第六章 农业科学技术 主要内容 1.农业科学技术的基本概念和功能。 2.农业科学的基本体系和原理。 3.农业技术的基本特点和基本知识。 4.农业技术推广的基本概念。 5.农业教育的地位和作用、我国的农业教育体系概况。 6.节水农业新技术简介。 7.保护性耕作新技术简介。 基本要求 1.掌握农业科学、农业技术的基本概念，认识农业科技的社会功能。 2.理解农业科学的基本原理，熟悉农业科学的基本体系。 3.了解农业技术的基本特点，熟悉常规技术和当前农业新技术的基本知识。 4.掌握农业技术推广的概念，了解农业技术推广工作的基本内容。 5.认识农业教育的重要性，熟悉我国当前农业教育的基本体系和概况。 第一节农业科学技术概论 一、什么是农业科学技术 (一)定义 “科学”(science),是关于自然、社会和思维的知识体系。其任务是揭示事物发展的客观规律、探 求客观真理，作为人们改造世界的指南。其包括自然科学和社会科学两大类（辞海）。 “技术”(technology),是指人类在利用和改造自然的生产过程中的工艺。所谓工艺，一般指操作 方法、劳动技艺、作业程序、组织形式等（辞海）。它的任务是改造世界、促进生产发展。严格讲“技 术”与“物质”不同，技术不包括物质。但是，社会上流行泛义的“技术”，还将技术物化了的物质装 备包括在内。 “科技贡献率”，指的是与物质相对而言。科学技术对国民经济增长的贡献多少，即在总产值增长 率中扣去物质费用增长率。一般发展中国家科技贡献率为20%~30%，物质投人贡献率为70%~80%： 发达国家由于物质投人基础已较雄厚，在原有物质投人的基础之上进一步再增加物质投入，新增部分的 贡献率就会减少，而科技贡献率则上升到70%~80%。 (二)科学和技术的联系与区别 科学是发现，是认识世界，它是技术创新的基础，为技术创新提供了可能：技术是发明，是改造世 界，是在科学发现的基础之上使可能变成事实。例如，李比希的矿质营养学说，是一种科学发现，它为 化肥工艺奠定了理论基础，而以后发明的制造氮肥的工艺，是一种技术发明。两者的有机结合，推动化 肥工业与农业的大发展。 (三)农业科学技术和教育 “农业科学”，是探索农业生产的自然规律和经济管理的应用科学。“农业技术”，是指农业生产经 营管理中的工艺、方法和技能。“农业科技”是农业科学和农业技术的合称。农业科技是科学技术的分 支之一，它具有科学技术的一切属性，但也带有自己农业科技的特点，即季节性、地域性、多变性、生
物性等。 “农业教育”是培养掌握农业科学技术人才的摇篮，是科学技术的载体与源泉。有了人才，才可能 产生、体现、创新农业科学技术。 二、农业科技进步的进程与动力 (一)进程 农业是人类与自然斗争、争取生存和改善生活的实际活动，农业科学技术则是人类从事农业生产活 动中认识并改造自然的重要手段。社会经济与人类需求的发展促进了科学技术的产生与发展。因此，有 了人类的生产活动以来，就开始了科学技术的产生与发展，它经历了漫长的发展过程：由檬俄的萌芽状 态到逐步趋于成熟、由简单到复杂、由低级到高级、由经验型古代科学到实验性现代科学。世界上农业 科学技术发展大致经历四个阶段： 1.原始型农业科技。距今1万年左右，即新石器时代的初期，人类在初步认识自然和动植物活动 规律的基础之上，开始学会了栽培植物和驯化动物的工艺。从关心作物生长中积累了从种到收的一些科 学知识，逐渐产生了原始的气象、天文、测量和数学等学科的萌芽。例如，战国时期出现的历史文献《吕 氏春秋》（公元前770~前221年）中已记述了土地利用的原则：“凡耕之大方，力者欲柔，柔者欲力： 息者欲劳，劳者欲息：棘者欲肥，肥者欲棘：急者欲缓，缓者欲急：湿者欲燥，燥者欲湿。”这些2000 多年前对农作现象和规律的认识一直到今天仍是适用的。 2.经验型农业科技。自人类发现了铁和铁的特性，发明了制铁工艺并物化为铁犁，农业就进人了 以铁犁和牛耕为特征的传统农业阶段。在这漫长的时期中，人类通过生产实践活动积累了许多经验，在 此基础上产生了一些与传统农业相适应的经验型农业科学与技术。主要集中在土壤耕作技术、间套复种 和轮作技术、播种技术、灌溉技术、施肥技术、饲养技术等方面，欧洲则在二回制（谷物一休闲）、三 圃制（冬谷一春谷一休闲）方面有所进展。我国的经验型农业科技给人类留下了宝贵的财富，有关农业 著作有500多种，最著名的是公元4~6世纪出现的《齐民要术》，它记载了有关选种、耕作保墒、轮作、 农田水利、施肥、蔬菜和果树栽培、畜禽饲养、农产品加工与储藏等多种技术，也提出了“顺天时，量 地利，则用力少而成功多，任情返道，劳而无获”等朴素的科学道理。 3.实验型农业科技。从17世纪开始，近代实验型农业科技在欧洲兴起。德国农学家泰厄最早提出 以实验为手段进行农业研究，1809一1813年出版《合理的农业原理》，提倡改良的四圃制（春谷一块茎 块根作物一冬谷一三叶草)：1840年李比希发表了《有机化学在农业和生理学上的应用》，提出了影响 深远的“矿质营养学说”：1838年劳斯(1814~1900)成立了世界上第一个农业试验站，即闻名于世的 英国的洛桑试验站，布森高(1802~1887)建立了第一个农业实验室；1845年成立了皇家农学院；1859 年达尔文发表《物种起源》。这些活动奠定了近代实验型农业科技的基础。 20世纪以来，实验型农业科技在许多领域取得重要进展，如杂交育种技术（矮秆小麦、矮秆水稻、 杂交玉米)、高产栽培技术、平衡施肥技术、节水技术、病虫害综合防治技术、多熟种植技术、胚胎移 植技术、人工授精技术、配合饲料技术、农机设计与制造技术等。 4.前瞻型农业科技。随着社会经济和科学技术的不断发展，农业科技也将向纵深发展。 ·高新科技迅速发展。近些年来，计算机技术、转基因技术、智能技术、新材料工艺等异军突起， 今后将进一步应用于农业生产领域，并与常规技术相结合，促使农业生产力有新的突破。人类期望着能 在不久的将来，在光合作用效率（例如，将C4作物基因转移到C3作物上）、禾本科作物固氮效率、 植物水分蒸腾效率、能量转换效率等方面有重大突破，粮食产量能成倍增长。 ·宏观与微观的结合。随着科学技术的发展，学科的分工越来越细越深人，越向微观方面发展。在 此同时，由于农业生产研究开发的对象大都是多元素组成的综合体，因此，在深人微观领域的同时，急 需加强宏观领域的研究。卫星升天就是宏观、综合、协作攻关的结果。在农业上，有许多宏观领域有待 加强，如超高产综合农业技术、农业和农村现代化规律、高产优质资源节约型农作制、农业区域开发、 城乡协调发展等
·跨学科农业科技领域的扩展。在农业社会里，科学技术的中心是农业科技，但在现代工业与信息 社会里，农业科技不再处于科技的中心地位，工业、能源、军事、信息、医学、环境保护、生物、智能 技术、遥感技术、克隆技术等科技领域不断扩展。在这种情况下，除了努力发展农业自己的科技外，要 充分吸收利用其他科学技术领域的成就，以加速跨学科农业科技的发展，如防治荒漠化综合技术、再生 能源在农业上的应用、精确农业技术等。 (二)科技进步的原动力和条件 从以上农业科技进步的历程可以看出，科学技术的发展有其自身的规律，必须有一定的物质和文化 的基础。 1.经济发展对科技的需求并为科技发展提供物质基础。经济发展的总体水平决定了科技的水平及 其内容。有人曾提出“中国农业科技要率先进入国际先进行列”，愿望良好但难以实现。为什么在古代 没有发明计算机？一是古代的生产水平不需要计算机去迅速计算复杂的事物，二是不存在制造计算机的 物质基础和科技基础，三是科技发展需要大量投入，古代的经济水平无力承担。在经济发展的同时，人 类的生活在不断改善并对农产品提出各种新的要求，因而促进了农业科技的发展。 2.科学技术本身的基础。为什么中国近代缺少重大的科学发现与技术发明？为什么近代中国内地 没有出现世界级的大科学家？除了经济基础以外，文化、科学基础的薄弱是一个重要的原因。明清以来， 闭关自守，中国文明从先进走向衰落，现代实验型科技水平大大落后于欧美各国，理性思维缺乏，科技 体制滞后，因而缺少科技的创新。 3.人才与教育基础。人才是先进科学技术的载体，有了人才就有了科技创新之源，人才与教育的 滞后延缓了农业科学技术的发展。 4.社会基础。科技和教育体制、组织、社会风气与学术民主等在一定程度上促进或制约了农业科 技的创新。一个社会稳定、官民和谐、学术能自由交流、民主讨论、百家争鸣的法制社会，将促进科学 技术的创新与发展：一个贪污腐败、官僚体制、缺乏民主、自我封闭、万马齐暗的社会，将难以锤炼出 经得起考验的科技创新；相反，还可能制造出一些虚假的“成果”。例如，前苏联曾实行学术专制，两 个“红色科学家”院士，一个是李森科反对遗传科学、一个是威廉士反对化学肥料，使前苏联的农业科 学与农业生产落后于世界一二十年，教训是深刻的。 三、农业科技的功能 无论是国民经济整体还是工农业的进步，都是在人的积极作用下，物质投人和科技进步两者共同作 用的结果。社会的生产是物质生产，也是以物质（生产资料、要素、生产工具）作为基础。没有计算机 就不会有互联网，而互联网的发明又推动社会生产力的发展。科技与物质的有机结合，大大促进了农业 生产力，成为农业生产的推动力与先导。 (一)促进农业生产力功能 农业科技的首要功能是促进农业生产力的提高。所谓“农业生产力”(agricultural productivity)是 指农业劳动者利用劳动工具与劳动对象（土地等）在一定时间内的农业生产能力，以生产量表示之。农 业生产的根本任务是不断提高生产能力以满足人类发展的需要，农业科技（工艺、方法、技能）一旦与 物质相结合，就起了促进或提高生产力的重要作用，它表现在两个层面：一是将新工艺、新方法予以物 化从而促进生产力，如利用配方施肥工艺物化为配合肥料、利用机械设计新工艺物化为高效拖拉机或免 耕播种机等，因而促进了作物生产力或生产效率的提高。二是直接利用未物化的新工艺促进生产力，如 一个良好的计算机程序可以促使成本降低、产量提高，多熟种植工艺可大幅度增加作物的年产量。 近代实验型农业科技的发展对提高生产力起了十分显著的作用，如美国的玉米生产在1876~1936 年的60年期间，单产一直在1.5t/hm左右徘徊，而到20世纪后期单产猛增至7.5thm2,这主要是先 进工艺（杂交技术和化肥制造技术）和物化工艺（杂交玉米种子和化肥）共同作用的结果。中国粮食单 产1949年平均为1029kghm2,到2000年达4261kghm2,增加了3倍多，其原因也是农业科技加物 质（肥、水、种子等）的协同作用
（二)经济功能 农业科技的经济功能也是巨大的，它可节约成本、增加产值、提高劳动生产率，从而增加农民获企 业的经济收益。美国在第二次世界大战前每个农业劳动力生产的谷物可以养活11个人，目前，每个农 业劳动力可生产14万kg谷物，能养活90~100人。在20世纪30年代，美国从饲养一头小牛到500kg 时屠宰需要2.5年，而现今只要1年就够了。 (三)社会功能 ·增产粮食和其他动植物产品，以适应人口增长、经济发展和生活改善的需要。引进或发明新动植 物品种、农产品品种、提高农产品质量，以满足人们不断增长的多种需要。 ·保证国家粮食安全与社会稳定，保护自然资源与环境。 ·促进农业和农村现代化和可持续发展。 四、新中国农业科技的发展 历史上，中国在传统经验型农业科技方面曾辉煌一时，但实验型农业科技起步较晚，远远落后于世 界水平。1949年以来，中国加快了农业科技发展的步伐，农业科学、农业技术、农业教育都有了很大 的发展，以传统学科为体系的农业科学研究网和学科体系已基本形成。半个世纪以来，中国粮食总产由 1952年的1.6亿吨增加到2000年的4.6亿吨，经济作物、畜禽渔林各业全面发展，农业科技起了重要 的作用。其中，贡献最大的是：耕作制度改革、3一5次大面积新品种的更换、高产集约栽培技术、灌 溉与化肥使用技术、设施园艺、畜禽鱼饲养技术等。 当前，中国农业科技与世界的差距正在缩小。据研究，我国常规农业学科与世界先进的差距一般在 10年上下，有的如杂交水稻技术、多熟种植技术、中兽医技术等项日还处于世界的前列：涉及信息技 术、生物工程技术、自动控制等高新技术，则落后在20年以上，尤其是跨学科的宏观性、软科学性、 基础性、系统性的项目落后的更多。据官方统计，当前中国的农业科技进步贡献率已达40%一45%， 但据邓宗兵等研究，如果扣去管理部分的贡献（如由人民公社转为家庭承包制、计划经济转为市场经济）， 1980一1999年期间的真正农业科技贡献率为22.3%。此外，农业科技成果转化率也很低，只有30%。 这种“两低”现象是与科技管理体制、政策、学术民主与学术腐败等问题相联系的，必须大力予以改革， 以达到自主创新、科教兴国的目的。 第二节农业科学 农业有没有科学？西方农学界曾有一句名言：“Agronomy-一not a sciencebut an art'”,意思是农学不 是科学而是一种技术。后来，人们发现，农业不但有它的科学理论、规律、原理，而且是一门很深奥的 科学。当前，国内外在农业科学方面有许多误区，也有不少问题存在着争论，这正好说明农业科学的复 杂性与重要性。学习农业，首先要学习有关农业的基本理论、规律、法则等科学道理。 一、农业科学的若干误区 我国民间有一个谚语：“人在福中不知福”，当你受苦受难的时候才会体会到幸福的可贵。学习科学 也是一样，只有正向思维与反向思维相结合时，才会渐渐引向深入。本书的阐述大都是正面的讲解，而 在这一节中，试着首先从反面人手，摆出一些平日常见常闻的农业科学的误区，供大家思考和讨论，例 如： ·有人认为生物不是进化演变产生的，而是某种冥冥智能者创造出来的。 ·有人认为自然界的一切都是美好的，人工的东西都是丑陋的，人类改造自然的口号是极“左”思 潮的反映。 ·有人认为人类开垦荒地、治理山河、修建水电站等都是破坏“原生态”、破坏环境的行动。 ·有人认为随着人口与资源矛盾的激化，未来农业的前景是：天人合一、自然神圣、实现资源零消 耗、经济零增长：回归古代农业模式，实现能量原教旨主义与清教徒式的生活，低投入、不投入、低产
出、低消费：实行“生态农业”、“有机农业”、“素食农业”、“自然农业”、“无为农业”。 ·反对农业现代化，“反对中国提出的高产优质高效农业的方针，因为高产高效必然导致资源环境 的恶化”。 ·提出“中国农业一靠政策二靠科学”（不要投入）。 ·反对农业市场化，主张计划经济为主。 ·反对农业商品化，主张自给自足的小农农作方式。 ·反对农业集约化，提倡粗放化。 ·反对良种、化肥、灌溉、农药等绿色革命的四大技术支柱。认为它们都是导致不可持续发展的病 根。 ·认为人可以不吃饭而长期生存，庄稼可以无肥料无营养生长，提倡无肥料、无耕作、无农药、无 除草的“四无农业”。 ·认为“化肥是毒药、是麻醉剂”，“我国化肥的利用率只有30%”。 ·提出“粮多—猪多一肥多一粮更多”。 ·认为“随着经济与生活的改善，人们吃肉蛋奶增多而吃粮食减少，因而今后粮食的需求会越来越 少”。 ·认为“随着农业生产条件的改善，单位面积产量的增加是无限的”。 ·认为“随着投入的增加，报酬必然递减”。 ·设想十来米高的三北防护林可以挡住来自西伯利亚几千米厚的寒风。 ·主张“森林是我国的主要生态屏障”，“半干旱草原地区退耕应以林为主”。 ·主张无水的荒漠可以植树造林绿化。 ·有人竞从恐龙蛋化石中发现了DNA。 以上这些例子，都不是小孩子或智力障碍者讲的，其中大部分都是名人名言，有些还是世界级、国 家级名人、院士、教授级“科学家”的言论，这充分说明了学习科学的艰巨性与复杂性。咋一看，这些 言论不无道理，或者有的还是公认的“真理”，但从科学性上仔细“解剖”以后，你会发现，究竞哪些 是真理或部分真理，哪些是误区或部分有误，究竞哪些是真科学或伪科学。近些年，在中国的网站上展 开了关于伪科学、伪环保、伪学者的讨论是很有意义的。有比较、有思考，才会将学习引向深入。在这 里，对这些“误区”不作结论或回答，以便进一步引起读者和学员的思考与讨论，有关问题可参考本书 的各个章节内容或其他参考资料。 二、农业科学的重要意义 农业科学是研究农业生产经营理论与实践的科学，是自然科学和社会科学逐步向农业领域渗透、移 植和交融的结果。农业本身的复杂性和重要性决定了农业科学的复杂性和重要性。 （一)农业科学的复杂性 一位日本科学家曾讲，农业科学是最高层次的科学，这话有一定的道理。原因是：农业科学涉及面 广、深厚、多变，参与因子又太多。当前，系统工程在一些非农业领域的应用是很成功的，但在农业上 难度大，现有的一些数学模型能成功地应用于实践的尚少。它的复杂性体现了农业生产的特性，主要表 现在：①农业的多目标性决定了农业科学多目标性：②涉及因子十分复杂，是自然科学与社会科学的复 合：③由于农业生产对气候条件的强大依赖型，决定了农业科学在空间时间上的多变性：④与工业科学 不同，它的对象是动植物活体。 (二)农业科学的重要性 理论指导实践，农业科学的理论、规律、法则等是指导农业生产与经营实践的指南，它对农业生产 与经营具有举足轻重的重要意义： ·直接指导农业生产与经营发展的方向与道路，从而引导农业和农村走向现代化。从以上举出的农 业科学误区案例中可以看到，许多问题都涉及农业发展的方向与重大战略，要解决这些问题必须从农业
科学的基本原理和规律出发。 ·为发明新技术工艺并将工艺物化为新工具、新材料奠定基础，从而促进农业生产力的发展。例如， 病虫害的防治工艺必须建立在发现病虫的发生、发展和流行的规律基础之上。基因工程技术是在前人（孟 德尔、魏斯曼、摩尔根)基因学说基础上发明的。 ·为丰富学术宝库、建立并发展新学科和培养人才打下基础。 (三)怎样学好农业科学 农业科学内容丰富、引人人胜，作为一个初学者应该如何从浩渺的知识海洋中去获得真知实学呢？ ·首先要学好学精有关农业的若干个基本理论或规律。要弄清道理，不要贪多，不要把精力放在枝 节或外延问题上纠缠不清或硬记死背。 ·在学习态度上，要对重要问题有打破砂锅问到底的精神。要独立思考，要鉴别真伪，不唯上、不 唯书、不唯师、不唯官、不唯洋人。要在潮流中保持清醒的头脑。例如，当前舆论都在宣传素食而贬低 肉食、颂扬自然而贬低人的能动性，这些思潮是否完全正确就很值得思考。 ·在学习方法上，要循序渐进、由浅入深、由近及远、由易到难，不要好高骛远、急于求成。 ·要联系实际进行理论学习。从你身旁的事物和问题出发、从你了解的一点一滴农业农村农民出发， 去学习有关农业的科学道理。 三、农业科学体系 科学体系是指由各个相互联系的科学，按照一定的逻辑规则组成的整套知识系统，体系中各学科有 相对的独立性，而各学科的发展是体系形成的先决条件。农业科学体系是由农业基础理论科学、农业技 术科学、农业社会科学和农业综合学科等构成的农业科学知识系统。 (一)农业基础学科 农业基础学科是指农业基础科学中的分支学科，它是建立在数学、物理、化学、天文学、地学和生 物学六大自然科学基础上的农业科学学科群。包括农业数学、农业物理、农业化学、农业植物学、农业 微生物学、植物生理生化学、农业气象学、生态学、农业生物技术等。 (二)农业技术学科 农业技术学科料是指以应用技术为主要对象的农业学科群，是农业料学与农业技术的相结合，是农业 学科的主体。 1.农学学科。广义的农学包括整个农业科学：中义的农学仅指农业生产科学，包括动植物生产各 学科：狭义的农学，是指以作物生产为中心的各学科。在这里的农学是指后者，它主要包括：作物栽培 学、耕作学、作物遗传育种学、蔬菜学、果树学、土壤学、植物营养学、植物病理学、农业昆虫学、农 药学、农产品储藏加工学等。 2.动物学科。是指以研究与养殖业有关的学科群，主要涉及畜牧、兽医、水产三个领域，包括： 动物营养与饲料科学、动物遗传育种与繁殖、草业科学、基础兽医学、临床兽医学、预防兽医学、水产 资源学、水产养殖学、水产捕捞学等。 3.农业工程学科。农业工程学科属工科门类的学科，是以工学门类的机械工程、土木水利工程、 动力工程及工程热物理、电气电子信息与信息工程等为主要学科基础，密切与农学门类的作物学、园艺 学、畜牧学、水产学和农业资源利用等有关生物科学技术相结合。主要包括：农业机械化工程、农业水 土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化等学科。 (三)农业社会经济学科 农业社会学科是整个社会科学的一个分支，是研究与农业有关的社会关系、社会行为和农业的历史 演变，探求农业领域宏观规律的科学。农业社会科学的理论基础是哲学、经济学、法学、社会学、教育 学、历史学、管理学等。它包括的学科有：农业经济学、农村社会学、农业企业经营管理学、农产品市
场与贸易、农业教育学、农业史、农业法学等。 (四)农业综合学科 农业综合学科是指农业科学体系中横跨农业基础学科、农业技术学科和农业社会学科，具有明显交 叉性、跨学科性、宏观性的学科群。现代农业科学在学科进一步分化更新的同时，对综合性学科提出了 迫切的要求。近代农业学科发展的偏向是重微观、轻宏观，其结果是既妨碍了微观科学在农业上的应用， 也不利于农业生产的进步。目前国际上正在加快农业综合学科发展的步伐，主要有：农业现代化学、农 业可持续发展与农村开发(SARD)、农业概论学、农业资源利用与保护、农业区划学、农作学、农业信 息学、农业区域开发、农业系统工程、农业研究与推广学等。 四、若干重要的农业科学原理 学习农业，首先要学好以下若干重要的农业科学的理论、规律或原则，学好这些基本知识等于掌握 了打开农业大门的钥匙。有关内容都可在本书中找到，它们是： (一)农业和农作制方面 ·农业的基础地位理论： ·农业是自然再生产和经济再生产的复合原理： ·农作制的人工系统原理： ·农作制的能量加速散逸原理（双通道型）和物质非闭合流动原理。 (二)农业要素（资源）方面 ·自然与人工要素结合及要素组合原理； ·资源有限性原理： ·资源高效利用与养育原理： ·中国农业资源的边缘性匾缺观。 (三)农业生产方面 ·合理结构原理： ·生态适应性原理： ·地域分异与因地种植原理： ·作物生长发育与产量形成理论： ·遗传变异和进化理论： ·一性生产向二性生产转换效率原理。 (四)农业经营方面 ·市场供求规律： ·现代化经营原理（集约化、专业化、规模化、企业化、社会化）： ·人多地少国家农业经营原则。 (五)农业、农村现代化方面 ·农作制演进规律： ·农业和农村现代化理论： ·农业可持续发展理论： ·农业发展战略与产业政策： ·投人原理： ·区域农业发展理论
第三节农业技术 农业技术是农业科学原理的体现与应用，处于科学到生产的中介地位，农业科学知识应用于农业生 产需要农业技术这一媒介；农业技术又是直接面向生产、促进农业生产力提高的主要环节。孟德尔、摩 尔根的遗传学定律如果没有育种学家培育出优良品种，就根本不会在农业生产上应用。李比希的矿质营 养学说，如果没有合成氨的工艺不生产出化肥，就不会对农业生产做出巨大的贡献。 一、农业技术的特点 与工业技术不同，农业技术有其独特的性能。 (一)工艺的多样性 与工业技术不同，一些农业技术带有强烈的农业生产的固有特性，即自然再生产和经济再生产的复 合特性、地域性等，从而造成农业工艺的多样性和复杂性。一般在工业上，往往是一种（至多两三种） 工艺生产一种产品，但农业生产工艺却不同，由于农业生产过程要素、条件的千差万别，可能是几十种 甚至几百种工艺生产同一种产品。例如，同样是在中国各地生产某一种小麦，它的工艺组合可能有上百 种。这样，就大大增加了工艺的复杂性与难度。再例如，新疆的棉花高密度工艺在黄淮海平原并不适用： 绿色革命推广的高产良种在印度北部灌溉地区增产显著，但在南部半干旱缺水地区则不如当地的老品 种。 (二)工艺形态的多元性 为了适应农业生产和经营的多种需要，农业技术表现出形态上的多元性。 ·物化型技术：即可直接物化的工艺、技能等，如新品种选育工艺、化肥制造工艺、农机制造工艺、 农药合成工艺等。 ·知识型技术：即间接物化为某种产品的知识型技术，如作物栽培技术、种植制度设计技术、饲料 配方、肥料施用工艺、少免耕工艺、病虫害预测预报技术、畜禽鱼饲养技术、灌水或节水工艺、水土保 持技术等。 ·软技术：如信息技术、计算机编程方法、遥感方法、天气预报技术、经济效益分析方法等。 (三)生物工艺的动态性 工业性的工艺严格强调操作的标准化与规范化，农业工艺却有所不同。农业的生物性、季节性、对 气候条件的依赖性决定了工艺的动态性，也即，有关的生物性工艺要随生物的生长发育规律以及气候与 季节变动的节律而变化，农业工艺的规范要灵活机动并随时予以调整。例如，根据玉米苗期耐旱、拔节 期需水、孕穗一抽穗期遇旱绝产的生育特点和天气变化状况，前期不浇水或少浇水，中后期要及时供水。 二、若干主要农业技术的基本知识 (一)常规技术 常规技术是农业生产必不可少的大量的技术领域，在任何农业发展阶段都是提高生产力的主体。这 些常规技术领域是不可代替的，不能因为某项新技术的出现而否定其存在，但其内容可不断更新与完善。 1.育种和良种繁育。育种，指的是选育动、植物新品种的过程。其作法是利用原有品种中的自然 变异、或先应用杂交或人工诱变等方法创造新类型，再通过选择、繁殖、比较试验，选育出符合生产需 要的新品种。良种繁育，是将新创造的动、植物良种扩大繁育种子、种苗、种畜的过程，以便在生产中 推广应用。其方法有两种：一种是将选育出来的品种的原种直接加代繁殖，如当前多数的小麦新品种种 子，这些种子可以代代相传：另一种是将选育出来的新品种的父母本自交系，通过杂交生产出第一代(F1) 种子或幼畜用于生产，这种杂交种子或种畜一般只利用一代，如第二代(2)继续使用，则杂交优势丢 失产量下降，因而需要代代制种。例如，杂交玉米、杂交稻、杂交猪等
2.作物种植制度。种植制度是一个单位内作物生产的总体安排，包括作物结构、布局、复种和种 植方式（间套作或单作、轮作或连作）等。这是一项复杂的技术系统，对农业生产影响甚大。我国盛行 以间套复种为中心的多熟制，有利于充分利用时间与空间，体现了中国种植制度的特色与亮点。 3.作物栽培技术。在作物生命活动期间，根据作物的生长发育规律所采取的各种田间管理措施的 总称。包括品种选用、农机配置、种子处理、整地、播种、合理密植、水肥管理、病虫害防治、收获等 环节。良好的栽培技术在农作物增产中起着重要的作用。 4.平衡施肥技术。人要吃饭，庄稼要施肥（营养素），道理是同样的。据联合国粮农组织研究，作 物增产中，化肥的贡献率达50%以上。现在，有些环境保护主义者和“生态农业”信仰者天天在诅咒 化肥，说化肥是毒药、是麻醉剂、是环境保护的敌人。但是，世界上的农民，、包括发达国家的农民都 喜欢化肥、离不开化肥，就像人禽不开吃饭一样。利弊得失的关键在于是否运用了科学的平衡施肥技术。 所谓平衡施肥，一是施肥数量上力求平衡，以产定肥（包括化肥和有机肥），即根据土壤肥力的测定状 况和作物产量的要求，作物需要多少养分就施多少肥料，多施了剩余的养分会污染地下或地表水源。二 是养分种类上的平衡，氯、磷、钾及微量元素等要按比例合理配合。 有机肥和化肥都无毒无害，它们在应用机理上也基本是一致的，其区别无非是有机肥所含养分种类 比较多，而化肥多数品种为一两种元素组成，因此，在施肥技术上要讲究元素的配合。至于西方提倡的 “有机产品”禁止使用化肥的规定，只不过是一种信仰或商业目的而已。 5.灌溉与节水技术。水利是农业的命脉，灌溉（或排水）加施肥可使产量成倍的增加。灌溉是一 种精巧的工艺，灌溉的作物对象、水源、水质、灌溉时间、定额、次数、方法、工具等都有讲究。灌溉 与施肥一样，要根据不同作物的需要以及天气、土壤、水源等条件，适时、适量进行灌水。超量的灌溉 不但浪费宝贵的水资源，而且不利于作物生长，还会抬高地下水位，造成土壤次生盐碱化。，随着工业 的发展与人口的增多，农业用水将越来越紧张，节水灌溉己经是许多地区刻不容缓的迫切任务。因此， 要杜绝大水漫灌现象，推广沟灌、畦灌、管灌，以及喷管、滴灌、渗灌等节水工艺。 6.植物保护技术。病虫草害是庄稼的敌人，对此，应采取“以防为主，防治结合”的方针，运用 农艺、生物、化学、物理等综合防治措施。 ·选用抗病虫草害的优良品种，这是最为经济有效的办法 ·以农药为主的化学防治，仍是综合防治技术中最有效的关键技术。要注意的是，化学农药一般有 不同程度的毒性，要尽量选用高效、低毒、低残留的农药，在使用农药时，要严格按照规定的方法、工 具、数量、时间，以避免农药对人体和庄稼的危害。 ·轮作对防治某些土壤传染的病虫害和杂草有一定的效果，如对大豆线虫病的防治。 ·土壤耕作措施，包括深翻是防治病虫草害的有效手段。 ·以虫治虫，生物防治也是一种可能采取的防治手段，如用寄生蜂类防治棉铃虫，但效果尚不够理 想。当前，国内外生物防治正在积极提倡，但生产上应用尚少。 以上的各种措施都要以病虫的测报为基础，因地制宜，综合运用。 7.畜禽饲养与防疫技术。现代饲养技术是以饲养标准为依据，以配合饲料为中心的标准饲养。要 以满足畜禽营养需要为前提，进行饲料的合理搭配和高效利用，使饲料的各种营养物质和能量指标具体 化。同时，要采取专业化、集约化、规模化的现代养殖方法。畜禽疫病是影响畜牧业生产的重要问题之 一，如2005年发生的禽流感引起了全球的关注。要贯彻“·预防为主、综合防治”的方针，做到普查 疫病、严格检疫、迅速确诊、通报疫情、隔离封锁、彻底消毒、预防注射、及时治疗、淘汰病毒、焚尸 灭污。 8.农产品储藏、保鲜、加工技术。根据农产品的特性和生理生化指标，决定采收的最佳时期。采 取预冷措施后，在储藏期内调整温度、乙烯含量等措施防止老化，并利用防腐剂和新陈代谢抑制剂，达 到储藏保鲜的目的。农产品加工是农业生产经营的延续和升值升级，也是乡镇企业的重要内容之一。 9.农业机械和工程技术。农业机械设计和制造工艺为现代拖拉机和农机具奠定了基础，而农业机 械是农业现代化的先锋和重要工具，它大幅度地提高劳动生产率和经济效益。农业工程技术包括农田基 本建设、农田水利、水土保持、设施园艺、畜禽建筑等方面，是提高农业生产力不可缺少的条件
(二)高新技术 高新技术是技术上某个领域中某些项目在一定时期内的新的突破或进展，它们是促进农业生产的生 长点，是对农业技术领域的补充、发展和完善，并逐步融合成为常规技术的重要组成部分。不宜将高新 技术与常规技术对立起来。 1.转基因技术或称基因工程，主要通过限制型内切酶和连接酶的作用，使个别基因和作为基因载 体的质粒或病毒分子相结合而成为重组脱氧核糖核酸(DNA)分子，再将这种分子通过转化等方法引 人某种细胞中，使这一细胞表达相应的性状。自20世纪70年代人类首次掌握了切割和拼接DNA技术 以来，这项技术为医学、农业开辟了广阔的前景，也为农业科学技术带来无限的希望。 当前，有些转基因产品已进人商业化阶段。1996年，全世界这种转基因作物面积为200万hm2, 到1999年增至4000万hm2,主要分布在美国，其次是阿根廷、加拿大。在转基因作物中，主要是耐 除草剂的大豆和油菜，其次是抗虫玉米和棉花。中国农业部1996年发布了“农业生物基因工程管理实 施办法”，已批准抗棉铃虫等转基因种子的商业化生产。 对转基因产品的推广，世界上还存在着不同意见，欧洲反对声音较大。转基因产品在抗虫、耐除草 剂方面已经得到了显著的效果，并在生产上大面积推广，在耐旱耐瘠、抗病、提高光合作用、增加蛋白 质含量等方面的研究也初见端倪，。前景看好。但是，反对者担心转基因产品可能产生不利于环境或人 类的消极影响。例如，①基因漂移，因而产生抗除草剂的超级杂草；②对生物多样性的影响：③可能含 免疫或过敏物质、毒素或致癌物质，对人类不利。1996年底，笔者在罗马举行的世界粮食首脑会议上 看到，非政府组织(NGO)对此争论激烈，联合国粮农组织(FAO)的结论是“这是争议性很大的问题， 20年后，发展中国家将看到它的益处。” 2.信息技术。信息技术是研究信息的产生、采集、存储、交换、传递。处理过程及其利用的新兴 领域。目前，互联网已经遍布全球各地，以计算机技术为基础的信息技术的迅猛发展是20世纪后半叶 最令人注目的进展，农业生产和管理也日益受其影响。主要有以下几个方面。 (1)作物生长发育的计算机模拟和产量预测。模型将气候、品种、土壤水分、土壤和肥料所含养 分量、播种时间、密度等资料输人计算机，然后编制程序模拟作物整个生长过程。 (2)作物生产的专家系统和决策支持系统。通过这两个系统，可以寻求合理的田间管理技术、农 业生产结构与布局的优化方案、病虫害预测预报等。 (3)遥感(S)和地理信息系统(GIS)。遥感是用装在平台上的传感器来收集关于某一对象反射 或辐射的电磁波，再通过对这些数据进行计算机分析处理以获得对象信息的技术，可藉此病虫测报、产 量测报、面积测报、作物健康状况测报等。地理信息系统是一个收集、储存、管理、分析与空间及地理 分布有关数据的信息系统，主要用于土地资源管理、评价、农业区划、病虫害测报等农业领域。将GIS 与全球定位系统(GPS)相连接，可使机具在田间无人自动行走与操作。 (4)计算机网络通讯。通过信息网络，可及时向农民和企业提供有关农产品市场、价格、政策、 科技信息等。美国从20世纪70年代初就建立了农业技术信息数据库，向全国及全世界提供农业服务。 日本在90年代初建立了农业技术信息服务全国联机网络，每个县都有分中心，可随时查询。 3.精确农业技术。将3S技术(RS、GIS、GPS)与农业自动化工艺和机械相结合可形成智能性技术， 如智能性耕作、施肥、灌水、打药、播种、收割技术等。例如，美国纽约的M一B农场，有80Ohm土地， 其中360m种植玉米和甜菜，播种前委托农业咨询服务公司测土.一分析15个土壤成分一制图一将数 据输人服务公司施肥机的计算机中一连通一台全球定位系统一按全球定位系统驾驶拖拉机在玉米田间 施肥（夜间也可进行）。这种技术的应用必须要有一定规模的土地面积，如果规模过小或地块窄小则难 以进行（专栏6一1精确农业示意图）。 4.新材料在农业上的应用。材料是指某种开采或加工的具有一定组分、结构和性能，并适用于一 定用途的物质。通常，物质通过加工制成材料，然后用材料再生产成产品，要比物质直接加工制成产品 复杂和高级。材料一直是人类进化的重要标志，如历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代。从农业 社会到工业社会的转变是由于钢铁、水泥、金属等材料的广泛应用，信息技术的发展则以半导体硅材料