研發(fā)新作物品種和雜交品種的基礎(chǔ)研究，也是增加作物產(chǎn)量和減少環(huán)境危害的一個(gè)重要部分，而在這其中轉(zhuǎn)基因技術(shù)近年變得日益重要。中國(guó)首例獲準(zhǔn)商業(yè)使用的轉(zhuǎn)基因作物——轉(zhuǎn)基因Bt棉的種植，讓農(nóng)民自1997年起增收約6%，減少殺蟲劑使用大概80%。即便中國(guó)公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因糧食作物持謹(jǐn)慎態(tài)度，中國(guó)中央政府仍于2008年建立了一項(xiàng)耗資250億人民幣(相當(dāng)于當(dāng)時(shí)37億美元)、針對(duì)轉(zhuǎn)基因的12年研發(fā)計(jì)劃。仰仗省級(jí)政府的資助，該計(jì)劃得以囊括中國(guó)的主糧作物。 

　　農(nóng)學(xué)家同時(shí)在以下方面開展了研究：莖、葉、谷粒的生長(zhǎng)過(guò)程中水、營(yíng)養(yǎng)和陽(yáng)光的分配;土壤構(gòu)造和根部化學(xué)過(guò)程的作用;生物、化學(xué)、地質(zhì)作用如何決定土壤性質(zhì)。這些研究讓我們能知悉使用肥料的最佳時(shí)機(jī)，抑或是決定種植日期與植株密度，以最好的利用水和陽(yáng)光。例如，得益于近來(lái)在20個(gè)省份、5000多塊試驗(yàn)田進(jìn)行的一項(xiàng)根區(qū)養(yǎng)分管理研究，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)帶頭的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在7年的時(shí)間里，使作物平均增產(chǎn)12%，同時(shí)減少了24%的肥料使用。 

　　已經(jīng)取得的成果 

　　得益于從實(shí)驗(yàn)田和實(shí)際農(nóng)田里學(xué)到的知識(shí)，中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)在維持產(chǎn)量的前提下把肥料使用降到了經(jīng)濟(jì)最優(yōu)水平。2003到2006年，一項(xiàng)囊括49個(gè)位于華北平原和太湖地區(qū)的真實(shí)農(nóng)田的田間試驗(yàn)的研究里，在不造成大米、小麥或玉米減產(chǎn)的前提下，來(lái)自各機(jī)構(gòu)的研究人員減少了30-60%的肥料用量。(此研究支持了前文提到的肥料利用和效率的其他研究。)其他一些生態(tài)系統(tǒng)建模得出的結(jié)論也很有前景。 

　　為了實(shí)現(xiàn)全國(guó)糧食增產(chǎn)30%-50%的目標(biāo)，中國(guó)政府在農(nóng)業(yè)研究的投入，從2000年的70億人民幣提高到了2009年的244億人民幣，是原先的三倍還多;兩者分別占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的0.36%和0.66%。自2008年起，國(guó)家已經(jīng)給發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的全國(guó)性組織網(wǎng)絡(luò)分配了30億資金。這一網(wǎng)絡(luò)成立之初即包括50所高校、340家研究所、200家公司，以及超過(guò)2000名農(nóng)學(xué)家。 

　　即使如此，把如此多的研究結(jié)果轉(zhuǎn)化成大量的小型農(nóng)田實(shí)踐，依然是一項(xiàng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了完成知識(shí)到技術(shù)的轉(zhuǎn)化，中國(guó)政府在全國(guó)主持了1.2萬(wàn)多項(xiàng)研發(fā)主導(dǎo)的作物和土壤管理示范;同時(shí)建立了一些項(xiàng)目津貼，比如去年，在指導(dǎo)農(nóng)民肥料添加的用時(shí)用量的試驗(yàn)里投入了15億人民幣。

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)研究需要緊跟不同尋常的社會(huì)變化，還要關(guān)注日益增長(zhǎng)的糧食、資源和環(huán)境需求。隨著數(shù)百萬(wàn)人涌入北上廣等城市尋求工作機(jī)會(huì)，南北方農(nóng)業(yè)中心勞動(dòng)力將日益短缺。農(nóng)田可能會(huì)合并，一個(gè)人就要管理幾公頃土地。另一方面，隨著更多的肉類和奶制品需求，飼料進(jìn)口將增加。比如中國(guó)2012年將近80%的大豆(5840萬(wàn)噸)都是進(jìn)口的。 

　　中國(guó)這種數(shù)百萬(wàn)小塊農(nóng)田組成的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)很特殊。然而中國(guó)農(nóng)業(yè)研究的視角、質(zhì)量和歷程，還有應(yīng)對(duì)基本環(huán)境挑戰(zhàn)的意愿和需要，值得印度、孟加拉等國(guó)從中國(guó)科學(xué)家和系統(tǒng)中獲得指導(dǎo)。歐洲、北美、新西蘭、澳大利亞等地的農(nóng)戶同樣能從中國(guó)的方法中學(xué)到東西。節(jié)約資源，減少環(huán)境影響，應(yīng)對(duì)氣候變化，不斷增產(chǎn)，這些對(duì)每一個(gè)國(guó)家都是至關(guān)重要的目標(biāo)。

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