农业环境学科面临新机遇

“保护农业和农村生态环境已经成为一项紧迫而长期的任务。在农业环境领域，我们应该、能够和如何提供科技支持在最近于海南省博鳌举行的第十三届农业环境科学高峰会议上，中国农业科学院副院长、中国农业学会农业气象分会主席梅在接受《中国科学日报》采访时提出了农业环境科学发展中的关键问题。

梅认为，突出农业的绿色化方向和农业与农村环境的可持续发展，开展农业环境领域的基础前沿研究，预测中长期科技发展，是推进农业领域原始创新的需要，是推进农业绿色发展的根本动力和源泉，是建设世界一流学科的必要条件。

会上，来自全国各地的农业环境领域专家重点介绍了农业环境科技前沿预测、农业环境科技发展评价与短板、农业与农村绿色发展技术、产品与模式等。，并形成了农业环境科技“十四五”计划和中长期发展规划建议。

目的:完善农业环境科学体系

新形势下，中国农业生态环境保护提高到了前所未有的水平。农业和农村部科技教育司副司长李波指出，总体而言，中国生态环境质量持续改善，呈现出稳定但积极的趋势，但结果并不稳定。生态文明建设正处于关键时期，关键时期、关键时期和窗口时期的“三个阶段”是并行的。农业生产区仍然存在环境重金属污染、农业氮磷流失、畜禽粪便污染、秸秆处理、塑料薄膜残留污染和气候变化。

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所(以下简称环境与发展研究所)研究员罗参加了中国工程院重点研究项目“农业绿色发展重大问题研究”。他认为，尽管国家制定并实施了一系列计划，但农业环境控制的效果似乎微不足道。

2017-2018年的调查显示，氮磷过量输入在占全国播种面积20%的集约耕地中仍然非常突出。中国水资源在时间和空间上分布不均，尤其是在华北平原的海河流域。由于人类活动的结果，水资源变得越来越尖锐，造成了一系列的环境问题。但是，农业生产力总体重心向北方转移，区域果蔬种植非常明显，各区域农业结构相似，各区域粮食种植比重相对较高，低水平农业生产布局重复较多，优质生产项目较少，区域种植养殖布局与区域资源承载力和环境容量不匹配等。，所有这些都不利于生态环境的改善。

“一项技术有许多成就，在核心示范领域和高标准领域效果良好。然而，该地区极度缺乏合适的综合技术/模式，甚至更不适合农民识别和直接应用于不同地区和类别的技术。这导致农业非点源污染的防治效果在田间尺度上是好的，但在区域/流域尺度上更为困难。”罗对说道。

他进一步指出，上述问题的根源在于中国绿色农业发展缺乏环境控制立法。农业环境基准标准技术体系缺失；推动农业绿色发展的生态环境保护政策创新滞后。保障农业绿色发展的保障机制不完善。同时，现有的农业科技不符合绿色发展的环境控制要求。

面对复杂的农业环境问题，梅认为，农业环境学科的发展需要首先着眼于战略需求，分析农业环境科技发展的现状和趋势，找出农业环境领域的技术缺陷，确定需要突破的关键技术。

其次，迫切需要建立低消耗、生态、节约成本、安全、优质、可循环利用等绿色关键技术的集成应用的突破路径和集成方案。

第三，我们应该找出实现技术突破的科学基础，并回答学科前沿的基本问题。在农业环境科学这样一个交叉学科领域，要关注信息学、生物学和材料学的最新成果，在基础学科的基础上整合新兴学科的成果，梳理学科理论、方法和技术的脉络，建立相对完善的农业环境科学体系。

建设:科技创新生态系统

江苏省农业科学院农业资源研究所研究员杨林章分析了2000年以来国内外发表的近5万篇论文，选取了190个关键词，分析了热点分布。“我们可以看到世界和中国的农业环境科学家所关心的问题，以及近年来非点源污染的发展趋势。”杨林章说道。

全球农业环境科学的热门词汇包括有机残留物处理耕作系统、微生物、有害气体排放、土地利用、灌溉和水资源保护等。中国的趋势基本相同，但更多地关注氮的流失和利用、肥料利用率等。其中，源头控制是非点源污染技术发展中最热门的领域。

谈到非点源控制，我们必须谈论农业投入，因为农产品的数量、质量和安全与农业投入密切相关。

四川省农业科学院土壤与肥料研究所研究员刘定辉认为，中国目前正处于绿色投入时期，这就对科技研究的前沿提出了要求，应在保证育种周期安全的前提下，重点关注农业投入。注重绿色发展，创新减效增效技术体系；注重高质量环保发展。

然而，华南农业大学资源与环境学院院长王建武教授认为，生态农业研究的薄弱环节在于原始技术的突破。为了促进农业的绿色发展，必须从三个层面进行研究:景观、农业生态系统和农田生物之间的相互作用。

“如何利用农业生物多样性水平是支持上述两个水平正常运行和实践的基础。真正的创新应该来自于对农业系统中所有有机体之间的相互作用关系和规律的理解。”王建武说，第三个层次缺乏创意，导致上述两个层次缺乏创意。

对此，环境与发展研究所所长张延清指出，建立一个协调政治、生产、教育、研究、利用和资本等诸多因素的科技创新生态系统迫在眉睫。“这种创新生态系统可以理解为一个具有完美合作创新支持系统的社区。社区中的每一个创新主体都通过开放实现价值创造，通过发挥自身的异质性实现双赢和合作。”

辽宁省农业科学院副院长孙占祥认为，科研院所要在这一体系中发挥作用，必须从整个产业链的角度设计研发活动，包括整合品种资源、培育种苗、提供安全、健康、绿色的技术支持、产品加工和贮藏技术。

机遇:农业环境学科的新整合

在峰会上，与会者还深入讨论了农业环境预测技术清单和区域农业绿色效率技术综合应用项目。

“这份清单是未来5至10年农业环境中重要技术发展的预测清单。”梅告诉记者，这份名单与该学科组未来的发展重点高度一致，也是整个农业环境研究关注的一些技术。

然而，区域农业绿色增效技术集成应用项目的目标主要包括三个方面，即构建区域农业绿色增效发展的基础理论；提出适合不同地区的综合科技方案，实现绿色高效。建立支持区域农业绿色效率的相关政策体系。

梅深刻地感受到，在绿色农业发展领域，中国在理念、技术和实践方面都比较落后。"承认落后是一种科学态度."在大科学时代，单一学科不再能解决实际问题，“真正的解决方案必须是全面的。特别是在科技革命、产业转型和中国农业现代化转型的关头，如何进行农业环境学科的新整合，是所有农业环境工作者面临的课题

他说，这是整个社会和经济发展推动科学家去做的。科学家应该认识到，新一轮科技革命不仅带来了颠覆性的技术，也给整个农业研究范式带来了新的挑战和机遇。

然而，仍然有一些研究者没有意识到这一点。“要抓住机遇，我们首先应该认识到我们正面临着巨大的机遇，但如何改变自己以适应发展趋势是一个尚未完全解决的问题。我们希望这个问题能在下次首脑会议上讨论。”梅徐戎说。