn)用現(xiàn)代作物生理學(xué)、作物生化與分子生物學(xué)的原理與研究手段，研究作物產(chǎn)量與品質(zhì)形成、資源高效利用、抗（耐）非生物逆境（溫度、水分、污染物等）脅迫的生態(tài)學(xué)機(jī)理及調(diào)控原理。將系統(tǒng)科學(xué)和信息技術(shù)應(yīng)用于作物生長(zhǎng)及生產(chǎn)系統(tǒng)的定量化分析和數(shù)字化表達(dá)，構(gòu)建基于作物生態(tài)過(guò)程的作物生育與產(chǎn)品（產(chǎn)量和品質(zhì)）形成的機(jī)理模型，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)字農(nóng)作管理決策系統(tǒng)。加強(qiáng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)復(fù)合系統(tǒng)的構(gòu)建理論與技術(shù)研究，為單一作物長(zhǎng)期連作下形成的土壤理化障礙、病蟲(chóng)草害、品種退化等問(wèn)題的解決提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)途徑。

5 福建省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的總體思路

全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，按照“面向、依靠、攀高峰”和“自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)”的科技工作指導(dǎo)方針，加強(qiáng)我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科建設(shè)，整體提高我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科科學(xué)與技術(shù)研究創(chuàng)新水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

6 促進(jìn)我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科發(fā)展的建議

6.1 加大農(nóng)藝學(xué)研究的資金投入

資金是開(kāi)展科學(xué)研究的重要保障，為了加快農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的發(fā)展，應(yīng)增加研究資金的籌措與投入。一是要增加政府的財(cái)政預(yù)算資金，專項(xiàng)用于農(nóng)藝學(xué)的研究與發(fā)展；二是發(fā)揮企業(yè)的融資作用，通過(guò)制定優(yōu)惠政策，促進(jìn)企業(yè)在農(nóng)藝學(xué)研究的某些方面投資；三是做好社會(huì)的融資工作。

6.2 建立學(xué)科持續(xù)發(fā)展的穩(wěn)定機(jī)制

農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的連續(xù)性和繼承性突出，研究的周期長(zhǎng)；農(nóng)藝學(xué)學(xué)科研究的科學(xué)與技術(shù)屬社會(huì)公益性的應(yīng)用學(xué)科，難題多而復(fù)雜，條件差，項(xiàng)目與經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足。因此，各級(jí)政府應(yīng)把農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的研究作為創(chuàng)新研究項(xiàng)目，連續(xù)而穩(wěn)定地列入國(guó)家和地方的重大科技計(jì)劃，從體制、政策和經(jīng)費(fèi)投入上給予高度重視和支持。

6.3 加大學(xué)科調(diào)整力度，拓寬學(xué)科發(fā)展空間，促進(jìn)學(xué)科交叉

世界學(xué)科發(fā)展總的趨勢(shì)是更加走向綜合化，呈現(xiàn)出高度交叉、滲透、融合的趨勢(shì)。農(nóng)藝學(xué)學(xué)科要適應(yīng)跨學(xué)科合作以及復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求，促進(jìn)學(xué)科之間相互交流和滲透，處理好傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科與新型特色學(xué)科的關(guān)系，營(yíng)造具有特色的學(xué)科生態(tài)，構(gòu)建一個(gè)學(xué)科特色更加鮮明、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更加突出、結(jié)構(gòu)布局更加合理的學(xué)科休系。要瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿和國(guó)家重大需求，準(zhǔn)確把握農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，積極發(fā)展新興學(xué)科和邊緣學(xué)科，培養(yǎng)新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科建設(shè)的跨越發(fā)展。

6.4 鼓勵(lì)重大科技問(wèn)題研究的學(xué)科配合與協(xié)作

從解決我省重大生產(chǎn)難題和影響我省作物生產(chǎn)水平提高的重要因素入手，在條件建設(shè)與科技立項(xiàng)上提倡多學(xué)科聯(lián)合，有效地建立作物科學(xué)不同層次的學(xué)科體系和協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，從體制、機(jī)制和任務(wù)分工上解決分工不明、上下一般粗和重復(fù)嚴(yán)重等問(wèn)題。

6.5 加強(qiáng)人才培養(yǎng)和學(xué)科團(tuán)隊(duì)建設(shè)，精心打造高素質(zhì)學(xué)科隊(duì)伍

針對(duì)目前我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科隊(duì)伍綜合實(shí)力較弱，優(yōu)秀人才持續(xù)向分子生物學(xué)、現(xiàn)代信息學(xué)等學(xué)科轉(zhuǎn)移的現(xiàn)實(shí)，要?jiǎng)?chuàng)造良好環(huán)境和條件，吸引和凝聚國(guó)內(nèi)外高水平科技人才從事基礎(chǔ)農(nóng)藝學(xué)學(xué)科研究。首先要構(gòu)建有利于創(chuàng)新人才成長(zhǎng)的文化環(huán)境，樹(shù)立求真務(wù)實(shí)、勇于創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神，倡導(dǎo)學(xué)術(shù)自由和民主；建立并完善一套數(shù)量、質(zhì)量并重，個(gè)人、團(tuán)隊(duì)兼顧，短期、長(zhǎng)效結(jié)合，以質(zhì)量為主的學(xué)術(shù)評(píng)價(jià)機(jī)制。其次，圍繞學(xué)科發(fā)展加大高層次拔尖創(chuàng)新人才引進(jìn)力度，造就一大批具有創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科帶頭人和學(xué)術(shù)骨干，有針對(duì)性地組建一批本學(xué)科學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)及創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。要在保障現(xiàn)有隊(duì)伍穩(wěn)定與提高的同時(shí)，著力挖掘青年學(xué)術(shù)骨干和研究生的培養(yǎng)潛力，為學(xué)科發(fā)展提供更多的后備力量，增強(qiáng)發(fā)展后勁。

6.6 加強(qiáng)國(guó)際交流合作，推進(jìn)學(xué)科人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新與國(guó)際接軌，提升我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的國(guó)際影響力

開(kāi)展多層次、多渠道的國(guó)際合作與交流，有效吸收國(guó)外先進(jìn)的研究方法、技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，利用全球科技資源提升學(xué)科的科技創(chuàng)新能力，促進(jìn)我省農(nóng)藝學(xué)學(xué)科的跨越式發(fā)展和自主創(chuàng)新，提高學(xué)科國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。一方面，要不斷尋求國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛參與區(qū)域和國(guó)際合作研究的機(jī)會(huì)和渠道，能夠在更多領(lǐng)域與國(guó)際研究機(jī)構(gòu)和一流專家共同開(kāi)展相關(guān)研究，融入國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)中；另一方面，大力促進(jìn)與國(guó)際高水平大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)建立實(shí)質(zhì)性合作，為學(xué)術(shù)帶頭人和青年教師創(chuàng)造到國(guó)外進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和開(kāi)展合作研究的條件，鼓勵(lì)和吸引國(guó)際優(yōu)秀科學(xué)家到國(guó)內(nèi)兼職，開(kāi)展教學(xué)和科研活動(dòng)，聯(lián)合培養(yǎng)研究生等。

6.7 發(fā)揮企業(yè)在農(nóng)藝學(xué)研究中的作用

要有效發(fā)揮政府在提升龍頭企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力中的引導(dǎo)作用。注意培育行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)向農(nóng)業(yè)科技型企業(yè)發(fā)展；完善競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，促進(jìn)公共部門(mén)與私人部門(mén)的有效分工與合作；增強(qiáng)企業(yè)的科技創(chuàng)新活動(dòng)能力；完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系。

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課題組成員：

1、陳啟鋒，原福建農(nóng)學(xué)院副院長(zhǎng)，教授、博導(dǎo)。

2、吳建華，福建省農(nóng)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，推廣研究員。

3、鄭 玲，福建省農(nóng)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)。

4、蔡元呈，原福建省農(nóng)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，推廣研究員。

5、范水生，福建農(nóng)林大學(xué)作物科學(xué)學(xué)院，副教授、博士。

6、邱生榮，福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院，講師、碩士。

* 第一執(zhí)筆人：朱朝枝，教授，博導(dǎo)，博士，福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)編輯部主任，主要研究方向：農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)多功能性產(chǎn)業(yè)等。