论乡村振兴战略背景下农业工程科技创新

　　摘要：为适应乡村振兴战略的任务需求，推进农业工程科技创新，该文阐述了乡村振兴战略的基本内涵，总结了近年来农业工程科技创新对农业农村经济发展的促进作用，主要表现在农业机械化工程提高生产效率；农业水土工程实现旱涝保收和生态环境改善；土地利用工程增加和优化耕地资源提高生产能力；农产品加工与贮藏工程促进一二三产业融合发展；农村能源工程促进绿色发展；农业资源循环利用工程促进农业可持续发展；农业建筑与生物环境工程提高劳动生产率和资源利用率；农业农村信息化工程促进精准农业和智慧农业发展；农业农村规划设计科学谋划“三农”发展。该文重点从乡村振兴中的产业振兴、生态振兴和人才振兴三个方面，分析了农业工程科技创新面临的新课题，提出了新时期农业工程科技创新以及人才培养的主要任务，包括树立系统思维，强化统筹和集成作用，综合集成农业工程理论、方法、技术和装备，提供整体、全面、有效的解决方案；聚焦提质增效，促进农业转型升级，推出一批关键工程技术和装备；强化循环发展理念，促进生产生活生态相融合，优化农业农村空间结构和产业布局，提供种养循环化、投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、模式生态化的产业发展和工程解决方案；提高信息化应用和创新水平，促进数字农业和农村信息化发展，创制一批智能感知、智能作业、智能服务的产品；突出城乡融合、一二三产业融合、功能融合、产村融合、农业与互联网融合、要素融合和协作融合，做好乡村振兴规划；加强学科建设，开设急需专业，培养一批农业农村现代化急需的农业工程技术人才，为乡村振兴战略实施提供有力支撑和高效服务。

　　关键词：农业工程；科技；创新；乡村振兴战略；融合发展；学科建设

　　0引言

　　1978年3月召开的全国科学大会提出，要加强农业工程学科与新技术的研究和应用，并把农业工程学科列入亟待发展的25门技术学科之一。经过几代农业工程人的不懈努力，农业工程科技创新取得令人瞩目的成就，农业机械化工程、农业水土工程、土地利用工程、农产品加工与贮藏工程、农村能源工程、农业资源循环利用工程、农业建筑与生物环境工程、农业农村信息化工程、农业农村规划设计等方面不断取得新进展、新成就，有力推动了农业农村现代化建设。

　　1乡村振兴战略的丰富内涵

　　新成立以来，经过几十年的发展和不懈努力，农业现代化取得长足进步，农业基础设施条件、机械化水平和科技水平大幅提升，农业综合生产能力显著增强，2013年以来，粮食产量多年超过6亿t[3-4]，肉蛋奶、果菜茶产量稳居世界第一，保证了大规模城镇化、快速工业化对农产品的需求。但农业农村依然是现代化进程中的短腿和短板。为加快推进农业农村现代化，党的十九大作出实施乡村振兴战略的重大决策部署。实施乡村振兴战略的总目标是：实现农业农村现代化。总方针是：坚持农业农村优先发展。总要求是：产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕[5]。主要任务是：产业振兴、人才振兴、文化振兴、生态振兴、组织振兴，即“五个振兴”。实现路径是：重塑城乡关系，走城乡融合发展之路；巩固和完善农村基本经营制度，走共同富裕之路；深化农业供给侧结构性改革，走质量兴农之路；坚持人与自然和谐共生，走乡村绿色发展之路；传承发展提升农耕文明，走乡村文化兴盛之路；创新乡村治理体系，走乡村善治之路；打好精准脱贫攻坚战，走特色减贫之路，即“七个之路”[6]。乡村振兴战略内涵丰富，主要体现在以下10个方面。

　　1.1产业兴旺

　　发展乡村产业是促进乡村振兴的根本[7]。当前，农村产业结构仍不合理，全产业链开发不够；乡土特色产业挖掘不足，乡村的资源优势还没有充分转化为产业优势、经济优势；重产量、轻质量，重产值、轻生态的现象仍然存在。乡村产业兴旺，要以农业农村资源为依托，以农民为主体，以一二三产业融合发展为核心，大力发展现代种养业、农产品加工流通业以及服务“三农”的乡村服务业和服务城镇居民的乡村新产业、新业态，注重质量兴农品牌强农，提高发展质量和综合效益，尽可能把产业链增值收益留在乡村，实现农业农村经济蓬勃发展。

　　1.2生态宜居

　　乡村振兴，生态宜居是关键[8]。近些年农村人居环境已经有了很大改善，但与城市相比还存在较大差距。截至2016年底，全国还有近1/3的行政村，生活垃圾没有得到收集和处理，使用无害化卫生厕所的农户比例不到一半，80%的村庄生活污水未得到有效处理[9]，这些问题成为乡村振兴的主要短板。生态宜居，要以农村人居环境整治行动为抓手，以农村垃圾、污水治理和村容村貌提升为主攻方向，加强农村突出环境问题综合治理，打造农民安居乐业的美丽家园。

　　1.3乡风文明

　　乡风好不好，直接影响着村民对待生产、生活、家庭、社会和自然的态度[10]。当前，部分乡村陈规陋习仍然存在，婚丧嫁娶大操大办成为农民小康路上的拦路虎。移风易俗要树立价值引领，突出文化熏陶，弘扬农耕文明和优良传统，推进农村文体事业发展，提升农民素质，丰富村民的精神生活，培育健康向上的思想观念和良好的社会风气。1.4治理有效治理有效是农村社会健康发展的保障。随着市场经济和社会多元化发展，农村基层管理的难度不断加大，各种诉求和纠纷不断增多。原有的治理手段难以应对复杂的社会现实。治理有效，要以公平正义的法制为保障、以德治为引领、以差异化自治为核心[11]，注重激发基层党组织和村民自治组织的活力，发挥政府、社会、个人的协调配合作用，健全自治、法治、德治相结合的乡村治理体系，使农村社会更加和谐稳定。

　　2农业工程科技创新有力推动了农业农村经济发展

　　近年来，农业工程科技进步取得显著成效，研发推广了一大批农业工程技术和现代农业装备，为农业农村经济发展提供了有力支撑。

　　2.1农业机械化工程促进农业生产效率提升

　　党的十八大以来，在强农惠农政策的引导和推动下，农业机械化科技创新取得新进展，高效、精准、节能型农机装备研发制造不断突破，169kW以上的动力换挡拖拉机实现量产，高端农机市场被国外垄断的局面逐步打破，农业机械化水平持续提高。2017年全国农机总动力9.88亿kW，规模以上农机企业发展到2500多家。2004－2017年，全国大中型拖拉机拥有量由110万台增加到670万台，每百户农民拖拉机拥有量从6台增加到13台，已成为世界第一农机生产大国和使用大国。农业机械化水平大幅提升，截至2017年底，农作物耕种收综合机械化率超过66%[19]。

　　2.2农业水土工程促进旱涝保收和生态环境改善

　　水土资源不足并且分布不均，农业生产面临生态环境恶化和资源条件趋紧的状况，针对上述问题，农业水土工程长期以来在农田水利、水土保持、土壤改良、农业绿色高效节水、农业旱涝灾害预防消减等方面开展深入研究，取得明显进展，为保护水土资源、提高水土利用效率、改善水土环境、确保粮食安全等作出了重要贡献[20]。根据统计局数据，2017年，耕地面积13500万hm2，有效灌溉面积6781万hm2，占总耕地面积的50.2%，比2012年提高了8.5%；节水灌溉面积3432万hm2，占有效灌溉面积的50.6%，比2012年提高了9.9%。农业用水量3766亿m3，比2012年减少了3.6%；水土流失治理面积12584万hm2，比2012年提高了22%[21]。可以说，在耕地资源、水资源等未显著增加的情况下，农业水土工程科技创新为实现农产品旱涝保收和生态环境改善奠定了坚实的技术和装备基础[22]。

　　2.3土地利用工程促进农业生产能力提升

　　人多地少，优质耕地不足。2016年人均耕地面积973m2（1.46亩），仅为世界人均水平的40%。且中、低等级的耕地占比达67%以上，50%的耕地无有效灌溉条件[23]。近年来，土地利用工程在高标准农田建设、土地复垦、耕地质量提升等方面开展了一系列攻关研究[24-27]，在耕地质量变化快速评价、耕地保护监控预警技术、区域基本农田保护技术、砒砂土与沙复配成土造田技术、井工煤矿边开采边复垦技术等方面取得了显著成效[28-31]，为提高耕地质量、提升农业生产能力发挥了重要作用。“十二五”以来，全国整理农用地3533万hm2，建成高标准农田2687万hm2，补充耕地185万hm2，其中，补充耕地70%来源于土地整理复垦，保证了全国耕地数量基本稳定。经整治后的耕地质量平均提高1个等级、单产平均提高10%～20%[21]。

　　3乡村振兴战略对农业工程科技创新提出了新课题

　　乡村振兴战略提出了“五大振兴”的主要任务，其中产业振兴、生态振兴、人才振兴对农业工程科技创新提出了新课题，也带来了新机遇、新挑战。

　　3.1产业振兴对农业工程科技创新提出的新课题

　　3.1.1迫切需要提升农业水土工程技术水平，夯实农业综合生产能力基础

　　粮食安全是安全的重要基础，保障粮食安全，关键是要保障粮食生产能力，把高标准农田建设好，确保需要时能产得出、供得上，实现藏粮于地。2016年农田有效灌溉面积占比仅为49.7%。中低产田占比仍然较高，高标准农田只占耕地总面积23.8%[70]。农田水利建设滞后仍然是农业稳定发展和保证粮食安全的最大限制因素。《乡村振兴战略规划（2018－2022年）》提出，要确保到2022年，建成高标准农田6.7×108hm2（10亿亩）。这给农业工程技术创新提出了更高要求，需要农业工程科技工作者积极研发适宜不同地区的水土资源持续高效利用、农田耕地质量提升及改土培肥等工程技术、模式和装备。

　　3.1.2迫切需要提高农产品加工贮藏工程技术水平，促进一二三产业融合发展

　　2018年一号文件提出，要构建农村一二三产业融合发展体系，延长产业链、提升价值链，实施农产品加工业提升行动，加强农产品产后分级、包装、营销，建设现代化农产品冷链仓储物流体系。当前，农产品加工转化率比美国低20个百分点，农产品加工业与农业产值之比，比美国低1.8个点[36]。迫切需要加强农产品加工、储运及销售全产业链技术研发，着重在农产品减损、商品化处理、副产物综合利用、保鲜冷链运输、精深加工等重点环节上开发出一批先进适用的技术和装备。

　　3.1.3迫切需要提高农业装备和信息化水平，提升农业生产效率

　　农业机械化、农业信息化、设施农业等农业工程技术是提高农业生产效率的关键手段。与国外先进水平相比，农业生产效率依然不高。据相关测算，农业劳动生产率仅为德国的1/5、日本的1/9、韩国的1/5；当前，农业生产全程全面机械化水平和设施农业占比与发达相比，还有很大差距。乡村振兴战略规划提出，要提升农业装备和信息化水平，加快高端农机装备和丘陵山区、果菜茶生产、畜禽水产养殖等农机装备的生产研发、推广应用，加快主要作物生产全程机械化。加强农业信息化建设，大力发展数字农业，加强农业遥感、物联网应用，提高农业精准化水平。这亟需在资源节约型农业机械、设施智能生产、农业遥感与监测技术、精准农业和智能装备、农业大数据等农业工程技术方面加大研发力度，以现代装备和信息技术提升农业，促进农业转型升级。

　　3.2生态振兴对农业工程科技创新提出的新课题

　　3.2.1迫切需要提高资源利用工程技术水平，推进农业绿色发展

　　化肥施用量全球第一，但平均化肥利用率仅为35%，明显低于发达50%的水平[71]，农药平均单位面积用量比发达高出1倍以上。畜禽粪污约38亿t，40%以上未有效利用[72]。乡村振兴战略规划提出，要以生态环境友好和资源永续利用为导向，推动形成农业绿色生产方式，实现物质投入减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化、提高农业可持续发展能力，到2022年，主要农作物化肥农药利用率达到40%以上，畜禽粪污综合利用率达到78%。这就要求我们，要进一步加大对农业物质投入减量增效、废弃物资源循环利用、农村可再生能源开发利用等方面的研发力度，推广先进适用装备，为推进农业绿色发展提供相应的技术和装备支撑。

　　3.2.2迫切需要提高农村人居环境整治工程技术水平，促进生态宜居建设

　　改善农村人居环境是实施乡村振兴战略必须打好的硬仗。2018年，启动实施农村人居环境整治三年行动，在农村生活垃圾和污水治理、厕所粪污治理、村容村貌和加强村庄规划管理等方面提出了明确的工作任务。根据新的形势和任务需要，在继续做好农业废弃物资源化利用技术和装备研发的基础上，还要加强农村生活垃圾及污水处理、农村改厕、清洁生产、村庄规划等方面的研究力度，提升技术装备研发和工程集成创新的能力和水平。

　　4新时期农业工程科技创新的主要任务

　　在实施乡村振兴战略的新时期，农业工程科技创新使命光荣、任务艰巨，需要广大农业工程科技工作者主动适应乡村振兴新形势，围绕农业工程科技创新新课题，重点做好以下6个方面工作。

　　4.1树立系统思维，强化统筹和集成作用

　　乡村振兴涉及农业生产、农民生活、农村生态以及经济、政治、社会、文化等方方面面。农业工程涉及生物、工程、机械、信息、经济等诸多要素，是高度融合的系统工程，具有鲜明的整体性、关联性、开放性、时序性和动态平衡性等特征。在推动乡村振兴和农业农村现代化的过程中，要创新思维模式，树立系统思维，坚持科学统筹，提高战略谋划能力，围绕行业发展和实际需求，综合集成农业工程理论、方法、技术和装备，提供整体、全面、有效的解决方案。

　　4.2聚焦提质增效，促进农业转型升级

　　推动高质量发展是当前和今后一个时期，确定发展思路、制定经济政策、实施宏观调控的根本要求。实施乡村振兴战略，要走质量兴农之路。在农业工程科技创新上，也要树立高质量发展导向，由注重增产向提质增效、外延式增长向内涵式发展转变，围绕提高资源利用率、土地产出率和劳动生产率，增强农业可持续发展能力，研究推出一批农业提质增效的关键工程技术和装备，为农业增效、农民增收以及绿色发展提供有力的技术支撑。

　　5结论

　　实施乡村振兴战略是新时代“三农”工作的总抓手和根本遵循。农业工程科技工作者要准确把握乡村振兴战略丰富内涵，认真总结农业工程科技创新所取得的成效，分析研判乡村振兴对农业工程科技创新提出的新课题、新要求，在产业振兴、生态振兴、人才振兴方面发挥技术和人才的支撑作用。坚持树立系统思维，围绕行业发展和实际需求，综合集成农业工程理论、方法、技术和装备，提供整体、全面、有效的解决方案。坚持提质增效，研究推出一批节本增效关键工程技术和装备。强化循环发展理念，研究提出种养循环化、投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、模式生态化的产业发展路径和工程解决方案。提高信息化应用水平，创制一批农业智能感知、智能作业、智能服务的重大数字农业技术产品，加快推进数字农业发展和农业农村信息化建设。发挥农业工程科研机构专业性、系统性和综合性强的优势，突出融合发展，编制好乡村振兴规划。加强学科建设，培养一批农业农村现代化亟需的农业工程技术人才，为乡村振兴战略提供充足的人才支撑和高效服务。

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　　隋斌1,2，张庆东1，张正尧1

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