2、美國農(nóng)業(yè)科技最發(fā)達(dá)
縱觀歷史,農(nóng)業(yè)科技始終領(lǐng)銜和貫穿美國農(nóng)業(yè)的整個(gè)發(fā)展過程,其科研、教育、推廣“三位”一體的龐大體系加巨額經(jīng)費(fèi)投入的模式做得極為成功,對(duì)推動(dòng)美國成為世界第一農(nóng)業(yè)強(qiáng)國起到了關(guān)鍵的主導(dǎo)作用。
目前,美國共有四大研究中心(美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局所屬),130多所農(nóng)學(xué)院,56個(gè)州農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站,57個(gè)聯(lián)邦與州合作建立的地區(qū)性推廣站以及農(nóng)業(yè)合作推廣機(jī)構(gòu)3300多個(gè),63所林學(xué)院,27所獸醫(yī)學(xué)院,9600名農(nóng)業(yè)科學(xué)家,1.7萬人左右的農(nóng)技推廣人員。
另外,美國還有1200家主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域不同性質(zhì)的科研機(jī)構(gòu),其服務(wù)項(xiàng)目主要有承接委托開發(fā)、轉(zhuǎn)讓科技成果等。
除此之外,美國農(nóng)業(yè)高科技的優(yōu)勢(shì)還具體體現(xiàn)在三個(gè)方面,即農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)信息化。
(1)高度機(jī)械化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
美國農(nóng)場(chǎng)現(xiàn)有的機(jī)械化設(shè)備種類繁多、配套齊全,如各種型號(hào)的拖拉機(jī)(500萬臺(tái)左右,大多在73.5KW以上,最高達(dá)276KW);各種聯(lián)合收割機(jī)(150萬臺(tái));各種深松機(jī)械(鑿式深松、翼鏟式深松、振動(dòng)深松和鵝掌式深松等);各種整地機(jī)械(圓盤耙、齒耙、滾耙、鎮(zhèn)壓器、輕型松土機(jī)等);各種播種機(jī)械(谷物條播機(jī)、玉米穴播機(jī)、棉花播種機(jī)、牧草撒播機(jī)等);各種植保機(jī)械(噴霧機(jī)、噴粉機(jī)、土壤處理機(jī)、種子處理機(jī)、撒顆粒機(jī)等)以及各種聯(lián)合作業(yè)機(jī)械和各種溝灌、噴灌、滴灌設(shè)備等應(yīng)有盡有,基本實(shí)現(xiàn)了從耕地、播種、灌水、施肥、噴藥到收割、脫粒、加工、運(yùn)輸、精選、烘干、貯存等幾乎所有農(nóng)作物生產(chǎn)領(lǐng)域的機(jī)械化。
而在畜禽飼養(yǎng)尤其是養(yǎng)雞、養(yǎng)牛方面,由于大量采用飼料粉碎機(jī)、擠奶機(jī)、牛奶保鮮加工等等成套機(jī)械設(shè)備,畜產(chǎn)品的生產(chǎn)也早已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化。還有其它許多農(nóng)產(chǎn)品的加工,同樣只需要按按電鈕即可自動(dòng)完成。
如此大規(guī)模的機(jī)械化生產(chǎn)極大地提高了美國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率,現(xiàn)在美國農(nóng)場(chǎng)平均每一個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力可以耕地450英畝,可以照料6-7萬只雞、5000頭牛,可以生產(chǎn)谷物10萬千克以上以及生產(chǎn)肉類1萬千克左右,養(yǎng)活98個(gè)美國人和34個(gè)外國人。
(2)領(lǐng)銜世界的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
美國農(nóng)業(yè)高科技的另一個(gè)重要特征就是始終高度重視生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用,原因就在于經(jīng)過生物技術(shù)改良的動(dòng)植物品種能夠大幅度地提高動(dòng)植物的品質(zhì)、產(chǎn)量和抗病性,從而可以大大地提高美國農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。
如雜交育種這種傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重大突破就為美國帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,其中某種高產(chǎn)雜交玉米品種,1994年,其平均單產(chǎn)已達(dá)8697公斤/公頃,比1970年提高了92%;某種優(yōu)選雜種豬,日增重可提高1.5%,降低飼料消耗5-10%;而優(yōu)質(zhì)雜種牛往往也能夠多產(chǎn)牛肉10-15%。還有冷凍精液人工授精技術(shù)在美國奶牛、肉牛、羊、豬和禽上的廣泛使用也明顯地提高了這些動(dòng)物繁殖率。
目前,轉(zhuǎn)基因植物是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究和應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,在這方面,美國已經(jīng)遙遙領(lǐng)先于其它國家。轉(zhuǎn)基因植物指的是利用重組DNA技術(shù),把不同植物甚至動(dòng)物具有的各種新性狀基因轉(zhuǎn)移到所需要的植物中去,以培育出一批具有高產(chǎn)、抗蟲、抗病、抗旱澇等特征的優(yōu)良農(nóng)作物新品種。
例如,利用基因工程技術(shù),把一些高蛋白基因引入谷物作物,從而獲得高蛋白小麥和高蛋白玉米;將細(xì)菌的殺蟲基因轉(zhuǎn)入到棉花中,使棉花能夠抗棉鈴蟲;將冷水魚的抗低溫基因克隆到西紅柿中,得到抗凍西紅柿;把仙人掌基因移植到小麥和大豆植株中,獲得了可在旱地和貧瘠土地上生長(zhǎng)的高產(chǎn)谷物新品種等等。
截至2004年,通過基因重組這種生物技術(shù)育種方法,美國已成功地培育了抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑玉米、抗蟲馬鈴薯、抗除草劑大豆、油菜、棉花等許多轉(zhuǎn)基因作物,其中59個(gè)品種(包括生物技術(shù)玉米品種17個(gè),油菜品種9個(gè),棉花品種8個(gè),番茄品種6個(gè),土豆品種4個(gè),大豆品種3個(gè),甜菜品種3個(gè),南瓜品種2個(gè),水稻、小麥、亞麻、木瓜、羅馬甜瓜、菊苣和葡萄剪股穎品種各1個(gè))經(jīng)過批準(zhǔn)被投入商業(yè)化廣泛應(yīng)用,極大地提高了美國農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。
如2004年美國生物技術(shù)大豆面積為2573萬公頃,生物技術(shù)玉米面積為1474萬公頃,而生物技術(shù)棉花面積則為421萬公頃,均為世界之最,同年,美國農(nóng)作物多增產(chǎn)66億磅,多增收23億美元,但抗蟲用品卻減少了34%,減少量達(dá)1560萬磅,為美國農(nóng)場(chǎng)主節(jié)約了不少成本并大大地減少了環(huán)境的污染。
在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的其它領(lǐng)域,美國同樣也具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如:在生物農(nóng)藥方面,美國已經(jīng)能夠提取害蟲天敵中的有用物質(zhì),或者在害蟲天敵體內(nèi)合成致毒等物質(zhì)來制成生物農(nóng)藥以防治植物病蟲害;美國還利用生物農(nóng)藥的思路和轉(zhuǎn)基因技術(shù),生產(chǎn)出了殺蟲廣、毒性強(qiáng)的微生物菌株,只要把其噴灑在侵害作物的害蟲上便可以“以菌治蟲”,達(dá)到既殺蟲又環(huán)保的目的。
在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面,美國科學(xué)家已經(jīng)成功地把某些動(dòng)物基因轉(zhuǎn)移給牛、豬、羊等家畜家禽的受精卵中,從而獲得了性能優(yōu)異的畜禽良種;另外,美國利用基因工程方法把某些動(dòng)物生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)移到細(xì)菌中,然后由細(xì)菌繁殖產(chǎn)生大量有用的激素。
這些激素在畜禽新陳代謝過程中,能促進(jìn)其體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成和脂肪的消耗,從而加快生長(zhǎng)發(fā)育,即在不增加飼料消耗的情況下提高畜禽的產(chǎn)量,改善產(chǎn)品的質(zhì)量。
在畜禽疫病防治研究方面,美國已能分離、克隆免疫基因,向控制和消滅畜禽疾病邁出了一大步;利用生物技術(shù),美國還成功地開發(fā)出了一些獸用基因工程疫苗和藥品(包括畜用生長(zhǎng)激素)以及準(zhǔn)確快速檢測(cè)診斷方法。
此外,美國尤其在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)基礎(chǔ)研究方面,如植物分子生物學(xué)、動(dòng)植物基因圖譜、外源基因?qū)爰夹g(shù)和染色體識(shí)別等領(lǐng)域領(lǐng)先世界;而美國的動(dòng)物細(xì)胞工程和克隆技術(shù)等其它生物技術(shù)在世界上也同樣具有一定優(yōu)勢(shì)。
目前,全球前20大農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司中,美國就有10家;前5家,美國就有3家。由此可見,美國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的先進(jìn)性。
現(xiàn)在美國已經(jīng)進(jìn)入了由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生物工程農(nóng)業(yè)過度的時(shí)代,隨著生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域里的廣泛應(yīng)用,美國已初步地實(shí)現(xiàn)了能夠按人類的意志改良動(dòng)植物的愿望,這意味著未來美國在提升農(nóng)產(chǎn)品品種、品質(zhì)、產(chǎn)量,解決人類饑荒等能力方面,擁有無限潛力,顯然,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)于美國確保世界第一農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的地位有十分重要的意義。