第二節　國內外研究現狀

關于科技對農業農村發展的支撐，國內外已有較多研究，其中，與本課題關聯最為緊密的研究主要集中在兩個方面：一是對科技支撐農業農村發展效果的研究；二是對促進科技發揮支撐作用的機制和政策的研究。

一、國外研究現狀

從已有文獻看，國外對科技支撐農業農村發展，特別是科技支撐農業發展效果的研究比較深入，對促進科技發揮支撐作用的機制和政策的研究也非常具有針對性。

（一）科技支撐農業農村發展效果的研究

大部分研究都得出了科技能夠推動農業發展的正面結論。在肯尼亞，Ndiso等（2017）發現，采用豇豆玉米間作技術比玉米單作的土壤含水量高；而在墨西哥，與單一作物相比，在咖啡生產中使用農林復合技術能夠保持較高的土壤水分（Lin，2007）。Miles等（2017）認為，以生態農業技術作為切入點，能增強對未來氣候沖擊的適應能力，同時為應對干旱和洪水等當前沖擊提供緩沖。例如，采用不同種類的作物輪作、保留作物殘茬和免耕相結合的耕作措施，可以顯著提高干旱地區的產量（提高7%～8%）（Pittelkow et al.，2015）。而在所有提出的技術系統中，節水灌溉技術在提高生產力和對氣候變化的抵御能力方面起著至關重要的作用（Moyo et al.，2017）。

在相關文獻中，研究最為全面且深入的是數字技術在農業領域的應用。以數字技術為基礎的精準農業，雖然增加了投入和運營成本，但收益增長也足以帶動利潤的增長，因為它能幫助農民減少運營投入（Schimmelpfennig，2017）。例如，精準灌溉可減少8%～20%的灌溉用水（Sadler et al.，2005）。與均勻播種相比，冬小麥的精準播種（VRS）可以使產量提高3%。精準施用氮肥可使小麥產量提高1%～10%，節省氮肥4%～37%（Tekin，2010）。Mamo等（2003）在美國明尼蘇達州玉米與大豆輪播的田中進行了為期3年（分別為1995年、1997年和1999年）的試驗，結果發現，與均勻施肥相比，使用精準施用氮肥技術能減少肥料使用，使每公頃玉米利潤增加7～20.25歐元。此外，在不同的耕作類型中除草劑的節省量在11%～90%（Timmermann et al.，2003；Gerhards et al.，1999），多年生作物的農藥使用量減少28%～70%（Solanelles et al.，2006；Chen et al.，2013）。精準施用氮肥還可以使冬小麥的殺蟲劑使用量減少13.4%（Dammer and Adamek，2012），而大幅減少農藥噴霧的重復使用會影響農藥使用總量（Batte and Ehsani，2006）。

即使只應用導航系統也能帶來不錯的經濟效益。Shockley等（2015）做了一個商業性質的肯塔基玉米和大豆免耕農場模型，并在種植和施肥過程中使用了導航系統。結果，在種子、肥料和拖拉機燃料三方面分別節省了約2.4%、2.2%和10.4%的成本，同時還減少了溫室氣體的排放。對阿拉巴馬州在2005—2007年生長季節的一項研究表明，在收割花生的作業中使用自動轉向技術產生的平均凈收益每公頃在83～612歐元（Ortiz et al.，2013）。有時，通過將農田勞作人員的工作時間減少6.04%，燃料消耗減少6.32%（Bora，Nowatzki and Roberts，2012），諸如燈條和自動轉向這樣的導航系統可使農作物種植者獲益。在英國，面積為500公頃的農場上使用導航系統能獲得至少2.2歐元/公頃的經濟效益（Knight，Miller and Orson，2009）。在德國，采用全球衛星導航系統可從節省投入中帶來高達28歐元/公頃的經濟利益（Shockley et al.，2012）。通過減少能量投入、促進零耕種和提高肥料利用率，Tullberg（2016）直接和間接分析了控制交通耕作技術對溫室氣體排放的影響。他指出，與傳統耕種相比，在使用非控制交通零耕種和控制交通零耕種的情況下，拖拉機所需燃油分別減少了40%和70%。

此外，數字產品的應用也提高了農民的生產經營能力以及生活質量水平。例如，手機的使用鼓勵了貧窮農民更大程度地參與市場，并提升高價值農作物的多樣化（Mittal and Mehar，2012）。準確及時的、以天氣為基礎的農業咨詢信息有助于就農業投入做出明智決定（Mittal，2016）。而在最近的一項研究中，Sekabira和Qaim（2017）研究得出結論，移動電話技術可以改善農村地區的家庭生活水平、性別平等現狀和營養狀況，當女性可以使用移動電話時效果尤為明顯。

（二）促進科技發揮支撐作用的機制和政策的研究

有研究注意到，在科技創新和成果推廣應用過程中，體制創新十分重要，有助于降低交流的交易成本以及資本投資和創新的風險（North，1991，2008；Platteau，1994a，1994b；Barrett，1997）。而這些創新只有與有助于推廣的體制、市場或政策創新結合起來，才可能取得成功（Barrett et al.，2022a）。為此，政策制定者需要通過多種體制和政策加速因素施加影響，加快（或減慢）創新出現的速度（Herrero et al.，2020）。此外，政策制定者必須為新科技創新帶來的可預見的，也可能是意料之外的（正面或負面）溢出效應做好規劃，因為這些溢出效應無處不在，有必要對其進行密切跟蹤，關注其利弊與協同效應（Herrero et al.，2021）。

通常在科技創新成果的涌現期，新成果要么加快速度擴散和進入大面積應用，要么消退后被封存在檔案和圖書館中，要么繼續長時間處于技術可行性不確定狀態，無法得到大面積采用，直至最終出現某些變化，讓它們比初期更具吸引力（Rogers，1962）。在此過程中，政策、體制和市場創造的激勵因素和制約因素發揮著重要作用，決定著新的科技創新最終是走向成熟，還是夭折在搖籃中。因此，建立健全有助于新的科技創新與輔助性創新之間相互結合的體制和政策尤為重要，因為沒有任何一項科技創新能夠單靠一己之力擴散，都需要與其他創新相互結合（Barrett et al.，2022a）。

為此，Herrero等（2020）提出八項行動來加快萌芽期和新涌現技術的可持續、負責任應用，包括建立信任、確定轉型途徑、轉變觀念、推動社會許可、改變政策和法規、設計市場激勵機制、防范不良后果、保障資金穩定。這些都與確立“游戲規則”有著密切關系，需要提高創新提供方和創新使用方價值觀的開放度以及對對方價值觀的接受度，同時，認識到創新的應用可能會帶來截然不同的未來前景，還迫切需要提高對技術的潛在影響以及后果的社會許可度和透明度。

在創新成果的推廣應用期，由于開發或利用一項新科技創新所產生的效益通常取決于其擴散規模，一定程度上與網絡外部性有關，因此要想產生可觀效益，就必須通過宣傳倡導來壓倒現有科技創新的固有優勢（Katz and Shapiro，1986）。同時，還要充分借助專家的作用。利用專家的需求評估有助于發現和重視農業面臨的關鍵挑戰，因為社會、體制、政策類創新歷來都是在發現社會問題和社會價值觀變化之后應運而生的。此外，這些專家調查還能為適宜性和準備度指標提供補充，了解社會和機構是否已做好準備，實現潛在變化和改革，滿足需求（Selinske et al.，2020）。

最后，還要保證小農戶融入技術推廣應用過程中。一方面，需要改善基礎設施、提高教育質量、完善監管體系；另一方面，需要發展商業，幫小農戶建立盈利且可持續的發展模式。從這個意義上講，需要收集更多的證據來鑒別各類技術在農業和農村產生的經濟、社會和環境影響（FAO，2021）。

二、國內研究現狀

目前，國內對于科技支撐農業農村發展效果的研究也比較成熟，特別是農業科技管理部門，依托實施農業科技項目、遴選農業主推技術、評選農業科技成果獎項等工作渠道，較為系統地掌握了一些先進適用技術的經濟、社會和生態效益數據信息。在促進科技發揮支撐作用的機制和政策研究方面，一些學者針對目前存在的問題提出了對策建議。

（一）科技支撐農業農村發展效果的研究

機構和學者們從不同的視角，針對科技支撐農業農村發展效果進行了綜合性研究。例如，《“十三五”中國農業農村科技發展報告》從總結科技工作成效的角度，基于科技支撐糧食連年豐收、科技支撐重要農產品多樣化有效供給、科技支撐農業資源高效利用、科技支撐農民收入水平不斷提高、科技支撐美麗鄉村建設五個方面，對科技支撐農業農村發展的具體效果做了評述。唐寒彬（2022）從定性分析的角度，介紹了5G、大數據、物聯網、人工智能等新興技術在農業領域的應用及其將為該領域帶來什么改變。

也有研究針對具體技術的支撐效果進行了實證研究。例如，高標準農田建設過程中，相關技術的應用顯著降低了水、電、肥、藥等用量，帶來了顯著的生態效益。在其他條件不變的情況下，高標準農田建設相關技術應用使單位面積化肥用量減少了13.2%（梁志會、張露、張俊飚，2021）。開展高標準農田建設以后，黃淮海地區農業灌溉用水量由每畝220.2立方米減至157.8立方米，節水率約28.3%；畝均灌溉用電量由31.4度降至21.4度，節電率約31.8%；每畝化肥施用量由56.8千克減至51.1千克，節肥率約10.0%；每畝農藥用量由165.4毫升減至144.3毫升，節藥率約12.8%（王曉青、史文嬌、孫曉芳等，2018）。此外，農業信息技術、農業綠色發展技術等的應用也顯著提升了農業生產效率。不同地區推廣試驗結果表明，利用無人駕駛播種機播種小麥，與人工播種相比每畝出苗率提高10%，土地利用率提高10%，增產15%以上（張培奇、王帥杰、范亞旭，2021）；小麥玉米輪作采用水肥一體化技術，每畝可增產186.7公斤，節省肥料用量、灌溉水用量、人工成本共約150元（郭啟輝，2019）。

（二）促進科技發揮支撐作用的機制和政策的研究

針對促進科技發揮支撐作用的機制和政策，目前很多學者僅是對存在的問題提出對策（邢鵬，2020；周元、魏穎，2022；孫麗，2023），另外，也有學者對科技支撐農業農村發展的內在機制進行了較為深入的研究，其內在邏輯和分析框架值得借鑒。例如，姚升（2021）從技術供給主體、生產過程、產業鏈、載體四個維度分析當前農業科技助力鄉村產業發展的主要模式，并進一步從強化頂層制度設計、創新管理體制、制定中長期發展規劃、強化財稅金融支持、加強人才培養、完善農村基礎設施建設等方面，就如何進一步完善農業科技助力鄉村產業發展機制提出相應的政策建議。

還有一些學者重點分析了數字技術支撐農業農村發展的機理和對策。例如，李?。?022）從數字技術為鄉村治理轉型增添強大動能、數字技術為鄉村經濟發展賦予“乘數效應”、數字技術為鄉風文明建設予以關鍵支撐、數字技術為鄉村生態優化提供有效助力四個方面，分析了數字技術賦能鄉村振興的內在機理，提出數字技術憑借降低交易成本、提升資源利用率及減少信息不對稱等優勢，可切實推進鄉村經濟、治理、文化、生態等方面的數字化轉型。

賀衛華、趙琭嘉（2022）提出，數字經濟向農業農村滲透將產生產業發展、生態優化、文化整合、治理規范和增收致富五大效應，從而為鄉村振興注入強大動能。下一步，應從加快提升鄉村數字經濟能級，筑牢鄉村振興產業基礎；完善鄉村數字基礎設施，推動資源要素下鄉聚集；培育鄉村數字人才，激發鄉村內生動力；打造數字經濟平臺，拓展鄉村數字應用場景等方面，持續推動數字經濟賦能鄉村振興。

李杰義、胡靜瀾、馬子涵（2022）認為，在推進鄉村振興的過程中，通過數字鄉村建設提高農業數字化水平，能有效實現鄉村產業興旺；通過數字技術的嵌入，整體推動鄉村自然、人文、社會生態環境進步，能有效實現鄉村生態宜居；借助數字鄉村平臺提升村民的思想政治意識，提高村民社會交往水平，能有效實現鄉風文明；將數字信息技術融入鄉村治理過程，提高鄉村治理效能，能有效賦能鄉村治理；利用數字技術，可以促進物質層面的鄉村居民收入的穩步提升，以及精神層面發展成果的城鄉共享。為破解數字鄉村建設賦能鄉村振興面臨的現實瓶頸，需要進一步釋放數字技術的賦能作用，有必要加大數字鄉村要素供給，推進數字鄉村平臺建設，完善鄉村數字治理體系。

（三）國內外研究現狀述評

就國內外已有研究而言，無論是針對科技支撐農業農村發展效果的研究，還是針對促進科技發揮支撐作用的機制和政策的研究，都未進行綜合性的概括和整合，從而形成系統、全面的框架。特別是兩個研究主題之間，沒有建立起邏輯聯系，因而難以實現路徑和機制相互銜接、融合互促的目標。這也就構成了本課題研究的出發點和落腳點。