《农业科技前沿》课件

农业科技前沿本次报告将深入探讨《全国农业科技创新重点领域（年）》所指引2024–2028的农业科技发展前沿，聚焦于推动中国农业现代化与高质量发展的关键技术与创新方向农业科技创新正处于历史性突破的关键时期，生物技术与信息技术的深度融合正在重塑农业生产方式，学科交叉正在催生一场新的农业科技革命面对国际复杂形势，实现农业科技高水平自立自强已成为国家战略需求目录十大前沿领域深度解析农业科技创新十大战略领域，包括新品种培育、耕地质量提升、农机装备研制、绿色低碳与可持续发展、作物保护及生物安全等关键方向典型技术与案例展示各领域最新技术突破与应用实践，包括基因编辑技术、智能农机、数字农业平台等前沿科技在中国农业生产中的实际应用成效展望与挑战农业科技整体趋势生物与信息技术深度融学科交叉推动新革命合农业科学与生物学、信息学、基因组学、蛋白质组学与大数材料学、工程学等多学科交叉据、人工智能等技术正在深度融合，正在催生农业生物技融合，推动农业生产方式从经术、智能农机装备、农业信息验型向精准化、数字化、智能化等新兴领域的爆发式发展，化转变这种融合正在创造农形成农业科技创新的新生态业新品种培育、精准农业管理和智能决策的革命性突破高水平自立自强需求加剧十大战略领域概览农业新品种培育耕地质量提升以种质资源保护为基础，以基因编辑和聚焦黑土地保护、盐碱地改良和土壤修分子育种为核心，推动种源自主可控复技术创新农机装备研制特色现代农业发展智能化农机和适应复杂地形的专用设施农业与立体种养模式创新装备农业信息化与智能管理绿色低碳发展数字农业与智慧决策系统推广农业废弃物循环利用与碳减排技术6生物育种与合成生物学作物保护生物安全基因组重组与合成食品产业化生物农药与病虫害智能监测防控

一、农业新品种培育方向种质资源保护与利用构建全国农作物种质资源库网络基因功能解析2关键性状基因挖掘与调控网络研究分子育种与基因编辑3推动种源自主可控，保障粮食安全农业新品种培育是保障国家粮食安全的基础，我国正加速构建以种质资源保护为基础、基因挖掘为手段、分子育种为核心的现代种业创新体系通过加强耐逆、抗病虫等关键性状基因挖掘，解析育种目标性状的遗传机制，实现种源自主可控重点突破目标关键基因挖掘遗传机制解析•水稻抗旱基因CYP450克隆与功能•作物产量构成因子的分子调控网验证络•玉米抗倒伏基因网络解析•光合效率提升的遗传基础研究•小麦抗赤霉病基因Fhb1功能区解•抗逆性状复杂遗传网络解析析育种技术创新•基因组选择技术体系完善•加速育种技术平台建设•杂种优势利用新技术开发目前，我国已在粮食作物关键性状基因挖掘方面取得突破性进展，建立了个国家级10作物基因资源库，完成重要农作物全基因组测序工作未来五年将持续攻关高产、优质、抗逆等重要农艺性状的分子机制，为精准设计育种提供理论基础分子育种与基因编辑CRISPR/Cas9技术作为第三代基因编辑技术，CRISPR/Cas9因其操作简便、成本低廉、效率高等优势，已成为农作物精准育种的主流工具我国科研团队已利用该技术成功培育出抗病、高产、抗逆等特性的新品种TALEN技术转录激活因子样效应物核酸酶技术在水稻、玉米等作物育种中有重要应用，我国已建成TALEN基因编辑技术平台，实现多种重要农艺性状的定向改良碱基编辑技术作为基因编辑的新兴技术，碱基编辑能够在不产生DNA双链断裂的情况下实现单碱基精准修改，在农作物品质改良方面展现出巨大潜力我国已在多个作物中开展应用研究主要案例水稻基因精准编辑华恢1号耐盐碱水稻培育技术突破与推广意义由中国农业科学院研发的华恢号是全球首个获得安全证书的这一成果代表了我国在基因编辑育种领域的领先水平，突破了传1基因编辑水稻新品种研究人员通过技术精准敲除统育种方法在耐盐碱性状改良上的瓶颈目前，华恢号已在CRISPR/Cas91水稻中的基因，提高了水稻对盐碱环境的适应能力黄淮海地区盐碱地进行大面积推广种植，累计推广面积超过万OsRR2250亩在盐碱地试验田中，华恢号比对照品种产量提高，抗病能112%力显著增强，病害发生率降低，无需使用农药即可有效抵抗该技术路线为我国未来开发其他抗逆性水稻品种提供了宝贵经30%多种常见病害验，对推动我国盐碱地资源利用和粮食安全保障具有重要战略意义种质资源创新体系全国种质资源库网络建设近五年来，全国新建重点种质资源库余家，形成覆盖主要农作物、畜禽、水80产和微生物的种质资源保存体系其中，国家作物种质库保存资源数量突破50万份，位居世界前列2种质资源精准鉴定与评价建立农作物种质资源表型组学技术平台，完成万份种质资源的精准鉴定与评15价，挖掘优异基因资源余个，为育种创新提供关键材料支撑5000全球种质共享平台建设我国已与全球个国家和地区建立种质资源交流合作机制，实现种质资源信息37互联互通同时加强知识产权保护，制定种质资源国际合作与交流的新规则种质资源是农业创新的芯片，构建完善的种质资源创新体系是实现种业自主可控的基础工程未来将持续加强野生资源收集与人工创制，推动种质资源向育种创新的快速转化

二、耕地质量提升高标准农田建设提升粮食生产能力黑土地保护与盐碱地改良增加耕地有效供给生物与物理修复技术集成提高土壤肥力与健康耕地质量提升是保障国家粮食安全的重要支撑我国正集中力量开展黑土地保护、盐碱地改良与红壤治理，推进大宗粮油作物耕地复合修复技术研发与应用，形成适应不同区域特点的耕地质量提升技术体系目前已建成国家级耕地质量监测网络，实现对全国耕地质量状况的动态监测与评价，为精准施策提供科学依据同时，加快推进退化耕地修复与盐碱地改良，提高耕地质量与粮食产能深耕与有机质提升深松深翻技术针对我国北方地区耕地普遍存在的犁底层问题，开发了深松深翻与深施有机肥一体化技术，有效改善土壤物理结构，提高土壤透气性和蓄水能力，作物根系生长空间增加以上30%有机肥与生物炭协同增肥研发了秸秆还田、绿肥种植与有机肥施用相结合的技术模式，结合生物炭应用，实现土壤有机质含量稳步提升试验区土壤有机质平均提高个百分点，耕地地力指数

0.5提升15%微生物菌剂应用研发了适应不同土壤类型的功能性微生物菌剂，通过定向培育和强化土壤有益微生物群落，促进土壤养分循环和有机质转化，提高土壤生物活性，改善土壤微生态环境耕地质量提升是一项系统工程，需要综合运用农艺、工程和生物技术手段，因地制宜开展土壤改良与修复目前，这些技术已在东北黑土地、华北平原和南方红壤区形成区域性技术模式，并进行大面积推广应用智能耕地管理3000+农情监测点覆盖全国主要农区50%控肥降药率北京与湖北示范田85%数据采集自动化减少人工干预亿亩

8.5智能管理覆盖全国耕地面积占比智能耕地管理技术是现代农业的重要标志我国已建立农情遥感一体化系统，融合卫星遥感、无人机、地面传感器等多源数据，实现对耕地质量、作物生长状况的实时监测与评估通过大数据分析与人工智能算法，系统可生成土壤肥力地图和精准施肥方案，指导农民科学管理耕地在北京与湖北的示范田中，智能管理系统已实现控肥降药率50%，同时保证粮食稳产增产

三、农机装备研制农机装备研制是农业现代化的重要支撑我国正加快推进高端智能农机装备和丘陵山地适用装备研发，推动物联网、大数据与农机深度融合，不断提升农机装备的智能化、精准化和绿色化水平目前，国产大型农机已在关键零部件和核心技术上取得突破，实现了大马力拖拉机、智能联合收割机等高端装备的自主研发与生产，为粮食增产和农业生产效率提升提供有力保障智能农机技术集成设施农业与作业机器人智能采摘机器人设施农业自动管控系统我国自主研发的果蔬智能采摘机器人已实现量产上市，该机器人针对设施农业生产环境控制需求，研发了集环境监测、灌溉施配备计算机视觉系统，能够精准识别成熟度，实现柔性抓取，避肥、通风降温等功能于一体的智能管控系统，实现了温室大棚的免损伤农产品目前已在山东、江苏等地设施农业基地推广应远程监控和智能调节该系统已在北京、山东等地推广应用，覆用，采摘效率是人工的倍，损伤率降低盖面积超过万亩，节工，提高产量以上350%5030%15%•识别准确率达95%以上•实现水肥一体化精准控制•单机日采摘能力相当于8-10名工人•温湿度、光照、CO₂浓度等参数实时调控•适用于番茄、黄瓜、草莓等多种设施作物•移动端远程操控，降低管理强度山地与特殊环境农机山地多功能动力平台新能源农机装备针对我国西南山区地形复杂、坡度大研发了以锂电池为动力的新能源拖拉的特点，研发了适应山地作业的多功机和收获机，相比传统燃油农机，能能动力平台，可根据需要快速更换不耗降低，减少碳排放以上目30%60%同作业装置，实现耕整、播种、管理、前已在江苏、浙江等地推广应用，特收获等全程机械化作业该平台已在别适合设施农业和生态敏感区域使用，四川、贵州等地建设示范点个，有助力农业绿色低碳发展20效解决了山区农机作业难题水田专用轻型农机针对南方水田作业条件，研发了低压力、高通过性的水田专用轻型农机，有效解决了传统农机在软土地带的通过性问题该装备在广西、湖南等地推广面积已超过万300亩，显著提高了水田作业效率和质量发展山地与特殊环境农机是提高我国农业机械化水平的关键目前，我国已建立四川、贵州等山地农机研发中心，针对不同地形特点和作物需求，开发适用性强、可靠性高的专用农机装备，有力支撑了山区农业现代化进程动植养殖装备智能化智能饲喂系统研发了基于动物个体识别技术的智能饲喂系统，能够根据不同畜禽的生长阶段和营养需求，自动调配饲料配方和投喂量，实现精准饲养该系统已在全国规模化养殖场推广应用，提高饲料利用率，降低饲养成本以上15%10%自动注射与健康监测开发了疫苗自动注射装备和畜禽健康监测系统，通过图像识别和生物传感技术，实现对畜禽个体的精准识别、自动注射和健康状况实时监测该装备已在江苏、山东等地推广应用，提高注射效率倍，降低应激反应330%智能渔业装备研发了适应深远海养殖环境的智能渔业装备，包括自动投饵系统、水质监测系统和智能捕捞装置等，实现了渔业养殖的智能化管理目前该装备已出口到越南、泰国等个国家，为我国渔业装备走出去开辟了新路径4动植养殖装备智能化是现代农业的重要标志我国已建立国家畜牧装备创新中心和水产养殖装备研发平台，开展智能化养殖装备研发与示范推广，推动传统养殖业向数字化、智能化转型升级

四、绿色低碳与可持续发展绿色投入品研发废弃物循环利用生物肥料、生物农药等绿色产品研发与应秸秆、畜禽粪污资源化利用技术用清洁能源利用节水节肥技术农村沼气、光伏农业、生物柴油应用精准灌溉与变量施肥系统推广绿色低碳与可持续发展是农业现代化的必由之路我国正加快推进农业碳排放监测与减排技术研发，构建生物炭、沼气和秸秆高值利用的技术体系，促进农业生产方式向资源节约型、环境友好型转变目前，全国已建成个农业绿色发展示范区，形成了一批可复制、可推广的技术模式，为实现农业可持续发展提供了有力支撑1500生物柴油与农业动力升级生物柴油技术创新农机生物柴油应用我国在废弃油脂转化生物柴油技术方面取得重要突破，开发了高在京津冀地区开展农机生物柴油替代试点，目前替代率已达，5%效催化剂和连续化生产工艺，转化效率提高，生产成本降低显著降低了农业生产碳足迹试验证明，使用生物柴油的农机排30%目前已建成年产万吨生物柴油示范工厂座，为农业机械放物中颗粒物减少，氮氧化物减少，对改善农村环境质量25%10535%20%提供清洁燃料具有明显效果•废弃油脂回收利用率提高40%•建立生物柴油配送网络300个•生物柴油品质达到国际先进水平•改造农机设备适应生物柴油特性•全生命周期碳排放比传统柴油低70%•开展农民使用培训1万场次生物柴油是农业绿色低碳发展的重要支撑通过废弃油脂资源化利用，不仅解决了环境污染问题，还为农业提供了可再生清洁能源，形成了资源循环利用的良性模式未来将进一步扩大生物柴油在农机中的应用比例，推动农业生产方式绿色转型农业废弃物循环利用秸秆综合利用研发秸秆还田、饲料化、基料化、能源化技术畜禽粪污处理开发粪污无害化处理与有机肥转化技术农膜回收再利用推广可降解农膜和回收处理技术能源化利用发展沼气工程和生物质能源转化技术农业废弃物循环利用是发展循环农业的核心我国开发的青贮技术与粪污无害化处理技术已在全国推广，资源利用率从原来的不足提升至目前的以上，实现了变废为宝、化害为利30%70%青贮技术利用微生物发酵原理，将秸秆转化为优质饲料，不仅解决了秸秆焚烧问题，还为畜牧业提供了饲料资源粪污无害化处理技术通过发酵和好氧处理，将畜禽粪便转化为有机肥料，既减少了环境污染，又提高了土壤肥力，形成了种养结合的良性循环精准农业与节水节肥智能滴灌系统变量施肥系统水肥一体化技术研发的智能滴灌系统集成了土壤水分传感器、开发的变量施肥系统基于土壤养分地图和作物推广的水肥一体化技术将灌溉与施肥有机结合，气象监测站和自动控制装置，能够根据作物需长势监测，能够按照不同区域的养分需求实施通过滴灌、微喷等方式将水分和养分直接输送水规律和土壤墒情，实现精准灌溉该系统已精准施肥该技术已在华北平原、东北黑土地到作物根部该技术已在全国推广面积超亿亩，2在全国干旱半干旱地区推广应用，节水效率达等主产区推广应用，化肥利用率提高个百分节水，节肥，作物品质显著提升1530%25%以上，农作物产量提高点，减少化肥使用量50%20%20%精准农业与节水节肥技术是农业绿色发展的关键通过物联网、大数据等现代信息技术，实现农业生产过程的精准管理，提高资源利用效率，减少环境污染，为农业可持续发展提供技术支撑

五、作物保护及生物安全生物农药研发绿色防控技术•微生物农药创制与产业化•农业防控与生态调控•植物源农药开发与应用•物理防控与生物天敌利用•生物制剂配方与施用技术•农药减量控害技术体系病虫害监测预警•智能监测与预警系统•重大疫情快速响应机制•区域联防联控网络建设作物保护及生物安全是保障农业稳产高产的重要环节我国正加快推进生物农药与绿色防控技术研发，构建病虫害精准监测与应急响应系统，推动化学农药减量增效和生物农药替代应用，实现作物病虫害防控向绿色生态转变目前，全国绿色防控覆盖率已达到，主要农作物病虫害专业化统防统治覆盖率超过38%，为保障粮食安全和农产品质量安全提供了有力支撑40%害虫病毒分子检测平台/智能化病虫害监测系统病原快速检测技术研发的病虫智能陷阱集成了图像识别、物联网和人工智能技开发的作物病毒分子检测平台基于、等温扩增等先进技CRISPR术，能够自动捕捉、识别和统计田间病虫害发生情况，并将数据术，能够在田间快速检测多种病原体，检测灵敏度提高倍，100实时传输到云平台进行分析处理目前全国已布设联控系统检测时间从传统的几天缩短至分钟以内该技术已在全国构建100030套，覆盖主要粮食作物产区应急监测网络，重大疫情响应时间缩短60%•昆虫识别准确率达95%以上•一次可检测10种以上病原•可识别200多种主要农作物害虫•灵敏度达到10拷贝/微升•预警时间提前7-10天•操作简便，适合基层推广病虫害分子检测平台是现代植保体系的重要组成部分通过构建从田间到实验室的多层次监测网络，实现对重大病虫害的早期发现和快速响应，为科学防控提供决策依据目前该技术已应用于小麦条纹花叶病毒、水稻黑条矮缩病等重大病害的监测与防控病害抗性生物制剂新型抗菌肽研发从土壤微生物中筛选得到新型抗菌肽，对水稻、小麦等作物重要病原菌具有广谱抑制作用研发团队成功实现了抗菌肽的规模化生产和稳定化配方，产品抑菌谱比传统农药扩大，在田间应用中对多种真菌病害的防效达以上30%85%2RNA干扰农药创制基于干扰技术，开发出针对特定害虫的农药，通过靶向沉默害虫关键RNA dsRNA基因，实现高效精准防控该技术已成功用于防治棉铃虫、稻飞虱等重要害虫，防效达以上，且对非靶标生物安全性高90%拮抗微生物制剂推广分离筛选的枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌等拮抗菌株已开发成商品化制剂，在全国推广应用面积超过亿亩，有效防控了多种作物病害，绿色防控覆盖率提2升到，农药使用量减少43%35%生物制剂是替代化学农药的重要方向我国已建立国家农药创制中心和生物农药工程技术研究中心，开展新型生物农药创制与应用研究，推动传统化学防控向生物生态防控转变，为农业绿色发展提供技术支撑

六、生物育种与合成生物学合成生物学前沿应用1设计新型生物体系基因组重组与合成染色体2重塑生物遗传特性细胞工厂与生物制造创造新型生物材料生物育种与合成生物学是未来农业的战略前沿我国正加快推进基因组重组、合成染色体技术研发，开展细胞工厂与合成食品产业化探索，推动现代生物技术与传统育种的深度融合，为农业发展提供新动能目前，我国已建立合成生物学研究中心余家，布局了一批重大科技项目，在酵母人工染色体合成、微生物细胞工厂构建等方面取得重要10突破，为解决食品安全、资源短缺等问题提供了新途径合成生物技术应用案例合成牛羊乳蛋白利用基因编辑和微生物发酵技术，我国科研团队成功实现了牛羊乳蛋白的快速合成，产品在氨基酸组成和结构特性上与天然乳蛋白几乎完全一致目前已建成年产吨的中试100生产线，为乳制品行业提供了新型原料来源合成油脂生产通过改造酵母代谢网络，构建了能够高效合成植物油脂的微生物工厂，实现了棕榈油、橄榄油等植物油脂的微生物合成该技术已实现小规模量产，产品品质稳定，不受气候和土地限制，为解决食用油资源短缺提供了新路径香料作物合成开发了香兰素、薄荷醇等重要香料化合物的微生物合成技术，通过基因工程改造和发酵工艺优化，产量比传统提取法提高倍以上，成本降低该技术已在浙江、广东建成1050%产业化示范基地，年产值超过亿元5合成生物技术正在改变传统农业生产模式通过设计微生物细胞工厂，可以直接合成人类所需的农产品成分，大幅提高生产效率，减少土地、水资源消耗，实现农业生产方式的革命性变革未来，随着技术的成熟和成本的降低，合成食品将成为传统农业的重要补充畜禽水产分子育种抗病猪新品种培育淡水鱼新品系选育利用基因编辑技术，我国科研团队成功培育出对非洲猪瘟具有抗基于全基因组选择技术，培育出生长速度快、抗病性强的草鱼、性的猪新品系通过精准修改基因，使猪对非洲猪瘟病毒鲫鱼新品系新品系生长速度比普通品种提高，抗病性提高CD16335%的敏感性显著降低，感染率比普通猪减少以上该品系已完，饲料转化率提高目前已在长江流域和珠江流域推广，80%50%20%成生物安全评价，正在进行中试推广推广面积年增长率达12%•存活率提高75%以上•生长周期缩短2-3个月•生长性能与常规品种相当•养殖密度提高25%•已建立核心种群500头•养殖效益提高40%以上畜禽水产分子育种是保障动物蛋白供给的重要技术支撑我国已建立国家畜禽种业创新中心和水产种质资源库，开展生产性能、抗病性等重要经济性状的分子机制研究，加快推进畜禽水产新品种（系）培育，为养殖业提质增效提供品种保障

七、农业信息化与智能管理人工智能优化农业生产、加工和流通环节遥感监测物联网实时监测农情、灾情和资源状况构建智能感知与控制网络农业大脑区块链集成多源数据，提供智能决策支持保障农产品质量安全与可追溯农业信息化与智能管理是现代农业的核心支撑我国正加快推进农业大脑与智慧决策平台建设，推动数字孪生农场示范与推广，构建智能化农业生产、经营和服务体系，引领农业数字化转型目前，全国已建成数字孪生农场示范点家，覆盖粮食、蔬菜、水果等多种作物，实现了农业生产全过程的数字化管理和精准化决策，为提高农业生产效率和资源利用效率提供了有力支撑60遥感与精准监测卫星遥感监测系统农业气象预警平台土壤健康监测网络研发的农情遥感监测系统整合了高分辨率卫星、开发的农业气象预警平台集成了多源气象数据建立的土壤健康监测网络由埋入式传感器、物无人机和地面传感器数据，实现了对作物种植和作物生长模型，能够对干旱、洪涝、低温冻联网通信和大数据分析平台组成，能够实时监面积、长势、产量的动态监测系统监测精度害等极端天气进行精准预报云南咖啡产区应测土壤养分、水分、微生物等指标该网络已达以上，预测误差控制在以内，为农业决用该系统后，极端气象风险预警提前时间从天在全国布设监测点个，为科学施肥和土壤95%5%35000策提供了科学依据延长至天，有效减少了气象灾害造成的损失改良提供精准数据支持7遥感与精准监测技术是实现农业科学决策的基础通过构建天空地一体化监测网络，实现对农业资源、环境和生产过程的全方位感知，为农业生产提供精准化、智能化管理服务，大幅提高资源利用效率和生产效益人工智能在农业应用物联网与区块链农业物联网应用农产品区块链追溯研发的农业物联网系统整合了温湿度、光照、浓度、土壤墒开发的农产品全流程追溯系统基于区块链技术，实现了从农田到CO₂情等传感器，实现了农业生产环境的实时监测和智能控制系统餐桌的全过程信息记录与查询系统已在全国的主产区推广30%已在全国建设示范点个，覆盖面积超过万亩，农业生产效应用，覆盖粮油、果蔬、肉蛋奶等主要农产品，有效提升了农产300500率提高，资源利用率提高品质量安全水平和消费者信任度30%25%•传感器布设密度达到5个/公顷•数据篡改风险降低99%•数据采集频率可达5分钟/次•追溯效率提高80%•灌溉、施肥等设备远程协同作业•优质农产品溢价率提高15-30%物联网与区块链技术的融合应用正在重构农业生产与流通模式通过构建万物互联的智能农业生态系统，实现农业生产的精准化管理和农产品流通的可信任追溯，提高农业全产业链的透明度和效率，为农业高质量发展提供新动能

八、特色现代农业新兴领域都市农业垂直农场、屋顶农业、社区农园设施农业2智能温室、植物工厂、无人农场立体种养稻鱼共生、林下经济、多层复合特色现代农业是农业转型升级的重要方向我国正加快推进设施农业、都市农业与立体种养模式创新，推动农业生态景观与休闲农业协同发展，构建资源高效利用、生态环境友好的现代农业新形态目前，全国已建成各类现代农业产业园余个，形成了一批特色鲜明、效益显著的现代农业发展模式特色现代农业不仅提高了土地产出800效益，还创造了大量就业机会，为乡村振兴提供了新动能无人农场与智能温室万亩120无人农场示范田覆盖全国主要农区85%作业自动化率耕、种、管、收全程机械化30%工效提升智能温室采收效率提高40%资源节约率水肥农药使用减少无人农场是农业现代化的重要标志我国已在黑龙江、河南等地建设无人农场示范田120万亩，实现了从播种到收获的全程无人化作业无人农场通过卫星导航、自动驾驶、物联网等技术，精准完成耕地、播种、施肥、喷药、收获等作业，作业精度提高50%，劳动生产率提高3倍以上智能温室采用物联网和人工智能技术，实现了环境参数自动调控、作物生长精准管理在北京、山东等地的示范项目中，智能温室采收工效提升30%，产量比传统温室提高25%，能源消耗降低20%，为设施农业高效发展提供了技术支撑立体种养与食物安全稻鱼共生系统菜鱼循环系统多层复合种养稻鱼共生模式是一种传统与现代相结合的生态菜鱼循环一体化系统将水产养殖与蔬菜种植有多层复合种养模式利用垂直空间，在同一地块种养模式鱼类在稻田中觅食杂草和害虫，提机结合，鱼类排泄物经过生物过滤转化为植物实现多种作物和动物的立体配置如林草畜--供有机肥料，水稻为鱼类提供庇护和食物，形养分，植物又净化水质供鱼类生长，形成封闭复合系统，在果树下种植牧草，放养家禽或家成互利共生关系该模式在浙江等地推广面积生态循环该系统已在城市近郊区推广，单位畜，实现资源高效利用该模式已在西南丘陵超过万亩，稻米品质提升，鱼产量增加，综面积产出效益比传统种养提高倍以上山区推广，土地产出效益提高以上500240%合产值超百亿元立体种养是解决食物安全和资源短缺的重要途径通过模拟自然生态系统原理，构建多层次、多功能的复合生产体系，不仅提高了单位面积产出，还减少了化肥农药使用，改善了生态环境，为实现农业可持续发展提供了新模式

九、智慧农业国际前沿以色列节水农业案例滴灌技术创新干旱区种植技术体系以色列是全球滴灌技术的发源地和领导者通过多年的持续创以色列位于干旱半干旱地区，年降水量仅毫米，但其粮60200-600新，以色列已将滴灌技术发展到第四代，实现了水肥一体化精准食单产却位居全球前列通过集成节水灌溉、抗旱品种选育、保控制、自动化管理和物联网集成最新一代滴灌系统节水率高达水栽培等技术，以色列建立了完整的干旱区种植技术体系，实现，能够根据作物生长阶段和土壤墒情自动调节灌溉量了水资源高效利用和作物高产稳产50%•水资源利用效率是全球平均水平的4倍•抗堵塞滴头使用寿命延长30%•单位面积粮食产量是中东地区平均水平的3倍•压力补偿技术保证水分均匀分布•农业用水重复利用率达85%•土壤湿度传感器实时反馈调节以色列节水农业技术对我国具有重要借鉴意义目前，我国已与以色列建立了个农业科技合作示范区，引进适合我国西北干旱地区10的节水技术和管理模式，取得了良好效果未来将深化技术引进、消化和再创新，推动我国干旱半干旱地区农业可持续发展美国农业信息化实践农机自动化系统农业大数据平台美国是农机自动化技术的领先国家，农美国建立了全国性的农业大数据平台，机自动驾驶普及率已达整合气象、土壤、作物生长、市场价格60%John、等主要农机企业开发的等多源数据，为农业生产和决策提供支Deere CaseIH自动驾驶系统精度达到厘米级，能够实持农民可通过移动应用获取个性化的现精准作业和田间路径优化同时，美种植建议、病虫害预警和市场信息，降国已在农机远程诊断、智能维护等方面低生产风险，提高经济效益目前该平形成完整的技术体系，大幅提高了农机台已覆盖美国以上的商业化农场70%作业效率和可靠性全产业链数字化美国农业数字化已从生产环节向加工、物流、销售等全产业链延伸通过区块链、物联网等技术，实现农产品从农场到餐桌的全程可追溯，保障食品安全和质量农产品电子交易平台和智能物流系统大大降低了流通成本，提高了市场效率美国农业信息化实践对我国具有重要参考价值目前，我国已与美国开展农业信息化领域合作，引进先进技术和管理经验，推动我国农业数字化转型同时，我国在移动互联网、、人工智能5G等领域的优势也为农业信息化发展提供了新机遇全球作物育种协作国际小麦改良计划由（国际农业研究磋商组织）协调的国际小麦改良计划已有年历史，来自CGIAR50多个国家的科研机构共同参与，形成了全球性的小麦种质资源共享和育种技术交60流网络该计划培育的抗锈病、抗旱小麦品种已在全球推广种植，对保障全球粮食安全做出重要贡献全球水稻科学伙伴计划该计划由中国、日本、印度等主要水稻生产国共同发起，旨在通过国际合作加快水稻基因组学研究和新品种培育通过资源整合和技术共享，已完成多个水稻品3000种的全基因组测序，为抗逆、高产、优质水稻新品种培育提供了基础支撑玉米种质创新联盟由美国、中国、墨西哥等国家的研究机构和企业组成的玉米种质创新联盟，致力于开发适应气候变化和资源限制的玉米新品种联盟建立了全球玉米种质资源库和基因编辑技术平台，为未来粮食安全提供技术储备全球作物育种协作是应对气候变化和粮食安全挑战的重要途径我国积极参与国际育种网络，一方面引进国外优良种质资源和先进技术，另一方面贡献中国智慧和中国方案，推动构建更加公平合理的全球农业科技治理体系

十、未来农业科技展望智能化绿色化1与农业深度融合生态环保技术推广AI2生物化4低碳化生物技术革命性应用碳中和农业体系构建未来农业科技将呈现智能化、绿色化、低碳化协同推进的发展趋势人工智能、大数据、物联网等技术将与农业生产深度融合，实现农业全过程的智能化管理；生物技术和绿色农业技术将广泛应用，推动农业生产方式向资源节约型、环境友好型转变；低碳农业技术将加速推广，助力实现农业碳中和目标同时，消费者对个性化、健康化农产品的需求不断增长，推动个性化定制农产品研发与生产，如功能性食品、个性化营养配方等，农业生产将从规模化、标准化向多样化、定制化转变，为农业产业链创造新的增长点重大平台与政策环境乡村振兴与科技下乡科技特派员体系农技推广数字化产学研用结合•全国科技特派员人数达到30万人•数字化转型率超过70%•建立产学研联合体5000余个•覆盖全国所有涉农县区•农业技术在线咨询系统上线•科技成果转化率提高35%•服务带动农户超过500万户•VR/AR技术应用于远程指导•企业参与科研项目比例提高•年培训农民超过1000万人次•建设农技推广云平台1200个•成果直接惠及农民增收科技下乡是推动乡村振兴的重要力量我国建立了以科技特派员为核心的农业科技服务体系，实现了科技特派员对全国涉农县区的全覆盖，有效解决了农业科技最后一公里问题科技特派员不仅带去了先进技术，还带动了农民增收致富，成为乡村振兴的重要推动力量农技推广数字化转型是适应信息时代的必然选择通过建设农技推广云平台和在线咨询系统，利用等技术开展远程指导，大大提高了农技推广的覆盖面和VR/AR效率目前，全国农技推广数字化转型率已超过，为推动农业高质量发展提供了有力支撑70%青年创新与人才战略青年英才计划创新创业大赛复合型人才培养为培养农业科技创新后备力量，我国实施了青全国农业科技创新创业大赛已成为发现和培育为适应现代农业发展需求，我国加快培养懂农年英才计划，支持项目个，覆盖生物育种、农业创新人才的重要平台年大赛参赛项业、爱农村、爱农民的复合型人才通过校企5202023智能农机、数字农业等重点领域入选者平均目超过个，吸引了大量高校毕业生和返乡合作、产教融合等模式，培养了一批既掌握现8000年龄岁，拥有博士学位，已成为农业科技创业青年参与，涌现出一批具有自主知识产权代农业科技又了解农村实际的新型人才，为乡3590%创新的生力军的创新成果和创业项目村振兴提供了智力支撑人才是农业科技创新的第一资源我国已形成以院士为引领、中青年科学家为骨干、青年人才为储备的农业科技创新人才梯队，为农业科技自立自强提供了坚实人才保障未来将进一步完善人才培养、引进和激励机制，吸引更多优秀人才投身农业科技创新产业链重构与新质生产力产业链整合科技赋能农业全产业链优化升级，推动种养加、产供销、农工贸一体化发展，提高产业链效率和附加值龙头企业通过数字化手段实现产业链资源优化配置，供应链精准管理，有效降低成本，提高效益融合链主构建以融合链主企业为核心，带动农产品加工、休闲农业、乡村旅游等多产业融合发展，拓展农业功能，延伸产业链，提升价值链全国已培育融合链主企业余家，带动相关产业产值超过亿元30005000乡村新产业培育依托农村资源禀赋和文化特色，培育发展智慧农业、定制农业、体验农业等新产业新业态，年农业新业态产值增长，成为农民增收的重要来源和乡村202418%振兴的新动能产业链重构是农业发展的必然趋势随着科技进步和市场需求变化，传统农业产业链正在发生深刻变革，呈现出智能化、融合化、高端化的发展趋势通过科技赋能和业态创新，农业产业链的效率和附加值不断提升，为农业高质量发展注入新动能数字农业与消费升级直播电商与产销对接溯源体系与在线定制农业直播电商已成为农产品销售的重要渠道通过田间到餐桌基于区块链的农产品溯源体系满足了消费者对食品安全的需求，的直播模式，实现了产销对接和品牌塑造，农产品附加值显著提而在线定制农业则为消费者提供了个性化的农产品和服务消费升年农产品直播电商交易额超过亿元，带动万农者可以通过认领果树、菜地，参与农产品生长全过程，获得20235000300APP民增收致富专属定制的农产品，休闲与观光农业市场规模已突破亿元5000•农产品溢价率提高30-50%•销售半径从50公里扩大到全国•区块链溯源农产品价格提升25%•销售成本降低20%以上•在线定制农产品年增长率30%•消费者参与度和满意度显著提高数字技术正在重塑农业生产与消费模式一方面，农产品生产逐步从标准化、规模化向个性化、定制化转变，满足消费者多样化需求；另一方面，农产品流通渠道更加扁平化、直接化，减少中间环节，提高流通效率，实现生产者和消费者的双赢农业科技安全与风险防控生物安全防控网络安全保障农业生物安全是国家安全的重要组成部随着农业数字化转型加速，农业网络安分我国已建立农业生物安全监测预警全风险日益凸显我国已将农业纳入关网络，覆盖外来生物入侵、转基因生物键信息基础设施保护范围，加强农业大环境释放、生物资源流失等重点领域数据中心、智能控制系统等关键节点的同时，实施农业生物安全风险评估与管安全防护建立了农业网络安全态势感控，建立了从实验室到田间的全过程监知平台，实现了对网络攻击的实时监测管体系，有效防范了生物安全风险和快速响应，保障了农业信息系统的安全稳定运行应急科技储备为应对极端天气、重大病虫害等突发事件，我国建立了农业应急科技储备体系，包括种质资源库、病虫害防控技术库、灾害应对技术库等同时，组建了农业科技应急专家队伍，形成了快速响应和科技支撑机制，显著提高了农业抵御风险的能力农业科技安全是农业可持续发展的重要保障我国坚持安全与发展并重，一方面积极推进农业科技创新，另一方面加强风险防控和安全监管，确保农业科技安全有序发展未来将继续完善农业科技安全治理体系，提升风险防控能力，为农业高质量发展营造安全稳定环境农业碳中和与气候智慧农业碳中和是实现国家双碳目标的重要组成部分我国已启动农业绿色低碳重大专项，推动农业生产方式绿色转型通过发展有机农业、保护性耕作、农林复合系统等技术，增加土壤碳汇，减少农业碳排放，探索农业碳中和路径（碳捕获、利用与封存）与精准碳管理技术在农业领域的应用正在加速推广生物炭技术已在东北黑土地等地区大面积应用，每年可固碳万吨以上；农林复CCUS200合系统在西南地区推广面积超过万亩，碳汇能力显著提升同时，开展了农业碳排放监测与核算，为碳减排提供了科学依据1000典型科技成果与获奖项目项28国家级奖励农业领域科技成果获国家奖项1420专利授权农业国际专利突破亿850成果转化额科技成果转化创新高35%贡献率科技进步对农业贡献率近年来，我国农业科技创新成果丰硕在基础研究方面，水稻基因组学、小麦抗病机制、动物繁殖生物学等领域取得重要突破；在应用技术方面，杂交水稻、智能农机、生物农药等技术不断创新；在成果转化方面，建立了产学研用结合的技术转移体系，科技成果转化率和转化效益显著提高农业科技成果的国际影响力不断提升我国农业国际专利授权数量持续增长，2023年达到1420项，位居全球前列；农业科技论文被引频次大幅提高，多个领域进入世界前列；农业科技标准国际化水平不断提升，主导制定国际标准数量显著增加，为我国农业科技走向世界提供了有力支撑未来面临的关键挑战全球气候变化增加农业生产不确定性资源环境约束土地水资源有限与环境压力加大核心技术短板3关键领域技术受制于人全球气候变化带来的极端天气事件增多，对农业生产稳定性构成严峻挑战未来需加强气候变化对农业影响的监测预警和适应性技术研发，提高农业抵御气候风险的能力同时，加快培育抗旱、耐高温、抗病虫等极端气候适应性品种，为应对气候变化提供品种保障资源环境约束日益趋紧，耕地、水资源有限与环境压力加大的矛盾突出我国人均耕地面积仅为世界平均水平的，水资源短缺地区占国土面积的40%，同时农业面源污染问题仍然存在未来需更加注重资源高效利用和生态环境保护，发展资源节约型、环境友好型农业，实现可持续发展2/3结论与前景构建全球创新高地推动融合创新发展到年，我国力争建成全球农业科技创新高地，2035加强基础前沿研究促进生物技术、信息技术、材料技术等与现代农业农业科技整体实力进入世界前列，关键核心技术自未来五年，我国将继续加大对农业基础研究和前沿深度融合，推动跨学科、跨领域、跨行业协同创新，主可控，科技对农业的贡献率达到以上，推动70%技术的投入，布局一批重大科技项目，强化原始创催生一批颠覆性技术和创新模式同时，推进科技农业绿色高质量跨越式发展，为全球粮食安全和可新能力，为农业高质量发展奠定科学基础重点突与金融、人才、政策等要素的有机结合，构建农业持续发展做出更大贡献破农业生物技术、智能农机装备、农业信息化等领科技创新生态系统，为农业发展注入新动能域的关键核心技术，提升农业科技自主创新能力农业科技创新是实现农业现代化的关键支撑未来，我国将坚持四个面向，瞄准世界农业科技前沿，聚焦农业现代化和乡村振兴重大需求，构建开放协同的农业科技创新体系，加快推进农业关键核心技术攻关和科技成果转化应用，为农业高质量发展提供强大科技支撑致谢与讨论专家团队感谢各领域专家学者对本次报告的贡献与支持各位专家的专业知识和实践经验为报告提供了坚实基础，使我们能够全面展示农业科技前沿发展状况和未来趋势支持机构感谢各科研院所、高校和企业的大力支持，提供了宝贵的研究资料和实践案例这些机构的创新成果和实践经验丰富了报告内容，展示了中国农业科技发展的最新成就交流与合作欢迎与会嘉宾就报告内容进行深入讨论，分享您的见解和建议我们期待与各位专家学者、企业家建立长期合作关系，共同推动农业科技创新和农业现代化发展本次报告旨在系统梳理我国农业科技创新的重点领域和前沿动态，展望未来发展趋势和挑战报告内容主要基于《全国农业科技创新重点领域（年）》指引和相关科研成果，力求全2024–2028面、客观地反映我国农业科技发展现状由于时间和篇幅限制，报告难免存在不足之处，欢迎各位专家指正后续我们将根据讨论意见进一步完善报告内容，并深入开展相关研究工作让我们携手合作，共同推动农业科技创新，为实现农业现代化和乡村全面振兴贡献力量。