农业是人类社会发展的基础,在漫长的历史长河中做出了巨大的贡献。近代人口的不断增加,科学技术的发展以及人类在经营中的短期行为,带来了日益加剧的生态和环境问题,并引起了全世界人民对农业发展道路的关注与反思。中国凭借悠久的农业历史、多样的自然条件和文化积淀,在政府的激励与引导下,提出了具有中国特色的生态农业的概念,建立了较为完善的理论体系,总结了适合中国国情的多种成功模式,开展了不同层面的生态农业建设试点,并得到了国内和国际的广泛承认与赞扬。但中国的生态农业在实践中也存在一些亟待解决的问题和矛盾,有待今后在理论、技术、管理、政策、能力建设和评价指标等方面进一步深入研究和探索。

农机工业是机械工业的重要组成部分,是现代农业发展的物质基础。本文回顾了中国农机工业从无到有、由弱变强的百年发展历程,着重对新中国成立以来,中国农机工业在体系构建、体制转换、市场导向、依法促进等各个发展阶段取得的成就、存在的问题以及农机工业在推进中国农业机械化进程,促进农业现代化发展中发挥的重要作用进行了论述,对中国农机工业未来发展的方向和前景进行了展望。

农业绿色高效节水是保障中国食物安全、农产品有效供给和农业可持续发展的重要措施。笔者分析了国内现代农业发展面临的新形势和国内外农业高效节水研究发展态势,指出了国内农业高效节水发展遇到的瓶颈和应关注的问题,提出了国内农业节水发展中应实现“四个转变”,即由单一节水灌溉技术向与农艺技术相结合转变,由单一高效节水向节水节肥节药一体化转变,由单一节水高产向节水提质高效转变,由重视节水面积数量向重视工程质量和效益转变;搞好“四个完善”,即完善节水科技推广与技术服务体系,完善农业节水试验与用水监测网络,完善农业节水补偿机制,完善节水产品市场准入机制;以及加强变化环境下农业高效节水科学研究工作的建议。指出了未来中国节水高效农业研究的关键科学问题,包括作物生命需水及对变化环境的响应、作物精量高效用水的多过程协同调控、作物生产-水资源-生态系统的互馈机制。

养殖业不仅为人类提供丰富的食物来源,还可提供有机肥原料,改善土壤生态环境,促进种植业增产增收,因此是一个与人类食物链和生态环境关系十分密切的产业,是一个既能影响土壤生态,又能影响种植业和人类食品安全的“承上启下”的产业。合理适度的养殖,有利于保持生态平衡,实现农业可持续发展。当前,中国养殖业还存在加工比重小、技术落后、高耗低效等问题;同时,由于集约化、规模化养殖的发展,畜禽养殖污染产生量大、处理成本高、综合利用率低,科学合理地处理养殖废弃物已成为农村环境保护治理的紧迫任务。笔者回顾了养殖业产业发展历程,总结了中国在养殖业领域取得的重要成果,分析了当前国内养殖业面临的养殖废弃物处理问题,凝练出了国内当前养殖业废弃物处理的形势任务,提出发展现代生态养殖是解决中国畜牧业转型升级过程中出现的新问题的必然选择,并对此展望了未来发展前景和趋势。

农业遥感是遥感科学的重要分支。文章回顾了农业遥感研究的百年发展历程,认为目前遥感在农业领域的应用广度和深度都在不断扩展,农业遥感从获取传统的总产、面积、单产等要素向更多监测要素不断深入,从传统的资源、环境向植保、农学等方向不断扩展,农业遥感正逐步成为农业科学的基础关键技术。论文从农情遥感、农业灾害遥感、农业资源环境遥感等领域全面总结了近年来中国农业遥感研究取得的成就及重要成果。从农业定量遥感、无人机遥感、作物表型遥感等方面指出了农业遥感研究发展的国际前沿,分析认为,随着传感器、物联网、互联网+、大数据、人工智能等技术的发展及现代农业发展的需求,“十三五”及未来10年,国内农业遥感技术在天空地一体化的农业遥感大数据获取、人工智能与大数据等的信息智能提取和挖掘等方面发展前景巨大。

农业信息技术对引领和支撑现代农业发展发挥了重要的作用。文章介绍了农业信息技术的内涵,回顾了国内外农业信息技术发展的4个主要发展,分析了中国农业信息技术发展存在的问题和面临的形势,提出了农业信息技术未来发展重点与发展建议。旨在为促进国内农业信息技术发展提供参考。

畜牧业中的动物福利影响着动物源食品的质量安全,进而影响人们的健康。中国的动物福利发展落后于西方发达国家,体现在人们对动物福利的态度、立法、科学研究、教育及生产实践等诸多方面,这与中国现阶段的畜牧养殖发展水平有关,也与中国国情现状有关。近年来,随着广大消费者对畜产品质量安全的关注,政府、学界及企业界开始重视养殖过程中的动物福利问题,以动物福利理念为指导的健康养殖快速发展,建立健全的福利标识机制和法律规范,引导人们重视动物福利。

以人粮关系为主线、以中国社会经济发展为辅线,重点回顾了近百余年中国粮食安全变化历程及其社会经济背景。提出粮食安全问题分析的4个纬度,即农民生计、土地制度、农业科技、政策管理。认为重粮重农不轻工商、控制人口过快增长、完善土地使用制度、发展农业科技、维护国家长治久安是保障粮食安全的5个要素。最后指出应树立包括数量安全、结构安全、生态安全、质量安全在内的广义粮食安全观,系统地构建粮食安全保障体系。

随着经济全球一体化的加速发展以及环境保护和可持续发展意识地不断觉醒,在全球有机农业快速发展的背景下,20世纪90年代初中国开始了有机农业的探索。有机农业经过了出口导向型向国内有机产品拉动型的发展阶段,2005年随着国内有机产品标准和相关法律法规的颁布实施,中国有机农业步入规范化、法制化发展的轨道。文章从中国有机农业发展背景及历程、生产贸易概况、法律法规、监督管理、政策扶持、技术保障及发展战略等方面,对国内有机农业迄今20余年的发展过程和发展特征及存在的问题进行分析,以期为未来持续健康发展提供科学支撑。

农业监测预警不仅是当今农业科技的前沿领域和重大课题之一,也是应对农业的复杂性、高风险性,突破制约中国农业发展的资源环境管理等问题的高端工具。文章以农业监测预警内涵特征的变化为基础,系统回顾了几十年来国内农业监测预警研究经历的主要发展阶段,简述了农业监测预警研究在理论基础、关键技术和系统研发上取得的突破,总结了近10年来在不同产业领域中监测预警取得的系列重大进展,以及在现代农业管理的应急调度及信息权威发布上的重要应用。最后针对当前国内农业面临的发展新态势,提出了农业监测预警的未来发展前景,指出大数据和智能化支撑的中国特色农业监测预警体系,必将成为实现中国农业现代化的强力保障。

本文回顾了中国农产品质量安全发展历程,总结了中国在标准化体系、检测监测技术水平、全程监管能力、责任落实等方面取得的成效;分析了当前中国农产品质量安全面临的形势,并针对当前中国农产品质量安全产业存在的问题及面临的机遇挑战,探讨评述了农产品质量安全共性技术发展的趋势。

人均资源匮乏、劳动力短缺、环保形式紧迫是始终贯穿我国农业现代化发展的科学难题,农业4.0是农业现代化建设的深度发展阶段,以更高层次的集约度、精准度、协同度实现精准、智能的农业生产,从根本上解决上述三大难题。文章首先对农业4.0进行定义,简述了发展农业4.0的重大意义,总结了农业1.0到农业4.0各阶段的劳动手段与特征;通过生产条件、综合需求、发展瓶颈3个方面的分析,阐明农业代际演进的推力、引力及压力;以全国范围内的代际分布比例数据描述代际演进状态,预测全国范围农业1.0至4.0的代际演进趋势,并基于技术成熟度曲线图得出未来农业代际演进的主要驱动技术是大数据、云计算、物联网和人工智能等技术,得出农业各代际演进过程的动态跃迁特性,指出农业4.0的实现时间预计为2070年。随后从生产力、资源配置的角度,提出农业4.0的发展策略,明确发展目标,指出要重点围绕大田种植、设施园艺、畜禽养殖和水产养殖,针对局部农业特点、“三农”发展趋势、城乡一体化需求,遵循市场与产业发展规律,着力供给侧结构性改革的发展思路,依次完成农业2.0先导发展、农业3.0主体发展,最终攻坚关键难题,实现农业4.0的全覆盖。

针对中国城市发展的特殊需求和都市农业发展的特殊形态,中国学者提出的都市农业兼具区域性和功能性：一方面对都市农业的范围进行界定,另一方面对都市农业的功能提出要求。休闲农业是都市农业区别于农村农业最有特色的部分,都市农业的新业态和创新最重要的部分就是休闲农业。从区域角度讲,都市农业紧邻城市,具有服务城市的先天优势;从功能角度讲,都市农业的生产、生态和生活功能,是城市持续、稳定、健康发展的重要需求。根据都市现代农业发展的战略价值和农业科技发展的重要趋势,提出了围绕都市农业发展的六个关注。

为应对全球农业环境问题、粮食安全和农业可持续发展危机,2002年联合国粮农组织联合有关国际组织和国家发起了全球重要农业文化遗产(GIAHS)保护倡议。2005年,浙江稻鱼共生系统被列为中国第一个、全球第一批GIAHS保护试点,自此也开始了中国系统性农业文化遗产及其保护利用的研究。笔者在全面梳理有关研究文献的基础上,回顾了过去10多年来中国的重要农业文化遗产及其保护与利用的主要成果,认为现阶段农业文化遗产的研究核心内容主要为价值挖掘与多功能拓展开发、动态保护与适应性管理2个方面;围绕农业文化遗产的概念和内涵有许多的争论,但这些争论促进了对这种新型遗产的认识;农业文化遗产内部的可持续机制赋予了它价值多样性,对农业文化遗产价值的研究凸显了保护的意义。农业文化遗产的保护与发展主要有2种途径,即在其多功能价值认识基础上的多功能农业发展,包括高品质特色农产品生产、生态旅游业发展、文化产业发展等,以及以生态与文化补偿为核心的政策激励机制。为进行动态性和适应性管理与保护,“五位一体”的多方参与机制和法律保障管理办法的建立必不可少。虽然中国的农业文化遗产研究相较其他国家处于领先地位,但仍需要在资源普查与价值评估、系统演化特征与可持续性维持机制等方面开展基础研究,在体制与机制建设、动态保护范式与典型模式等方面开展应用研究,并注意多学科综合研究。