文|《农经》记者 亢淼
科技产业化:起底农业强国以色列
文|《农经》记者 亢淼
在以色列农业中,科技型的农业企业成为不可忽视的重要支撑性力量。可以说正是这些企业成功地将高新的农业科技产业化,才铸就了以色列的农业奇迹。
以色列人均可再生水资源不断下降(立方米/人)
以色列人均耕地面积逐年下降(公顷)
国土面积狭小、土地资源贫瘠且降雨量稀少的以色列,因地制宜地发展现代化高效节水型农业,成为世界旱地农业的典范甚至是传奇。究其原因,我们发现成功的农业发展路径都是一条农业工业化之路,农业科技化之路,一条改造传统农业之路。
以色列农业的传奇来自哪里?我们认为,其主要来源于领先世界的技术,来源于其科学技术深度介入农业生产的各个领域、各个环节,主要包括:生物育种技术——以色列农业科学工作者通过植物工程、遗传工程、杂交和基因改造等科学技术改良果蔬花卉品种,使其适应当地气候、土壤和水等自然环境。
科学的用水和灌溉技术——水资源的极度匮乏使得以色列的节水农业技术世界领先,开源与节流并重。其中卓有成效的是污水循环利用技术、海水淡化技术和农业滴灌技术。
农业机械化与科技的完美结合——这可以说是有机的将前两项卓越技术贯彻到农业生产中的方方面面了,各种农机生产机械和先进技术将以色列各类生产资料最大化利用起来。
而这其中,科技型的农业企业成为不可忽视的重要支撑性力量。可以说正是这些企业成功地将高新的农业科技产业化,才铸就了以色列的农业奇迹。
以色列的自然条件严酷,治沙靠科学,但是以色列农业科学工作者不是将精力重点放在沙漠土壤改良上,而是通过植物工程、遗传工程、杂交和基因改造等科学技术不断改进种子的抗病性和作物的适应能力,使其适应当地气候、土壤和水等自然环境,生产高附加值、高营养价值的绿色农产品。
例如其通过植物工程研究的矮秆柑橘新品,不仅生长期耐旱,吸水量减少1/3,而且便于浇灌、剪枝和采摘,结果时间也比原品种提前一半。采用生物技术培育的比一般品种低矮得多的杂交品种椰枣树、香蕉树、向日葵等,更是在沙漠中创下了低耗水、高产出的奇迹。此外,为抵御干旱气候易于引发的病虫害,以色列科学家还培育出了多种抗灾、抗病新品种。如抗花叶病和白粉病的黄瓜、甜瓜,抗轮枝菌病和残虫病的番茄,以及热带耐霜霉病的莴苣等。以色列还成立了世界第一个专门储存野生谷类的植物资源库,拥有8万种不同遗传基因的种子。
大约20年前,以色列就开始进行通过生物技术生产的作物的田间试验,到目前为止,已经对番茄(增加番茄红素水平)、土豆、桉树、花卉、大豆、棉花、玉米、草莓和香蕉进行了试验。而对于转基因农产品实验,在经过一个完整的、详细的申请内容和适当的专家咨询的基础上,所有的试验由全国转基因植物委员会(NCTP)授权,并在作物保护和检验服务(PPIS)工作人员的监管下进行。
而正是这样卓越的生物技术使得在商用领域以色列公司的研究水平也位于世界前列:Evogene公司就是其中一个。Evogene公司是一家主要研究食品、饲料及生物燃料作物基因组学的以色列农业生物技术企业,致力于提高农产品生产率和质量。它在整合和分析微生物基因组数据中处于世界领先地位,其微生物基因数据库目前涵盖数以百万计的微生物基因,用以辅助鉴定那些对害虫和真菌具有特异毒性的基因,防止作物遭受病虫灾害。这家公司于2007年在以色列的特拉维夫证券交易所上市,2013年底在纽约证券交易所上市,其商业伙伴遍布全世界,既有农化六巨头、世界知名企业,也有国内数一数二的龙头农企。
以色列内盖夫沙漠里的温室番茄。
以色列属于地中海型气候,从海拔2810米的黑门山,一直到降至水平线以下392米的地球最低处——死海,气候区域性明显,状况各不相同,降水呈现季节性强且区域分布不均的情况,因此导致淡水资源缺乏的问题极为突出。然而正是水资源的极度匮乏使得以色列殚精竭虑发明利用非常规水源的新技术,其中卓有成效的是污水循环利用技术、海水淡化技术和农业滴灌技术,以色列依托高科技“两条腿走路”:开源与节流并重。
从20世纪70年代起,以色列就制定并实施了“国家污水再利用工程”计划,100%的生活污水和72%的城市污水得到了再利用,既增加了灌溉用水,也有效防范了水源的污染。以色列研究人员还开发出“土壤蓄水层处理”技术,使污水经过处理后再注回到蓄水层, 土壤和沙层可以起到净化过滤的作用。自1993年以来,以色列水务局对于污水处理设施的投资已经达到23亿美元,实施的污水转化处理系统项目超过4000个。
同时,由于以色列西濒地中海,因此求水若渴的以色列从20世纪60年代就致力于海水淡化技术的研究,目前已拥有世界上最先进的海水淡化技术和设备。此外,微咸水的科学开发和利用在以色列荒漠种植业发展中也作出了重要贡献,以色列每年所需的10多亿立方米农业用水依靠包括淡水、咸水和污水再利用等多种水源的联合运用来满足。
以色列梅龙,农民在葡萄园里采摘葡萄。
研究发现,棉花,番茄和瓜果可以轻易地接受最高浓度达0.41%—0.47%的微咸水浇灌。微咸水灌溉的作物虽然在产量上会有所下降,但产品质量却得到提高。如微咸水灌溉的甜瓜,其甜度增加,瓜形变得更有利于出口; 而番茄在微咸水灌溉中其可溶性总物质含量提高,甜度增加。2015年处理废水(污水)再利用比例占农业用水总量的43%,自然微咸水消费比例占农业用水总消费量的12%。
以色列2000年污水只占灌溉用水的24%,到2015年,污水占灌溉用水的比例已经达到43%,而真正促使农民在实际生产中从饮用水的使用转向替代水源的使用,政府主导的力量功不可没。政府主要用三种方式引导市场完成这一目标:
1.价格激励,用于灌溉的处理后污水价格(0.34美元/立方米)是饮用水价格(1美元/立方米)的1/3;
2.配额激励,如果农民将年度饮用水配额部分换为再利用或微咸水,则可以免费多使用20%的量;
3.60%的污水管道处理设施可以获得补贴。
不仅是开源,对于以色列这样一个沙漠上的国家来说,最大限度地节约水资源同样重要,他们要让每一滴水的作用发挥到极致,因而发明了农业滴灌技术这一令以色列人引以为豪的节水杰作。
滴灌技术利用一系列口径不同的塑料管道将水和溶于水中的肥料通过压力管道直接输送到作物根部,水、肥均按需由电脑控制定时、定量供给,这从根本上改变了传统耕作方式。
滴灌与其他灌溉技术相比有许多好处,例如:1.可用于长距离和坡地灌溉;2.肥料可以与水一起直接输送到植物根部附近的土壤中,从而节约了水和肥料;3.由于水和肥料集中在植物的根系部分,减少了杂草的生长;4.滴头直接将水输送到根系附近的土壤中,水的蒸发极微,大大提高了水的利用率;5.滴灌避免了水与叶子的直接接触,可以用微咸水灌溉而不灼伤叶子;6.在用微咸水灌溉盐碱地时,可以冲走根部的盐分,避免根部盐分的积聚。研究表明,地表灌溉水的利用率仅为45%,喷灌为75%,而滴灌可高达95%。
而作为全球三大灌溉公司之一的以色列Rivulis Irrigation公司更是将以色列先进的灌溉技术开发到极致,该公司是高性能滴灌和微喷灌产品的制造商,主要致力于低流量灌溉产品的制造及灌溉系统的研发、生产、销售及技术服务,产品线涵盖滴灌管、 滴灌带、输水管道、喷灌产品、过滤器、阀门等。目前该公司在法国、以色列、西班牙和美国等10个国家共有14个生产基地,并为全球100多个国家的市场供应产品和提供技术服务。
2010年以色列用水价格(美元/立方米)
农业科学技术的发展一直是以色列农业如此卓越的原因。事实上,从2000年开始,以色列农业生产要素产品(包括化学品和化肥)的出口就几乎一直是农产品出口的两倍。
众所周知,为了减少农业生产消耗、增加农业产量、提高农产品品质并减少人力,农业科技创新和机械化必不可少。而以色列根据本国自身情况因地制宜地开发并设计了许多农业生产设备并大范围推广,其中有:重型土壤整理机械,先进的土壤耕作手段,适应集约化农业的种植和移栽设备,多样化的灌溉系统;自动挤奶和牧草管理系统,禽类养殖中的蛋类自动采集装置、可自动记录投喂情况并计算产能的电子系统,以及在冷链运输过程期间进行自动分拣、包装、控制的机械。而根据以色列实地情况结合高科技农业生产设备发展的农业技术包括:计算机化滴灌(利用计算机系统制定滴灌所需肥水配比、时间等一些列灌溉过程),以及先进的温度和湿度控制方法,为家禽、花卉、季节蔬菜提供健康的环境。
这些出色的农业生产技术不仅造福了以色列,同时也为许多农业面临环境制约的国家提供了问题的解决方式,成为了以色列农业的另一项出口增长点。安道麦农业解决方案公司正是一家以色列企业,该公司创建于20世纪40年代中期,是全球农化市场份额排名第七、非专利农化排名第一的优秀农化企业,2011年被中国化工集团公司收购,现拥有50家子公司,分布在全球45个国家,产品行销120个国家,影响力遍及所有重要的农业市场。
也许正如2009年时任以色列驻华国际合作、科技和农业参赞的Dr.Ezra Shoshan在接受《农经》杂志采访时所说的那样:“正是因为我们没有足够的水资源,没有足够的土地,没有足够的劳动力,因此,我们最大限度地利用有限的资源,充分利用科技手段,在农业方面采用高度的机械化和信息化。”