(记者徐佳)近日,由四川农业大学、四川省国际合作投资促进会、有机生态农产品联盟等单位共同承办和协办的四川农业科技创新大会在中国西部国际博览城区成功举办。会议上大咖论道环节,邀请到了刘旭院士、彭琳两位重量级嘉宾,共同探讨实施科技兴农的政策建议、发展趋势和技术路线。以下为本次对话交流的重点内容。
Q
主持人:改革开放以来,我国农业发展取得了巨大成就,但粮食安全与主要农产品有效供给及质量安全的压力始终存在,那么,未来30年我国农业发展主要有哪些新的需求和挑战?
刘旭:根据目前掌握的情况,可以对未来需求变化趋势进行大致的推断,未来我国农产品消费的总量会随着人口规模的变化先增后减,预计在2035年前后,食物消费总量将达到高峰,之后会呈现减弱趋势。但是,随着收入增长和消费结构升级,居民对农产品质量需求会有所提高,食物需求结构将朝向高质高值、绿色有机的农产品转变,未来以养殖业为主的高蛋白产品消费会进一步增长,并且在蔬菜、水果方面的需求会更多样化,对于食物供给质量,尤其是在绿色有机食物方面的要求将会更高。在地区冲突、极端天气以及新冠肺炎疫情等因素的影响下,国际农产品供应链显示出其脆弱性。因此,人均收入的增长对食物需求从总量、结构和质量等方面都提出更高的要求,粮食总体供需难以平衡将会成为我国食物安全面临的主要挑战。
彭琳:当前,我国资源环境问题依然严峻,如水土资源方面约束趋紧,资源利用效率不高,耕地质量下降等。此外,生态功能退化风险仍在,面临如气候变化导致极端气候灾害频发、农业结构单一化、生物品种多样性锐减等问题。随着国际农业发展迈入新阶段,实现农业生态功能持续提升和可持续发展,我国农业将持续面临着低碳与绿色发展的挑战。
Q
主持人:从国外的实践来看,现在国际上农业的发展趋势是什么?
刘旭:当前,新一轮技术革命方兴未艾。国际农业经历了机械化、化学化、信息化的串联式发展过程,现在已进入了智慧型、可持续发展的农业新阶段。主要发达国家在加快布局智慧农业、生态农业、生物农业等,抢占农业科技创新和产业发展制高点。
联合国粮农组织先后推动提高生产力、增强适应性和发挥农业多功能的全球重要农业文化遗产、生态农业与气候智慧型农业计划。这些计划的核心表现在三个方面:一是在不破坏土地可持续生产能力的基础上,提高单位面积生产力;二是加强自然生态系统对农业的庇护作用;三是发挥农业的多种功能,强调经济、生态与社会效益的全面提高。
彭琳:智慧农业工程科技的发展已成为国际上现代农业技术发展前沿。世界主要发达国家都将推进现代信息技术与农业的深度融合作为实现创新发展的重要动能,在前沿技术研发、数据开放共享、人才培养等方面进行了前瞻性部署。
主要发达国家和地区组织围绕智慧农业分别出台了相关战略计划,如美国的“面向2030年食品和农业的科学突破”、欧盟的“农业科技2030”、日本的“数字农业、食品、农业、农村基本计划”等,将现代信息技术广泛应用于整个农业生产活动和经济环境,加快推进智慧农业发展,激活农业数字经济。
Q
主持人:如何更确切地理解现代智慧生态农业的内涵?它的发展目标是什么?
刘旭:现代智慧生态农业聚焦“智慧、生态、现代”三个关键词,是以生态为主线,以智慧为手段,突出以生物技术和信息技术为支撑的现代农业。它是通过先进的多领域的科技与生产深度融合,大幅提升农业生产力与效率,通过人工智能、大数据、云计算实现产前生产资料科学衔接、产中生产要素精准配置、产后产品供需完美对接,通过农业产业链中物质系统良性循环,实现资源高效利用与生态功能持续提升,最终实现生产、生态和生活协同共荣,生物技术、信息技术和装备技术耦合发展,现代化、智慧化和生态化融合和效率、效益和效果并举的农业发展基本方略。
彭琳:系统观、整体观是现代智慧生态农业最大的特点,它不强调某一农艺措施,而是重视农业系统的结构调整;不强调单一技术,而是重视技术的综合集成;强调农林牧副渔大系统的结构优化和“接口”强化,从而充分而合理地利用自然资源,维护生态平衡,达到良性循环、整体优化的目的。它的核心是从单纯追求经济效益的最大化,转变为追求经济效益、社会效益和生态效益的全面提高,是一个可持续的复合农业生态系统。
Q
主持人:推进现代智慧生态农业发展,在“现代化、智慧化、生态化”方面分别有哪些重点?
彭琳:“高效”始终是现代智慧生态农业的出发点和落脚点,因此发展现代智慧生态农业首要是推进效能提升战略,提高农业生产率。首先,进一步夯实“藏粮于地”,不断提升“藏粮于技”,切实创新“藏粮于策”,而“藏粮于技”的重点是基于现代 生物技术培育高产、优质、抗逆和适应性广的新品种,这是农业生产产量增长贡献最大的技术。其次,提升农业科技创新能力,加强生物种业、生物制品和生物处废(废弃物生物处理)创新与应用,建立现代智慧生态农业的科技创新体系。第三,提高农机装备的信息感知、智能决策和精准作业能力,大力推进农业生产全程机械化、装备智能化、服务社会化、管理智慧化,实现农产品生产和加工现代化。
发展现代智慧生态农业要推进系统优化战略,推进智慧农业技术在农业生产全过程的应用,实现生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化。“农业现代化,种子是基础”,要推动现代信息技术与育种深度融合,抢占农业智能设计育种技术及其产业发展制高点;利用人工智能和多组学综合技术解析生物物质形成机制来精准调控动植物生产发育及其代谢途径,实现精准种植养殖;全面构建“全链条、网络化、严标准、可追溯、新模式、高效率”的信息高度对称的现代化智慧农产品供应链,提高农产品流通效率;构建智慧化的农业农村综合信息服务网络,促进科技、人才、土地、资金等要素科学化配置。
Q
主持人:作为行业顶级技术专家,能否结合您二位的专业领域谈谈,推进现代智慧农业发展需要哪些技术方面的创新和突破?
刘旭:农业是生物技术应用最广泛的领域之一。实践表明,生物技术是推进农业绿色发展的最有效技术。
发展现代智慧生态农业,重点是要创新生物技术。与产业化密切相关的现代农业生物技术主要包括用于动植物新品种选育的转基因技术、基因编辑技术及其基因测序与分析和分子设计育种的生物芯片技术、分子标记技术等,用于生物废物处理的原子转移自由基聚合技术,用于生物制造的酶工程技术、发酵工程技术、生物合成技术等。未来农业生物技术会向更加精确化、定向化、标准化、智能化和工程化方向发展,不仅将推动传统农业产业技术的革命进步,同时将带动生物制造和生物废物处理等技术的发展,并由此推动环境的改善与绿色发展。
彭琳:现代智慧生态农业很重要的一个目标是在有效实现农业生产功能的基础上,减少农业生产对生态环境的负面影响,这一目标的实现需要依赖各种现代高效生态技术的加持和支撑。
为应对农业生产的环境问题,我国的农业生态技术体系应该依据生态适宜性原则,从生态经济系统结构合理化入手,包括创新水资源、土地资源、化肥农药等资源投入的精准化技术体系;创新包括废弃物资源化利用技术和高效立体种养技术两大类的物质循环利用技术体系,如桑基鱼塘、“猪-沼-果”等是我国乃至全球高效立体种养技术体系的典型代表;创新以稻渔综合种养、“鱼菜共生”等为代表的物种共生技术体系,通过技术手段利用生物之间的共生关系可以实现更高的产量。
还有发展现代智慧生态农业需要不断创新信息技术以提升农业、创新装备技术以武装农业。信息技术可以给机器赋能,让机器更加智能化,还可以增强人的智慧。从应用的角度看,智慧农业技术可以概括为动植物信息获取技术、农业生产智慧决策管理、农事活动精准作业、农产品智慧流通、农业环境、“双碳”监测与评估等技术。
智能化的装备可以强化工具手段,大幅提升农业生产效率。今后我国农业装备技术应面向主要粮食作物和经济作物、设施农业、畜牧养殖、农业废弃物加工利用等生产环节智能化精准生产需要,建设以信息技术、物联网技术、卫星定位技术、智能装备技术为核心的农业机械智能化技术装备体系,实现“机器换人”。
