第一節(jié) 世界農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

一、精確農(nóng)業(yè)的定義和現(xiàn)狀

精確農(nóng)業(yè)（PrecisionAgriculture），是利用重要的作物參數(shù)和知識在適當?shù)某叨壬蟽?yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)管理，是根據(jù)特定地塊的作物潛在生產(chǎn)能力控制不同的投入水平（如肥料、殺蟲劑、除草劑等）。精確農(nóng)業(yè)包含3個實施階段：確定田間管理事件、制定對策和實施對策。精確農(nóng)業(yè)的核心是對變化因素進行精確管理，變化因素包括：空間因素、時間因素和預(yù)測因素?？臻g因素反映地域變化；時間因素反映年度變化；預(yù)測因素反映預(yù)測與實際值之間的差異。

國外精確農(nóng)業(yè)實踐表明：精確農(nóng)業(yè)不僅具有重要的經(jīng)濟效益，而且其獲取的詳細耕作信息推演出和有助于解決許多未知問題。精確農(nóng)業(yè)的根本效益體現(xiàn)在降低作物的生產(chǎn)成本和過量施用農(nóng)化產(chǎn)品的污染風(fēng)險。如以施肥為例，傳統(tǒng)的施肥方式是在一片地塊內(nèi)使用一個平均施肥量。但實際上土壤肥力在不同的地塊（像元大小為0.5～2hm2）、不同時段（上一茬殘留肥力和消耗）差別較大，所以平均施肥就會造成部分地區(qū)肥力不足而部分地區(qū)肥力過量。精確農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了因土、因作物、因時全面平衡施肥，因此，有明顯的經(jīng)濟和環(huán)境效益。1994年，明尼蘇達大學(xué)在明尼蘇達州漢斯卡農(nóng)場實驗 研究 表明：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)每公頃施肥為119.8kg，而精確農(nóng)業(yè)施肥平均為82kg。明尼蘇達的扎卡比森甜菜農(nóng)場采用精確變率施肥技術(shù)減少了氮肥用量，肥料投入每公頃平均減少15到52美元，收益平均每公頃增加358.32美元。又如在產(chǎn)量預(yù)測預(yù)報方面，精確農(nóng)業(yè)對投入、產(chǎn)出能按不同地塊、不同時間進行詳細記錄，對預(yù)測產(chǎn)量和耕作決策有著極其重要的意義。在英國夏托沃斯農(nóng)場，聯(lián)合收割機上裝的GPS和產(chǎn)量測定儀，每隔1.2秒，GPS測量記錄一次。這樣，在收割完成的同時，就可以產(chǎn)生當季準確的產(chǎn)量分布圖。再如在提高水資源利用率方面，精確農(nóng)業(yè)技術(shù)也具有極大的作用。在以色列，用水管理已實現(xiàn)高度的自動化，全國已全部實施節(jié)水灌溉技術(shù)，其中25%為噴灌，75%為微灌（滴灌和微噴灌）。所有的灌溉都是由計算機控制，實現(xiàn)了因時、因作物、因地用水和用肥自動控制。1989年，以色列水分利用率為每立方米產(chǎn)糧食2.32kg，與技術(shù)使用前（1949年）相比，平均提高了0.68kg／m3；到2000年，計劃提高到4.31kg／m3。

但是，精確農(nóng)業(yè)的邊際效益(marginaleffect)與農(nóng)場的規(guī)模成正比。發(fā)達國家較小的農(nóng)場精細耕作程度較高，精確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生效益的可能性就小得多；而大農(nóng)場，精細耕作程度較低，很大的一塊田（地）采用一樣的管理方式，因而，實施精確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生邊際效益就大。

精確農(nóng)業(yè)的應(yīng)用已涉及到施肥、植物保護、播種、耕作、水分管理等相關(guān)領(lǐng)域。精準農(nóng)業(yè)已漸漸為各農(nóng)場經(jīng)營者了解和熟悉。歐洲的一項調(diào)查表明：歐洲大約2/5的農(nóng)場主知道精確農(nóng)業(yè)技術(shù)。
精確農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

1、全球定位系統(tǒng)。精準農(nóng)業(yè)廣泛采用了GPS系統(tǒng)用于信息獲取和實施的準確定位。為了提高精度廣泛采用了DGPS（DifferentialGlobalPositioningSystem）技術(shù)，即所謂“差分校正全球衛(wèi)星定位技術(shù)”。它的特點是定位精度高，根據(jù)不同的目的可自由選擇不同精度的GPS系統(tǒng)。

2、地理信息系統(tǒng)GIS。精準農(nóng)業(yè)離不開GIS（GeographicalInformationSystem）的技術(shù)支持，它是構(gòu)成農(nóng)作物精準管理空間信息數(shù)據(jù)庫的有力工具，田間信息通過GIS系統(tǒng)予以表達和處理，是精準農(nóng)業(yè)實施的重要。

3、遙感系統(tǒng)RS。遙感技術(shù)（RemoteSensing）是精準農(nóng)業(yè)田間信息獲取的關(guān)鍵技術(shù)，為精準農(nóng)業(yè)提供農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長環(huán)境、生長狀況和空間變異信息的技術(shù)要求。

4、作物生產(chǎn)管理專家決策系統(tǒng)。它的核心內(nèi)容是用于提供作物生長過程模擬、投入產(chǎn)出 分析 與模擬的模型庫；支持作物生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)庫；作物生產(chǎn)管理知識、經(jīng)驗的集合知識庫；基于數(shù)據(jù)、模型、知識庫的推理程序；人機交互界面程序等。

5、田間肥力、墑情、苗情、雜草及病蟲害監(jiān)測及信息采集處理技術(shù)設(shè)備。如田間信息適時采集傳感器與數(shù)據(jù)處理方法。

6、帶GPS系統(tǒng)的智能化農(nóng)業(yè)機械裝備技術(shù)。如帶產(chǎn)量傳感器及小區(qū)產(chǎn)量生成圖的收獲機械；自動控制精密播種、施肥、灑藥機械等等。

二、精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢

從大趨勢看，精確農(nóng)業(yè)將向著完全的時間和空間變量管理和決策支持方向發(fā)展。Blackmore在展望歐洲精確農(nóng)業(yè)發(fā)展時，指出了三種技術(shù)應(yīng)用水平與相應(yīng)的耕作管理戰(zhàn)略：

①無任何信息技術(shù)（IT)組成的傳統(tǒng)方式；

②管理信息系統(tǒng)（MIS）、咨詢方式（whatifmodel）和簡單機械化；

③空間信息技術(shù)的充分應(yīng)用和自動處理：自動數(shù)據(jù)收集、集成MIS／DSS技術(shù)支持系統(tǒng)。

不同的應(yīng)用水平將包含不同的IT組成，產(chǎn)生不同的環(huán)境和操作效應(yīng)及達到不同的經(jīng)濟效果。支持精確農(nóng)業(yè)的專用硬件和設(shè)施系統(tǒng)將在不遠的將來實現(xiàn)，而相應(yīng)的決策支持軟件將會得到不斷的、長期的開發(fā)和完善。隨著相應(yīng)技術(shù)的進一步發(fā)展，精確農(nóng)業(yè)將很快從試驗應(yīng)用走向推廣應(yīng)用。可以預(yù)計，21世紀的農(nóng)業(yè)可以說是計算機輔助管理的精確農(nóng)業(yè)時代。

三、世界有機農(nóng)業(yè)發(fā)展

有機農(nóng)業(yè)按照有機農(nóng)業(yè)產(chǎn)生和發(fā)展的時間順序，將有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程分為產(chǎn)生、擴展和增長3個階段。
1、產(chǎn)生階段(1924～1970)

有機農(nóng)業(yè)的歷史可以追溯到1924年由德國的魯?shù)婪?bull;施泰納(RudolfSteiner)開設(shè)的“農(nóng)業(yè)發(fā)展的社會科學(xué)基礎(chǔ)”課程。其理論核心為:人類作為宇宙平衡的一部分，為了生存必須與環(huán)境協(xié)調(diào)一致;企業(yè)作為個體和有機體:要求飼養(yǎng)反自動物;使用生物動力制劑;重視宇宙周期。德國的普法伊費爾(H.Pfeiffer)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用這些原理，從而產(chǎn)生了生物動力農(nóng)業(yè)(biodynamicagriculture)。至20世紀20年代末，生物動力農(nóng)業(yè)在德國、瑞士、英國、丹麥和荷蘭得到了發(fā)展。

20世紀30年代，瑞士的漢斯•米勒(HansMueller)推進了有機生物農(nóng)業(yè)(organic-biologicalagriculture)。他的目標是:保證小農(nóng)戶不依賴外部投入而在經(jīng)濟上能獨立進行生產(chǎn)，施用廄肥以保持土壤肥力。瑪麗亞•米勒(Maria•Mueller)將漢斯•米勒的理論應(yīng)用到果園生產(chǎn)系統(tǒng)。拉什(HansPeterRush)強調(diào)廄肥對培肥地力的作用，豐富了通過土壤生物保持土壤肥力、促進有機物質(zhì)循環(huán)的理論。漢斯•米勒和拉什為有機生物農(nóng)業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)，使有機生物農(nóng)業(yè)在德語國家和地區(qū)得到發(fā)展。

英國的霍華德爵士(SirAlbertHoward)被認為是現(xiàn)代有機農(nóng)業(yè)(organicfarming)的奠基人。他總結(jié)了在印度長達25年的 研究 結(jié)果，1935年出版了“農(nóng)業(yè)圣典”一書，論述了土壤健康與植物、動物健康的關(guān)系，奠定了堆肥的科學(xué)基礎(chǔ)。1940年，美國的羅代爾(J.I.Rodale)受霍華德的影響，開始了有機園藝的 研究 和實踐。1942年出版了“有機園藝”一書。英國的伊夫•鮑爾費夫人(LadyEveBalfour)第一個開展了常規(guī)農(nóng)業(yè)與自然農(nóng)業(yè)方法比較的長期試驗。在她的推動下，1946年成立了英國“土壤協(xié)會”，該協(xié)會根據(jù)霍華德的理論，提倡返還給土壤有機質(zhì)，保持土壤肥力，以保持生物平衡。20世紀50～60年代，有機農(nóng)業(yè)(lemaire-boucher)在法國得到了很大的發(fā)展，并成立了“自然和進步協(xié)會”，在喚醒消費者在食物對健康影響意識上起到了積極的作用。日本的岡田茂吉(MokichiOkada)于1935年創(chuàng)立了自然農(nóng)業(yè)
(naturalagriculture)，提出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中尊重自然，重視土壤，協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的思想。主張通過增加土壤有機質(zhì)，不施用化肥和農(nóng)藥獲得產(chǎn)量。20世紀60年代加劇的環(huán)境和健康問題促進了自然農(nóng)業(yè)在日本的興起。自然農(nóng)業(yè)技術(shù)綱要成為日本有機產(chǎn)品標準的重要內(nèi)容。

2、擴展階段(1970～1990)

20世紀60年代后，有機農(nóng)業(yè)的理論 研究 和實踐在世界范圍內(nèi)得到了擴展。特別是70年代的石油危機，以及與之相關(guān)的農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境問題，如高投入低效益、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降和環(huán)境污染加劇等，促使人們對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進行反思，探索新的出路。以合理利用資源、有效保護環(huán)境、低投入、高效率、食品安全為宗旨，回歸自然、尋找替代以及持續(xù)農(nóng)業(yè)的思潮和模式，包括有機農(nóng)業(yè)、有機生物農(nóng)業(yè)、生物動力農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)業(yè)等，概念得到擴展， 研究 更加深入，實踐活動活躍。

1970年，美國的威廉姆•奧爾布雷克特(WilliamAlbrecht)提出了生態(tài)農(nóng)業(yè)(ecologicalagriculture)的概念，將生態(tài)學(xué)的基本原理納入了有機農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)。英國“土壤協(xié)會”于20世紀70年代在國際上率先創(chuàng)立了有機產(chǎn)品的標識、認證和質(zhì)量控制體系。1972年，國際上最大的有機農(nóng)業(yè)民間機構(gòu)—國際有機農(nóng)業(yè)聯(lián)合會(InternationalFederationofOrganicAgricultureMovements，IFOAM)成立。世界上一些主要的有機農(nóng)業(yè)協(xié)會和 研究 機構(gòu)，如法國國家農(nóng)業(yè)生物技術(shù)聯(lián)合會
(FederationNationaled'AgriculteureBiologiques，F(xiàn)NAB)和瑞士的有機農(nóng)業(yè) 研究 所
(ForschungsinstitutfuerbiologischenLandbau,FiBL)—目前世界上最大的有機農(nóng)業(yè) 研究 所，都成立于20世紀70～80年代。這些組織和機構(gòu)在規(guī)范有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市場，推進有機農(nóng)業(yè) 研究 和普及上起到了積極的作用。

第二節(jié) 全球農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

一、全球食品工業(yè)現(xiàn)狀

工業(yè)化國家的食品工業(yè)是近年來發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，加工增值比例一般在2.0－3.7：1.0，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。經(jīng)濟發(fā)達國家服務(wù)于國民生活的第三產(chǎn)業(yè)都很發(fā)達，其產(chǎn)值在GDP中占有較高的份額，除美國外，其他工業(yè)化國家第三產(chǎn)業(yè)對GDP增長的貢獻率都超過第一、第二產(chǎn)業(yè)。有關(guān)工業(yè)化國家第一、二、三產(chǎn)業(yè)對GDP增長的貢獻是：美國0.19、2.95、2.15，日本0.04、0.26、1.21，加拿大0.02、1.43、2.13，法國0.02、0.90、1.45。德國、意大利、澳大利亞等國家第三產(chǎn)業(yè)對GDP增長貢獻率都超過了第二產(chǎn)業(yè)，更超過了第一產(chǎn)業(yè)。這些國家居民生活恩格爾系數(shù)在10.6%－20%之間。當中國的第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占40%時，才能使居民生活恩格爾系數(shù)降低到35%－25%，居民的生活水平將達到小康標準。

歐洲的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)伴隨著工業(yè)革命孕育而生。在工業(yè)革命后，歐洲已建立了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、貯運和銷售的組織體系、市場體系和技術(shù)體系。

法國的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)近20年來發(fā)展勢頭強勁，其農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)值從1978年的2400億法郎增加到1997年7925億法郎，增加了2.3倍，平均每年增加11.5%。法國的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)值占其工業(yè)產(chǎn)值的20.3%，占國民生產(chǎn)總值的7%；從業(yè)人數(shù)占其工業(yè)從業(yè)人數(shù)的20%，成為法國工業(yè)中增長最快、盈利最多的 行業(yè) 。法國的食品加工業(yè)主要是肉類加工，占全部加工業(yè)比重的23.4%；其次是奶類加工，占20.7%；飲料和葡萄酒為13.8%；面包、制糖、巧克力等食品占28.5%。法國是全球第一大食品出口國，1997年出口額達1730億法郎，1995年占全球食品出口額的12%以上，美國為9%，中國僅占2.6%。

德國食品 行業(yè) 生產(chǎn)的品種最為齊全和多樣化。三分之二的德國食品公司在市場上投放2000多種新產(chǎn)品。小供應(yīng)商特別活躍并富有創(chuàng)造力，新產(chǎn)品的營業(yè)額占27%。由于質(zhì)量好且有創(chuàng)新的特點，所以德國生產(chǎn)的食品在世界上享有極高的聲譽，產(chǎn)品比較暢銷。2002年德國食品 行業(yè) 總營業(yè)額達到1254億歐元，出口額為247億歐元。美國是玉米生產(chǎn)、加工和消費大國，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%左右，玉米加工為美國帶來巨大的經(jīng)濟效益。美國目前采用濕法加工玉米，該工業(yè)的年產(chǎn)值達110億美元；每年出口1000多億美元的玉米朊粉和玉米朊飼料。美國大豆的主要加工產(chǎn)品為大豆粉和豆油，年產(chǎn)大豆粉3400萬噸，大豆油820萬噸。用大豆粉還可以再加工成食品、飼料及其他醫(yī)用、化工等產(chǎn)品。

法國、美國、英國、荷蘭等國家馬鈴薯加工率分別達到59%、48%、40%和40%。日本大米加工技術(shù)先進、設(shè)備的制作精細、自動化程度高。

二、全球食品工業(yè)發(fā)展的新趨勢

發(fā)達國家食品加工業(yè)已經(jīng)成為重要的制造業(yè)部門和出口創(chuàng)匯部門，是國民經(jīng)濟的重要增長點。發(fā)達國家由于工業(yè)化和城市化開始早、程度高、科學(xué)技術(shù)進步快，因而食品工業(yè)發(fā)展起步早、水平高，并積累了不少經(jīng)驗。

（一）在激烈的市場競爭中以技術(shù)占據(jù)優(yōu)勢

1、發(fā)達國家高度發(fā)達的食品加工機械部門，不斷利用新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料，間接實現(xiàn)了先進技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用

食品加工機械產(chǎn)品品種齊全，機械化、自動化程度很高，不僅使得加工企業(yè)的生產(chǎn)效率大大提高，而且保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、統(tǒng)一、可靠和產(chǎn)品標準化、系列化。發(fā)達國家食品加工機械一般具有動力、燃料及水消耗少的優(yōu)點。食品加工的原料利用率高，如美國能利用廢棄的柑橘果子榨取32%的食用油和44%的蛋白質(zhì)；從橘子皮、蘋果渣中提取和純化果膠質(zhì)或檸檬酸；淀粉糖制造設(shè)備加工淀粉糖能做到無廢渣、廢水或廢氣排出。

2、發(fā)達國家食品加工企業(yè)注重食品加工過程中的研發(fā)和創(chuàng)新活動

1）研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新。

大型食品加工企業(yè)都比較注重研發(fā)投資，企業(yè)投資一般占銷售額的2%－3%。同時，政府鼓勵食品研發(fā)投資。加拿大政府就有專門的研發(fā)投資稅收優(yōu)惠政策。發(fā)達國家食品加工過程基本實現(xiàn)了計算機自動控制、檢測和調(diào)整。食品加工技術(shù)革新體現(xiàn)在包裝技術(shù)、新式產(chǎn)品、高效加工控制系統(tǒng)、自動分級系統(tǒng)以及新產(chǎn)品的說明中。

2）產(chǎn)品品種創(chuàng)新。

根據(jù)消費方式改變，方便、健康和多樣化的產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的速度快。美國、加拿大等國的食品加工業(yè)一方面引入不同民族風(fēng)味的食品加工，另一方面積極推出便捷食品，如“保鮮餐”“全餐配備”“速配餐”“即食湯”等等以及健康食品：包括低脂、低鹽、低糖食物，瘦身特餐等等。

3）食品包裝創(chuàng)新。

食品包裝改變了過去單純的保護和保存作用，進而成為市場營銷戰(zhàn)略的主要手段，在促銷和與顧客的溝通中起著重要作用。食品包裝不僅更加注意美觀，突出品牌與個性，符合環(huán)保要求，而且針對消費者的不同需求而設(shè)計。

4）采購和銷售渠道創(chuàng)新。

在發(fā)達國家，許多食品加工企業(yè)利用因特網(wǎng)技術(shù)來提高購實效率。例如，一個由美國50多家著名食品公司組成的“TRANSORA”網(wǎng)絡(luò)市場，就是一個企業(yè)間的網(wǎng)上交易市場，其聯(lián)合采購能力為4000億美元。這個網(wǎng)絡(luò)除了用來采購原料外，還能用來監(jiān)控庫存和管理工廠。通過這個網(wǎng)絡(luò)采購，食品公司能在很大程度上節(jié)省開支。發(fā)達國家完善的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)深入到每一個家庭，食品銷售網(wǎng)上交易的數(shù)量不斷增加。

（二）積極應(yīng)對全球市場的變化，尋求更多的發(fā)展機會

1、食品加工企業(yè)自身不斷根據(jù)全球市場變化，進行結(jié)構(gòu)調(diào)整、聯(lián)合、購并和合并。國內(nèi)一些小型獨立食品加工企業(yè)逐漸被大型全球性食品加工企業(yè)所取代。這些大型食品加工公司積極向國際市場擴張，到境外尋求更多的市場和發(fā)展機會。20世紀末期的10多年，跨國食品加工公司的全球重組十分活躍。另一方面，中小型食品加工企業(yè)重新定位，尋求適宜自身發(fā)展的市場。

2、食品加工企業(yè)從各方面改進生產(chǎn)模式，更新設(shè)備，采用先進的生產(chǎn)技術(shù)，根據(jù)世界食品零售市場需求進行內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)整。尤其是一些公司推行“全面質(zhì)量管理”模式來改進工作環(huán)境，提高生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，從原材料籌備、運輸、工廠加工到產(chǎn)品營銷，都是管理與質(zhì)量的密切結(jié)合。

3、食品加工企業(yè)尤其是跨國公司樹立新的經(jīng)營理念

食品市場全球化不僅表現(xiàn)在世界貿(mào)易日益自由化，而且包括信息和通訊技術(shù)的快速發(fā)展以及生物技術(shù)的進步。因此，建立全球性的零售網(wǎng)絡(luò)和鏈條勢在必行。充分利用全球資源網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展機會，依據(jù)全球標準進行產(chǎn)業(yè)重構(gòu)，重點是品牌改變和建立。品牌信譽好的跨國食品加工企業(yè)在產(chǎn)品分配和營銷網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架上都做得十分完善，以越來越雄厚的經(jīng)濟實力為后盾，不斷開發(fā)新技術(shù)、提高生產(chǎn)率、加強營銷和鞏固品牌，從而以更加雄厚的實力參與全球市場競爭。發(fā)達國家跨國食品加工公司在全球知識經(jīng)濟浪潮和國際市場競爭日漸激烈的推動下，研發(fā)也呈現(xiàn)出國際化發(fā)展趨勢，紛紛通過直接投資和間接控股在境外設(shè)立研發(fā)中心，而且國外研發(fā)中心的研發(fā)支出占總研發(fā)支出的比例也逐年上升。

國際食品加工業(yè)的發(fā)展趨勢總的可以概括為：1）產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營管理越來越成熟；2）加工技術(shù)和設(shè)備越來越先進；3）資源的有效利用率越來越高；4）產(chǎn)品的規(guī)格標準和質(zhì)量控制體系越來越完善。
 

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