現代農業科技進展李成芳農業部長江中游作物生理生態與耕作重點實驗室lichengfang@第一章緒論第一節農業的概念、本質及歷史演變第二節現代農業的含義、實質及特征第三節當代世界農業略述第一節農業的概念、本質及歷史演變一、農業的概念二、農業的本質三、農業的歷史演變一、農業的概念農業是在漫長的采獵過程中逐步發展起來的農業的出現標志著原始社會的結束和文明時期的開始農業的概念隨科技的發展不斷拓展“辟土植谷曰農”《漢書·食貨志》“小農業”與“大農業”大農業是指包括種植業、林業、畜牧業、漁業、副業五種產業形式，狹義小農業是指種植業。包括生產糧食作物、經濟作物、飼料作物和綠肥等農作物的生產活動。農業是人類利用自然環境條件，通過社會勞動，控制和促進植物、動物、微生物的生命活動過程，以取得符合人類需要的產品以及圍繞這種生產的各個部門的整體活動的總稱。農業的再生產過程以植物生產為基礎。二、農業的本質“經濟的再生產過程總是同自然的再生產過程交織在一起”（馬克思辯證唯物論）農業的自然再生產：綠色生產—第一性生產農業的經濟再生產：構成一定生產關系的人，使用一定的勞動工具，利用農業生物有機體的生命機能，生產出人類所需的各種產品。農業與工業的區別三、農業的歷史演變3.1原始農業（石器時代，距今約1萬年-2000年前，采集經濟向種植經濟的發展）使用石器，采取刀耕火種的耕作辦法，實行簡單協作的集體勞動神農氏發明農業的傳說神農氏塑像神農嘗百草原始農業基本特征①生產工具簡單落后，以石刀、石鏟、石鋤和棍棒等為主；②耕作方法原始粗放，采用刀耕火種；③主要從事簡單協作的集體勞動，獲取有限的生活資料，維持低水平的共同生活需要。半坡遺址河姆渡遺址碳化稻谷炭化了的粟和菜籽原始農業的標志出土陶瓷五谷“稻、黍(shǔ)、稷(jì)、麥、菽(shū)”“麻、黍、稷、麥、菽”原始農業科技科技進步促進了原始農業的發展農業生產工具的進步耕作方法的進步野生動植物的馴化農業生產條件的改進河姆渡出土的陶豬原始農業意義生產模式上的跨越人類經濟史上第一次革命天文學的萌芽野生動植物馴化為現代農業貯備了種植資源人類開始由母系社會向父系社會轉變3.2古代農業（約2000年前—18世紀中葉）歐洲的古代農業產生于希臘的奴隸社會時期中國的古代農業產生于春秋戰國時期古代農業特征古代農業耕具古代農業特征牛郎織女古代農業科技耕作工具曲轅犁石犁青銅犁耒耜直轅犁耕作技術春秋時期的壟作法西漢時的代田法魏晉南北朝時北方的耕耙耱技術形成,南方水田也采用耕耙技術。漢代代田法壟作代田法農業耕作制度宋兩漢以一年一熟為主宋朝以后，江南形成了穩定的一年兩熟制（稻麥輪作），有些地方形成一年三熟制。單種、復種、休閑、間種、套種、混種、輪作、連作等。果樹+大豆梨樹+辣椒春冬瓜-秋冬瓜/荷蘭豆韭菜/花生灌溉工具立式水輪

龍骨水車

水利工程3.3近代農業（18世紀中葉—20世紀中葉）手工工具或畜力農具向半機械化、機械化農具轉變科學的農業生產技術體系形成自給自足生產向商品化生產轉變世界性農業危機的爆發1843年,第一種化學肥料——過磷酸鈣在英國誕生我國使用化肥的歷史始于1901年臺灣省從日本引進了肥田粉(硫酸銨即氮肥)用在甘蔗田里距今也有100多年的歷史。1765年詹姆士·哈格里夫斯珍妮紡紗機1769年瓦特改良蒸汽機1796年塞尼菲爾德平版印刷術1802年詹姆斯·瓦特改進了牛考門蒸汽機，現代蒸汽機成型1807年富爾頓蒸汽輪船1814年史蒂芬孫蒸汽機車近代農業的歷史貢獻勞動生產率和土地生產率出現質的飛躍商品經濟取代自然經濟為現代農業的發展奠定了基礎和條件近代農業的缺陷能源浪費嚴重

—綠色農業被黑色農業取代環境污染加劇農業生態系統破壞，病蟲害發生嚴重農工對立、城鄉對立及農業危機3.4現代農業（20世紀中葉至今）1962年《寂靜的春天》RachelCarsonDNA雙螺旋結構的發現和計算機的發明20世紀90年代，第一次地球峰會發表《21世紀議程》1991年，《登博斯宣言》持續農業與農村發展現代農業發展的基本特點農業物質技術基礎不斷加強，農業生產條件有了很大改善;當代高新技術成果開始在農業中得到應用;農產品國際貿易空前活躍，并逐步向區域化和集團化邁進.現代農業存在的問題農業發展速度下降;發達國家和發展中國家農業發展的不平衡性加劇;人口增長過快，對糧食等農產品需求壓力日益增加;農業資源缺乏，農業生態環境日益惡化.第二節現代農業的含義、實質及特征現代農業的含義現代農業的實質現代農業的基本特征現代農業的含義包含高水平的綜合性生產能力和現代制度建設發達的科學農業在國民經濟中有較強競爭能力的現代產業向農業大量輸入機械、化肥、燃料、電力等各種形式的工業輔助能，用現代科技武裝，以現代管理理論和方法經營，生產效率達現代先進水平的農業?，F代農業的實質現代科技、現代裝備、現代管理、現代農民科學化、集約化、社會化和商品化生態農業和可持續農業現代農業的基本特征現代農業科學體系的形成現代農業機器體系的形成和農業機器的廣泛使用農業生產的社會化、專業化和商品化農業經營、管理的現代化良好、高效的生態系統逐漸形成現代農業發展遵循的原則基礎地位原則科技導向原則生態原則市場原則現代農業發展的方向由“平面式”向“立體式”發展用各類作物的“空間差”和“時間差”，進行錯落組合，綜合搭配，構成多層次、多功能、多途徑的高效生產系統。

北方平原桐糧間作南方的立體種植模式由“自然式”向“車間式”發展

大田種植

大棚種植由“固定型”向“移動型”發展移動型的農民優良的人居環境由“石油型”向“生態型”發展由“粗放型”向“精細型”發展精細農業又叫數字農業或信息農業精細農業就是指運用數字地球技術，包括各種分辨率的遙感、遙測技術、全球定位系統、計算機網絡技術、地理信息技術等技術結合高新技術系統。近年來，精細農業的范圍除了耕作業外，還包括精細園藝、精細養殖、精細加工、精細經營與管理，甚至包括農、林、牧、養、加、產、供銷等全部領域。由“農場式”向“公園式”發展由“機械化”向“自動化”發展節水自動灌溉系統由“陸運式”向“空運式”發展“空運農業”就是利用飛機將各種蔬菜、水果、花卉等從原產地運到大工業城市。如：日本各地興建了新機場，在機場附近建起了“空運農業園地”。目前日本空運貨物中有30％是蔬菜、水果、花卉等農產品。由“化學型”向“生物型”發展減少化學農藥、肥料的使用，轉變為依賴生物自身的性能進行調節，使農業生產處于良性生物循環的過程，使人與自然協調發展。由“單向性”向“綜合性”發展農業生產要在綜合考慮經濟、環境、文化、健康等方面，進行科學統籌。“石油農業”、“生態農業”都屬于單向性發展的農業，未來農業可能朝取兩者優點的綜合性農業方向發展。如：有機肥、綠肥和無機態氮、磷、鉀肥相結合；在病蟲害防治方面也要靠化學手段和生物手段相結合的方法來解決。第三節世界當代農業略述20世紀農業的成就和問題新的農業科技革命農業的可持續發展20世紀農業的成就19世紀末至20世紀40年代世界糧食單產由930公斤/公頃增至1020公斤/公頃。1950年，我國糧食單產為1170公斤/公頃。20世紀農業的成就20世紀40年代至80年代世界糧食單產由1020公斤/公頃增至2295公斤/公頃。我國糧食單產由1170公斤/公頃增至3780公斤/公頃。20世紀農業發展的3次高潮20世紀30年代，農業機械化高潮20世紀40年代末，農業化學化高潮20世紀60年代以來，綠色革命20世紀農業的問題不可再生能源的大量消耗土壤結構的破壞和水土流失環境污染生態平衡破壞與害蟲猖獗世界科技發展1945—1955年，原子能釋放和利用1955—1965年，人造衛星發射成功1965—1975年，重組DNA實驗成功1975—1985年，微機批量生產和使用1985—1995年，計算機軟件產業化新的農業科技革命及其影響1995年，納米技術1997年，“多利”綿羊2002年，水稻基因組計劃農業的可持續發展2002年，第二次地球峰會認為農業不僅是“糧食的生產機器”，而且是全世界可持續發展的基礎。多樣、綜合、和諧、協調是現代農業的發展趨勢第四節中國近現代農業的發展中國近代農業簡述中國現代農業發展中國近代農業簡述從1840年至1949年為中國近代農業時期基本特征：以封建土地所有制為基礎，以小農個體經濟為基本單位，主要使用畜力和手工工具，勞動生產率和農產品商品率低下。耕地面積和土地占有1930年，全國耕地0.95億公頃1949年，全國耕地0.98億公頃20世紀40年代，占鄉村人口10%的地主、富農，占有70-80%的耕地經營方式土地集中，使用分散，經營規模小以家庭為生產單位，家庭成員是主要勞動力來源生產目的是為了交租交稅和滿足家庭成員生活需要種植業、養殖業、手工業和副業相結合農業區域和結構長江流域及以南是水稻種植區，或水稻、小麥和雜糧混種區黃淮流域和東北平原是小麥、雜糧種植區內蒙古、新疆、甘肅、西藏、寧夏、青海是畜牧區域或半農半牧區農業經濟殺雞取卵的破壞性農業政策耕地的集中和青壯年勞力的缺乏產需矛盾日益尖銳1947年，糧食產量與最低需求相比，稻谷少6000萬擔，小麥少5600萬擔。中國現代農業的發展1949-1952年，土地改革，農業恢復期1952-1965年，農業合作化和人民公社化，農業教育、科研和技術推廣體制建立1966-1976年，文化大革命，農業畸形發展，處于崩潰邊緣1978年至今，改革開放時期，現代農業高速發展中國現代農業的發展模式生態農業在經濟和環境協調方針指導下，運用生態學與經濟學原理以及系統工程方法，因地制宜利用現代科學技術并與傳統農業精華相結合，合理組織生產，實現高產、優質、高效與持續發展目標，達到經濟、生態、社會三大效益統一。

生態農業的主要類型生態農業村以農業生產為主，結合開展觀光旅游活動的一種觀光農業形式。旅游農莊以觀賞農業景觀為主，同時兼顧休閑、度假活動的一種觀光農業形式。生態農業的主要類型觀光農園生產項目較為單一的農業生產基地，結合開展適度的旅游觀光活動。科技農園以農業科學研究與科普教育為主，結合開展觀光游覽活動的一種觀光農業形式。1.都市農業立足于城市而發展的一種特色農業。內容可以表現為：觀光農業(休閑農業、旅游農業)；工廠化農業(設施農業、精細農業)；莊園農業(都市農莊)；農業高科技園區。以農業高科技武裝的園藝化、設施化、工廠化生產為主要手段，以大都市市場需求為導向，融生產性、生活性和生態性于一體，高質高效和可持續發展相結合的現代農業。都市農業功能經濟功能：就近提供農產品環境功能：有利于城市生態環境建設社會功能：示范、輻射、帶動，休閑、觀光2.白色農業1986年中國學者包建中研究員提出了“發展高科技應創建三色農業——綠色農業、白色農業、藍色農業”的新觀點。綠色農業指傳統的植物種植業；微生物資源藍色農業指藍色海洋的水生農業；白色農業是指產業化的工業型新農業，其科學基礎是“微生物學”。生物技術在農業生產上的應用，由于操作人員穿白衣白帽，俗稱白色農業。微生物飼料、微生物肥、微生物農藥、微生物食品、微生物能源等：花卉，草萄，甘薯等脫毒組培苗生產應用微生物發酵工程生產生物肥料、生物農藥、獸藥抗生素，食品和飼料添加劑，農用酶制劑，動物生長調節劑等?？萍己吭诿黠@增加，傳統農業和工業的界限在淡化，經濟效益成倍增長。3.藍色農業藍色農業指海水農業充分合理地開發海洋生物鏈各環節資源，最大程度地提高海水生產能力，實現海洋資源的可持