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国际视野|以色列农业,开在沙漠里的农业科技之花(二)

发布时间:2021-12-27


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    “只要给我们一碗水,一粒种子,这个民族就能生存。”以色列开国总统魏茨曼说下这句话时,恐怕世界上没多少人会相信这种“狂言”。

    “流淌着奶和蜜”的以色列,地理环境相当恶劣。整个国家从南到北是狭长形的,国土面积仅2.5万公里,其中沙漠就占了约1.2万平方公里,全国可耕用面积仅40余万公顷,作为农业种植最为重要的资源——水,以色列更是极度匮乏。

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    严酷的自然条件和地缘政治环境,迫使以色列人为了生存迸发出最大的潜能。每一捧土每一滴水,他们都希望能得到更大的农业产出,多填饱一些肚子,多养活一些人。

以色列出口和国际合作协会负责人GiladPeled先生说,以色列农业的精髓就是:GROW MORE WITH LESS(投入更少,收获更多)。




01. 水资源的极致开发和利用

    ▍北水南调

    以色列约90%人口居住在该国中部与北部海岸平原与中部谷地中,而以色列的主要水资源集中于北部加利利海与约旦河谷地一带,远离人口聚居的海岸平原与中部谷地。极高的人口密度、极小的土地面积以及分布不均的水资源,使得用水成为极大问题。

    以色列首任总理本·古里安曾预言,以色列的未来在南方沙漠。水是改造沙漠的命脉,以色列从1952年起耗资1.5亿美元,用11年时间建成了145公里长的“北水南调”输水管道。

    以色列的“北水南调”工程,每天可输送170万立方米的水,其中的60%用于农业灌溉,35.5%为生活用水,其余的4.5%为工业用水。

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     ▍精准滴灌

    1962年,一位农民偶然发现水管漏水处的庄稼长得格外好,这一发现立即得到了政府的大力支持,闻名世界的耐特菲姆(Netafim)滴灌公司应运而生。

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    耐特菲姆是以色列在该领域最成功的企业之一,1965年成立于以色列内盖夫沙漠的一个基布兹社区——哈兹里姆(Kibbutz Hatzerim)。经过五十多年不断发展壮大,耐特菲姆已成为全球最大的灌溉企业以及全球领先的温室企业之一,目前在全球拥有33家子公司,17家工厂,业务遍及全球130个国家和地区。

    滴灌的原理很简单,然而,让水均衡地滴渗到每棵植株却非常复杂。以色列研制的硬韧防堵塑料管、接头、过滤器、控制器等都是科技的结晶。如今,世界80多个国家使用以色列的滴灌技术,耐特菲姆滴灌公司年收入2.3亿美元,其中80%来自出口。

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    在一般人印象中,滴灌就是布设大量打上微小孔洞管线的一种较节水的浇灌方式,但以色列人把它做到了极致。以一个深埋地下的简单喷嘴为例,它就凝聚了大量的高科技。

    首先,它由电脑控制,依据传感器传回的土壤数据,决定何时浇、浇多还是浇少,绝不浪费的同时保证作物生长的需要。其次,为防止作物的根系生长堵塞喷嘴,喷嘴周围精确涂抹专用药剂,仅抑制周边一个极小范围内的根系生长。再次,为防止不喷水时土壤自然陷落堵塞喷嘴,需要在喷水系统中平行布置一个充气系统,灌溉完毕后即刻充气防堵。

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    最后,以色列不能大量使用可饮用的水灌溉,农民灌溉使用的基本是回收水,为防止回收水中较多杂质堵塞喷嘴,事先需要在回流罐中使用环保的物理方法沉淀杂质,并在管线中安装第二道过滤阀门。

    事实证明,滴灌的效益是惊人的:一是节省宝贵的水资源。传统浇大田方式,85%的水都是白白蒸发没有被作物吸收,而地下滴灌可把水的利用率大幅提升到95%。

    二是隐形地节省了人力成本,铺完管线以后,未来大量农田的灌溉将由少数几个农民通过智能设备来控制。

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    一名基布兹(集体农庄)社员就展示了他手机中的灌溉应用程序,他在任何时间任何地点都可以浇灌他的作物,农民赤日炎炎辛苦挑水浇田的景象一去不返。

    滴灌使每寸土地都透着高科技,电脑控制的水、肥、农药滴灌系统是现代农业的基础。它巨大的经济和社会效益证明,以滴灌为代表的科学灌溉将大大缓解全球水资源危机。“节约每一滴水”、“给植物浇水,而不是给土壤浇水”成为以色列农业的重要准则。

    滴灌不仅改变了以色列农业,也改变了全世界农业的灌溉方式。

 

    ▍海水淡化技术

    在以色列,淡水供应不足以支持一个不断发展的国家,因此以色列开始向西看向地中海。由于其海水淡化技术,地中海已成为以色列最大的自然资源。水可以在不到90分钟的时间内从海洋到流出水龙头。以色列的海水淡化技术目前正在全球40多个国家使用。

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    预计到2050年时,70%的生活用水将是海水淡化水。以色列是世界上海水淡化成本做得最低的地方,大型淡化厂的成本做到了1美元/立方米以下,最好的做到了0.54美元/立方米,这样的价格使得以色列的淡化水已经可以作为农业与生活用水大规模使用了。在各国都依赖珍贵水资源的中东地区,这一技术优势无疑将大幅提高以色列的地位。

 

    ▍从空气中挤压每一滴水

    Tal-Ya水科技公司开发了可重复使用的塑料托盘,能够从空气中收集露水。

    随着昼夜温度变化,每天早上,Tal-Ya托盘的两个表面都会形成露水,这些托盘将露水直接导入植物的根部。它们还可以防止杂草在植物根部生长,最多可减少50%的用水量。

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    如果下雨,托盘会将每一毫米水的效率提高27倍。托盘也阻挡了太阳,所以杂草不能扎根,并保护植物免受极端温度变化的伤害。

 

    ▍水资源回收利用

    以色列农民一直很好地利用水资源,但不久之后他们意识到为了生存,还需要回收利用水资源。

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    今天,以色列回收了80%的废水资源。他们开发出一种使用紫外线净化废水的方法,处理过的水用于灌溉作物。以色列60%的农田灌溉用水是回收水,而不是天然水。

 

    ▍利用沙漠地下咸水

    在内盖夫沙漠之下,有一个地下海洋,咸得无法饮用或淡化。因此,以色列定居者找到了一种使用它的新方法。而不是与自然作斗争,他们学会了最好与你所拥有的资源条件合作和协调。

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    一家以色列公司通过使用来自地下的温暖咸水建造养鱼场,将海洋带入了沙漠。它非常适合养殖罗非鱼、鲈鱼和尖吻鲈等咸水鱼。




02. 科技是第一生产力

    以色列把“科技兴农”作为国策。农业发展主要受益于科技,农业投入也主要用于农业科研,政府通过宏观调控和具体指导,鼓励农民采用新技术。以色列政府每年农业科研经费上亿美元,占农业产值的3%,全国有3500多个高科技农业公司和7个农业研究。

    以色列农业技术的核心是追求农业资源节约、增产增效、优质环保,重点是对沙漠进行改造,以及开发适合于以色列自然条件的农畜品种。

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    ▍育种技术

    以色列结合当地自然条件,培育出大量能够适应干旱缺水的作物与农畜新品种。

    目前已培育出适宜于内格夫沙漠地区咸水生长的小麦、洋葱、西瓜和番茄,能抵抗干旱地区各种疾病的黄瓜、甜瓜、番茄、莴苣。如被誉为“甜酸类水果种植中的一场革命”的矮秆柑橘新品是农业科技的一项重要成果,不仅生长期耐旱,吸水量减少1/3,而且结果时间也比原品种提前一半,产量也明显提高。科学家培育出的各种杂交棉花也非常有特色,不仅纤维长、结实,而且产量也高,同时还能减少水需求。

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    目前,以色列每年要向全世界出口价值数千万美元的种子,在欧洲40%的温室种植的西红柿,使用的是以色列开发生产的种子。


    ▍生物防控

    在“有机”成为流行词之前,以色列就在他们的农场中实施有机技术。他们遇到了与其他国家农民一样的问题:如何摆脱害虫?他们的答案是用更多的天敌来对抗害虫。

    自然界中的每一物种都有对应天敌,它会吃掉或攻击它。于是他们开始培育为害庄稼的害虫的天敌。

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    在谢里亚基布兹,一家名为Bio-Bee的公司繁育有益的昆虫和螨虫,用于生物防治,繁育大黄蜂用于温室和大田的自然授粉。

    农民采用蜜蜂授粉后,番茄作物的产量增加了25%。他们还找到了消灭啮齿动物的创造性方法。他们没有使用毒药,而是发现建造拥有猫头鹰的谷仓是一个了不起的解决方案。


    ▍仓储技术

    以色列设计的谷仓为非洲和亚洲农民提供了一个令人惊讶的简单和便宜的方式来保持粮食新鲜。

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    由国际食品技术顾问Shlomo Navarro教授发明的巨大袋子既能保持水分又能排出空气。它们的使用遍及世界,包括非洲和远东地区,甚至在与以色列没有外交关系的国家如巴基斯坦也有应用。


    ▍植物保护

    几年前,希伯来大学的技术转让公司与世界领先的作物保护品企业合作,开发和商业化缓释除草剂和不伤害益虫的针对性杀虫剂。

    以色列将除草剂纳入胶束或囊泡中,其被吸收到带负电荷的粘土矿物上,以实现缓慢和控制释放,减少浸入较深的土壤层。提高了效率并减少了所需的剂量。

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    新型杀虫剂能杀死夜蛾的幼虫,而对其他生物的影响甚微,这种害虫对全世界的农民来说是一个普遍的祸患。新型杀虫剂可以通过少得多的剂量实现高水平的控制,大大减少对环境的影响。

    以色列农业分工之细、各个领域研究之透彻和相互支持、高科技对农业的介入之深,都是世界领先的,正是这些因素与高素质人力的完美结合,帮助以色列实现了农业腾飞。




03. 注重农业人才培养

    以色列拥有全球顶尖的农业研究组织——ARO,下设园艺、农作物、家畜、植物保护、土壤和水利、储存和收割、工程和机械七大研究所,涉及农业的各个角落,并且在以色列的绝大部分地区,都有“ARO”的分支机构。

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     以色列农业发达背后离不开一群强大农业科研人员,在以色列几乎所有的大学里面,都有农业相关的专业,可谓是举国重农。

     希伯来大学农学院被称为“农学家的摇篮”,这里汇聚了以色列顶尖的农业科研人员,也为以色列实现农业现代化提供了强有力的人才智力、科技支撑。




04. 农业科技推广

    早在1870年,在特拉维夫的Mikveh Israel 就建立了一所农业学院,农业学科的教员与导师在那里开展农业研究,并帮助许多早期的犹太定居点种植实验性的作物。(因为环境恶劣,巴勒斯坦之前几乎没有现代农业生产经验。

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    其后,农业研究机构不断发展。如今,希伯来大学(雷霍沃特校区)、巴伊兰大学、特拉维夫大学、魏茨曼科学研究学院、本·古里安大学(内盖夫校区)也都有许多下属的与农业研究有关的学院或系。形成了由科研人员、技术员和农民密切合作的体系,使科研成果迅速推广普及。

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    以色列的农业推广服务机构(AES)隶属于以色列农业与农村部,主要对政府农业技术推广进行宏观管理与政策调控,下设国家与区域农业推广中心及相关专业委员会,覆盖农业、畜牧业、园艺、土壤、机械、培训等领域,与科研部门和农民保持着密切合作关系。常规的技术推广工作,主要由区域农业技术推广中心完成。

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    世界上许多发达国家的科技对农业增长的贡献率一般在70%以上,而以色列达到90%以上。在以色列,有许多专门负责科研机构的技术转让公司,而希伯来大学农学院也有公司统一负责该大学的技术成果转让,将知名研究人员和学生的发明与专有技术进行市场营销,让科学技术走出实验室变成服务于社会的商业产品,让农业科技创新成果真正服务于农业,提高农业生产效率。

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    在高度发达的科研体系的支持下,以色列农业科研和转化十分活跃。一个科研成果实现商品化平均要花费5年。循序渐进,推陈出新,使以色列的农业科研一直处于世界领先地位。

    “没有科学技术就不会有今天的沙漠绿洲,没有适应沙漠生存环境的新品种的培育更不会出现高效益的沙漠农业,是科学灌溉和科技育种创造了以色列沙漠农业的奇迹。”HaimRabinowitch教授说。




05. 创新创业:让农业变得更有魅力更有价值

     以色列总统西蒙·佩雷斯曾说过,以色列所孕育的创造力,与国家的国土面积完全不成比例。在以色列,农业是一个焕发出青春活力的高科技行业。奇思妙想和大胆创新,体现在现代农业以及相关产业链上。

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    VALENTIS NANOTECH是一家专门生产农产品保鲜包装的科技公司,虽然公司初创不久,但他们所拥有的纳米技术在农产品保鲜包装上的应用,已经吸引了投资者的目光。据公司总经理Dovy Segev介绍,他们的纳米可视技术可以让你既看得见食物,又让食物免受紫外线照射的损害。

    以色列农业有专门的农作物收获后学科,主要致力于新鲜作物的高品质保护、保存、处理、加工、储存和运输,细到薄薄一张水果保鲜膜都要追求透气性、防病害性、耐存储性的完美统一。VALEN-TISNANOTECH是一家农产品包装产业链的企业。以色列农业分工之细、各个领域研究之透彻,也使得现代农业产业链的各个环节都孕育着商机。

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    以色列的高效益带动了产前和产后相关技术和工艺的发展,从而进一步突破资源短缺的限制,实现更大的农业附加价值。COLLPLANT公司正在做的事情就是把人类的基因植入烟草,再从烟草提取胶原蛋白,可以在医疗方面用于伤口治愈、关节疼痛、脊椎疼痛等。目前,这家公司已经在以色列上市,即将在美国纳斯达克上市,而这种技术带来的效益也是可观的,他们生产的生物制剂每支售价将在1000美元左右。

以色列农业先进技术众多,如何让这些技术产生最大的效益呢?在农业产业链上,农业专业服务商也应运而生。

    LRGROUP公司是专门提供农业发展和技术解决方案提供商,以色列的农业先进技术通过他们集成带到了世界各地,包括中国。据公司总经理RoyBenYami先生介绍,他们根据客户的特定需求来设计、安装和维护设备,滴灌法和温室大棚、以及化肥、杀虫剂和利用基因技术培育的种子和家畜产生最大的效益。

    另外,专家咨询的内容还包括如何根据季节需要种植以便在国际市场上获得最佳价格,如何选择化肥和杀虫剂以尽量减少对环境的危害,以及家畜的选育。现代科技最大限度地用于农业,不是孤立的单项突破,而是十分注意综合配套。

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    据以色列出口和国际合作协会介绍,像这样农业高科技中小企业非常多,竞争而富有活力。勇于创新,让以色列农业科技保持着世界领先的位置;敢于创业,使得以色列农业科技成果迅速实现商业转化。科学技术深度介入农业各个领域、各个环节,正是这些因素帮助以色列创造了农业发展的飞跃,而且他们还在不断地更新着技术延续着农业奇迹。




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