王老师
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一是新病虫害和入侵生物的管理.对病虫害管理的研究似乎陷入发现新药物——病菌和害虫出现耐药性——寻找新药物的怪圈中.小麦秆銹病曾是影响小麦产量的主要病害之一,但20世纪40年代就已经找到了抗銹病小麦品种,并在20世纪60年代大面积推广,促成了农业生产的“绿色革命”,但1999年在非洲又发现了新的秆銹病菌,据估计现在全球80%的小麦面临感染的风险.2005年新发现的柑橘绿霉病威胁著美国近百亿元产值的柑橘产业.未来的农业抗病虫害技术既要考虑到病虫害的抗药性,还要考虑治理方法对营养和健康的影响,以及对环境的影响.
二是提高水资源利用效率.美国农业耗用了美国80%的淡水资源,在西部一些地区,这一比例高达90%.随著工业和城市用水量的增加,减少农业用水成为必然要求.但减少农业用水并非易事,它需要从生物育种、作物管理、水资源管理等各方面进行综合地研究.
三是减少农业对环境的影响.现在的农业生产方式,无论是作物生产还是畜牧业,都对环境有很大的影响.化肥、农药、土壤污染和退化、温室气体排放,农业无一不对周围打下了自己深深的烙印.未来的农业技术不但要减少化肥、农药、家畜粪便等对环境的污染,还要保持土地的品质,保证农业的生产能力.
四是适应气候变化增加粮食生产.靠天吃饭是几千年来农业生产的基本状况,虽然近来情况有所改变,但是即使当今最发达的农业生产体系,仍摆脱不了气候的制约.气候变化带来的气温升高、极端天气等情况会影响作物的播种时间、生产周期、病虫害防治、水资源供给,农业科研需要创造出适应未来气候和环境的农业生产系统.
五是管理生物燃料和生物能源的生产.进入21世纪以来,美国生物燃料生产呈现爆炸式增长,2011年美国生物酒精的产量是2002年的6倍,与粮食争地成为人们关注的一个问题,美国农业部和能源部在纤维素酒精等新型生物燃料生产上投入大量研发资金,但开发新的生物能源原料也需要注意它对资源和环境的影响、病虫害管理、长短期效应,以及它可能受到的影响.
六是健康和有营养的食品.美国最近不断有细菌污染等导致食品源疾病的出现,引起了人们的极大关注,也显示出美国的食品安全管理体系并非天衣无缝.未来的食品科学研究不但需要有健康方面和科学进展、先进的检测方法,还需要对从农场到餐桌的全过程的深入分析和研究.
七是全球粮食危机愈发严重.1980年到2010年,美国用於农业生产的土地面积持续下降.尽管美国的粮食产量还是不断增长,但全球粮食危机情况却愈发严重,今後十年全球将有9亿人口处於粮食不安全状态.美国的农业科研为解决全球粮食不安全状态,需发挥两方面的作用：一是提高发达国家的粮食生产效率,增加粮食单产量；二是帮助发展中国家提高粮食产量.
