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我国北方设施农业环境治理失灵的困惑与出路
—以温室大棚蔬菜生产为例——
姚中杰1，李传桐2，李金华3，李月山4
（1.山东工商学院山东省半岛经济研究基地，山东烟台264005；2.山东工商学院，山东烟台264005；3.潍坊科技学
院，山东寿光262700；4.莱阳市农业局，山东莱阳265200）
摘要：以温室大棚为代表的设施农业，打破传统农业按季节生产惯例，提高了土地的总产出率，是人类以人工措施干
创造非常态下作物生长条件的有益发明。但是，随着大棚使用年限的增加，生产环境劣化问题日益凸显。土壤盐预气候、
渍化、酸化，有机质匮乏；病害泛滥，农药残留、地下水污染；从业者频发“大棚病”等，这些问题形成的主要原因在于化肥投施超量、连作生产和封闭的生产环境。治理失灵的根源是农民高产高效的愿望；大市场、大流通与小农经济的矛盾；病因地制宜，改良温室内土壤；改进温室建设工艺；实菌空气传播的不可控性；农家肥源严重不足，等等。以环境健康理念，行清洁生产，是解决设施农业环境问题的根本出路。关键词：设施农业；温室大棚；环境治理；蔬菜产业；对策文章编号：1005-4944（2011）05-0102-06
1我国设施蔬菜生产现状及面临的挑战
20世纪90年代以来，在我国北方地区，以塑料温
设施化反季节生产补充市场十分必要；而蔬菜生长周期较短、可种植的品种多，生产比较效益高、见效快的特点，使蔬菜具有很高的设施化生产价值。我国最适宜开展设施蔬菜生产的地区，在北纬32°~42°之间的除了1~2个月必要的技术性黄淮海及环渤海区域[2]，
“休整”外，在阳光温室大棚里，农民一年四季可以一品接一品、一茬接一茬地种植、收获各种蔬菜，不间断劳投入的连续性，产品收获地开展生产活动，实现工、源源不断，市场供应新鲜及时，农民天天月月有收入设施蔬菜收入是露地蔬菜的5倍至7倍[3]，已成进项。
为我国农民致富增收的主要产业之一。但不容回避的连作的生产方式、是，由于温室大棚封闭的生产环境、追求高值效益等主观、客观原因，引发了设施蔬菜生不合理的生产一系列难以根治的环境障碍。一方面，
产活动导致温室环境趋于恶化；另一方面，恶化的环境反过来又严重制约着蔬菜产量和质量的提升。随着设施农业的大面积推广，农业环境恶化的总体趋势已由点源向面源扩散，政府的治理管控措施因鞭长莫及或“法不责众”而失效；菜农追求高产高效的利益冲动，仅凭个体的道德和自我约束，无法扭转整体过量
以人工措施创造适宜作物生长所需室大棚为代表的、
光热条件、打破传统季节性限制的设施农业，为农产全年无间歇收获以及农事活动品的提早或延后收获、
的连续性提供了可能。从按季节的自然生产到人工可控制的设施农业，是农业生产方式转变的“一场革，大大提高了土地的复种指数和财富贡献率。设施命”
农业是确保农产品淡季供应，熨平市场供求季节性波增加农民收入、提高人们生活水平的有效途径。目动、
前我国设施农业普及面积最大的是温室大棚蔬菜生产，来自农业部的数据显示：1980年，我国设施蔬菜年种植面积仅为0.667万hm2，2000年达到179.05万hm2，2008年增加到334.67万hm2；2008年全国设施蔬菜总产值达4100亿元，占蔬菜总产值的51％[1]。蔬菜作为人们日常饮食中必不可少的低糖、低盐、低脂的健康食物，提供了人体所必需的多种维生素和矿物质。据联合国粮农组织统计，人体维生素C的90%、维生素A的60%来自于蔬菜。蔬菜水分含量高，不易储存，消费需求量大，冬春季市场供应明显不足，进行102
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使用化肥和农药的选择取向；消费者铺张浪费、摆阔气、爱面子的不良消费习惯，既扩大了社会财富“浪费型”的市场需求，又增加了污染风险和排污量。生产与排污相叠加导致农业环境负荷加重，使本已脆弱的农业环境“雪上加霜”。
块，是由土壤传染性病虫害引起的[4]。
2.3农药品种增多，用药量增加，蔬菜安全面临严峻挑战
病菌的变种、抗药性的增强或新传病害的蔓延，推动了新农药研发和升级换代，药品种类不断增加。面对可能导致绝收的各类病害威胁，一是需要变换用药，二是需要加大用药量或增加施药频次。药液或在果实上被直接吸收，或渗入土壤通过根系蔬菜植株、
吸收，进入蔬菜的营养器官，造成农药残留超标。2.4地下水污染
温室大棚一般多凹下地面0.5~1.5m深，土壤水分的运动以垂直蒸发和重力下渗为主，土壤溶液的循环多局限于棚内的小环境。渗入土壤中的农药、化肥硝酸盐、激素类物质等不以及畜禽粪肥中的重金属、
仅污染种植层土壤，而且在继续向深层下渗的过程中，直接造成地下水污染。据中国农业大学2006年的研究数据，“蔬菜之乡”寿光的地下水硝酸盐含量，曾一度超标60%[5]。
2.5温室职业病“大棚病”症状显现
高湿、高花粉和病菌袍子浓度长期在大棚高温、
的环境下劳作，部分农民患上了关节炎、肺病、中毒后遗症等与大棚相关的疾病———“大棚病”。我们在调查中得知，长期从事温室蔬菜生产的农民普遍有腰酸背呼吸困难、头痛、恶心、呕吐、乏力、关节痛、皮肤骚痛、
痒等症状和不适发生。中国医科大学附属第四医院通过对辽宁大棚种植地区的流行病学调查显示，该区“大棚肺”患病率达5.7%[6]。
2设施蔬菜生产存在的主要问题及成因
土壤退化、地下水污染、作物病害频发、农药残
大棚病是设施蔬菜生产的主要问题。据我们对山留、
东寿光、昌邑、青州等地的调查，新建温室蔬菜大棚的棚龄超过10年，受土常规使用年限，一般在8~10年。土壤菌群失调、病虫害加剧、农药残壤酸化和盐渍化、
留污染、微量元素缺乏、地力下降等因素影响，基本无法继续进行有相应效益的棚内生产。2.1大水大肥，导致土壤酸化、次生盐渍化
高投入、高产出、精耕细作的大棚蔬菜生产，复种指数高，肥、水用量大，土壤有机质含量常常不足，自身缓冲能力和离子平衡能力降低。长期过量使用氮肥，土壤中大量酸根离子沉积，土壤酸化板结严重，粘性增强，通透性降低。各种速效肥的超量投施，使土壤蒸腾盐分大量增加；而大水漫灌，温室内强烈的蒸发、作用，又使土壤底层沉滞的盐分随毛细管蒸发上升集聚于土壤表层，二者共同形成温室大棚土壤种植层严重的次生盐渍化。由于缺少露天状态下雨水的淋溶作用和必要的水平方向有进有出的水冲洗作用，加之高温环境下土壤的矿化度高，致使次生盐渍化现象长期难以消除。盐分积累使土壤溶液浓度升高，渗透势加大，影响种子发芽和根系对水肥的吸收。
2.2温室连作，土壤组分失衡，病害加剧，形成“地病”
在同一地块里连茬种植同一种作物（或同一科作物），或连茬种植易感染同一种病原菌（或线虫）的作物，这种现象称为连作，即重茬。温室大棚连作，首先是造成该品种“偏好”吸收的土壤中养分的不足，为了弥补这种不足，势必要加大施肥量（尤其是追施速效肥），而所“厌弃”的成分可能持续累加，由此导致土壤高发的病虫害组分严重失衡；其次是为该品种易发、提供了所“偏好”的寄主的接续，便利了病菌、虫卵的栖息、繁衍，助长了病害泛滥，使防治频度、难度加大。有关研究表明，引起蔬菜连作障碍的70%左右的地
3大棚蔬菜生产环境治理失灵的内在机理
作为以人工措施利用自然、改造自然的设施农业，温室蔬菜大棚环境对生产的影响利弊参半。人工设施创造了适宜作物生长的有利条件，同时也为病菌的滋生提供了温床；化学肥料增施促进了增产，但也对土壤的理化状况、养分平衡造成了损害；农药喷洒消灭了有害菌，也杀伤了益生菌；农家肥有利于养地肥力低、肥效慢，土传病害乘机而入，保墒，但肥源少、等等。
3.1设施化生产的环境负荷大，受侵染几率高
温室大棚通过封闭、保暖的人造设施，利用自然
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采光和半地暖，满足了冬春季植物生长的温度、光照要求，为蔬菜连续生产提供了前提条件，这也是设施农业提高土地产出率，实现反季节、多季节生产的基财力投本功能和必然要求。但高产出不仅需要人力、入的相应增加，也意味着环境负荷的超载和恶化趋势的强化。人工条件下不间断的多季生产环境肯定要比自然条件下的单季或双季生产环境付出的代价大、受染病几率高。到的侵染多、
3.2连作生产的利益取向
茄果类蔬菜可以一季种植、持续比较而言，瓜类、多季多茬收获，产量高，易于采收、保质期长，储管理、
藏、包装、运输较为方便，销路、行情稳定向好，故设施化种植较多，如黄瓜、茄子，上一年8、9月份定植，一7月份，生长期长达10直可以持续生长至来年的6、
个月，每667m2产量累计可达1.5万kg。叶菜类产量高、生产周期短，茬口多、利于品种调换种植，春早秋延上市茬口安排得当，收益也很可观。但叶菜类采收后，呼吸旺盛不易保鲜、损耗较大，故叶菜类设施种植选择度居中。大路菜，尤其是产量高、耐储存的品类，土豆、大白菜等，设施种植投入产出比较低，如洋葱、
故一般不做选择。高产、值钱、收益好的利益取向是设施化蔬菜种植品类的主要选项，连作的负面影响常被忽略。
3.3技术、经验、市场的相对固定，生产品类单一化难以避免
销路决定生产，大市场与小农经济的矛盾，促使家庭经营在政府的引导下，通过实施“一乡一个体、
业、一村一品”，形成规模效应、品牌化优势，从而实现与大市场的有效对接；菜农也因经验的积累，对所经营的品种掌握了较为成熟的种植管理技术，形成长期种植单一品种的习惯。3.4人工恒定气候的弊端
大棚温室为人工制造适宜作物生长的封闭生产环境，土壤长期处于较为稳定的温、湿状态，没有露天状态下四季大气候和昼夜小气候的变化，缺少了类似于自然气象条件的干预（如，严冬对土壤的低温灭菌作用、夏季雨水的淋溶作用等），更适于特定菌类和害虫的无间断滋生繁殖（如各种霉病、根线虫），成为棚104
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内蔬菜的经常性威胁。3.5大棚设施的局限性
温室大棚在技术参数、保温性能、抗灾能力等方面要求较高，因此造价成本也较高。据寿光菜农介绍，当地2006年建造一个占地面积0.253hm2的温室大料合计造价约为5万元，2011年同等情况则要棚，工、8万元左右。造价高，决定了温室大棚不可能因土壤障碍而轻易废弃或重建；大棚土制（或砖水泥体）三面墙体的不可移动性，决定了保温室体的不能任意移动或经常更换到新地块。对一定自然优势区域的菜农来气候、水利、市场需求等条件决定了某些农说，土壤、产品的相对优势，如果做反差较大的种植品种调整，则会大大降低经济效益或直接造成经济损失。3.6人多地少的国情和土地经营制度的制约
截至2010年底，我国人均耕地面积已降至920m2，仅为世界平均水平的2/5[7]，人多地少的矛盾突出。而土地按人头、按质量、按等次实行家庭联产承包，呈“碎片化”状态，土地难以集中连片使用，农民只能在自家有限的土地上建大棚，这就决定了温室生产场地有限性、不可选择性。的固定性、
3.7“大棚病”在所难免
在城乡差距依然较大、农业比较效益仍然低下的技能型人才选择现实背景下，大多数农村青壮劳力、进城务工。在不少地方，农业实际上已成为这一类农产后“两头在外”的副业，真正在田间、棚室从民产前、
事农业生产的多为中老年人、留守妇女。蔬菜生产无法实行全程或大面积机械化，是典型的劳动密集型产“从早到晚、业，尽管收益相对较高，但劳动用工量多。四季不闲”是设施化蔬菜生产的常态。高强度的劳作，密闭、高温、高湿、高病菌含量、高农药喷洒频度的环境，与体弱、年老经营者的身体状况形成较大反差，“大棚病”的产生难以避免。3.8病菌空气传播的不可控性
虽然大棚设施与外部环境相对隔离，但由于换排湿、菜农的进出等必要因素，许多通过空气传播气、
的病菌得以入棚。而为消除病害，就不得不使用各种对付病菌的化学防治手段，由此形成蔬菜或土壤的农药残留。这些残留，或来自于茎叶对喷洒药液的直接
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吸收或通过土壤对渗入药液成分的吸收，这种内吸式的化学成分吸收无法避免也无法控制，如果放弃农药使用，任病害发展，那么就要面临蔬菜的绝产，造成巨大损失。
3.9农村生产、生活方式的变化，农家肥源减少
不少农村地区，传统的家庭畜禽养殖已被专业化、规模化的养殖场取代，一家一户以猪牛羊圈形式城镇化的积存畜粪肥的传统消失；随着新农村建设、推进，统一垃圾收集处理，统一上下水、抽水马桶的推行，以旱厕积存人粪尿的农户越来越少；家家户户的饭余、泔水等富含有机质的废弃物，多数作为垃厨余、
圾或进入下水道或被废弃，很少用于堆肥处理；堆肥或青饲料沤肥，场地不便，取土困难。诸多因素，导致越来越多的人宁愿农家肥源严重不足。而且事实上，
花钱大量使用简便易行、肥效快的工业肥料。久而久之，造成地力下降。3.10饲料添加剂的潜在风险
畜禽养殖场的粪肥已商品化，农民从规模化养殖场购买的畜禽粪肥，由于兽药、饲料中化学剂的添加，一些激素类化学成分会随粪肥的使用而转移到蔬菜生长环节，经在收获物中积累，通过饮食转移到人体，对健康造成潜在威胁。
土壤增加腐殖质，土壤涵养水分、吸热保温、通透性能差的状况就难以改变。农家肥充足的土壤，不仅有机质含量高，微量元素充足，而且由于腐殖质能够涵吸附缓控释的养大量土壤水，对化肥起到溶解稀释、作用，可以提高肥料在耕作层的滞留时间，提高作物的吸收率，从而提高化肥的利用率。菜农在实践中，发明了有机肥和秸秆反应堆技术，每667m2用4000~5000kg秸秆，槽状铺设覆土20cm厚，能提高地温4~5℃，土壤的物理状况有明显改善。4.2高温闷棚
7月份棚室空闲期，先施入足量粪肥，以地在6、
膜覆盖温室地表，然后密闭棚室，利用夏季高温，连续3~5d干闷，棚温可达80℃，能杀死大部分病源孢子。4.3客土改良土壤
在大棚地力明显下降、常规治理措施失灵的情况下，可以用露天优质客土置换棚内的劣化土壤加以改良，一般厚度约30~40cm即可。对于板结、粘滞性较重的土壤还可以采取压沙的办法治理，一般用70~80目的河沙覆盖于室内土壤表层，厚度约1~1.5cm，此增加通透性，改善棚内水、肥、法能降低土壤的黏性、湿、热的微环境。4.4建设新棚，多棚倒茬
对淘汰的旧棚改种粮食作物，利用自家其他地块“四两拨千重建温室，政府给予适度的财政补助，发挥的作用，调动农民改棚换室的积极性。或者通过蔬斤”
菜合作社协调，将零散的地块调整成片建设新棚。也“反租倒包”的土地流转机制[8]，统一可以通过村集体
进行标准化、规模化建设，个人、家庭租赁或承包2个以上棚室，实现不同棚室之间倒茬轮作。
4.5以清洁生产理念，引导设施蔬菜生产向有机化迈进
首先要确保生产环境洁净，在棚址的选择上，远离工业“三废”可及区域；其次，确保室内生产环境健康，消除各种病原体的潜在威胁，对进棚的粪肥尤其
我国很多地方的农业生产已形成对化肥的严重依赖，土壤成为过量化肥和化肥副产品的“垃圾桶”。然而，缺少了农家肥和高腐殖质含量的土壤，其承载力是有限的。土壤是化肥作用于植物根系的载体，没有土壤成分的合理搭配，没有作物秸秆、农家肥进入
是农家肥中的各种虫卵、有害菌进行高温、无氧湿闷处理，使其充分腐熟和灭菌。如果结合推广农村沼气，利用沼渣、沼液作为有机肥料供应温室生产，效果更好；第三，对生产全过程进行污染防范控制，让设施蔬菜“喝净水”“吃农肥”、“喷低毒无残留农药”、。
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4蔬菜温室大棚环境治理对策
在兼顾效益和不可避免连作的前提下，实现从无
公害生产到绿色生产再到有机生产的转变，实施蔬菜全方位清洁生产；通过沃土工程，加大推广秸全过程、
秆还田技术研发和推广力度；减少以至完全取消化学把分散的种植户剂使用。发挥市场和政府两个作用，
组织起来，通过多种形式的培训和重点户示范，推广先进技术，使用合格达标农资产品，实现标准化、规范化生产。
4.1科学施肥，扭转化肥超量导致土壤环境恶化的趋势
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4.6改进温室建造工艺
利用秸秆打包机，将各类秸秆压缩成块作为温室砌墙的“砖”料，建设温室大棚，这种做法就地取材，原保温吸湿效果好，可移动重复利料丰富；室体轻便、用。目前各地的土质墙体大棚占地多，棚内有效种植面积小，对不同土质环境的地区缺乏普适性。可在做好“秸秆砖”防湿、防腐、防鼠、防虫、防火、防洪涝、灭虫卵的前提下，逐步实验推广。4.7严格农资市场监管
化肥、种子、农膜、农机是蔬菜生产的必备农药、
物资，是决定蔬菜质量安全的第一要素。以温室蔬菜领跑全国的寿光市，在治理设施蔬菜生产环境上的重要经验是，质检、工商、管理部门通力合作，制定标准，消灭在萌芽严格执法，把蔬菜生产隐患控制在前端、状态，农资经营企业、农资生产厂家、各环节诚信经营。拒绝假冒伪劣农资，拒绝高毒、剧毒农药，已成为涉农企业、涉农人员的自觉行动。全市14万户蔬菜种植户、40万个蔬菜大棚全部编制了“身份证”，产品质量有据可查，能够追溯。
4.8发挥涉农科研院所的作用，以先进科技支撑农业环境治理目标的实现
寿光市先后与中国农科院、中国农大、山东省农科院、山东农大等46家省以上科研单位和院校进行合作，开展蔬菜育种、栽培、植保、设施等新品种、新技臭氧抑菌等300多项国术的研发，推广了大棚滴灌、内外新技术、1000多个新品种和立体栽培、无土栽生物组培等30多种种植新模式，全市蔬菜先进技培、
术和良种覆盖面分别达到95%和98%，科技进步对农业增长的贡献率达到67%，科技成为解决农业环境污染问题的有力保障。
4.9大胆创新，改进设施蔬菜管理工艺
在设施化环境中，模拟露天状态，及时给予蔬菜净水喷淋，清除植物体上附着的粉尘、病原体、微生药渍等，保持菜叶新绿，增强光合作用效果；在季物、
昼夜温差的控制上，进行人工智能化控制，有节温差、
针对性探索露天生长环境的优势因素，获得设施蔬菜在口感、味感、营养成分等方面与天然状态相同或更优的品质。106
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4.10加强政府的调控引导支持力度
“散沙”状态的农业生产，需要组织起来，走标准化、规模化经营之路。在工业化、城镇化加快发展和经济国际化日益强化的大背景下，设施蔬菜是目前我国最现实、最直接、最有效的惠及三农，广泛覆盖城乡的便民、维护社会稳定的产业。在目前国家不提倡富民、
土地过于集中、大规模企业化经营的现实状况下，各地设施蔬菜尤其是引领未来发展方向的有机蔬菜生产，要实现与大市场的有效对接，散户的组织、统一行扶持、规范工动，需要政府出面协调并做大量的引导、提倡设施蔬菜的有机化生产，如果缺乏统一作。否则，
的生产标准和指导，生产的蔬菜质量参差不齐，就会有产难销、有价无市，难以形成质量安全可靠、供销通产消双赢的局面。畅、
5结论
设施化蔬菜生产无论是满足日益增长的国内需
求还是作为出口农产品供应国际市场，对农业产业化发展都具有重要意义。我国处于北半球陆地设施农业生产的有利地带，具有设施化生产所必需的气候、纬种源、土地、劳动力等得天独厚的自然资源和丰富度、
的人力资源优势，设施蔬菜产业已经成为我国农业发展、农民增收、人民生活改善不可或缺的经济增长点。要实现这个产业的可持续发展，必须走有机化生产之路，这就必须从根本上解决好农业生产环境治理失灵的问题，其中的核心问题是要克服设施内的土壤问题和蔬菜生长面临的病害问题。解决这些问题，既需要提高生产经营者的责任意识、管理技能和道德素质，更需要科技进步的支撑。从一定意义上说，包括设施蔬菜生产在内的未来有机农业将是高技术引领的、以安全、优质、营养为目标的环境友好型的生态农业。
参考文献：
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基金项目：2010教育部社科规划基地项目“农业环境污染治理失灵
18亿亩耕地红线面临—以山东寿光、昌乐、青州蔬菜种植基地为例”问题的整合研究——
（10YJA790086）
2011-07-06收稿日期：25-26.2010-12-16.周婷玉.十余年减少1亿多亩耕地[7]邹声文，严峻挑战[EB/OL].[2011-6-16].http://news.xinhuanet.com/politics/2011-02/24/c_121119918.htm.
[8]万宝瑞.当前农业发展需要关注的五个问题[J].新华文摘，2011（12）：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!农业部公布首批“一村一品示范村镇”
记者从天津市农委获悉，农业部于日前公布的首批全国322个“一村一品示范村镇”名单中，天津市蓟县官庄镇梁后庄村等6个村位列其中，各村以独特的农产品资源，现代化的农业经济发展模式等方面的成果，通过农业部专家评审胜出，成为全国首批“一村
。一品示范村镇”
全国首批“一村一品示范村镇”，天津市入选的包括蓟县官庄镇梁后庄村（红果）、西青区辛口镇小沙窝村（萝卜）、北辰区双口镇徐堡村（大枣）、武清县大良镇后赶庄村（西红柿）、滨海新区大港管委会太平镇崔庄村（冬枣）、宁河县廉庄镇岳道口村（双孢菇）等6个村。
据介绍，“一村一品”起源于日本大分县，与我国目前推行的农业产业化经营有很多相似之处。“一村一品”应该满足“最能体现当地优势”“最能占领消费市场”、、“能创造最好的经济效益”“靠质量打响产品的知名度”、4个基本条件。
（作者：孙毅来源：渤海早报提交日期：2011-10-09）
农业部开展推进现代农业示范区建设专题调研活动为贯彻落实党的十七届五中全会精神和全国农业工作会议关于积极推进现代农业示范区建设的有关部署，扎实推进现代农业示范区建设，农业部决定于10月8日至21日开展“推进现代农业示范区建设专题调研”活动。此项活动共派出13个小组，分别下到24个省（市、自治区）进行专题调研。
创建现代农业示范区是探索中国特色农业现代化道路的新举措，是创新现代农业发展模式的新实践。这项工作写入了2010年的中央一号文件、政府工作报告、十七届五中全会建议和国家“十二五”规划纲要。去年底召开的全国农业工作会议和今年7月召开的农业厅局长座谈会，都对示范区建设工作做出了具体部署。据悉，创建国家现代农业示范区工作自2009年11月开始，截至目前，农业部已经认定了52个“国家现代农业示范区”，分布在沿海地区、长江中游地区、西南地区、黄土高原地区、东北地区、草原生态区、热带地区和都市区等不同类型的地区。这些示范区的示范引领作用已初步显现，促进了各地现代农业发展，取得了良好效果。
此次调研活动既是农业部推进现代农业示范区建设工作的重要一环，也是农业部今年继机关干部“百乡万户调查”活动和青年干部“接地气、察民情”实践锻炼活动之后，又一次了解实际、贴近基层的大型专题活动。此次调研活动的任务是摸清各地推进现代农业示范区建设的好做法好经验，剖析存在的主要困难和问题，研究进一步推进示范区建设的思路和政策措施。
（作者：孙乃会来源：农民日报提交日期：2011-10-08）
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