李曉航+魏芳

摘要 現(xiàn)代農業(yè)要實現(xiàn)由傳統(tǒng)粗放型向現(xiàn)代集約型轉變關鍵要依靠農業(yè)科技創(chuàng)新的理論和實踐支持，科技創(chuàng)新對農業(yè)經(jīng)濟提升的作用越來越突出。我國農業(yè)及社會可持續(xù)發(fā)展的基礎就是耕地，國家糧食安全以耕地資源可持續(xù)利用為前提，設施園藝促進了農業(yè)產業(yè)結構調整升級，2個研究領域不斷進行科技創(chuàng)新，對于和諧社會具有重要的現(xiàn)實意義和推動作用。

關鍵詞 農業(yè)科技；耕地資源；設施園藝

中圖分類號 F303.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0153-02

Research Status and Development Direction of Modern Agricultural Technology About Cultivated Land Resources and Facility Horticulture

LI Xiao-hang 1，2 WEI Fang 1

（1 Xinxiang Academy of Agricultural Sciences in Henan Province，Xinxiang Henan 453000； 2 Farmland Irrigation Research Institute，

Chinese Academy of Agricultural Sciences）

Abstract In order to realize the transformation of modern agriculture from extensive pattern to intensive pattern，the key point is to relay on the innovation of the theory and practice of agriculture science and technology.The scientific and technological innovation can better promote the agr-icultural economy and it is becoming increasingly outstanding.Cultivated land is the base for the sustainable development of our agriculture and society.Sustainable utilization of cultivated land resources is the premise of the safeguard of the security of national grain reserve.The facility horticulture can greatly accelerate agricultural structure adjustment and promotion，continuous science and technology innovation in both fields has practical significance and driving effect on the building of harmonious society.

Key words agricultural science and technology；cultivated land resource；facility horticulture

中國是一個農業(yè)大國。改革開放20多年來，我國農業(yè)取得了舉世矚目的成就，農產品實現(xiàn)了從長期短缺到供求基本平衡、豐年有余的歷史性轉變，全國農村總體上進入由溫飽向小康邁進的階段，農村社會主義市場經(jīng)濟體制基本建立。我國農業(yè)和農村經(jīng)濟的發(fā)展已進入新階段，調整農業(yè)結構、提高農業(yè)效益、增加農民收入、改善農村生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)農業(yè)和農村經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，必然要推進新的農業(yè)科技革命。農業(yè)科技，主要就是用于農業(yè)生產方面的科學技術以及專門針對農村生活方面和一些簡單的農產品加工技術，包括種植、養(yǎng)殖、化肥農藥的用法、各種生產資料的鑒別、高效農業(yè)生產模式等方面。鄧小平同志說過：“科學技術是第一生產力”，我們賴以生存的基礎是農業(yè)，從狩獵到養(yǎng)殖，從采摘野果到種植工作者，離不開勞動人民在生產中的探索和研究。今天，我們生活在物質豐富的年代，對農業(yè)的要求也不僅僅停留在吃飽飯的目標上，千千萬萬的農民從事農業(yè)生產活動，這就對現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展提出更高的要求——轉變傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展理念，適應時代需求，參與全球農業(yè)貿易。農業(yè)仍然需要發(fā)展，需要科學，需要創(chuàng)新。轉變農業(yè)發(fā)展方式、提高市場競爭、緩解與資源環(huán)境之間的矛盾、實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素和主要動力就是科技創(chuàng)新[1-2]，實現(xiàn)農業(yè)科研成果的轉化，由傳統(tǒng)農業(yè)大國實現(xiàn)農業(yè)強國的轉變。

1 耕地資源是發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的基石

1.1 全面落實科學發(fā)展觀，積極打造有特色的現(xiàn)代農業(yè)

科技創(chuàng)新要以需求為前提，以解決問題為導向，以促進農民增收為出發(fā)點；通過不斷進行理論研究創(chuàng)新，提出符合時代需求的現(xiàn)代農業(yè)技術體系和以其支撐的現(xiàn)代農業(yè)生產方式?？萍紴檗r業(yè)轉型注入創(chuàng)新驅動力。我國正處在農業(yè)結構轉型的關鍵時期，一系列迫切棘手的問題嚴重阻礙農業(yè)產業(yè)的發(fā)展，主要農產品需求剛性增長的壓力將持續(xù)存在，農業(yè)發(fā)展面臨的資源和環(huán)境約束更加嚴峻，我國農業(yè)將全面深度融入全球化進程，國際農產品貿易競爭日益激烈，對我國農業(yè)持續(xù)發(fā)展的影響日益深刻。主動適應經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，依靠創(chuàng)新驅動加速農業(yè)轉方式、調結構的歷史進程將成為農業(yè)與農村領域科技創(chuàng)新最為緊迫而艱巨的任務。發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)，是全面落實科學發(fā)展觀的客觀要求。我國農業(yè)正處在由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉變的關鍵時期，受到資源與環(huán)境的雙重制約，面臨國際和國內市場經(jīng)濟的雙重挑戰(zhàn)，必須著力轉變農業(yè)增長方式，優(yōu)化結構和布局，集約節(jié)約使用自然資源和生產要素，減少水污染，保護生態(tài)環(huán)境，加快農業(yè)生產手段、生產方式和生產理念的現(xiàn)代化，把農業(yè)和農村的發(fā)展真正納入科學發(fā)展的軌道[3-4]。我國農業(yè)人口眾多，耕地不足，淡水匱乏，生態(tài)脆弱，開辟農業(yè)發(fā)展的廣闊前景，關鍵是加快農業(yè)科技創(chuàng)新，促進農業(yè)科技成果轉化應用，提高科技對農業(yè)增長的貢獻率，同時發(fā)揮我國農村的人力資源優(yōu)勢，全面提高農村勞動者素質，培養(yǎng)有文化、懂技術、會經(jīng)營的新型農民，造就建設現(xiàn)代農業(yè)的人才隊伍。要打破部門、區(qū)域、學科界限，有效整合科技資源，將其他領域的大數(shù)據(jù)、計算機、生物技術充分應用于育種、環(huán)境保護、節(jié)水節(jié)肥、機械化操作等農業(yè)生產過程中的各個環(huán)節(jié)。

1.2 耕地資源的可持續(xù)利用是實現(xiàn)小康社會的基礎

國民經(jīng)濟是以農業(yè)為基礎建立發(fā)展起來的，農業(yè)的源頭又都起源于耕地。人類社會的生存與發(fā)展都離不開耕地資源所提供的物質資源，土地是財富之母，是最基本的生產資料，我國的基本國策就是“十分珍惜和合理利用每寸土地，切實保護耕地”，實現(xiàn)耕地的可持續(xù)利用對促進我國全面脫貧實現(xiàn)小康社會具有重要的現(xiàn)實意義。糧食生產是以耕地為載體，是最重要的自然資源，是保障糧食安全的堅實基礎。耕地面積的大小和耕地質量的好壞直接制約著糧食安全能否實現(xiàn)[5-7]。我國人口眾多，耕地資源相對貧乏，人口和耕地的矛盾仍舊十分突出。人均耕地占有量遠遠低于世界平均水平。我國耕地分布不合理，質量差，生產水平低。在全國范圍來講，我國優(yōu)質耕地少，抗自然災害能力差。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，耕地資源方面的突出問題也日益嚴峻，耕地生態(tài)環(huán)境背景質量下降，城市的擴展和建設用地的迅猛增加，造成東部優(yōu)質耕地迅速減少，而與此同時，東北和西北的大量荒地、草地、濕地被開發(fā)成為耕地，耕地的后備資源開發(fā)加劇。

1.3 有的放矢，針對耕地質量問題，運用科學理論指導生產實踐

全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。耕地質量問題凸顯，土壤酸化、耕地肥力下降且極不均衡、耕地土壤環(huán)境污染問題突出、水土流失嚴重、耕地鹽堿化、荒漠化現(xiàn)象嚴重。這些問題破壞和加劇生態(tài)環(huán)境惡化，影響人民群眾的生活和生產質量。此外，抗風蝕能力減弱，土壤中的養(yǎng)分流失嚴重，保墑蓄水能力下降。工業(yè)“三廢”造成的土壤污染更為嚴重，尤其是重金屬在土壤中逐年富集且難以分解，隨著經(jīng)濟產物食物鏈在動物及人體內積累，誘發(fā)多種疾病，危害人類身體健康[8-9]。農產品的高產量依賴于大量外界物質的投入尤其是化肥、農藥，不但造成資源浪費，而且給耕地造成較大危害，不利于耕地資源的可持續(xù)利用。針對目前遇到這一農業(yè)發(fā)展的瓶頸因素，通過耕地質量調查、長期耕地定位試驗、耕地質量提升技術、東北黑土地的保護利用、耕地質量保護和提升規(guī)劃、節(jié)水減肥減藥增效等措施，解決農業(yè)生產中最重要的物質生產資料存在的難題。實際生產需求是農業(yè)科技創(chuàng)新研究的動力，解決生產過程中客觀存在的問題是農業(yè)科技的目標。耕地質量等問題已上升為田間尺度阻礙產量提高的主要原因。隨著分子技術的不斷進步，其已被廣泛應用在育種領域，新品種產量潛力不斷擴展，但農田實際產量增長速率卻相對增長緩慢。這樣問題就出在耕地質量上，耕地質量差，限制了高產品種的增產潛力，作物產量變動大。提高耕地質量是發(fā)揮我國高產品種增產潛力、保證作物高產穩(wěn)產的根本途徑之一。

耕地質量的核心是耕地生產力，基礎是土壤肥力。土壤肥力是土壤質量的重要特征，是作物高產穩(wěn)產的保證，也是可持續(xù)生產的基礎。試驗表明，培肥土壤肥力的一項重要措施就是增加農田有機物投入，可以增大土壤的固碳潛力和碳庫，在日常生產過程中一般采取增施有機肥料、實施秸稈還田等方式。根據(jù)不同地域環(huán)境特點和耕作習慣，北方地區(qū)多采取秸稈覆蓋還田、翻壓還田、堆漚還田、過腹還田等秸稈還田方式。在以一年兩熟的水澆地冬小麥—夏玉米種植區(qū)的華北地區(qū)，機械化程度較高，地勢平坦，玉米收獲后多采用秸稈粉碎還田、整稈半耕半覆蓋還田、整稈溝埋還田，通過加施腐熟劑提高秸稈還田養(yǎng)分效率。而在一些冬季光照、溫度不適宜種植作物的冬季休耕地區(qū)則通過種植紫云英、苕子、箭舌豌豆、蠶豆、田菁、秣食豆、紫花苜蓿、綠豆、豇豆等豆科綠肥植物，既可以增加土壤肥力，又可以額外收獲植物性飼料。根據(jù)我國耕地的特點，結合多年科學研究總結出的一系列相關技術措施，以農藝措施為主，以“提、增、改、防、節(jié)”為技術途徑，即：提高水肥資源利用率，增加土壤有機質，改良土壤障礙因子，防止土壤退化與污染，節(jié)約肥料、灌溉水用量，提高水肥利用效率。全國耕地資源依據(jù)水熱條件差異、地理位置將耕地區(qū)劃為不同耕地特征區(qū)域，在東北平原區(qū)主要采取保護性耕作與深松耕、秸稈還田、增施有機肥料、水肥一體化、地膜覆蓋、測土配方施肥、大豆接種根瘤菌等技術為主，華北平原區(qū)則以保護性耕作與秸稈還田、水肥一體化、測土配方施肥技術為主。優(yōu)化種植模式，在無法滿足灌溉條件的西北黃土高原區(qū)積極推廣地膜覆蓋、鹽堿土壤改良、綠肥種植、測土配方施肥等技術；位于河網(wǎng)不豐富的內陸干旱半干旱區(qū)應加大引導秸稈還田、鹽堿土壤改良、水肥一體化、測土配方施肥，以及薄膜無法有效回收所引起的環(huán)境污染的防治；南方平原河網(wǎng)區(qū)利用秸稈還田、種植綠肥提升地力，采用改良已酸化土壤、測土配方施肥等技術；南方山地丘陵區(qū)應推廣增施有機肥料、酸化土壤改良、集雨補灌、測土配方施肥等技術；西南高原山地丘陵區(qū)，推廣秸稈還田、增施有機肥料、種植綠肥、地膜覆蓋、集雨補灌、測土配方施肥等技術。多年的試驗結果驗證了一整套相關措施的有效性和實用性，為土地這一農業(yè)生產最重要的物質生產資料的可持續(xù)性利用奠定了科學理論基礎，為農業(yè)增產增效、農民增收提供了技術支撐。

2 “不走尋常路，農業(yè)需創(chuàng)新”——前進中的設施園藝

目前，我國農業(yè)生產多依賴自然條件來安排實施，也就是“靠天吃飯”，農作物的生長依賴于太陽能，經(jīng)光合作用將能量固定轉化積累。據(jù)科學家測定，露天種植利用太陽光合能量只有太陽輻照地球總能量的0.7%～1.2%。設施園藝，又稱設施栽培，是指在露地不適于園藝作物生長的季節(jié)（寒冷或炎熱）或地區(qū)，利用特定的設施（連棟溫室、日光溫室、塑料大棚、小拱棚和養(yǎng)殖棚），人為創(chuàng)造適于作物生長的環(huán)境，以生產優(yōu)質、高產、穩(wěn)產的蔬菜、花卉、水果等園藝產品的一種環(huán)境可控制農業(yè)[10]。它利用工程技術手段和工業(yè)化生產方式，為園藝作物提供適宜的生長環(huán)境，使其在最經(jīng)濟的生長空間內獲得最高的產量、品質和經(jīng)濟效益。這種新型農業(yè)生產模式是未來適應時代需求、解放勞動力、提高農產品品質的發(fā)展新方向和新領域。這種農業(yè)生產模式具有環(huán)境相對可控，可進行反季節(jié)、周年連續(xù)生產；單位面積產出率高，如設施蔬菜栽培，單位產量可達露地的2～10倍，植物工廠達40倍以上；現(xiàn)代技術高度集成與應用，綜合運用了材料工程、環(huán)境控制、機械工程、機器人、微電子與互聯(lián)網(wǎng)等高新技術，具有高投入、高產出、高效益等特點。設施園藝是唯一能夠同時利用太陽光合能量和光熱轉換的設施，好的設施覆蓋材料能夠實現(xiàn)四季如春的種植條件，太陽能光熱轉換利用率能夠達到80%，光合利用率能夠達到5%左右，能夠將產量提升至露天種植的5倍左右。對于人均土地面積僅有世界人均40%的中國，其意義是巨大的。設施園藝相對封閉的環(huán)境能夠保持空氣中水分不流失，用極少量的水就能夠滿足生長需要，可以解決我國嚴重缺水問題。園藝栽培在沙漠地帶發(fā)展也很快，如高寒冷涼地區(qū)、干旱缺水地區(qū)，設施園藝更凸顯優(yōu)勢。發(fā)展設施農業(yè)，利用覆蓋塑料薄膜或建造玻璃溫室，人工調節(jié)陽光、溫度和水分，創(chuàng)造適宜農作物生長的環(huán)境，徹底將“春種秋收，夏管冬藏”變?yōu)椤八募境Ｇ?，全年收獲”的農事程序。

設施園藝的高效生產特征，使其成為當今世界各國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重要標志，是農業(yè)發(fā)展中最具有活力的新興產業(yè)之一，由于設施園藝生產能大幅度地提高單產、增加總產，并能從根本上提高農產品質量，目前已經(jīng)成為周年向人們提供大量綠色農產品最為理想的生產方式。經(jīng)過多年的科學創(chuàng)新研制出適應我國南北不同氣候生態(tài)區(qū)的現(xiàn)代連棟溫室及其環(huán)境自動控制系統(tǒng)，突出了適應、節(jié)能和低成本，適合“三北”地區(qū)的新型高效節(jié)能日光溫室及其環(huán)境控制配套設備[11-12]。但是目前仍存在一些問題，比如勞動生產效率低、經(jīng)濟效益下降、產品質量不高、產量低等缺陷。以后發(fā)展方向以節(jié)約農業(yè)資源與降低成本、高產優(yōu)質無害化生產、提高勞動生產效率、保護環(huán)境、滿足特種需求為主，發(fā)展適合我國國情及不同地區(qū)氣候特點的設施園藝。

3 結語

耕地資源是農業(yè)發(fā)展的源泉，合理高效利用每一寸土地，充分認識到農村耕地資源可持續(xù)利用的重要性，是實現(xiàn)全面建設小康社會的基礎。作為現(xiàn)代農業(yè)的重要標志之一就是設施園藝，它綜合利用各領域技術和設備的集成改革傳統(tǒng)農業(yè)種植模式，不同生產元素優(yōu)化調整使得資源得以充分利用，提升農業(yè)發(fā)展的質量和效益 [13-14]。進一步加大設施園藝的發(fā)展步伐，成為我國農業(yè)發(fā)展新的經(jīng)濟增長點。推動我國農業(yè)產業(yè)結構的優(yōu)化調整，增加農民收入，實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)的快速發(fā)展。

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