第二节　国内外研究现状

关于科技对农业农村发展的支撑，国内外已有较多研究，其中，与本课题关联最为紧密的研究主要集中在两个方面：一是对科技支撑农业农村发展效果的研究；二是对促进科技发挥支撑作用的机制和政策的研究。

一、国外研究现状

从已有文献看，国外对科技支撑农业农村发展，特别是科技支撑农业发展效果的研究比较深入，对促进科技发挥支撑作用的机制和政策的研究也非常具有针对性。

（一）科技支撑农业农村发展效果的研究

大部分研究都得出了科技能够推动农业发展的正面结论。在肯尼亚，Ndiso等（2017）发现，采用豇豆玉米间作技术比玉米单作的土壤含水量高；而在墨西哥，与单一作物相比，在咖啡生产中使用农林复合技术能够保持较高的土壤水分（Lin，2007）。Miles等（2017）认为，以生态农业技术作为切入点，能增强对未来气候冲击的适应能力，同时为应对干旱和洪水等当前冲击提供缓冲。例如，采用不同种类的作物轮作、保留作物残茬和免耕相结合的耕作措施，可以显著提高干旱地区的产量（提高7%～8%）（Pittelkow et al.，2015）。而在所有提出的技术系统中，节水灌溉技术在提高生产力和对气候变化的抵御能力方面起着至关重要的作用（Moyo et al.，2017）。

在相关文献中，研究最为全面且深入的是数字技术在农业领域的应用。以数字技术为基础的精准农业，虽然增加了投入和运营成本，但收益增长也足以带动利润的增长，因为它能帮助农民减少运营投入（Schimmelpfennig，2017）。例如，精准灌溉可减少8%～20%的灌溉用水（Sadler et al.，2005）。与均匀播种相比，冬小麦的精准播种（VRS）可以使产量提高3%。精准施用氮肥可使小麦产量提高1%～10%，节省氮肥4%～37%（Tekin，2010）。Mamo等（2003）在美国明尼苏达州玉米与大豆轮播的田中进行了为期3年（分别为1995年、1997年和1999年）的试验，结果发现，与均匀施肥相比，使用精准施用氮肥技术能减少肥料使用，使每公顷玉米利润增加7～20.25欧元。此外，在不同的耕作类型中除草剂的节省量在11%～90%（Timmermann et al.，2003；Gerhards et al.，1999），多年生作物的农药使用量减少28%～70%（Solanelles et al.，2006；Chen et al.，2013）。精准施用氮肥还可以使冬小麦的杀虫剂使用量减少13.4%（Dammer and Adamek，2012），而大幅减少农药喷雾的重复使用会影响农药使用总量（Batte and Ehsani，2006）。

即使只应用导航系统也能带来不错的经济效益。Shockley等（2015）做了一个商业性质的肯塔基玉米和大豆免耕农场模型，并在种植和施肥过程中使用了导航系统。结果，在种子、肥料和拖拉机燃料三方面分别节省了约2.4%、2.2%和10.4%的成本，同时还减少了温室气体的排放。对阿拉巴马州在2005—2007年生长季节的一项研究表明，在收割花生的作业中使用自动转向技术产生的平均净收益每公顷在83～612欧元（Ortiz et al.，2013）。有时，通过将农田劳作人员的工作时间减少6.04%，燃料消耗减少6.32%（Bora，Nowatzki and Roberts，2012），诸如灯条和自动转向这样的导航系统可使农作物种植者获益。在英国，面积为500公顷的农场上使用导航系统能获得至少2.2欧元/公顷的经济效益（Knight，Miller and Orson，2009）。在德国，采用全球卫星导航系统可从节省投入中带来高达28欧元/公顷的经济利益（Shockley et al.，2012）。通过减少能量投入、促进零耕种和提高肥料利用率，Tullberg（2016）直接和间接分析了控制交通耕作技术对温室气体排放的影响。他指出，与传统耕种相比，在使用非控制交通零耕种和控制交通零耕种的情况下，拖拉机所需燃油分别减少了40%和70%。

此外，数字产品的应用也提高了农民的生产经营能力以及生活质量水平。例如，手机的使用鼓励了贫穷农民更大程度地参与市场，并提升高价值农作物的多样化（Mittal and Mehar，2012）。准确及时的、以天气为基础的农业咨询信息有助于就农业投入做出明智决定（Mittal，2016）。而在最近的一项研究中，Sekabira和Qaim（2017）研究得出结论，移动电话技术可以改善农村地区的家庭生活水平、性别平等现状和营养状况，当女性可以使用移动电话时效果尤为明显。

（二）促进科技发挥支撑作用的机制和政策的研究

有研究注意到，在科技创新和成果推广应用过程中，体制创新十分重要，有助于降低交流的交易成本以及资本投资和创新的风险（North，1991，2008；Platteau，1994a，1994b；Barrett，1997）。而这些创新只有与有助于推广的体制、市场或政策创新结合起来，才可能取得成功（Barrett et al.，2022a）。为此，政策制定者需要通过多种体制和政策加速因素施加影响，加快（或减慢）创新出现的速度（Herrero et al.，2020）。此外，政策制定者必须为新科技创新带来的可预见的，也可能是意料之外的（正面或负面）溢出效应做好规划，因为这些溢出效应无处不在，有必要对其进行密切跟踪，关注其利弊与协同效应（Herrero et al.，2021）。

通常在科技创新成果的涌现期，新成果要么加快速度扩散和进入大面积应用，要么消退后被封存在档案和图书馆中，要么继续长时间处于技术可行性不确定状态，无法得到大面积采用，直至最终出现某些变化，让它们比初期更具吸引力（Rogers，1962）。在此过程中，政策、体制和市场创造的激励因素和制约因素发挥着重要作用，决定着新的科技创新最终是走向成熟，还是夭折在摇篮中。因此，建立健全有助于新的科技创新与辅助性创新之间相互结合的体制和政策尤为重要，因为没有任何一项科技创新能够单靠一己之力扩散，都需要与其他创新相互结合（Barrett et al.，2022a）。

为此，Herrero等（2020）提出八项行动来加快萌芽期和新涌现技术的可持续、负责任应用，包括建立信任、确定转型途径、转变观念、推动社会许可、改变政策和法规、设计市场激励机制、防范不良后果、保障资金稳定。这些都与确立“游戏规则”有着密切关系，需要提高创新提供方和创新使用方价值观的开放度以及对对方价值观的接受度，同时，认识到创新的应用可能会带来截然不同的未来前景，还迫切需要提高对技术的潜在影响以及后果的社会许可度和透明度。

在创新成果的推广应用期，由于开发或利用一项新科技创新所产生的效益通常取决于其扩散规模，一定程度上与网络外部性有关，因此要想产生可观效益，就必须通过宣传倡导来压倒现有科技创新的固有优势（Katz and Shapiro，1986）。同时，还要充分借助专家的作用。利用专家的需求评估有助于发现和重视农业面临的关键挑战，因为社会、体制、政策类创新历来都是在发现社会问题和社会价值观变化之后应运而生的。此外，这些专家调查还能为适宜性和准备度指标提供补充，了解社会和机构是否已做好准备，实现潜在变化和改革，满足需求（Selinske et al.，2020）。

最后，还要保证小农户融入技术推广应用过程中。一方面，需要改善基础设施、提高教育质量、完善监管体系；另一方面，需要发展商业，帮小农户建立盈利且可持续的发展模式。从这个意义上讲，需要收集更多的证据来鉴别各类技术在农业和农村产生的经济、社会和环境影响（FAO，2021）。

二、国内研究现状

目前，国内对于科技支撑农业农村发展效果的研究也比较成熟，特别是农业科技管理部门，依托实施农业科技项目、遴选农业主推技术、评选农业科技成果奖项等工作渠道，较为系统地掌握了一些先进适用技术的经济、社会和生态效益数据信息。在促进科技发挥支撑作用的机制和政策研究方面，一些学者针对目前存在的问题提出了对策建议。

（一）科技支撑农业农村发展效果的研究

机构和学者们从不同的视角，针对科技支撑农业农村发展效果进行了综合性研究。例如，《“十三五”中国农业农村科技发展报告》从总结科技工作成效的角度，基于科技支撑粮食连年丰收、科技支撑重要农产品多样化有效供给、科技支撑农业资源高效利用、科技支撑农民收入水平不断提高、科技支撑美丽乡村建设五个方面，对科技支撑农业农村发展的具体效果做了评述。唐寒彬（2022）从定性分析的角度，介绍了5G、大数据、物联网、人工智能等新兴技术在农业领域的应用及其将为该领域带来什么改变。

也有研究针对具体技术的支撑效果进行了实证研究。例如，高标准农田建设过程中，相关技术的应用显著降低了水、电、肥、药等用量，带来了显著的生态效益。在其他条件不变的情况下，高标准农田建设相关技术应用使单位面积化肥用量减少了13.2%（梁志会、张露、张俊飚，2021）。开展高标准农田建设以后，黄淮海地区农业灌溉用水量由每亩220.2立方米减至157.8立方米，节水率约28.3%；亩均灌溉用电量由31.4度降至21.4度，节电率约31.8%；每亩化肥施用量由56.8千克减至51.1千克，节肥率约10.0%；每亩农药用量由165.4毫升减至144.3毫升，节药率约12.8%（王晓青、史文娇、孙晓芳等，2018）。此外，农业信息技术、农业绿色发展技术等的应用也显著提升了农业生产效率。不同地区推广试验结果表明，利用无人驾驶播种机播种小麦，与人工播种相比每亩出苗率提高10%，土地利用率提高10%，增产15%以上（张培奇、王帅杰、范亚旭，2021）；小麦玉米轮作采用水肥一体化技术，每亩可增产186.7公斤，节省肥料用量、灌溉水用量、人工成本共约150元（郭启辉，2019）。

（二）促进科技发挥支撑作用的机制和政策的研究

针对促进科技发挥支撑作用的机制和政策，目前很多学者仅是对存在的问题提出对策（邢鹏，2020；周元、魏颖，2022；孙丽，2023），另外，也有学者对科技支撑农业农村发展的内在机制进行了较为深入的研究，其内在逻辑和分析框架值得借鉴。例如，姚升（2021）从技术供给主体、生产过程、产业链、载体四个维度分析当前农业科技助力乡村产业发展的主要模式，并进一步从强化顶层制度设计、创新管理体制、制定中长期发展规划、强化财税金融支持、加强人才培养、完善农村基础设施建设等方面，就如何进一步完善农业科技助力乡村产业发展机制提出相应的政策建议。

还有一些学者重点分析了数字技术支撑农业农村发展的机理和对策。例如，李健（2022）从数字技术为乡村治理转型增添强大动能、数字技术为乡村经济发展赋予“乘数效应”、数字技术为乡风文明建设予以关键支撑、数字技术为乡村生态优化提供有效助力四个方面，分析了数字技术赋能乡村振兴的内在机理，提出数字技术凭借降低交易成本、提升资源利用率及减少信息不对称等优势，可切实推进乡村经济、治理、文化、生态等方面的数字化转型。

贺卫华、赵琭嘉（2022）提出，数字经济向农业农村渗透将产生产业发展、生态优化、文化整合、治理规范和增收致富五大效应，从而为乡村振兴注入强大动能。下一步，应从加快提升乡村数字经济能级，筑牢乡村振兴产业基础；完善乡村数字基础设施，推动资源要素下乡聚集；培育乡村数字人才，激发乡村内生动力；打造数字经济平台，拓展乡村数字应用场景等方面，持续推动数字经济赋能乡村振兴。

李杰义、胡静澜、马子涵（2022）认为，在推进乡村振兴的过程中，通过数字乡村建设提高农业数字化水平，能有效实现乡村产业兴旺；通过数字技术的嵌入，整体推动乡村自然、人文、社会生态环境进步，能有效实现乡村生态宜居；借助数字乡村平台提升村民的思想政治意识，提高村民社会交往水平，能有效实现乡风文明；将数字信息技术融入乡村治理过程，提高乡村治理效能，能有效赋能乡村治理；利用数字技术，可以促进物质层面的乡村居民收入的稳步提升，以及精神层面发展成果的城乡共享。为破解数字乡村建设赋能乡村振兴面临的现实瓶颈，需要进一步释放数字技术的赋能作用，有必要加大数字乡村要素供给，推进数字乡村平台建设，完善乡村数字治理体系。

（三）国内外研究现状述评

就国内外已有研究而言，无论是针对科技支撑农业农村发展效果的研究，还是针对促进科技发挥支撑作用的机制和政策的研究，都未进行综合性的概括和整合，从而形成系统、全面的框架。特别是两个研究主题之间，没有建立起逻辑联系，因而难以实现路径和机制相互衔接、融合互促的目标。这也就构成了本课题研究的出发点和落脚点。