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现代农业技术革新与可持续发展路径探析 图书信息： 书名： 现代农业技术革新与可持续发展路径探析 作者： 农业技术研究中心 出版社： 科技农业出版社 出版日期： 2024年5月 --- 内容提要 本书是一部聚焦于当前全球农业领域面临的重大挑战，并深入剖析以科技创新为核心驱动力的可持续发展战略的综合性学术专著。在全球气候变化加剧、水资源日益短缺、耕地质量下降以及人口增长对粮食安全构成持续压力的大背景下，传统农业模式的局限性愈发凸显。本书旨在系统梳理和评估近年来涌现出的前沿农业技术，包括精准农业、生物技术、智慧农业、循环农业等，并探讨如何将这些技术有效地整合、部署，以实现农业生产效率、资源利用效率与生态环境效益的协同提升。 全书结构严谨，内容涵盖面广，既有对宏观政策与全球趋势的洞察，也有对微观技术原理与实践案例的详尽阐述。它不仅是农业科研人员、政策制定者、农业企业管理者和高等院校师生的重要参考读物，也对致力于推动农业绿色转型和高质量发展的相关领域专业人士具有极高的参考价值。 --- 第一部分：全球农业环境的挑战与转型驱动力 本部分首先为读者描绘了当前全球农业所处的复杂环境。 第一章：全球粮食安全的新范式与可持续性约束 本章首先界定了“粮食安全”的现代内涵，不再仅仅关注产量，更强调可及性、营养质量和环境可持续性。随后，详细分析了驱动农业转型的三大核心外部约束：气候变化对作物生产带的重塑、不可再生自然资源（如化石能源、磷肥）的消耗速度，以及农业面源污染对生态系统的长期损害。着重论述了联合国可持续发展目标（SDGs）中与农业相关的关键指标，为后续技术应用的有效性提供了衡量基准。 第二章：传统农业的效率瓶颈与生态代价 本章对过度依赖单一高投入（水、肥、农药）的传统集约化农业模式进行了深入剖析。通过量化分析，揭示了化肥过量施用导致的土壤酸化、水体富营养化问题，以及单一作物种植对生物多样性的冲击。探讨了规模化生产在追求短期经济效益时，如何牺牲了长期的生态资本积累，从而形成了难以逆转的“资源-环境负反馈循环”。 第三章：政策导向与市场需求对技术创新的拉动作用 本章转向宏观层面，分析了各国政府在应对粮食安全和气候变化背景下所推行的农业补贴政策、环保法规的收紧，以及消费者对“绿色食品”、“可追溯性”和“低碳足迹”农产品的偏好变化。这些外部推力如何迫使农业供应链进行自上而下的技术升级和模式重构，是本章的重点内容。 --- 第二部分：现代农业技术革新的核心驱动力 本部分是全书的技术核心，系统介绍了推动现代农业实现跃升的几大关键技术领域。 第四章：精准农业与数据驱动的决策系统 精准农业（Precision Agriculture）被视为实现“按需供给”的关键技术。本章细致阐述了传感器技术（遥感、地面物联网节点）在作物生理状态监测中的应用，包括植被指数（NDVI、NDRE）的精确解读。重点分析了地理信息系统（GIS）如何与全球定位系统（GPS）结合，构建农田的“数字孪生”，并阐述了变率施肥（VRT）、变量灌溉的技术流程和经济效益分析。引入了基于机器学习的病虫害早期预警模型构建方法。 第五章：生物技术在作物育种与植保中的前沿应用 本章聚焦于生命科学的突破。详细介绍了基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在加速抗逆性、高产性状改良中的潜力，并对比了传统转基因技术（GMO）与基因编辑（GE）在监管和公众接受度上的差异。同时，深入探讨了生物防治技术的发展，包括微生物农药（如苏云金芽孢杆菌、木霉菌）的应用机制、益生菌在土壤健康维护中的作用，以及如何通过生物技术手段减少化学农药的使用量。 第六章：智慧农业与农业自动化、机器换人 智慧农业强调信息流、物流和决策流的集成化。本章详细介绍了农业机器人、无人机在田间作业中的具体应用场景，如自动播种、精准喷药和果实采摘。着重分析了农业物联网（Agri-IoT）架构的设计，包括边缘计算在农场数据实时处理中的重要性，以及如何通过云计算平台实现跨区域、跨季节的知识共享和经验积累。 第七章：循环农业与农业废弃物资源化利用 循环农业是实现可持续性的根本路径之一。本章探讨了如何构建“农业-工业-能源”耦合的闭环系统。内容包括畜禽粪便厌氧消化制取沼气和有机肥的技术流程，秸秆综合利用（如饲料化、基料化、燃料化）的经济可行性分析，以及农膜、农药包装物的回收处理与再生利用技术标准。重点论述了土壤有机质提升与碳汇农业的实践方法。 --- 第三部分：技术融合与可持续发展路径的构建 本书的最后部分致力于将前沿技术转化为可实施的发展战略，并探讨其面临的社会经济障碍。 第八章：跨界技术整合：构建高效的农业生态系统 本章的核心在于“融合”。探讨了如何将遥感数据（获取宏观信息）与土壤微生物组数据（获取微观信息）相结合，形成对作物生长环境的“全景视图”。分析了数字孪生技术在模拟气候变化情景下不同农作制度适应性的建模过程，并提出了基于“系统动力学”的农业生态系统健康评估模型。 第九章：技术推广的障碍与社会经济学分析 技术并非孤立存在，其推广受限于成本、人才和制度。本章探讨了高昂的初始投资（如智慧农机、物联网基础设施）对小农户的进入壁垒。分析了农业技术人才的结构性短缺问题，并提出了适合不同发展水平国家的农业技术分级推广策略。同时，讨论了如何通过政府补贴、风险共担机制（如农业保险创新）来降低技术采纳的风险。 第十章：面向未来的农业韧性与政策建议 本书总结了实现可持续农业的五大支柱：资源高效利用、生态系统服务增强、气候适应能力、社会公平性以及经济可行性。基于以上分析，本书最后提出了针对性的政策建议，包括建立国家级的农业数据共享平台、改革现有的农产品定价机制以反映生态价值、以及制定长期的农业科研投入路线图，以确保技术创新能够持续、健康地支撑未来全球粮食系统的稳定运行。 --- 目标读者 本书面向：农业行政管理人员、农业技术推广专家、环境资源管理学者、农业信息化与智能技术研发人员、高等院校农林经济管理及相关专业师生。 关键词： 精准农业、智慧农业、生物育种、循环农业、资源高效利用、粮食安全、农业可持续性、气候适应。
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