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1657亿斤！在刚刚过去的2021年，中国粮食产量再创新高。
产量比上年增加了267亿斤。至此，中国粮食生产已连续7年保持总量超过1.3万亿斤，连续18年丰收。
大国粮仓稳，开局粮仓满。这一切离不开好种子、好植保、好农机、好耕地，更离不开背后高水平农业科技的自力更生、自强不息。
生物技术育种和作物基因组学研究进入世界前列，农业科学家发表的国外期刊论文数量居世界首位，农业科技进步贡献率超过60%...回望“十三五”，农业高新技术发展加快，农业科技成果产出加快，创新体系效率在改革中稳步提升，我国农业科技整体实力进入世界前列。
农业部科技发展中心主任杨雄年将这一切形容为“华丽转身”——农业科技支撑引领了从'一农'到'三农'，从'量'到'质'，从'资源消耗'到'内涵'的转变。
中国人的饭碗牢牢端在自己手里，科技是支撑，是信心。
把一株野生稻“驯化”成农民的食物需要多长时间？答案大概是7000年到10000年。如何在短时间内培育出良种？
抓住种子这个“关键”。
用世界9%的耕地养活了世界近20%的人口。如何多产粮食，关键在于科技，种子是核心。
把一株野生稻“驯化”成农民的食物需要多长时间？答案大概是七千年到一万年左右。
2021年3月，中国科学院种子创新研究所/中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士首次提出了异源四倍体野生稻从无到有快速驯化的新策略，使这一过程大大缩短成为可能。这一成果发表在国际期刊《细胞》上，被视为水稻研究领域的重大突破，有望给世界粮食生产带来颠覆性的革命。
一粒种子可以改变世界，这只是一个缩影。
据相关统计，“十三五”期间，我国农业领域获得国家科技“三项奖”159项，神农奖540项，丰收奖1631项。其中，水稻高产优质性状的分子机理与品种设计获2017年国家自然科学奖一等奖，水稻遗传资源的创造、保护与研究利用获2020年国家科技进步一等奖，中国农业科学院作物研究所小麦种质资源与遗传改良创新团队和袁隆平杂交水稻创新团队分别获2016年和2017年国家科技进步创新团队一等奖。“这充分展示了我国稻麦科技创新的强大实力和国际先进水平。”杨雄年说。
近期发布的《2021年全球农业研究热点前沿分析与解读》显示，中国在农作物、畜牧兽医、农产品质量与加工、农业信息、农业工程等领域的领先优势始终明显，热点前沿整体表达得分排名第一。2021年9月，国家知识产权局发布的《生物育种产业专利导航研究成果》也指出，近十年来，全球生物育种产业专利数量快速增长，中国生物育种专利申请量位居第一。
每到冬天，横跨海南省三亚、陵水等地的国家南繁科研育种基地就忙得不可开交。多年来，一代又一代来自全国各地的育种科学家“南迁”，投身农业育种工作。全国近70%的农作物新品种都是在这里“长大”的。现在，这里被称为“南方硅谷”，成为中国种子科技的硬核支撑。
中国的谷物生长在中国。截至目前，我国主要农作物品种基本实现全覆盖，自选品种面积占95%以上，稻麦作物自给率达到100%。“近年来，我们的粮食单产大幅提高，50%以上归功于品种改良。”农业部总农艺师、发展规划司司长曾衍德这样评价。
传统农业是典型的劳动密集型产业，农业机械的使用极大地解放了生产力。如果给农业机械加上“智能”会怎么样？
长着“智慧”翅膀的农业机械
2021年10月，十三五科技创新成果展上，中国自主研发的首台340马力智能无级变速拖拉机人头攒动。光是这个深绿色的“钢铁巨人”轮胎就有两米高。它引入了北斗导航系统，可以实现无人操作，可以根据地形的情况进行智能无级变速。里面全是科幻。此外，这款大功率拖拉机配备了8个轮胎，增加了地面附着面积和牵引力，同时减少了对土壤的破坏，实现了在复杂土壤中的高效作业。
上述关键技术的突破，打破了国外高端农业装备的长期技术垄断，代表了我国农业机械装备水平的新高度。
事实上，这几年，大江南北田间地头的“科技味”越来越浓，农业生产也因此插上了“智慧”的翅膀。
在新疆，北斗导航自动驾驶技术的应用实现了棉花生产机械化和信息化的融合发展，国产高性能大马力拖拉机犁、国产六行打包采棉机等高端装备的示范推广提供了有力的技术支撑；在河南，玉米种植大户可以将机器收割的玉米直接从田间送到玉米烘干基地，通过先进农机的玉米芯烘干、脱粒、谷物烘干“一条龙”作业，谷物即时收割入库；在江西，水稻种植从脱粒到收割，整个过程都可以机械化。在先进的水稻收割机的帮助下，曾经最苦最累的“双抢”不再困难。在5G技术+北斗高精度定位技术的支撑下，农业机械的定位甚至可以精确到厘米级，有效提高农业资源利用率，节本增效。
统计显示，“十三五”期间，我国农作物种植综合机械化率超过71%，全国农田灌溉水有效利用系数由0.53提高到0.57。中国科学家在研究热点“无人机农业信息获取技术及应用”方面也表现出色，位居世界第一。
不久前，在中国农业学会发布的《2021年中国农业农村重大新技术、新产品、新装备》中，一款航空空精准农药雾滴沉积检测系统引起了人们的关注。在智能无人机和传感器的支持下，该设备可以实现农药点滴的精准喷洒监控，可谓“点滴可控，无遗漏”，彰显了农用无人机的“中国智慧”。
据中国农业机械流通协会市场监测，农用无人机年销量从2017年的不到1000架增长到2020年的15300架，四年增长17倍。2020年，全国植保无人机空70779架，比上年大幅增长77.52%。
“我国精准农业导航空植保技术和农业智能装备引领了世界农业信息化发展方向，植保无人飞机数量和作业面积居世界第一。”杨雄年说。
它是绿色农业的底色，但化肥农药的过量施用不仅增加了生产成本，还造成了环境污染。如何发展高效、绿色、可持续的农业？
擦亮植保的绿色底色
小麦赤霉病被称为小麦的“癌症”，是威胁粮食安全的重大国际问题。我国每年小麦赤霉病受灾面积超过6000万亩，直接经济损失达100亿元。2021年，山东农业大学孔令让团队首次从长穗偃麦草中克隆了小麦赤霉病主效抗性基因Fhb7，揭示了其抗性的分子和遗传机制，从育种角度为解决日益严重的小麦赤霉病抗性问题提供了宝贵的种质资源，也有助于绿色防控。这一重大植保突破入选2021年中国农业科学十大进展。
是绿色农业的底色，从主要依靠资源和消耗转向可持续发展，依靠绿色农业的科技支撑。几年来，中国农业科研机构加强农业污染防治基础研究和关键技术集成示范应用，组建化肥农药减量增效、畜禽养殖废弃物处理等国家科技创新联盟，深化企业产学研合作，共同努力突破农业污染防治技术瓶颈。
资料显示，“十三五”期间，中央财政共投入23.29亿元启动“化肥农药减量增效综合技术研发”重点项目，有力支持了化肥农药零增长行动计划。三大粮食作物化肥农药利用率均超过40%，农作物秸秆综合利用率达到86.7%，充分支撑了农业资源的可持续利用和绿色发展。
小小的纳米技术听起来很“尖端”，但它可以在农业生产中发挥巨大作用。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员崔海信表示，当前，纳米技术和新材料的集成创新与应用，正在孕育着农业领域的颠覆性技术突破，也为发展高效、绿色、可持续农业提供了前沿科技手段。特别是利用纳米技术创造高效、安全、低残留的“纳米农药”，已成为绿色农药创新发展的主流。
如今，中国科学家将纳米材料应用于化肥、农药、疫苗的研发，在纳米材料的设计原理、协同机理、制备技术、工艺集成等方面形成了一批具有完全自主知识产权的成果，与该领域国际前沿研究同步，为世界农业绿色发展提供了技术选择，成为“十三五”期间中国农业科技的一大亮点。
土地是农业的根，土壤的好坏决定了农作物的产量和质量。在保证耕地面积的同时，更应该思考如何保证耕地的质量。
走向耕地问题
冬天，中国农科院祁阳红壤站的试验田还是一片绿色。60多年来，这个国家重点野外观测实验站专注于土壤的长期性和基础性问题，进行了6次持续30多年的长期定位实验，积累了2万多个土壤样品、5000多个植物样品和160万个观测研究数据。这些数据成为克服中国南方红壤酸化问题，提高土壤肥力的金钥匙。
严守18亿亩耕地红线，加强耕地保护，是稳产高产的关键。然而，根据农业农村部《2019年全国耕地质量等级公报》，我国一至三级耕地仅占31%，中低产田占三分之二以上，优质耕地资源紧缺。
中国科学家充满信心，全力瞄准耕地这个关键点。2021年12月，国家农田科学中心正式成立。依托东北黑土有机质改良、华南中低产水稻土改良、华南红壤酸化防治、粮食作物养分资源高效利用等领域的丰硕成果，科学中心将坚持团队作战，打破小而散的传统RD模式，以组建的团队为任务研究单元；坚持协同共享，构建以纵向核心产业体系布局和横向关键共性技术集成为支撑的创新联合体，服务“藏粮于地”战略，支撑“耕地关键问题”解决。
2020年底成立的全国黑土地保护与利用科技创新联盟，正以黑土地保护与利用为重点，凝聚机关、科研机构、市县农技推广部门、龙头企业、农民合作社的力量，带领农民切实保护和利用好“耕地大熊猫”。
每一点科技进步的背后，都是创新体系效率的提升。
杨雄年介绍，各方要共同努力，解决现代农业发展的重大技术瓶颈。目前，中国已建立了51个此类科技创新联盟，其中16个标杆联盟已进入实质性运作。为增强原始创新能力，按计划实施了42个综合重点实验室、335个专业重点实验室和269个农业科学观测实验站，共同形成了农业学科群体系。南京、山西太谷、四川成都、广东广州、湖北武汉等5个国家现代农业产业科技创新中心成为“农业硅谷”和区域经济增长极。
食品安全是我们国家最重要的事情。曾衍德说:“我国粮食生产连年丰收，粮食安全总体上是有保障的。还要看到，今后一个时期需求还会继续增长，抓粮食生产的力度只能紧不能松。”因此，抓住耕地和种子这“两个重点”，推进管理创新和机具创造，以现代化手段保障粮食安全，将是我们这五年的首要任务。
