目前,全球人口的急劇增長(zhǎng)、耕地面積的大幅減少、淡水資源的嚴(yán)重短缺以及氣候變化已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的四大重要影響因素。
人口專家預(yù)測(cè):到本世紀(jì)中葉,全球人口將新增30億。但是,耕地面積卻不會(huì)顯著增加。更為重要的是,由于城市化、鹽漬化和沙漠化現(xiàn)象的進(jìn)一步加劇,未來(lái)耕地?cái)U(kuò)大的希望非常渺茫,耕地消失的速度將趕超其增加的速度。作為全球發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題,水資源的短缺也嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
此外,氣候變化問(wèn)題對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展也頗為重要。根據(jù)研究顯示,當(dāng)氣溫遠(yuǎn)高于30℃時(shí),糧食作物、飼料作物以及纖維作物的產(chǎn)量將急劇下降。雖然高效可持續(xù)農(nóng)藝措施的廣泛采用可在一定程度上降低高溫干燥環(huán)境對(duì)于農(nóng)業(yè)的影響,但是這將越來(lái)越難以為繼。氣溫的持續(xù)攀高,以及干旱地區(qū)的不斷擴(kuò)大,已導(dǎo)致當(dāng)前主要農(nóng)作物的增產(chǎn)幅度越來(lái)越小。同時(shí),全球氣候的持續(xù)變暖,加速了冰川的融化,造成了海平面上升,將淹沒(méi)沿海低洼農(nóng)田;而冰川融化也將導(dǎo)致河流系統(tǒng)遭受周期更短更頻繁的季節(jié)性流動(dòng),更易引發(fā)洪水災(zāi)害。
在此大背景下,本世紀(jì)的農(nóng)業(yè)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)——既要滿足人類對(duì)于食品、飼料、纖維和燃料的需要,又要兼顧環(huán)保,以降低其生產(chǎn)對(duì)于環(huán)境的影響。如何發(fā)展這種環(huán)保高效的農(nóng)業(yè)備受人矚目。
近期,有關(guān)于糧食安全的最新報(bào)告一方面不斷強(qiáng)調(diào)推廣現(xiàn)有農(nóng)藝技術(shù)和食品科學(xué)技術(shù)的重要性,另一方面也同時(shí)呼吁人們進(jìn)行現(xiàn)有糧食作物遺傳變異的探索,開(kāi)發(fā)生態(tài)無(wú)害的耕作方式。在這一大趨勢(shì)下,全球各地政府勢(shì)必要進(jìn)一步加入對(duì)于教育、技術(shù)、科研、食品加工及存儲(chǔ)行業(yè),農(nóng)村的交通、水、通信基礎(chǔ)設(shè)施以及其它涉農(nóng)行業(yè)的投入。同時(shí),政府部門還將承擔(dān)起許多貿(mào)易、補(bǔ)貼、知識(shí)產(chǎn)權(quán),以及與技術(shù)貿(mào)易壁壘相關(guān)的監(jiān)管問(wèn)題。
此外,現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)以及日臻完善的耕作制度等新技術(shù)亦是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵?,F(xiàn)今,傳統(tǒng)育種技術(shù)、分子育種技術(shù)和分子遺傳修飾(GM)技術(shù)的推廣和改進(jìn)研究已成為社會(huì)熱點(diǎn)話題。這些技術(shù)既能夠提高現(xiàn)有糧食作物對(duì)于部分高溫、少水、鹽度上升地區(qū)以及其它洪災(zāi)地區(qū)的適應(yīng)性,又能助力其更好地應(yīng)對(duì)變異病蟲(chóng)害的威脅。同時(shí),由于,肥料中的含氮化合物是水體富營(yíng)養(yǎng)化和溫室氣體排放的主要來(lái)源,這些研究還有另一個(gè)重要目標(biāo),即提高作物的氮吸收能力和使用效率。為了保障這些研究的順利開(kāi)展,關(guān)鍵是要改變當(dāng)今社會(huì)對(duì)于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)使用的偏見(jiàn),同時(shí)基于科學(xué)依據(jù),構(gòu)建前瞻性的監(jiān)管框架。
目前,新方法、新技術(shù)以及新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式正不斷涌現(xiàn)。農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)一體化的模式發(fā)展亦日趨完善。這種模式尤其適合于沿海沙漠地區(qū)——近海流域?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供支持,而水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可作物鹽生植物、海藻、耐鹽牧草以及紅樹(shù)林等的肥料,接著這些作物又可作為動(dòng)物飼料、人類食品以及生物燃料等。這種一體化的模式打破了當(dāng)前普遍存在的“陸地—海洋”的農(nóng)業(yè)養(yǎng)分供應(yīng)模式。如果這種新型的模式得以大規(guī)模的發(fā)展,地球內(nèi)陸海水系統(tǒng)的擴(kuò)大亦可在一定程度上解決海平面上升的問(wèn)題。
在一個(gè)氣溫日益攀高、人口日益增多的環(huán)境中發(fā)展新型農(nóng)業(yè),其核心是創(chuàng)建一個(gè)新型的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)模式,打破由來(lái)已久的“微生物—植物—?jiǎng)游铩⑸铩钡酿B(yǎng)分供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng),以陽(yáng)光和海水作為農(nóng)業(yè)能源和灌溉的源泉。這既有利于減少農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)于耕地、能源和淡水的龐大需求,又可同時(shí)解決農(nóng)業(yè)化學(xué)品和動(dòng)物廢棄物等污染問(wèn)題。但是,不可否認(rèn)的是,在干旱地區(qū)大規(guī)模地種植非傳統(tǒng)作物亦是一大難題,工程設(shè)計(jì)、環(huán)保、病蟲(chóng)害控制等領(lǐng)域又將面臨艱巨的挑戰(zhàn)。
總而言之,為了消除饑餓,新型農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究勢(shì)在必行,并且需要進(jìn)一步推廣實(shí)施。