工業(yè)化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，以投入大量物質(zhì)和能量為標(biāo)志，促進(jìn)了生產(chǎn)力的大幅度提高，但也帶來(lái)了能源枯竭、環(huán)境污染和生態(tài)失調(diào)等嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題 。在近年來(lái)出現(xiàn)的新科學(xué)技術(shù)革命中，產(chǎn)生了一批新的技術(shù)群，如生物工程技術(shù)、新能源技術(shù)、微電子技術(shù)、原子能技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等等 。這些科學(xué)技術(shù)成果正不同程度地在農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用，為解決工業(yè)化農(nóng)業(yè)帶來(lái)的環(huán)境、能源和生態(tài)問(wèn)題，呈現(xiàn)了光明的前景 。
目前，在發(fā)展中國(guó)家，還有8億以上人口未達(dá)到糧食安全線，還有1.8億的學(xué)齡前兒童營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，數(shù)以億計(jì)的人們正遭受饑餓和營(yíng)養(yǎng)不良的折磨 。在落后的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)，自然資源迅速惡化、人口飛速增長(zhǎng)、貧困加劇和食品短缺的主要原因，就是缺乏農(nóng)業(yè)高科技 。由于“綠色革命”的巨大成功，國(guó)際農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心已認(rèn)識(shí)到通過(guò)適當(dāng)調(diào)整自然資源來(lái)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要性和緊迫性 。在當(dāng)今和未來(lái)的研究中，人們將更注重自然資源的調(diào)整、種質(zhì)的保護(hù)和品質(zhì)的提高 。
以“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”代表的高科技設(shè)備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，導(dǎo)致了“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的產(chǎn)生，這將大大提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平 。這種技術(shù)是在聯(lián)合收割機(jī)、播種機(jī)和施肥機(jī)上安裝全球衛(wèi)星定位儀，駕駛室內(nèi)的接受器可以將信息傳給計(jì)算機(jī) 。這樣就具有精確施肥、精確估產(chǎn)和精確作業(yè)的特點(diǎn) 。目前，美國(guó)正在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域推廣這種精確種植技術(shù) 。
以因特網(wǎng)為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與整個(gè)社會(huì)緊密聯(lián)系在一起，可以充分利用社會(huì)資源解決生產(chǎn)過(guò)程中的困難，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的社會(huì)化將進(jìn)入一個(gè)新階段 。自美國(guó)政府決定建造“信息高速公路”以來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在美國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)迅速普及 。通過(guò)因特網(wǎng)，農(nóng)場(chǎng)主可以瀏覽全美乃至世界各地上網(wǎng)的信息，如農(nóng)產(chǎn)品期貨價(jià)格、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售量、進(jìn)出口量、最新農(nóng)業(yè)科技和氣象資料等，還可以在網(wǎng)上銷售農(nóng)產(chǎn)品 。
以基因工程為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，導(dǎo)致了基因農(nóng)業(yè)，其結(jié)果是將培育出更多產(chǎn)量更高、質(zhì)量更優(yōu)、適應(yīng)性更強(qiáng)的新品種，使農(nóng)業(yè)的自然生產(chǎn)越來(lái)越多地受到人類的直接控制 。比如利用農(nóng)作物中的基因嵌合技術(shù)，可以在傳統(tǒng)育種一半的時(shí)間內(nèi)，創(chuàng)造出更理想的全新物種 。據(jù)美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家分析，5年之內(nèi)美國(guó)市場(chǎng)上采用基因工程方法改造的農(nóng)產(chǎn)品和食品將達(dá)到200億美元 。可以說(shuō)，第二次綠色革命已指日可待 。
以高科技為基礎(chǔ)的工廠化種養(yǎng)業(yè)正在興起，這將從根本上改變農(nóng)業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，使農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)可以不在大自然中進(jìn)行，而像工業(yè)生產(chǎn)一樣在廠房里進(jìn)行 。工廠化農(nóng)業(yè)不是一般意義的溫室生產(chǎn)，而是綜合利用多種高科技成果的產(chǎn)物 。其中既要應(yīng)用生物技術(shù)培育種子，又要應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)光照、溫度、濕度、施肥、農(nóng)藥等進(jìn)行控制，還要用新材料、新光源等高科技成果 。比如許多溫室可以模擬太陽(yáng)的運(yùn)行過(guò)程，使農(nóng)作物像在自然界一樣進(jìn)行光合作用，這樣就可以不分季節(jié)、夜以繼日、連續(xù)不斷地生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)速度，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)量 。
以確保食物的穩(wěn)定生產(chǎn)為目標(biāo)，改善農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與功能，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平的綜合研究正引起日本政府的高度重視 。其主要研究?jī)?nèi)容是：擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，提高經(jīng)營(yíng)效率，降低經(jīng)營(yíng)成本，充分利用農(nóng)田的自然循環(huán)機(jī)能，減輕環(huán)境負(fù)荷并開發(fā)適合日本的環(huán)境低負(fù)荷型農(nóng)業(yè)新技術(shù)，在水田開發(fā)出“稻—麥—大豆—飼料作物”輪作體系，同時(shí)，分作物類別、學(xué)科領(lǐng)域類別，以及營(yíng)農(nóng)等各方面進(jìn)行相應(yīng)的研究、試驗(yàn)、示范大協(xié)作 。
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