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2019/8/121中国农业工程学会2013年学术年会（CSAE2013）农业工程科技转型创新发展展望汪懋华MaohuaWang中国工程院院士，国际欧亚科学院院士中国农业大学教授2013-8-19～20,江苏省镇江市江苏大学VisionontheInnovativeDevelopmentofAgriculturalEngineeringScience&Technology2019/8/122一、国家经济社会发展的重要转型期1.实施“十二五”规划承前启后的关键一年“转方式、调结构、重科技、惠民生”国际金融危机对我国经济的冲击，表面上是对经济发展速度的冲击，实际上是对经济发展方式和结构的冲击。扩大内需最大潜力在农村;实现经济平稳较快发展基础支持在农业;保障和改善民生重点在农民.2019/8/123“十二五”规划纲要明确了国家发展新阶段的重要指导思想把经济结构战略性调整作为加快转变经济发展方式的主攻方向；把保障和改善民生作为加快转变经济发展方式的根本出发点和落脚点；把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点；把改革开放作为加快转变经济发展方式的强大动力。2019/8/124同步推进工业化、城镇化和农业现代化。充分发挥工业化、城镇化对发展现代农业、促进农民增收、加强农村基础设施和公共服务的辐射带动作用，夯实农业农村发展基础，加快现代农业发展步伐;把保障国家粮食安全作为首要目标，加快转变农业发展方式，提高农业综合生产能力;推进农业结构战略性调整。发展“高产、优质、高效、生态、安全”现代农业产业体系，优化农业产业布局。建设农业生产经营集约化、专业化、组织化、社会化的新型农业经营体系；加快农业科技创新，推进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。2019/8/1252.全面贯彻“十八大”精神的开局之年至2020年全面建成小康社会。实现GDP和城乡人均收入比2010翻一番.基本实现国家工业化.促进“新四化”同步发展：信息化与工业化深度融合；工业化与城镇化良性互动；城镇化与农业现代化相互协调.实施创新驱动发展战略。最关键的是要促进科技与经济的结合；科技成果的工程化与产业化；将科技创新与产业发展紧密融合。全面落实“经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设”五位一体布局。2019/8/126农业现代化与城乡一体化是解决“三农”问题的根本途径。着力破除城乡二元结构的体制障碍2012年，全国仍有34%劳动力在从事第一产业,仅创造了10.1%的GDP.一半以上的农民人均纯收入只有城镇居民可支配收入的31.9%。中国经济的阶段性特征：增长速度换挡期；结构调整阵痛期；前期刺激政策消化吸收期。改革只有进行时：改革1.0–“先富论”:一部分人先富起来；竞争性市场经济；“效率优先、兼顾公平”.改革2.0–“共同富裕”:构建和谐社会,维护社会公平,惠及百姓,生态文明,绿色发展.2019/8/1271-547人均粮209kg人均粮268kg人均粮390kg人均粮316kg人均粮358kg人均粮385kg人均粮365kg人均粮398kg人均粮370kg人均粮398kg人均粮408kg人均粮424kg2003年人均粮333kg2012年人均粮435.4kg1949年人均粮209kg1949(1亿)→1958(2亿）→1978(3亿)→1984(4亿)→1996(5亿)→2012(5.9亿)9年20年6年12年16年二、保障粮食安全和主要农产品的有效供给1.粮食生产发展的回顾2019/8/1281-5482012年粮食总产：58957万吨人均占有粮：435.4公斤粮食单产：353公斤/亩2004年以来粮食生产实现“九连增”2019/8/1291-549粮食总产：38.8%→46%人均粮：458kg→714kg粮食总产：32.7%→30%人均粮：389kg→442kg粮食总产：9%→6%人均粮：261kg→130kg2011年粮食生产与供给能力区域分布粮食总产：19.4%→18%人均粮：194kg→345kg20112001北方7省区粮食主产区南方6省粮食主产区东南和三直辖市粮食主销区201120112011西部11省市区供销基本平衡区2001200120012019/8/12101-54101988年至2011年共23年期间东北四省区与南方五省区粮食生产变化数据东北黑龙江、吉林、辽宁、内蒙四省区：粮食总产↑7868.3万吨，23年年均增产粮食↑342万吨其中黑龙江：粮食总产↑3819.4万吨，23年年均增产粮食↑166万吨南方两湖、两广、江西五省区：粮食总产↑1142.9万吨,23年年均增产粮食↑49.7万吨其中广东省：粮食总产↓288万吨，23年年均减产粮食↓12.5万吨2019/8/12112.其它主要农产品的供给能力大豆：2010年我国总产1448.5万吨；单产122.4kg/亩2012年国产:1290万吨,18%;进口:5838万吨，82%，130亿美元国产大豆价：4500元/吨；进口价：4100元/吨1995进口29万吨2019/8/1212油菜籽：面积:占全国油料作物～30%.今年上半年进口184万吨（90%来自加拿大)含油率：进口～42%；国产～35%.机械化水平低，湖北亩均人工成本～600元中国油脂总消费：约2700万吨,人均19kg.十年后人均消费将达25kg2019/8/1213棉花:2007种植面积8889万亩，2013-6678万亩。与2008相比：黄河流域棉区种植面积下降38%；总产下降36%；长江流域棉区种植面积下降24%，总产下降19%。人工成本占植棉成本60%。国内棉花价比进口棉高出4000-5000元/吨.棉花自给率：65-70%。糖料：广西2012年糖料种植面积和食糖产量均占全国总量60%以上。2013年1月南宁白糖报价5630元/吨(成本6000元).而泰国白糖到港价;4733元/吨;巴西白糖:4877元/吨.我国食糖业面临与大豆生产同样的命运。2019/8/12143.我国现代畜牧业发展面临的问题畜牧业总产值及其占农牧渔总产值比重30.9%32.1%33.7%29.6%33%35.5%32.3%30%33.6%8454.69538.812173.813310.812083.916124.920583.919468.420825.72019/8/1215我国1985到2012年人均消耗猪肉、牛肉、羊肉、禽肉、奶类和粮食动态图，其中除口粮明显下降外，动物性食品都明显上升口粮猪肉牛肉羊肉奶类禽肉2019/8/1216畜牧业持续发展面对的几个重要问题由“粮食安全”向“食物安全”的观念转变粮食安全保障的基础还不稳固；人均粮食供给保障能力，一半左右用于饲料等；我国畜牧水产养殖饲料仍然主要居于粮食保障；农畜产品和食品品质安全受日益增长的消费者的严重关切.我国肉、蛋、奶供给保障主要来源于农区2019/8/1217由“传统耕地农业”向“粮草兼顾农业”转变“人吃人粮，畜吃畜粮”。我国人均耕地资源紧缺，守住18亿亩红线和耕地质量红线任务艰巨。“草地农业”可增加农用土地约11亿亩，其中包含大量非耕地、休耕地。还有河湖涨落带、滩涂等，不下一亿亩.退耕还林地也可种草。种草实际可以促进粮食生产。草食动物可充分利用植物的营养体（即籽实以外的植物体）.其营养物质可达粮食生产的3-5倍。60亿亩草原有待科学利用–科学家提出发展1/10人工草地建议，发展人工牧草产业。种草节省劳力，季节性不强，多年生，病虫害少、减少面源污染。任继周，2012-5-28中国科学报-2019/8/1218发展草产业有利于解决农业发展的不足广种豆科牧草，加工成含蛋白质20%以上的饲料,用于喂奶牛、猪、禽，可代替30-50%饲料粮.发展优质牧草饲养草食家畜，增加国民动物性食品消费，减少粮食消费。在植物生产中，其营养成分进入籽粒的只是一部分，一半以上存在于茎叶中。我国拥有世界第二大草地面积,世界第一的牧草种质资源,乳制品质量却不占优势.“拿着金饭碗讨饭”。2010年农业部统计：大陆奶牛饲养头数和总产奶量分别为世界No.4和No.3，但每头产奶量排在世界No.53，平均单产仅2.9吨（美国9.3吨；日本7.5吨；沙特11.7吨）-李毓堂，2012-5-28中国科学报-2019/8/12194.建立现代农业产业体系积极推进新型农业经营体系建设.构建集约化、专业、组织化、社会化相结合的新型农业经营体系积极稳妥引导土地有序流转，发展多种形式的适度规模经营。2012年底，大陆家庭承包耕地流转比例已达21.2%，目前大陆乡村户数2.68亿户，户均耕地不到7亩。一年两熟地区户均耕种50—60亩，一年一熟地区户均耕种100—120亩，就有规模效益。培育新型农业经营主体。专业大户、家庭农场、农民合作社、农业产业化龙头企业等新型农业经营主体将快速发展。大力发展农业社会化服务。目前，大陆农业公益性服务机构已达15.2万个，经营性专业服务组织超过100万个。2019/8/1220三.农业工程科技创新发展研究1.承前启后：提高对国际、国内学科发展历史过程的认识，弘扬中国的农工文化。2.我国农工科技发展的三阶段：AE1.0上世纪40年代–70年代AE2.0上世纪80年代–新世纪初AE3.02004之后：农机化促进法实施;用现代物质条件装备农业，关注工程科技领域新技术支撑四化同步发展，创新环境显著改善。2019/8/12213.凝练学科发展研究的重点方向(1).农业机械化与装备工程(2).农业水土工程(3).农业信息与电气化工程(4).设施农业生物环境工程(5).农业生物质资源化利用工程(6).农产品加工与品质安全保障工程(7).农业生物系统工程2019/8/1222农业机械化发展，直接加速了农业科技进步。正深刻引领着作物品种选育、耕作制度变革和栽培模式改进方向。农业科技创新方向日益从以生物技术为主转向生物技术与机械化技术并重。农业机械化与农业科技的相互影响、互相渗透从没有像今天这样深入。现代农业靠科技，科技到田靠农机。深耕深松、精量播种、精准栽培、均衡施肥等先进的农业生产技术，离开农业机械化光靠传统人畜力根本无法实现。通过机械物化农业技术是大规模应用先进农业科技、实现现代意义精耕细作的主要途径。在农业劳动力整体数量下降的今天，良种、良法的推广和使用，必然要以农机化为载体，依靠具有较高技能的农机手或农机合作社成员应用，否则难于有效推广实施。在培育新型职业农民中进一步发挥农业机械化的核心纽带作用。（1）农业机械化与装备工程张桃林副部长关于加快推进农业机械化的论述，【2012-7-16“求是”杂志发表】农机与农艺融合发展；良田、良种、良法三结合；全面推进农业生产过程机械化（种、养、加；产前、产中、产后）；节能减排绿色发展；把握农业装备工业转型创新机遇。2019/8/1223（2）农业水土工程突破水、土资源制约、环境友好的永续发展。东北黑土变薄：北大仓黑土地表层黑土已由开垦初期0.8-1米厚度，减少到目前0.2-0.3米。黑龙江省黑土层厚度40厘米以下的已占50%，按目前流失速度，黑土层将在40-50年内被剥蚀殆尽。东北白浆土问题。西部地区白色污染：新疆地膜覆盖面积年均3500万亩（不含兵团)，年用地膜15万吨,折合每亩4.29kg。连续10年以上用超薄地膜，残留土中地膜可达5层膜总量。高标准基本基本农田建设与农田基础设施建设。水肥调控和太阳能光伏精细地面灌溉技术探索…。2019/8/1224（3）设施农业生物环境工程的转型创新发展植物工厂、现代加温温室、日光温室、塑料大棚、小拱棚；畜牧健康养殖；水产养殖；食用菌栽培等。结合区域光热资源条件、食物安全、绿色可持续发展，着力创新研究面向问题的先进科技解决方案。物联网农业应用优先切入的创新研究方向。（4）农业信息与电气工程积极跟踪新一代信息技术与电气工程技术发展，推动智慧农业与智能化技术创新与产业化应用。新一代互联网、