针对不同区域农业发展的突出问题，实施东北粮仓绿色增效、东北玉米秸秆综合利用、华北麦区控水提效、南方重金属污染防控、西北粮经饲结合、长江中下游地区稻田绿色增效等跨学科、跨领域重大科技任务，突破关键技术瓶颈，形成区域重大问题的综合技术解决方案，实现规模化示范与应用。
开展化肥氮磷减施增效、农药减量控害的机理与调控途径等研究；研制高效缓（控）释肥、同步营养肥等新型肥料，构建化肥农药减施与高效利用的理论方法和综合技术模式，保证主要农作物在稳产基础上，实现化肥农药使用量零增长。
（三）耕地保育与质量提升重大科技任务
在粮食主产区开展深耕深松、保护性耕作、秸秆还田、轮作休耕等研究；针对水土流失、耕地退化、污染等问题，开展中低产田障碍因子消减与地力提升、重金属和有机污染防治，水土保持、土地整治等研究，加强耕地质量调查监测与评价技术、设备研究，建立耕地质量监测体系；研发新型高效土壤改良技术、污染土壤安全利用技术与产品；通过集成与示范，缩小区域“土壤质量差”和“作物产量差”，实现大面积均衡稳产高产。
（四）农业用水控量增效重大科技任务
在旱作区开展以集雨、蓄水高效利用为核心的节水抗旱研究；在地面灌溉区开展以测墒灌溉为核心的节水增效研究；在精灌区开展以水肥耦合为核心的水肥一体化研究；在水田区开展以控制灌溉、浸润灌溉为核心的节水减排研究，构建农业用水控量增效，在稳产增产基础上，实现农业用水总量控制目标。
（五）畜禽育种重大科技任务
以猪、奶牛、肉牛、肉羊、蛋鸡和肉鸡等为对象，创建核心育种群；开展标准化、规范化基础性育种、全基因组选择技术育种和畜禽育种繁殖新技术研究；开发利用地方畜禽遗传资源，建设优良畜禽遗传资源监测预警平台、畜禽遗传评估信息共享平台；选育一批优良畜禽新品种（配套系），完善畜禽良种扩繁体系，提升主要畜禽良种自主供种能力。
（六）全程全面机械化重大科技任务
针对耕整地、种植、田间管理、收获、产地初加工等生产过程中的薄弱环节，突破技术瓶颈，研发技术装备；针对不同区域不同土壤生态条件下农作物适宜机械化作业的耕作制度和种植模式，构建农机农艺相融合的标准化、机械化生产模式；针对我国养殖设施设备落后的问题，重点解决畜禽场舍、环境控制、精准饲喂、信息化、粪便处理等高效养殖设施设备研发的重大技术瓶颈问题。
（七）精准农业与智慧农业重大科技任务
围绕开展“互联网+”现代农业行动，重点攻克农业信息的智能感知与识别关键技术，农业物联网信息融合与云计算重大共性核心技术，构建农业资源环境大数据中心；开发精准农业农田信息快速获取技术系统、精准作业数字化管理与智能决策、肥水药精准实施装备等关键技术和重大产品系统；构建温室、畜禽、水产等领域全产业链条的智慧农业系统。
围绕提高畜禽养殖生产效率和劳动生产率，系统开展健康养殖模式、母畜高效繁殖、杂交改良等技术研究与集成。针对重点病种，系统开展动物疫病病原学、流行病学、致病与免疫机制、新型疫苗、诊断技术研究；开展规模化养殖场动物疫病综合防治，特别是种畜禽场垂直传播性疫病净化根除关键技术研究与集成。开展疫病防治综合技术研究，主要包括动物疫病监测预警新型技术研究、动物移动及监管技术措施、疫病的净化与根除技术。
针对海洋渔业发展方式粗放、渔业资源衰退、环境污染加剧、良种严重匮乏等重大问题，以优化近海渔业、拓展外海渔业、发展远洋渔业为主线，阐明海洋食物可持续产出机制，开展生态高效生产方式关键技术研究、重大产品创制和装备研发，加快提升海洋渔业自主创新能力。
（十）淡水渔业产业转型升级与可持续发展重大科技任务(www.daowen.com)
以“生态环保、安全高效、优质增收”为目标，突破养殖生态生理特征等基础问题、攻克选择性捕捞与生态管理等重大共性关键技术、建立增殖放流与养护等示范模式，提升淡水渔业产业国际竞争力，支撑和引领现代淡水渔业产业实现新跨越。
（十一）农业废弃物资源化利用重大科技任务
从秸秆、人畜粪便、病死畜禽、屠宰废弃物、残留农膜等农业废弃物的收集、处理、利用等环节系统考虑，开展农业废弃物资源调查、基础能量与物质参数的研究，营养效价评定和安全性评估，集成创新一批技术先进、切实可行的资源化利用技术，推动沼气、成型燃料、生物燃油、生物有机肥、生物基材料、高蛋白饲料等工程化应用和转型升级。
（十二）农田土壤重金属污染防治重大科技任务
针对典型污染区，研究土壤-农产品重金属污染诊断、监测、预警预报技术与装备，建立监测预警与农产品评估体系。遴选区域适宜的重金属污染精准修复技术、分类治理技术模式和修复装备及产品。
（十三）农业面源污染综合治理重大科技任务
以受农业面源污染影响的重要区域或典型流域为研究对象，定量评价农业面源污染入湖负荷，追溯水体面源污染物来源，识别农业面源污染关键控制区（源），研究流域尺度环境承载能力，开展农业面源污染防治方面的技术、产品和装备研发，形成适合不同区域的农业面源污染防控技术模式。
（十四）食用农产品质量安全主要危害因子识别风险评估与防控重大科技任务
研发农兽药残留、重金属、病原微生物、生物毒素、外源添加物的快速筛查与精准识别技术；开展农兽药残留等危害因子在食用农产品种养和收贮运环节中的迁移分布、消长变化和环境行为、分布特征及代谢规律研究；建立农兽药残留等贯通全产业链主要危害因子管控技术及技术体系；研发与农兽药残留限量标准配套的关键检测技术及设备，为农产品质量安全监管重点的确立、农兽药残留标准的制定提供技术支撑。
（十五）农产品加工副产物综合利用重大科技任务
开展农产品加工特性与适宜性以及加工过程相互作用与品质调控、有害物形成与防控等技术研究，突破农产品资源梯次加工技术、高值化利用技术、综合利用技术与功能成分高效制备技术等技术，研制一批新装备、新产品，建立副产物综合利用技术系统。
（十六）鲜活农产品流通电商体系建设重大科技任务
针对鲜活农产品保鲜时效短、品质变异大等特点，按照电商对鲜活农产品流通的需要，加强产地预冷、预选分级、冷藏等技术和装备研发，形成适合不同品类的鲜活农产品流通技术模式，为发展我国鲜活农产品流通电商产业作支撑。
（十七）草地高效利用重大科技任务
围绕天然草地改良和人工草地建植，重点考虑品种改良、牧草标准化生产、草地可持续利用等环节，开展牧草（乡土品种）遗传资源利用、草田轮作与牧草混播、饲草机械化生产作业系统、草地-家畜低成本高效利用系统等关键技术和装备研发，提升国产优质饲草自我供给能力，保障现代草牧业持续健康发展。
（十八）热带农业创新重大科技任务
针对保障天然橡胶等战略物资和特色热带农产品有效供给的需求，在热带经济作物、南繁育种、热带粮食作物、热带畜牧、热带海洋生物资源、热带冬季瓜菜等重点领域，以增产提质增效为目标，重点突破种质资源创新与育种、增产提质增效理论与技术、生产装备与贮运加工技术，为我国农业发展和农业“走出去”提供有力的科技支撑。
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