未来5到10年,农业科技将发生重大变化。主要表现在以下五个新趋势和新特点。 一、植物种植资源与现代育种科技的发展 植物生物种质资源的大规模发掘和利用技术将得到快速发展。 科技发展的主要特点:生物种质资源的收集和利用将进一步加快,系统生物学将为遗传资源的大规模探索和利用提供系统的理论和技术基础。通过基因型分析,综合应用细胞工程、染色体工程、分子标记辅助选择、基因克隆和转基因技术已成为高效种质创新的主要思路。 光合作用研究的可能突破将加速未来现代植物育种的巨大变革。 科技发展的主要特点:加快探索碳循环调控的遗传控制规律,产生提高光合效率的新思路和新手段,为提高光能利用效率和增加作物产量提供理论依据和可能途径;“设计作物”这一新概念应运而生,并开始在农业产业中发挥主导作用。 系统生物学将为大规模的基因资源探索和利用提供系统的理论和技术基础。 科技发展的主要特点:系统生物学研究将在转录水平(转录组学)、蛋白质水平(蛋白质组学)和代谢水平(代谢组学)三个主要水平上,对影响一个或多个复杂生物过程的多个基因及其相互作用网络进行功能研究,并将形成高通量和配套的研究技术;生物学将为基因功能的大规模研究提供系统的理论和技术基础,从而显著提高人类对复杂性状分子机制的认识,加快改良生物性状和物种特征的实践活动。 分子设计育种将提供大量突破性品种,诞生智能植物品种。 科技发展的主要特点:植物品质性状的分子标记定位和分子标记辅助选择将在理论上走向成熟,在技术上得到更广泛的应用;基因组学和系统生物学研究将产生大量的基因资源和关键基因的功能分析进展,为作物转基因育种提供材料和快速发展动力;到2020年,主要粮油作物的基因转移和优良种质创新技术将接近完善。 第二代生物质原料的生产将成为大规模农业的重要组成部分。 科技发展的主要特点:由于以粮食为原料的第一代生物质能的发展威胁到全球粮食安全,以农林废弃物和能源专用植物为原料的第二代生物质生产技术和原料生产技术人员将快速发展;基因组技术的发展将对人类基因组研究产生重大影响。能源工厂的速度。 二。动物种质资源与现代育种科技的发展 大规模生物种质资源发掘和动物利用技术将快速发展。 科技发展的主要特点:动物遗传多样性和种质资源评价、发掘、保存和利用的分子细胞技术及其配套技术体系将得到快速发展;系统生物学将为大规模的动物遗传资源开发利用提供系统的理论和技术基础;开发具有市场价值的生物种质资源,初步应用于经济动物。 将传统育种与基因工程相结合,培育新的动物品系,是动物遗传育种的发展方向。 科技发展的主要特点:传统育种方法繁殖优质群体和基因工程方法培育畜禽新品系相结合,是未来5-10年动物遗传育种的重要发展方向;家畜的分子设计育种 科技发展的主要特点:动物克隆技术将在更多的国家和更大的规模上得到发展;提高动物克隆成功率的新技术将取得重要突破;转基因动物将初步应用于制药工业,显示出巨大的发展和市场潜力。 优质经济动物改良和健康养殖科技发展将有新的突破。 科技发展的主要特点:低脂肪、高蛋白的优质畜禽水产品将成为动物育种的重要研发方向;养殖生物特别是海水养殖生物的生长速度、抗病性、产量等多项经济性状的遗传改良的潜在技术将引起关注;动物养殖的生态管理、健康养殖和资源环境的改善,加速了科技的发展,实现了科学养殖布局、优质高效、节能减排的目标。 三。发展资源节约型农业科技 资源节约型农业主要包括节地、节水和节能农业,其科技发展的新趋势主要体现在以下几个方面: 耕地资源集约利用与耕地质量定向培育:科技研发体系不断加强。 科技发展的主要特点:基于卫星遥感、自动监测技术等信息技术的发展,构建智能无线网络监测系统和分布式数据采集管理平台;土壤肥力评价及土壤肥力演变规律研究:土壤环境质量和健康质量的培育技术,土壤质量恢复与重建的技术体系,阻碍土壤改良的生物、耕作和化学改良剂技术。 发展农田生态系统节水技术体系,构建流域水资源保障体系。 科技发展的主要特点:通过工程技术,建立最低耗水量的输水系统;配水、墒情预报、田间灌溉等自动控制系统和农业综合技术措施的集成系统;旱地节水农业发展综合技术体系;利用封闭农田气候工程抑制林间土壤蒸发;开发抗蒸发化学品,抑制土壤蒸发,减少作物蒸腾;基于ET管理开发真正的农业节水新技术;基于流域知识管理的农业节水型社会技术与政策。 新型高效肥料研发及农田生态系统养分和能量高效利用集成技术。 科技发展主要特点:肥料技术正在向复合高效、缓释/控释、环境友好等多个方向发展,特别是控释肥料研发技术的创新(如生化抑制剂缓释肥料、低水溶性无机或有机合成肥料等。);以亲水性高分子材料作为养分控释载体的粘结肥料技术代表了控释新型肥料的新发展方向。农田肥料养分和有机废弃物养分高效利用的技术创新:降低能耗提高水土保持能力的措施和技术。 四。农业生产科技发展与食品安全 支持食品安全的生产技术将成为保障食品安全的重要技术。 科技发展的主要特点:重视有机食品和天然食品科技的支撑体系;优先考虑环境和健康。 的领域,注重替代化学品的农业生物技术、生物肥料与农药的开发;加速发展生物综合防治技术和新型农药的研发;注重植物抗性诱导因子的开发并应用到植物病害的防治实践中;注重畜禽水产营养代谢及其调控、动物环境控制及其饲养技术、动物排泄物无害化增值处理方法研究、动物养殖过程疾病控制和健康养殖标准制订等将继续成为国际动物科学研究的核心内容;生态环境质量安全科技将得到更大的关注,特别是土壤污染和水质污染的生物修复技术。 种养业管理信息化科技发展。
食品安全监控技术体系研发将得到迅速发展。
科技发展主要特征:研发农产品质量安全过程控制技术体系,实现从“农田到餐桌”的全过程管理,建立从源头治理到最终消费的监控体系;加快研发对食品安全的关键检测技术创新和应用;建立危险性快速评估技术体系。
五、农业信息化与精准农业发展
农业信息服务网络化科技将加速发展。
科技发展主要特征:农业资源调查、动植物生产过程中的信息采集系统;农业数据资源与科研设备资源的管理与共享机制;农业虚拟化研究网络化平台建设;农业生产、资源、气象、运输、储存、加工和市场等信息服务的网络化体系技术的研发和应用;农业信息、专家系统、市场预测模型和基于空间技术、遥感技术、传感技术、GPS、GIS、智能化技术等重大关键技术的研发及其在农业中的应用。
农业信息服务网络化科技将加速发展。
科技发展主要特征:农业资源调查、动植物生产过程中的信息采集系统;农业数据资源与科研设备资源的管理与共享机制;农业虚拟化研究网络化平台建设;农业生产、资源、气象、运输、储存、加工和市场等信息服务的网络化体系技术的研发和应用;农业信息、专家系统、市场预测模型和基于空间技术、遥感技术、传感技术、GPS、GIS、智能化技术等重大关键技术的研发及其在农业中的应用。
科技发展主要特征:种业企业管理信息化技术,面向种子用户和零售商的信息化服务技术,种业监管信息化技术;种养业生产和资源信息管理系统技术;农业生产过程环境和生物信息监测无损化、实时化、功能复合化,农作和畜禽水产模型及决策系统的发展趋势表现为由局部性到系统化、数字化、智能化,由经验性到普适性。
精准农业科技进入新的发展阶段。
科技发展主要特征:基于完善的农业信息服务网络,建立模拟及调控模型、智能农业决策支持系统以及智能机械精准作业等的科技发展;作物生长过程的形态演变模型、生态生理模型和计算机可视化模型等研发和应用;农业机械及智能化装备关键理论技术与相关产品;农业装备制造技术向大型、高速、复式作业等方向发展。