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关键词:精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新
引言
近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,关于国外“精细农业”技术的发展,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中,也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系,国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者应用服务的电子信息高新技术,如:卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术的农业应用;农田信息快速采集仪器、农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术和农业工程装备及其产业化技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上,目前国外关于PrecisionFarming的研究,基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农作”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近
五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。
“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术:
“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著节约投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。
“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着关键的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠卫星定位系统(GPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。
迄今“精细农业”在发达国家也不过
五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系,需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持
3.“精细农作”技术发展与工程技术创新
3.13S技术农业应用研究:
“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统(GPS)。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星,其轨道参数和时钟,由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号,通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间,即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展,可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差,但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级,测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据,动态定位精度一般可达分米和米级,并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机,可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务,提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件,或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统,另还可配置必要的专用可选件如:基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同,但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展,使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来,至1996年末,美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益,将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上,宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务,这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性,使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单,小型化,操作方便,但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精细农作”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统(GIS)作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台,技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理,土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分析差异性和实施调控提供处方信息。它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统,与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农作专家系统一起,并在决策者的参与下根据产量的空间差异性,分析原因、作出诊断、提出科学处方,落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图,指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征,GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时,采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布,仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要,针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点,开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统(FIS)已引起学术界的注意,值得我国农业工程师进行创新研究。
遥感(RS)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,RS技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图象,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象,空间分辩率将达1~3米,多光谱图象分辩率预计可达3~15米,扫视区6~30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3~5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的RS软件已可装载在PC机上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。
3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术
作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17,000台,其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国JohnDeree和CaseIH)、容积式光电计量技术(如英国RDS产品)和γ射线流量传感技术(如MasseyFerguson产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(GrossMarginVariabilityMap)。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:
流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;
产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;
生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统;
针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;
研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图;
开发PC上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;
上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术
快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展,已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作,有利于提高采样密度,测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果,如:土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上,在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素(N、P、K)测量仪器开发方面,基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪,目前国内已有实用化产品投入使用,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值;一种基于近红外技术通过间接叶面反射光谱特性进行农田氮肥肥力水平快速评估仪器已在试验使用,它与遥感技术的农业应用密切相关,可以相互借鉴相关技术研究成果;一种基于离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展,将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作,确定播种深度、施肥用量密切相关,在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用,可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益;关于SOM传感器,早在数年前已有报导,通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面,田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究,将围绕新的物理原理与数学方法的应用,如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法(ANN、Fuzzy系统分析、ES应用)、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面,开发基于新的物理原理的近似快速信息采集技术与改善空间地理信息处理方法,仍然是科技工作者面临的艰巨任务。
3.4智能型处方农作机械
七十年代中期微电子应用技术的迅速发展,使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中,广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起,其监控系统又迅速趋向智能化,由单元控制发展到分布式控制,由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展,与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展,都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然,迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备,除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外,实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的,可自动选择作物品种(二选一)、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机;可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机;可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品,并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器,在一个LED显示屏上,可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械,已经引用了工业部门中采用的控制器局部网总线技术(CAN),相互间采用光缆传输信息,建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年,需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术新晨
“精细农业”技术体系是一个集成系统,它涉及到多种学科知识的支持,需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议,应用已有的单项技术成果,研究建立某些支持技术的新标准。近几年来,国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展,参与国际交流。作为工程师,要善于根据工程项目的整体目标,既能从具体技术角度去思考和研究问题,具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识;又能注意进行项目目标的整体评估,协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标,提出推动技术进步的试验实践方案。
4.问题与思考
关键词 现代农业;成果创新与转化;制约因子;对策;政策建议
中图分类号 F303 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)20-0272-01
Discussion on Modern Agricultural Achievements Innovation and Transformation
WANG Li-ping XU Hai-bin ZHANG An-kang
(Huaiyin Agricultural Science Institute in Xuhuai Region of Jiangsu Province,Huai′an Jiangsu 223001)
Abstract The restriction factors of modern agricultural achievements innovation and transformation were analyzed,and countermeasures were put forward,as well as the policy recommendations suggestions of modern agricultural achievements innovation and transformation were proposed,in order to provide references.
Key words modern agriculture;achievement innovation and transformation;restriction factor;countermeasure;policy recommendation suggestion
1 现代农业成果创新与转化制约因子
一是现代农业科技创新源动力不足[1],企业科技研发资金投入比例总体水平不高,科技资源和人才储备不足,农业新技术、新产品研发能力不强,科技转化受体对农业科技成果的依赖性和重视程度不够。二是其他涉农民营科研机构数量少,企业创新主体创新能力不足。随着农业市场的逐渐扩大,市场中的主体企业不再是国家所有的种子公司,而是一些民营企业逐步崛起,与其分庭抗礼。但是民营企业更注重的是盈利,大多是一种“拿来主义”,去购买农业科研单位研制的新产品。当出现优势品种时,盈利空间较大,便会吸引其他的民营企业纷纷效仿,从而放弃成立民营科研机构[2],导致企业创新能力不足。三是从事成果转化的支撑服务体系薄弱。科技企业孵化器[3]是以促进科技成果转化、培养高新技术企业和企业家为宗旨的科技创业服务机构。而全市科技企业孵化器还不具备规模,以致在成果转化方面进度较慢,无法实现高效、高能、高速的效益创造。
2 对策
第一,抓好区域规划和示范基地建设[4],以合作社、大户和农业龙头企业为服务对象,打造一批有影响的成果示范和转化基地,以经济效益和社会效益并重创建高效的科技成果创新和转化内生机制。第二,为企业提供技术支持,解决其科研问题,为其研究项目保驾护航,并以此带动其他企业。第三,提高资源组织能力,充分利用外部资源,实现各种要素的聚集、优化和升值,建立和完善科技孵化器公共技术服务平台,拓宽和健全融资渠道,着力填补市场空白。
3 政策建议
3.1 以优势产业为载体,集聚资源开展创新与转化
遴选一批具有较大规模优势、较强创新实力、具备发展潜质的农业企业、合作社、高等院校等,采取“一家一策”方式,支持建设具有国际先进水平的农业企业实验室或科学家工作室,吸引集聚全国农业高端人才,开展农业重大技术研发应用。建设科技农业产业园、农业新兴产业培育示范基地、农业科技企业孵化器和农业新型经营主体等,孵化高成长性农业企业,催生高科技农业新业态,培育具有国际竞争力的农业创新转化集群,把本地建成农业新兴产业发展高地。明确农业科技创新方向,解决科技与生产脱节的问题;坚持产业需求导向,从农民实际需要出发,在农业发展的重大关键技术和共性技术上取得突破。推动农业新品种、新技术、新肥药和新模式的创新应用,快速形成产业化规模优势;加强现代农业远期部署,布局新一批信息农业、物联网农业、创意农业、生物农业等前沿性、战略性农业产业,培养农业新的增长点。
3.2 以经济效益为中心,打造高新企业和经营主体
依托高新企业和经济实体,特别是高新企业的国家各种优惠扶持政策,高新企业也利用好的农业体系和优良的成果让自身更快更迅速地产生效益,打造良好的企业形象和品牌,两者相辅相成,通过直接经济效益迅速收回前期成果科研费的投入,同时有效弥补财政经费的缺口,为地区农科所事业发展、基础设施建设和试验基地的条件改善获得大量的资金储备,使地区农科所获得造血功能,减轻国家财政负担。
3.3 以生态文化为链接,提升农业经营模式与效益
现今社会,人们开始注重生态文化建设,呈现出一种亲近自然[5]、回归自然的趋势,于是在一些大城市纷纷出现了农家乐[6]、采摘园等,并且迅速向中小城市扩散,这给农业经营模式带来了发展方向,可以使农业经营模式呈现一种多元化和多样化的态势。
4 参考文献
[1] 葛彩虹,葛雄灿,尹小舟.现代农业科技创新体系建设的问题与对策研究:以连云港市为例[J].淮海工学院学报(人文社会科学版),2013(8):90-92.
[2] 马建华.引进创新要素 推进产学研结合 提升企业自主创新能力:记宁夏中卫市膨润土院士专家工作站[J].科技创新与品牌,2015(7):36-37.
[3] 高广鑫.科技企业孵化网络结构特征对在孵企业创新绩效的影响研究[J].企业改革与管理,2016(3):59-60.
[4] 谢学仁.加强示范基地建设 推进科教富民进程[J].中国农村教育,2015(12):44-46.
一、积极探索农业产业化新路子
近年来,单集镇不断突破传统思维,创新工作举措,积极探索农业产业化新路子,现代高效农业规模化呈现以下新特点:
以龙头企业为依托,带动发展农业产业化企业集群。单集镇注重打造产业龙头企业,近年来,投入100万元以上的农业项目90多个,投资额超亿元,徐州丰荷、环宇缫丝、鑫港禽业、神农牧野、福马生猪、晨阳奶业、苏牛牛业、洪楼维多利亚葡萄园、佳谷科技等一大批农业项目,投资额均超500万元。全镇新增的农副业农业项目80%以上围绕提升设施蔬菜、优质畜禽、栽桑养蚕和瓜果蔬菜等高效主导产业。通过龙头企业的强势带动和规模化产业经营,全镇形成独具特色的农业产业化“六大集群”:一是万亩优质稻麦生产基地;二是双千亩钢架大棚生产基地;三是千亩日光能温室科技园;四是中草药种植科技园;五是优质林果生产基地;六是以肉牛、奶牛、肉鸭、蛋鸡、生猪为特色的亿元高效规模养殖。
以基础设施为保障,不断夯实农业产业化的牢固根基。为实现农业产业规模化,不断改善农业生产条件,近年来,单集镇累计投资1.2亿元,以邢楼黄淮海农田开发、万亩良田改造和洪楼3000亩土地复垦等工程为重点,实施山、水、林、沟、路、渠综合治理,完善水利设施,突出林网建设、山区开发等重点规模农业,增强了农业发展后劲;实施1.6万亩良田改造建设工程,项目总投资2112万元,通过填平废沟塘,增加连片有效耕地1679亩;优化土地布局,实现土地方整化、道路机耕化、主干道硬质化、沟渠U型化、灌溉电气化、农田林网化。这些措施为农田由分散经营向规模经营转变,传统农业向现代农业转变奠定了坚实基础,为全镇农业增效、农民增收打下了可靠的基础,也为全镇安全度汛和抗旱工作提供了强有力的保障。
以土地流转为驱动,切实做大农业产业化生产基地。为实现农业产业规模化,我镇不断推进农业适度规模经营。近年来,流转土地9000余亩,开展水稻机插秧种植8000亩,推广土地深松旋耕技术5000亩,积极推进农业机械化,提高劳动产出率,增加农业生产效益。
以专业组织为平台,着力构筑农业产业化的联系桥梁。不断引导农民建立农村经济合作组织,全镇申请注册各类合作社130多个,通过“农业龙头企业—合作社—农户”的模式让5000户农户走上了致富路,农业产业化水平有新提高。
以政策支持为杠杆,努力激发农业产业化发展活力。单集镇党委、政府像抓工业招商一样抓农业招商,农业招商与工业招商一起布置,一起组织,一起督查,一起考核。坚持建设基础设施、培养人才与改善服务并行,促进农业产业化战略的实施。不断加大财政对农业基础设施建设的投入,不断强化政府部门对现代规模农业的支持,如为徐州丰荷农民专业合作社注入80万元的补助资金,增强了农民专业合作组织的发展内驱力。
二、冷静面对农业产业化发展面临的瓶颈制约
虽然单集镇农业产业化发展取得了可喜成绩,但与苏南等经济发达地区相比,还存在较大差距。苏北等经济欠发达地区的农业产业化发展还存在诸多瓶颈,主要体现在以下方面:
结构调整方向和重点不突出。品种结构和生产布局变化不大,农业的质量和效益提高不快,农产品附加效益低;群众对农业结构调整的认识还不够全面,还没有从根本上跳出就农业调农业的小圈子,农村一、二、三产业结构仍不合理。
农业基础设施薄弱,农业综合生产能力差。近年来,中央、省级财政资金投入农田基本建设力度较大,经济欠发达地区农业基础条件得到了一定改善,但山区、丘陵等大片耕地“靠天吃饭”的现状依然未能根本解决,抵御自然灾害能力较弱,基本上处于“雨养农业”的状况。
农业社会化服务体系建设比较滞后。信息和技术服务还不能满足广大农民调整结构的需要,服务仍以产中指导为主,对产前的市场预测和产后的流通指导较少,无法给农民提供超前市场信息,农户难于围绕市场需求进行农业产业结构调整。
农村市场发育不全。农产品流通渠道仍不顺畅,交易基本处于自然成交,对农民起不到引导的作用。目前,在经济欠发达地区,农业龙头企业带动还不强,尤其是大型企业少;初级产品多,深度加工高附加值的少;简单买断的多,一体化经营少。农业产业化水平低、产业链短、名牌产品少、高科技项目更少。
农业科技推广力度不够。农村青壮年劳动力大量外出,“6038”人员占绝对多数,对新科技、新技术的接受能力有限,阻碍了农业科技推广的进程;农民群众普遍缺信息、缺技术,科技意识不强、科技文化素质较低;技术更新滞后,农业技术相对落后,农技推广力度还不足,新品种、新技术、新农艺、新举措跟不上发展步伐。
三、依托农业产业化加快发展现代农业
农业兴则国力强,农村稳则社会安,农民富则天下富。现代农业的发展,必须以促进农民增收为核心,必须以科学发展观为指导,必须同步推进工业化、城镇化和农业现代化,必须以政策为导向、以行政为推动、以技术为支撑、以队伍为保障,唱响农业产业化主旋律,推进现代农业创新发展。
优化农业结构,推进农业产业化。产业化是发展现代农业的根本途径和主要标志。经济欠发达地区更要以结构调整为主线,继续在“调”字上做文章。如单集镇力求做到:一要调优布局结构。继续科学打造“六大集群”,显现六大功能以及与之相适应的主导产业,在做大做强上做出特色。二要调优产业结构,逐步形成单集镇优质稻麦、反季节蔬菜、优质林果、优质肉蛋奶、中草药等五大支柱产业,积极提高生态养殖水平和农产品加工水平,依托“故黄河二次开发”和将墓山水库建设,构筑观光、休闲农业。
积极培育生态农业,努力推进现代农业向生态方向发展。不断打造现代高效农业生态园,并使之成为现代高效农业产业示范基地。基地建设以现代农业为主题,以高新技术为支撑,以得天独厚的农业镇大背景为依托,狠抓建设标准,促进生态农业规模发展。重点在优质稻麦生产上抓突破,在生态高效健康养殖品种上抓突破,在观光休闲农业的展示上抓突破,大力推进现代高效农业发展。
培育新型农业社会化服务组织,为现代农业的产业化发展提供有力保障。在强化基层公益性农技推广人员的同时,着力抓好三种类型人员的建立和培训。一是抓好各类专业合作社带头人培养。主要有粮食生产、植保服务、育秧服务、机械服务等专业合作社带头人。二是抓好各类专业技术人员培养。根据不同类型专业合作社,分期抓好专业技术人员业务知识的培训。三是抓好农村综合经营管理人员培养,努力提高创新创业能力。为培养一批懂技术、会管理、善经营的技术农民、职业农民,按照不同类型的专业技术、操作技能进行专业培训,不断提升队伍能力,不断提高农民素质,扎扎实实地加快现代农业的发展。
发展壮大农业龙头企业,实现农业规模化生产。龙头企业是农业产业化和规模化的重要支撑。针对经济欠发达地区农业龙头企业少的实际,要加大招商引资力度,重点建设一批蔬菜、畜禽等农产品加工和深加工企业。按照“利益共享,风险共担”的原则,走“龙头企业+合作组织+农户”的路子,进一步培育一批竞争力、带动力强的龙头企业和个体经营户,增强市场竞争力,增加企业辐射带动力。大力发展“订单”农业,积极推行“公司+基地+农户”、“公司+合作组织+基地+农户”等产业化经营模式,加强企业和农户对接,通过企业实现农户生产与市场需求的有效对接,提高农产品规模化、集约化和标准化水平,加快农业产业化经营步伐,最终实现农民增收。
以水利建设为重点,切实改善农业产业化和现代农业生产条件。农业生产条件是推进农业产业化经营、发展现代农业的基础。要通过争取国家项目建立政府、社会、农民相结合的多元化投入机制,多渠道增加投入,全面提高农村基础设施建设水平。加强小型农田水利工程基本建设,提高农业综合生产能力,基本形成全镇大旱有电排、中旱有堰塘、小旱有囤水田的蓄水抗旱格局,彻底解决南部山地旱片死角的生产生活用水问题,彻底结束靠天吃饭的历史。
一、农业科技组织管理存在的问题
宏观层面来看,农业科技管理体制还有待完善。一是缺乏超越部门利益的农业科技管理协调机构。我国农业科技管理无论是以前的“政出多门”还是现在的“高度集中”,均未从根本上实现对部门利益的超越,中央相关部门间争职能、争资源的问题始终存在,管理合力难以形成。二是中央与地方政府农业科技事权财权划分不清。中央过多安排了应由地方安排的应用性科技任务,地方反而过多将基础性研究纳入发展重点,这导致中央和地方投入错位严重,上下一般粗现象普遍存在。三是政府与市场越位缺位并存。政府过多包揽了技术开发和成果转化等应由市场主体承担的科技工作,企业与科研机构一起竞争公益性科技资源,使得本应由公共科研机构使用的科技资源被挤占,应由企业主导的技术创新投入被挤出,导致农业科技投入低效重复。中观层面来看,行业科技需求体现不够。在科技计划需求凝练阶段,科技主管部门对行业部门意见征集没有形成固定渠道和常态化机制,有时出现个别专家和单位代替部门意见的现象,导致技术措施与产业政策措施难以有机结合;在科技计划评审立项阶段,过于重视纸面程序,未按照“S曲线”理论从婴儿期、成长期、成熟期、衰败期四个阶段决定项目投入强度,导致部分项目评审针对性、公正性、科学性不足;在科技计划实施阶段,项目实施团队过于庞大,涉及研发区域过于广泛,“联合起来拿钱、分头开展创新、拼凑起来交差”的现象仍然存在,“把政产学研用集聚到一个关键问题、把创新技术集成到一个县域、把成果转化集中到主产区”的格局尚未形成;在科技计划验收阶段,行业主管部门、产业终端用户参与度低,对是否解决实际问题、能否快速转化成果要求不明,导致科研项目“没有通不过的验收、没有不先进的技术、少有突破性的成果”,产出了许多“职称性成果”,难以进行熟化、推广和转化。微观层面来看,科技人员创新积极性不高。一是科研评价与激励机制不合理。目前的科研评价与激励过于看重竞争性科研项目的争取,以及论文、科技奖励等显性成果的获取,导致对行业发展影响长远的公益性与基础性研究等无人问津。二是薪酬分配与职称晋升制度不合理。科技人员薪酬分配制度固化,个人薪酬提升渠道不畅,与实际贡献切实挂钩的弹性薪酬机制未建立;职称晋升方面人为影响因素众多,与是否开展重大创新、解决重大科技问题联系不紧。科技成果转化收益分配、权益改革等政策尚未落地,兼职兼薪操作困难,科技管理部门、财务部门和纪检监察部门协调不够、意见不一,政策红利无法充分释放。三是科研投入精准程度不够。科研经费在一些领域“大水漫灌”、在一些领域又“严重干旱”,科技人员普遍对经费投入缺乏“安全感”;科研投入结构性失衡,科研经费充足、人员经费缺乏,“有钱打仗、无钱养兵”的现象普遍存在,科技人员创新积极性难以提升;基础性、长期性科技工作投入不足,科研设施基本运行费缺乏,基础支撑、试验示范难以长期稳定开展;公益性、战略性、全局性方面的科技创新弱化。四是涉农企业技术创新能力不强。企业技术创新环境不够好、风险分担机制不完善、知识产权保护力度不足等,导致企业开展技术创新意愿不足,投入缺乏,对研发人才吸引力不足。五是科技资源共享不足。平台设施缺乏系统规划和统筹布局,重复建设和过度集中问题突出,运行维护费用缺乏,资源共享机制不健全,重建设、轻管理、利用效率不高的现象普遍存在。
二、科技组织管理创新需遵循四项原则
坚持问题导向。始终把满足农业科技跨越发展和农业现代化重大科技需求作为农业科技组织管理创新的立足点和出发点,贯穿到顶层设计、资源配置、评价激励等各个方面,促进管理创新与科技创新、科技与经济紧密结合。坚持创新引领。始终把强化农业科技体制机制创新作为提升农业科技创新效率的重要动力,逐步理顺各部门、各层级、各主体关系,创新完善分类评价制度,不断提升创新能力,形成创新新动能。坚持系统协同。始终把强化农业科技管理的宏观统筹和协调联动作为精准配置科技资源和推进科技创新有序开展的重要前提,推动国家、区域、行业农业科技协同创新平台实质运行,谋划设计一批重大科技任务,形成农业科技创新合力。坚持效能优先。始终把提高创新效率、强化支撑引领农业现代化发展能力作为农业科技组织管理创新的落脚点,优化科技计划项目管理,赋予科研院所更多自主配置科技资源的权利,强化企业技术创新主体地位,提升创新效能。
三、适应现代农业发展的科技组织管理应从五方面发力
[关键词]创新 农机工作思路 农业发展
[中图分类号]S23 [献标识码]A [文章编号]1003―1650(2016)03―0218―01
1创新农机工作思路的方式
传统农机工作模式仅仅停留在“走出去”的层面,为各个县村提供农机与生产技术,听取农民的意见建议的时候,不能有效地执行建议。受到此类问题的影响,导致农机工作无法跟上时代的脚步,且农机技术人才严重稀缺,无法切实和国内外先进的技术实行对接,导致农机技术出现疲软问题。为消除这类影响,进行“走出去”的时候,需同时应用“引进来”的管理模式。使农机工作人员与农民实行面对面的沟通,认真听取农民的意见建议,并且引入先进农机技术与这方面的技术人才。另外,原有的农机技术培训模式相对死板,农民与农机技术人员进行相关技术培训之后,无法以此类推地明白众多问题。而且农机技术人员对一些技术方面的问题没有充分的理解,无法把先进技术教授给农民。为了有效消除此类问题,需提升技术人员的专业素质。农机生产企业需定期组织技术培训,在与其他大型农机生产商进行合作时,要虚心请教农机操作的先进方法,进而在进行农机推广阶段符合现代农业的发展需求。还需重视启发形式的培养,提升操作人员的创新思维,使其在日常的操作阶段可以学到基本的操作方式。现代农机的持续发展与传统农机存在很大的差别,需农机站和农业实际生产有机结合,宣传模式同样自传统的田间走访变成现代媒体的宣传形式。并明确我国为农机工作制定的优惠方案,之后实行对应宣传。宣传时保证传统宣传形式和现代化宣传形式共用,切实结合农机站与实际的农业生产。
2健全后期推广工作体系
2.1后期推广工作的关键性
推广工作需以农民为基础,不可只凭借宣传。使农民真切地体会到农机在进行农业生产时的各项优点。与此同时,农机站在现实的操作中,需和农机生产厂商紧密沟通。农机生产商、农机站、机器保养者以及农民属于农机总体生产阶段的关键构成。其中,农机站起着协调与沟通作用。
2.2后期推广工作的方式
关键词:农机;创新;积极性
中图分类号:F324.3 文献标识码:A
1 适应经济发展,农机创新的重要性
政府对农民购买农机一直都很重视,并为农机技术推广也做了很多工作。农机生产组织部门对新技术的推广,引导农民使用新科技技术有着很重要的作用。所以这些农机生产者和技术人员要走进农民中,不断创新,不断提高农机的科技水平,才能起到很好的带头作用。因为他们的带头使用新型农机产品,所创造的生产能使农民更放心,也会更积极的购买农机,使农业更好的发展下去。让这些农机生产组织积极参加技术培训,使新生产的农机得到更好的市场推广是最重要的。不仅有新技术和新产品,最主要是对农民的技术指导、农机或农产品方面的咨询和农机售后维修等做到实处是对农民的最好保障。
农机发展是离不开科学技术创新。大力发展农机科技创新是对农业的农机化发展的必然要求。农业生产是离不开新技术的。一直以来对农民新技术的推广,才能使优质的农机产品、先进的科学技术走进农村。这些新的农机产品一直都在围绕着农业和农村的经济发展需求,使农机科技创新走向更开拓的领域。农民的农业设施齐全,农业生产全过程都机械化了以后,粮食作物的机械化也会成为高效经济作物的支撑。通过农业机械化的城市还会引领其他都市走向现代化、农机化农业生产。
2 农机创新应该把握的方向
在党委和政府的高度重视农机化的情况下,使农民群众对购买和使用农机的热情变的越来越高。农机发展环境前景很好,农机化的地位和作用也在一直增强。一直以来农机的发展带动了耕耘机收水平不断在增长。农机的广泛应用使农业的综合生产得到了很大的提升,农业从业人员变的越来越少,这更加推进了农机的发展,也更需要农机不断的持续创新来提供新型农机产品的空缺。农机的不断发展使农牧民对农机的需求越来越迫切,对农机的依赖明显增强了。改善农牧民的生产条件,改善农牧民的生活条件等都是农机创新发展的必要职责和使命。
农机的生产创新要围绕着各地区农业产业的结构调整。安全生产的同时,稳定的发展现代化农作物和畜牧养殖的机械化,使新型农机有更好的发展空间。各地区建设农机示范区,各类农机化项目的有效实施,加快新型农机的应用。加强农机的科技创新,提高生产成果,抓好农机科技质量工作,加快对农牧民的农机技术培训和推广。使农机化人才走入农民当中,为农民解决问题,带动农民,为农民服务的基础上才能更快更好的提高农牧业综合生产能力。这样才能促进农牧民的持续增收,使农村的经济发展得到进一步的提高。
抓好农机项目工作是农机持续快速发展的重要手段,也是落实科技发展、科技创新的一种重要措施。对农机项目工作的重视会增强农机部门的奋斗意识,做好项目管理工作,生产出更好的农机产品。研究人员不可能在研究所里就能知道农业生产的需求,更不可能生产出适合农业产业结构的农机产品。必须在科学的决策和围绕农业产业结构调整需求的情况下才能更好的创新。提高农业综合生产能力为目的,党委和政府依据各地区的农业产业结构调整战略,做好项目工作,从而推进农业机械化的发展。尽可能更新各种农业产品的机械化技术,发展更多的特色经济作物,安全和环保为主,使新型农机产品得到更多的认可。需要进一步更新和发展创新的农机。如鱼虾等水产品的养殖机械,畜牧养殖机械,水果种养机械,收获玉米棉花等机械、加工饲料的机械,沼气池清渣等机械和作物追肥的机械等。这些只说明一小部分例子,农机的发展、新技术的培训是对现在农业发展的重要工作。
3 项目应该围绕新技术新科技为主题上报
管理好项目掌握工作的主动性,是每个农机工作者的责任。各类农机的研究项目应该有明确的主攻方向。要推广新农机产品、新技术为目的,立足于科技含量较高、生产所需的项目。依据自身的发展要求和自身的基础来开拓出自己的一片领域,以农机创新为主题,慢慢形成一个有着自主知识产权的高端技术。规范管理农机项目的资金,提高农机化水平,增加我国农民的收入,促进农牧业的发展。农机的科技创新不是对农民的扶贫项目,农机项目的资金是为了引进新技术、研发出新产品、示范并推广新技术而设立的。在农机项目管理时要严格规范的管理项目资金,加强财务监督,杜绝浪费贪污现象的发生。并且项目工作要从项目选定开始为项目做可行性研究准备,对这次项目进行评估,当评估可行时进行项目的有效实施和监督,最后对整个项目完成情况验收评价。在这项目执行时的每个环节都是非常重要的。等项目验收后,研究人员要对项目实施后的成果进行鉴定申报等。这样实质性的进行分析研究后向农牧民推广示范新型农机产品,会更让农民放心,会更加期待新产品的出现。
4 总结
农机化从计划经济走向了市场经济后,农业机械化的发展越来越受到农牧民和社会各界的重视。国家投入的大量购机补贴资金,使农民对农机新技术的期待和需求也提高了。农机新产品的推出和项目的示范,技术人员的走入农村使农民对新农机的期待变的越来越高。农机化的市场也变的越来越宽广了。从而更需要在研究项目的明确主攻方向下,研究出科技含量高及技术领先的产品,提供市场的需求。适应现代化农业发展,创新并科研出新型农机产品是非常必要的。
关键词 国家现代农业示范区;建设;创新措施;特点;四川西充
中图分类号 F320.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)17-0293-01
位于川东北丘区的南充市西充县,紧紧抓住建设国家现代农业示范区机遇,以农业增效和农民增收为目标,以培育壮大特色优势产业为基础,以创新“两统两返”机制为动力,加快形成龙头企业、专业合作社和农民抱团经营格局,努力促进县域农业经济迈上专业化分工、规模化生产、产业化经营和企业化管理的发展道路,成为该县率先建设“中国西部有机食品基地”的重要支撑。
1 创新措施
1.1 土地量化入社,企业统租建园
为统筹实施国家现代农业产业示范区建设,该县切实围绕项目统一规划,加强与基地农户平等协商,实行土地统一量化入股专业合作社、再由企业统一租赁土地,集中打造首批国家级现代农业示范区。目前,仅义兴镇涉及的4个村,由合作社将1 800余农户的352.2 hm2分散土地丈量到户,经农民同意以承包地入股专业合作社,按7 500 元/hm2折资入股,明确其在园区的土地承包经营权,以保障农民的土地承包收益。作为该区域建设的龙头企业百科公司,按稻谷3 750 kg/hm2、小麦3 000 kg/hm2的标准将土地统一租赁,并高标准配套了“田成方、地成块、路相通、渠相连、旱能灌、涝能排”的农业基础设施,以及智能化育苗中心和现代化机械设备,使示范区生产条件得到极大改善。
1.2 龙头市场引领,专合统管生产
在示范区建设中,该县始终以龙头企业为依托,以专业合作组织为纽带,以市场需求为导向,以品牌打造为重点,着力培育高产高效农业产业。在实施程序上,由龙头企业提供生产营销计划,再经合作社统一组织生产[1-2]。百科公司以发展有机蔬菜、莲花茶、香葵鸡、牛奶猪为品牌战略,按有机生产标准引领合作社和农户实行订单生产,企业在精深加工、冷链物流、超市对接、品牌旗舰等方面做好市场营销,合作社在生产标准、产品质量、技术指导、机耕服务、病虫统防等方面加强管理服务,实现分工协作[3]。
1.3 风险基金储备,农民返包创业
该县以“带动农民发展现代农业、带动农民持续稳定增收”为示范区建设的出发点和落脚点。百科公司先期出资100万元建立风险保证金,由合作社、农民代表、公司三方共同监管。在生产经营中,企业一律按照农产品销售纯利润的5%比例提取风险保证金,为农民因自然灾害及不可抗拒因素损失提供补偿,以保障农民在示范区生产“零风险”。为鼓励发展有机农产品,在3年有机转换期内,企业每年给农民3 000元/hm2的租金补贴,引导农民发挥生产经营主动性,积极进园返包土地创业,有效防止了农民因示范区建设而被“挤”出土地。
1.4 保底价格营销,二次返利互赢
为确保农户利益,该县指导龙头企业制定保护价格,回收全部合格产品,并从产品的精深加工和销售利润中提取2个10%的红利,分别返还给返包种植农户和土地流出农户。操作程序上,主要是在企业与合作社、农户签定订单前就确定保底收购价格,让农民心中有数,稳定预期收入。另外,企业对农产品精深加工增值,必须从销售利润中提取2个10%的红利返给农民;其中一个10%的红利返给返包种植的农户和专业合作社,另一个10%的红利返给以土地入股专业合作社的农户,实现企业、合作社、农民三方互利共赢。目前,百科公司在万亩有机供港农业产业园带动6个农民专业合作社、1 800户农户参与发展有机农业,户平均收入可望稳定在3万元以上,较示范区建设前增长300%。
2 特点
西充县探索的“两统两返”机制,从初步实践看,具有“三低、三新、三赢”的主要特点。
2.1 三低
一是农民的生产投入低。入园返包土地租金投入只需3 750元/hm2,公司统一育苗供种只收取成本费,分别比市价低45%和15%,沼液、沼渣等有机肥料由养殖场无偿提供,每车(约4 t)只收取运送到田边地块腐熟池的10元运输成本,机械耕作按油耗、机械磨损收取成本费并在回收农产品中扣除。二是农民的种植风险低。农民按订单生产,公司在种养生产前公布保护收购价格,并全部回收合格产品,如遇不可抗拒灾害性因素造成损失由风险基金补偿[4]。三是农民劳动强度低。园区土地集中整治后,农业机械化水平普遍达到95%,产品直接在田边地头完成销售,不用肩挑背磨的艰苦劳作和起早贪黑的赶集叫卖。
2.2 三新
一是分散农户土地量化入社集中建园模式新,农户以原承包面积入股合作社,土地集中调形整治后重新划界确权颁证,使农户的家庭承包土地由零星分散变为集中成块,保护农民土地承包权益;同时,将政府性投入所形成的农业资产由合作社承接产权,按公积公益金份额分别量化到以土地入社农户账户,最大限度地保障农民利益。二是风险基金储备和农民返包创业方式新,既有效防范农民生产经营风险,又切实避免农民“出工不出力”现象,让农民进一步成为农业生产的主人。三是租金保底与盈余分红加生产收益机制新。该区域以前纯农业户收入主要是种植粮食、经济作物和养殖副业的收入,人均年纯收入2 000~5 000元不等。通过示范区建设和土地集中流转,少数非进园返包生产的农户,收入构成为土地租金(6 750元/hm2)+公司10%红利返还+打工收入(年人均7 500元左右);多数返包创业的农户,收入构成为租金补偿(3 000元/hm2)+公司20%红利返还+生产收益,如种植菜心年产量可达67.5 t/hm2,最低保护价为2元/kg,纯收益达12万元/hm2,一般家庭有1~2个劳动力可返包2 000.0~3 333.3 m2土地,年纯收入3万元左右。
2.3 三赢
为推进示范区建设所需,该县为“龙头企业+合作社+农户”的整村土地流转经营机制创新作出新的积极探索。专业合作社以组织规模生产、增加收益为主,农户以生产收益和企业返利分红及土地入股分红为长效收益,企业主要在有机农产品精深加工增值和销售环节实现利润,三方互利共赢。
3 参考文献
[1] 湖北强力打造“中国农谷”创建现代农业示范区[J].中国产业经济动态,2012(8):14-17.
[2] 喻文,武宜启.宿州市埇桥区:着力打造国家现代农业示范区[J].中国食品,2012(8):70-71.
关键词:农业技术创新;农业现代化;格兰杰检验
中图分类号:F303.2文献标识码:C文章编号:0439-8114(2011)15-3207-04
Research on Relationship between Agricultural Technology Innovation and Agricultural Modernization
SU Gui-hong1,FU Xin-hong2
(1. Economy and Management Department, Jilin Agricultural Science and Technology College, Jilin 132101, Jilin,China;
2. Economy and Management Department, Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014, Sichuan, China)
Abstract: Based on time series data(1985~2007), an empirical research on relationship between agricultural technology innovation and agricultural modernization in China was carried out. Results showed that there was an interactive relationship between technological innovation and agricultural modernization; Agricultural technology innovation played a vital role in agricultural production development and ecological improvement; People's better living standard and ecological improvement, in turn, boosted agricultural technology innovation. To guarantee the benign cycle, suggestions were put forward such as technology progress orientated agricultural modernization construction road, low-carbon economic development and encouragement mechanism of new technology extension.
Key words: agricultural technology innovation; agricultural modernization; granger causality
农业技术创新是一个经济、技术和社会的概念,而农业现代化是一个动态性、时代性和综合性的概念。农业技术创新与农业现代化应存在互动发展的关系:一方面,传统农业向现代农业转化的过程离不开农业技术创新的保障和支持――农业现代化的实现需要用现代工业装备农业,用现代科学技术改造农业,用现代管理方法管理农业,用现代科学文化知识提高农民素质,建立高产优质高效农业生产体系。另一方面,农业现代化的实现又为农业技术创新提供了研发投入的保障和成果转化的平台。本文运用实证方法来验证这种关系的存在具有重要的意义。
1文献回顾
目前,我国学者已对农业技术创新与农业现代化进行了大量研究。董晓亮等[1]分析了WTO框架下我国农业技术创新的影响因素;黄钢等[2]指出,提升我国农业科技企业技术创新能力的关键路径是实施农业科技价值链创新管理,走中国特色的自主创新道路;姜鑫[3]对速水-拉坦理论进行实证检验,结果显示,我国农业技术进步应该以生物和化学技术进步为侧重点,通过农业技术变革推进我国现代农业的发展;宋磊等[4]对农民收入和农业现代化的关系进行了深入研究,指出农业现代化的进程影响农民收入的增长,农民收入的增长也明显影响了农业现代化的进程,两者互为因果关系,存在着动态均衡关系;宋燕平等[5]利用实证分析了农民素质与农业技术创新的关系,指出农民受教育程度与产出效益成正比,农民的素质与农业技术的扩散关系密切,我国农民素质低制约了农业技术创新;李录堂等[6]探讨了农业生产率与农业现代化之间的逻辑关系;郑林[7]从现代化的视角提出农业技术创新体系三元结构理论,并用它分析近代中国农业科技发展与社会政治经济变迁之间的关系。翟虎渠[8]提出我国发展现代农业的战略重点应实现从资源依赖型向技术驱动型的根本转变。鉴于农业技术创新在建设现代农业的历史进程中的重要作用,本文运用格兰杰因果关系检验模型对农业技术创新与农业现代化之间的互动关系进行了实证研究。
2研究假说与理论模型
2.1研究假说
农业技术创新和农业现代化并非两个完全独立的体系,而是相互交织、相互作用的经济活动过程。下面提出两种假说。假说一:农业技术创新程度影响农业现代化的进程和水平。假定农业技术创新程度越高,范围越广,越能促进农业现代化水平的提高。假说二:农业现代化水平的高低影响农业技术创新的程度。假定农业现代化水平越高,越能促进农业技术的创新。
2.2理论模型
本文将用生产、生活和生态3个层面5个指标来反映农业现代化水平。本文的基本模型设定如下:Y=F(X)。其中Y为农业现代化指标,X为农业科技创新指标。
3实证研究
3.1数据来源与指标选取
本研究采用1985~2007年全国总指标的时间序列数据进行实证分析,如无特别说明,本研究所使用的数据均来自1986~2008年《中国农业统计年鉴》及1985~2007年《国家知识产权局统计年报》。考虑到数据的均衡性,本研究所选取的指标均为产出指标。由于目前国内学者并未对农业技术创新和农业现代化形成统一的指标体系,在借鉴前人研究成果的基础上,结合数据的可获得性,本研究采用国家知识产权局IPC大类的分类统计表中的A01类(农林牧渔)的国内发明、实用新型专利授权数指标(ZL)作为农业技术创新指标。农业现代化是一个动态性和综合性的概念,如果用单一指标衡量农业现代化水平有违科学性原则,本研究基于生产、生活和生态3个层面,选取人均粮食产量(LS)、人均肉蛋奶产量(XQ)、农村人均纯收入(CSR)、森林覆盖率(FGL)和自然灾害成灾率(CZL)5个指标反映农业现代化水平。其中生产层面通过人均粮食产量和人均肉蛋奶产量两个指标反映;生活层面通过农村居民人均纯收入指标反映;而生态层面通过森林覆盖率和自然灾害成灾率指标反映。
人均粮食产量(LS):是指全国总人口平均占有的稻谷、小麦、玉米、高粱、粟及薯类和豆类的产量。人均粮食产量能更真实地反映农业生产的水平。
人均肉蛋奶产量(XQ):是指富裕的生活离不开肉蛋奶的消费,因此该指标也反映农业生产的水平。
农民人均纯收入(CSR):指的是按农村人口平均的,农村居民当年从各个来源渠道获得的总收入相应地扣除获得收入所发生的费用后的收入。反映的是一个国家或地区农村居民收入的平均水平。为消除通货膨胀因素影响,将农村居民纯收入按1985年不变价格计算指数,用P表示。具体如表1所示。
森林覆盖率(FGL):森林覆盖率是指一个国家或地区森林面积占土地面积的百分比,是反映一个国家或地区森林面积占有情况或森林资源丰富程度及实现绿化程度的指标,又是衡量农业现代化水平的重要依据之一。
自然灾害成灾率(CZL):用成灾面积占受灾面积的比重来表示。若该指标是负向指标,则指标值越高,说明生态环境越差,越影响到农业现代化的水平。
3.2单位根检验
为了消除趋势影响,将所有指标取对数,分别表示为LNZL、LNLS、LNXQ、LNSR、LNFGL和LNCZL[9,10]。从图1趋势来看,反映农业现代化水平的指标LNLS、LNXQ、LNSR、LNCZL、LNFGL与农业技术创新指标LNZL之间并未呈现出明显的平稳趋势,需要用单位根检验法来确定它们的平稳性。
本文采用Dickey-Fuller的ADF检验方法,对LNZL、LNLS、LNXQ、LNSR、LNFGL、LNCZL及其差分变量进行平稳性检验,结果如表2。
由表2可知,虽然时间序列变量LNZL、LNLS、LNXQ、LNSR、LNFGL、LNCZL是非平稳的,但其差分变量DLNZL(1)、DLNLS(2)、DLNXQ(2)、DLNSR(2)、DLNFGL(2)和DLNCZL(2)是平稳序列。
3.3协整检验
本文运用Johansen协整检验法对1985~2007年我国农业现代化各指标和农业技术创新指标的协整关系进行检验,结果如表3所示。表3结果表明,在5%的显著水平下,5组数据的第一行均显示似然比统计量大于5%的临界值,表明第一种假设不成立,即存在协整关系。从第二行可以看出,似然比统计量均小于5%的临界值,表明在5%的显著水平下原假设成立,即有一个协整关系。
3.4格兰杰因果关系检验
该研究采用格兰杰因果关系检验法,对我国农业现代化和农业技术创新的因果关系进行检验,结果见表4。表4表明,LNZL是LNCZL和LNLS的格兰杰原因;LNFGL和LNSR是LNZL的格兰杰原因;而LNXQ与LNZL之间互不影响,不存在因果关系。
实证结果分析:①由于自然灾害成灾率是个负向指标,LNZL是LNCZL的格兰杰原因表明,加强农业技术创新可降低自然灾害的发生,或者说较高的自然灾害成灾率是由于农业技术创新水平较低所致。另一方面,LNZL是LNLS的格兰杰原因表明,农业技术创新可以通过改良种质资源、改进栽培技术、提高单产等途径促进农业生产水平的提高。②LNSR是LNZL的格兰杰原因表明,农民收入水平提高可以鼓励其购买优质良种和获得先进的种植技术,而LNFGL是LNZL的格兰杰原因表明,森林覆盖率的提高可以改善生态环境,从而促进先进技术的应用和扩散。③LNXQ与LNZL之间不存在因果关系。
4结论及政策性建议
通过分析,本研究得出如下结论:第一,加强农业技术创新可以提高农业现代化水平,加速农业现代化进程,主要表现在农业技术创新对生产和生态具有促进作用。第二,提高农业现代化水平可以促进农业技术创新,主要通过生活和生态两个方面表现。第三,农业技术创新与农业现代化之间存在着良性的互动关系。
结合研究结论,提出以下建议措施:第一,加大研发先进的农业科学技术的力度,开发适合中国特色发展阶段的实用技术,尽快把农业现代化建设转移到主要依靠科技进步的轨道上来。第二,发展低碳经济,合理利用自然资源和保护生态环境,发展循环农业,兼顾经济效益、社会效益和生态效益。第三,建立农业新技术供给者、需求者以及应用新技术的农产品价值的实现者之间共同利益的纽带,创造各种条件激发农民对新技术的需求。
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坚持把改革创新作为农业现代化建设的根本动力,以改革创新破除体制机制障碍,加快构建新型农业经营体系。江苏的农业农村改革一直走在全国前列,但随着工业化、城镇化进程的加快,“谁来种地”、“怎么种地”等问题也日益突出,迫切需要加大改革创新力度,全面推进一批中央和省委、省政府有要求的改革,积极推动一批部省级农业农村改革试点,探索研究一批长远的改革举措,加快推进农业现代化和城乡一体化进程。加快推进土地承包经营权确权登记颁证。在原有的基础上,扩大确权登记颁证试点,2014年,每市选择一个县(市、区)整县推进,每县(市、区)选择一个乡镇整乡镇推进,海门、高邮等部级试点县整县完成登记,力争用三年时间基本完成农村土地承包经营权确权登记颁证工作。采取先易后难、简便易行、农民认可的方法,确权尽可能做到确地,对承包地四至不清、地貌变动大、人均面积少、已集中规模流转并完成土地股份合作制改革的个别地方,可确股确权不确地,但须按程序报批。培育和选择好新型经营主体。优先培育以当地农户为主的新型经营主体,扶持鼓励土地向种田能手、职业农民适度集中,成为家庭农场;扶持鼓励以家庭农场为成员组建或改造农民专业合作社;扶持鼓励农民合作社组建联合社,发展农产品加工、贮运、销售,让农民分享全产业链利益。引导专业大户、家庭农场、农民合作社、农业龙头企业、社会化服务机构等各类主体各展所长,融合发展。大力发展以农户为主体的适度规模经营。以农户为主体的适度规模经营保留了家庭承包经营的内核,具有集约化、专业化生产的优势,是农户家庭承包经营的升级版。发展规模经营特别是土地规模经营,必须坚持以农民为主体,以大多数农民增收为前提,与经济社会发展阶段相契合。江苏土地流转和规模经营起步早、发展快,工商资本进入农业也早于全国,面广量大,必须进一步加强引导,明确导向,把握好规模经营的度。根据测算,现阶段,江苏省农户粮作家庭经营的最适规模为120亩左右,专业大户、家庭农场土地经营规模一般不宜超过300亩。经营这个规模,农户一年的农业收入可基本达到当地城镇居民收入水平。省里将完善省级财政支持土地规模流转项目扶持政策,重点补助适度规模经营。加快推进农村产权交易市场建设。农村产权交易市场是实现农民财产权利市场化的重要“通道”。鼓励有条件的地方加快建立农村产权交易市场,县级建立农村产权交易市场,乡镇设立交易服务平台,积极引导农村土地承包经营权、集体资产资源使用权、农业科技成果等农村各类产权进场交易。科学制定产权交易管理、交易规则、登记鉴证、动态报价、转让拍卖、网络竞价、资金结算、收费管理等一系列制度和办法,推动产权交易公开、公正、规范运行。
坚持把稳定粮食等重要农产品生产和确保质量安全作为农业现代化建设的首要目标,种好江苏“责任田”,确保供需平衡、口粮自给。中央强调,“我们的饭碗一定要牢牢端在自己手上”,并把保障农产品质量安全放到考验执政能力的重要位置。江苏省委、省政府确立“供需平衡、口粮自给”的粮食生产底线,提出要严守农产品质量安全防线。贯彻这些新部署、新要求,必须把重要农产品稳产、提质、保供摆在更突出的位置,全力抓好米袋子、菜篮子。稳定发展粮食生产。突出“一稳、二扩、三提高”,即稳定面积,扩大旱改水、机插秧面积,提高质量、效益、规模,多打粮、打好粮。深入推进高产增效创建,大力推广粮食周年增产、技术集成创新增产、规模经营增产等模式,推动良种良法相配套、农机农艺相融合,着力打造一批 “亩产吨粮县”,全年粮食面积稳定在8000万亩左右,粮食总产680亿斤左右。转变“菜篮子”产品生产方式。加快实施绿色蔬菜基地建设行动计划,强化永久性蔬菜基地建设,推进蔬菜生产设施升级优化,全年新建150万亩常年菜地。大力发展畜禽标准化规模养殖,加强畜禽主产县生产能力建设,苏南主销区要稳定提高主要畜产品自给率。加强动物疫病防控,特别是动物H7N9禽流感防控,确保不发生区域性重大动物疫情。守好农产品质量安全防线。严把“产”和“管”两个关口,生产上突出标准化,严格管制乱用、滥用农业投入品,引导发展标准化、清洁化生产,从源头上确保农产品质量安全。管理上加大监管与执法力度,增加农产品质量监测频次,及时查处违法违规案件,强化“检打联动”,确保不发生重大农产品质量安全事件。加强畜禽屠宰监管,严格规范产地检疫和屠宰检疫。加快推进动物无害化收集处理体系建设,健全动物无害化处理机制。
坚持把强化科技与人才作为关键支撑,依靠科技进步和创新驱动,不断提高农业发展质量和效益。2013年,全省高效设施农业面积占比15.2%,农业综合机械化水平达78%,农业科技进步贡献率全国领先,但仍有很大的提升空间。必须充分发挥江苏科教和人才优势,以内涵发展提升产业,给现代农业插上科技的翅膀。突出现代种业发展。加快推进基础性、公益性研究和商业化育种分离,确立企业品种创新主体地位。坚持品种审定面向企业的导向,推动科研院所与所办种业企业分开,建立企业为主体、市场为导向、产学研结合的商业化育种体系。全面开展打击侵犯品种权和制售假劣种子专项行动,完善品种退出办法,突出推广主体品种,逐步实现一乡1品种或一县1~2个主体品种,改变品种“多乱杂”局面。突出农技推广服务。一方面,加大农业科技创新力度,抢占现代农业发展制高点;另一方面,加快科技成果转化应用,站稳强农富民落脚点。攻关突破一批制约现代农业发展的关键技术,新建一批农业科技综合示范基地,推行“首席专家+创新团队+推广单位+示范户”模式,推进专家技术转化为农民技术、专家产量转化为农民产量,促进科技与产业融合、专家与村社对接。突出农业信息化。更大力度推进农业生产经营信息化,积极发展精准农业、智能农业,开展农业物联网技术集成组装与试验示范,扩大精准监测控制、智能化养殖、农产品质量可追溯等技术的示范应用。完善“12316”惠农短信平台、村级综合信息服务平台、农产品电子商务平台等功能,提升为农信息服务的能力。突出职业农民培育。培育新型职业农民就是培育“三农”事业的未来。把培育职业农民作为解决“谁来种地”问题的基础性工作来抓,以职业农民培育、创业培训为重点,开展多层次、多渠道、多形式培训。开展省级新型职业农民培育试点,争取每市一个部级试点县。
坚持把促进农民增收作为农业现代化建设的中心任务,扎实推进农民收入倍增计划,努力增加农民创业收入和财产性收入。2013年,全省农民人均纯收入增长11.4%,达到13598元,增幅连续四年超过城镇居民,城乡居民收入比缩小为2.39:1。要继续保持这种态势,就必须把促进农民增收作为中心任务,在稳住增收基本面的同时,更加突出低收入农户群体增收,更加突出就业创业增加收入,更加突出通过改革增加收入。支持低收入农户发展高效农业。农民增收既要看“平均数”,更要重视“最低数”。六个重点片区和黄河故道地区既是农民收入“低洼区”、农村面貌最需改善的地区,同时,也是增产增效增收潜力最大的地区。把经济薄弱地区和低收入群体作为财政支农项目实施的重点,大力发展“一村一品、一乡一业”,扶持建设农产品加工集中区、农业产业化示范基地,完善农业龙头企业、合作社项目扶持分享机制,促进农业增效、产品增值、农民增收。鼓励和扶持农民创业就业。2012年,江苏农民收入比浙江低2350元,其中,非农经营收入就相差1234元。与浙江相比,主要差距在创业,增长潜力也在创业。总结推广沭阳农民创业、睢宁沙集电子商务、昆山家庭农场等典型经验,开展农民创业培训,建设农民创业服务平台,对农民创业给予资金补助,在用地用电用水、税收等方面给予优惠,扶持农民创业。依靠改革拓宽财产性收入渠道。积极探索农村资源资产化、资产资本化、资本股份化的有效实现形式,有效保护和扩大农民财产权益,拓宽农民财产性收入增长渠道。扎实推进农村集体产权股份合作制改革,变农民为“股民”,努力增加农民财产性收入,让农民群众分享村级集体经济发展成果。