在巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司小麥研究所的試驗(yàn)田中，專家介紹最新的研究成果。
2020年7月，在德國(guó)貝爾熱的一塊數(shù)字農(nóng)業(yè)試驗(yàn)田內(nèi)，一架無(wú)人機(jī)飛過(guò)一臺(tái)自動(dòng)駕駛聯(lián)合收割機(jī)。
2020年9月，一位羅馬尼亞農(nóng)民在溫室中采摘草莓。
日本九州佐賀縣的一處農(nóng)田風(fēng)光。
通過(guò)培育推廣優(yōu)良品種，加快發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，深化國(guó)際農(nóng)業(yè)科技合作等方式，許多國(guó)家促進(jìn)農(nóng)業(yè)與科技深度融合，推動(dòng)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效提質(zhì)，更好服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化
日本
鼓勵(lì)科研人員和農(nóng)戶培育植物新品種
“幾年前，我從沒(méi)想過(guò)能把草莓賣到東京。現(xiàn)在，我們的草莓在東京等地的市場(chǎng)上很受歡迎，我對(duì)未來(lái)的銷路充滿信心。”56歲的柴田智明是日本岡山縣岡山市的一名草莓種植戶。眼下，他正在忙著采摘一種叫作“晴莓”的草莓新品種。在東京，15粒一盒的“晴莓”售價(jià)在1萬(wàn)日元（1元人民幣約合16日元）左右。
岡山縣日照時(shí)間長(zhǎng)，是日本有名的水果之鄉(xiāng)。以往，受季節(jié)影響，每年冬春季都是水果生產(chǎn)的淡季。近年來(lái)，該縣重點(diǎn)扶持草莓種植，開發(fā)培育草莓新品種，使得岡山一年四季水果不斷，進(jìn)一步提升了水果之鄉(xiāng)的品牌價(jià)值。
“晴莓”的品控十分嚴(yán)格，每一粒都要進(jìn)行檢測(cè)，每粒重量需在30克以上，還要滿足形狀、顏色、光澤等方面的要求。除了“高顏值”，“晴莓”還是農(nóng)業(yè)高科技的結(jié)晶。在九州沖繩農(nóng)業(yè)研究中心科研人員的精心培育下，“晴莓”擁有糖度高、產(chǎn)量高、適合栽培等優(yōu)點(diǎn)，還具有高維生素C含量。一般草莓每100克含有60毫克維生素C，“晴莓”的含量則達(dá)到87毫克。
“晴莓”的誕生是日本農(nóng)業(yè)科研人員理論聯(lián)系實(shí)際的生動(dòng)案例。日本土地資源有限，農(nóng)產(chǎn)品需求量大，日本政府一直致力于以科技提高土地產(chǎn)出，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。自2003年起，日本農(nóng)林水產(chǎn)省開始實(shí)施一個(gè)科研項(xiàng)目，將農(nóng)產(chǎn)品分為“麥”“大豆”“蔬菜”等6個(gè)大項(xiàng)，重點(diǎn)攻關(guān)“健康增進(jìn)型農(nóng)作物”和“環(huán)境負(fù)荷減低性農(nóng)作物”。“晴莓”的研發(fā)就屬于“蔬菜”大項(xiàng)中的一個(gè)子課題，目的是滿足消費(fèi)者對(duì)富含維生素C蔬菜的需求。
除了日本中央政府之外，日本地方政府也致力于培育水果新品種。2019年11月，由宮城縣農(nóng)業(yè)園藝綜合研究所花費(fèi)12年時(shí)間研發(fā)的草莓品種——“笑嘻嘻莓”正式進(jìn)入市場(chǎng)。“笑嘻嘻莓”果肉顏色鮮艷，形態(tài)呈圓錐形，一上市便受到不少消費(fèi)者的青睞。更讓草莓種植戶開心的是，這種草莓很好打理，產(chǎn)量又高出普通草莓三成，有力帶動(dòng)了農(nóng)民增收。
在日本，蘋果、柑橘、葡萄等常見(jiàn)水果幾乎每年都會(huì)有新品種上市。在日本著名的蘋果之鄉(xiāng)——青森縣，農(nóng)戶櫻庭保夫花費(fèi)14年時(shí)間培育出一種叫作“明秋”的新蘋果品種。“明秋”比富士蘋果大一圈，顏色更鮮艷，生長(zhǎng)周期縮短半個(gè)月。“‘明秋’蘋果上色簡(jiǎn)單，不用套袋，可以節(jié)省不少功夫。”年近九旬的櫻庭保夫認(rèn)為，隨著當(dāng)?shù)毓r(nóng)老齡化加劇，種植這種高品質(zhì)蘋果將有助于解決勞動(dòng)力不足等問(wèn)題。
為進(jìn)一步推動(dòng)新品種研發(fā)，日本出臺(tái)品種登記制度，鼓勵(lì)科研人員和農(nóng)戶積極培育植物新品種。植物新品種培育者向農(nóng)林水產(chǎn)省提交申請(qǐng)，被批準(zhǔn)登記后可以獲得25至30年的保護(hù)期。在保護(hù)期內(nèi)，種植新品種的農(nóng)戶要向新品種培育者支付使用費(fèi)，以此保障植物新品種培育者的權(quán)利。
德國(guó)
建立數(shù)字化試驗(yàn)田推動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用
搭載有光譜相機(jī)的無(wú)人機(jī)在田地上空飛行，多臺(tái)白色傳感裝置在田間有序排列，不遠(yuǎn)處的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，科學(xué)家們正根據(jù)各種儀器發(fā)回的信息，分析著田里小麥和甜菜的生長(zhǎng)狀態(tài)……這片不大的農(nóng)田位于德國(guó)中部城市哥廷根，有一個(gè)專屬的名字——“農(nóng)民空間”數(shù)字化試驗(yàn)田。
“植物病蟲害影響土地收成，我們所做的就是利用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)盡早發(fā)現(xiàn)和識(shí)別病蟲害，找到精準(zhǔn)、有效的解決方案。”項(xiàng)目協(xié)調(diào)人安妮—卡特琳·馬萊因向記者介紹“農(nóng)民空間”的研究重點(diǎn)。試驗(yàn)田中安裝了物聯(lián)網(wǎng)傳感器，每10分鐘會(huì)測(cè)量一次不同厚度土壤層的溫度和濕度，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)匯總監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將幫助研究人員鎖定作物感染病蟲害的具體時(shí)間和位置。馬萊因說(shuō)，這將有助于避免后期大范圍的農(nóng)藥噴灑。未來(lái)還可以通過(guò)先進(jìn)農(nóng)機(jī)進(jìn)行區(qū)域性防護(hù)，從而保護(hù)農(nóng)田，提高收成。
“農(nóng)民空間”項(xiàng)目由哥廷根大學(xué)甜菜研究所、農(nóng)業(yè)技術(shù)系等機(jī)構(gòu)共同建立。項(xiàng)目得到德國(guó)聯(lián)邦食品及農(nóng)業(yè)部（以下簡(jiǎn)稱德國(guó)農(nóng)業(yè)部）約250萬(wàn)歐元的資助，是該部資助的14個(gè)數(shù)字農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目之一。德國(guó)農(nóng)業(yè)部計(jì)劃在3年內(nèi)投資超過(guò)5000萬(wàn)歐元，通過(guò)建立試驗(yàn)田推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展。科研人員在田間開展關(guān)于數(shù)字技術(shù)在耕種和畜牧育種中的應(yīng)用研究，以更好地將數(shù)字技術(shù)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，起到保護(hù)自然環(huán)境、提高動(dòng)物福利、促進(jìn)生物多樣性和減少農(nóng)民工作量的作用，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
數(shù)字農(nóng)業(yè)示范田項(xiàng)目不僅提高了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還提高了農(nóng)民對(duì)數(shù)字技術(shù)的接受程度。在“農(nóng)民空間”，農(nóng)民可以直接在拖拉機(jī)內(nèi)的屏幕上看到清晰的農(nóng)田地圖。哪塊田地需要噴灑農(nóng)藥、哪塊土地肥力足夠都一目了然。甜菜研究所數(shù)據(jù)專家施特凡·保盧斯說(shuō)，新技術(shù)的推廣和應(yīng)用并不總是一帆風(fēng)順。在“農(nóng)民空間”，專家們通過(guò)向農(nóng)戶講解和演示新技術(shù)來(lái)推動(dòng)其應(yīng)用。試驗(yàn)田讓科技助農(nóng)更直觀地展現(xiàn)出來(lái)，據(jù)德國(guó)信息技術(shù)、電信和新媒體協(xié)會(huì)的最新數(shù)據(jù)顯示，德國(guó)已有80％的農(nóng)場(chǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中采用了多種形式的數(shù)字技術(shù)。
為更好發(fā)揮數(shù)字農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，德國(guó)農(nóng)業(yè)部專門制定了“農(nóng)業(yè)數(shù)字政策”未來(lái)計(jì)劃。到2022年底，計(jì)劃撥出6000萬(wàn)歐元，促進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化和現(xiàn)代化，該計(jì)劃本身也是德國(guó)政府?dāng)?shù)字化執(zhí)行戰(zhàn)略的重要組成部分。除此之外，德國(guó)政府還計(jì)劃投入4500萬(wàn)歐元用于促進(jìn)人工智能在農(nóng)業(yè)、農(nóng)村以及健康飲食等領(lǐng)域的應(yīng)用。
巴西
對(duì)大豆種子進(jìn)行“熱帶化”改良
“上世紀(jì)70年代我剛接手農(nóng)場(chǎng)時(shí)，每公頃土地僅能收獲900公斤左右的大豆，而目前每公頃產(chǎn)量已達(dá)到4.8噸。”再過(guò)一個(gè)月，巴西南里奧格蘭德州的農(nóng)戶卡爾穆將迎來(lái)大豆收獲季。望著田里那一抹抹翠綠，卡爾穆喜上眉梢，似乎已經(jīng)看到了今年的好收成。
幾十年來(lái)，卡爾穆見(jiàn)證了自家農(nóng)場(chǎng)大豆產(chǎn)量的迅速提高，也見(jiàn)證了巴西全國(guó)大豆年產(chǎn)量從1970年的不足200萬(wàn)噸，增長(zhǎng)到現(xiàn)在的1.2億噸，穩(wěn)居全球第一。“這是科技的力量！”卡爾穆認(rèn)為，通過(guò)科技改良種子和土壤水平，對(duì)于增收起到至關(guān)重要的作用。
“科技驅(qū)動(dòng)巴西農(nóng)業(yè)發(fā)展。”巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司總裁塞爾索·莫萊蒂對(duì)此深信不疑。他認(rèn)為，巴西實(shí)現(xiàn)包括大豆在內(nèi)等谷物產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)的關(guān)鍵，是利用科技對(duì)其進(jìn)行“熱帶化”改良。1973年，為開發(fā)適宜本土的熱帶農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)模式并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，隸屬于巴西農(nóng)業(yè)部的農(nóng)牧業(yè)研究公司應(yīng)運(yùn)而生，并在日后的農(nóng)業(yè)科研和技術(shù)推廣中扮演了重要角色。
巴西大部分國(guó)土位于熱帶和亞熱帶地區(qū)，土壤酸性較強(qiáng)，肥力偏低，高溫潮濕易引發(fā)病蟲害。而大豆是溫帶氣候作物，對(duì)溫度變化敏感，全球主要產(chǎn)區(qū)大多分布在溫帶地區(qū)。鑒于此，巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司和其他國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)開展合作，在溫室試驗(yàn)田模擬巴西中西部的熱帶氣候條件，對(duì)大豆進(jìn)行雜交育種，培育出適應(yīng)熱帶條件生長(zhǎng)，并足以抵抗病蟲害的新品種。經(jīng)過(guò)不斷的改良，新品種大豆能夠適應(yīng)巴西中西部地區(qū)的酸性土壤環(huán)境，生長(zhǎng)周期縮短了8至12周，產(chǎn)量也得到提高。卡爾穆告訴記者，農(nóng)場(chǎng)里大豆的品種不斷更新?lián)Q代，每過(guò)幾年就有新品種上市，“大豆的品種優(yōu)化關(guān)乎我們農(nóng)戶的生計(jì)。”
對(duì)土壤的改良也離不開科技。經(jīng)過(guò)一系列科學(xué)研究，巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司通過(guò)向土壤中加入大量成本相對(duì)較低的農(nóng)用石膏或石灰，中和土壤酸度；利用生物固氮技術(shù)，幫助農(nóng)作物從空氣中固氮，促進(jìn)生長(zhǎng)，減少化肥使用。同時(shí)推廣免耕法，在收割農(nóng)作物時(shí)從莖稈處切割，將根部留在土壤里，保持土壤肥力。
擺脫了氣候和土壤的限制后，原本只能在巴西最南部地區(qū)種植的大豆便一路向北擴(kuò)展，種植面積和單產(chǎn)都不斷攀升。如今，巴西境內(nèi)大部分地區(qū)都可以種植大豆，最北已延伸至赤道附近。將大豆成功帶到低緯度地區(qū)試種，被認(rèn)為是巴西農(nóng)業(yè)的一次技術(shù)革命，改變了大豆種植歷史。此后，巴西的玉米、小麥、牧草種植，以及部分牲畜養(yǎng)殖也進(jìn)行了“熱帶化”改良。農(nóng)牧業(yè)研究公司預(yù)計(jì)，隨著熱帶地區(qū)小麥種植面積不斷擴(kuò)大，巴西國(guó)內(nèi)小麥產(chǎn)量將翻番，實(shí)現(xiàn)自給自足。
“基因編輯、生物經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)業(yè)集約化以及數(shù)字農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域是農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)。”莫萊蒂認(rèn)為，農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來(lái)取決于科技的不斷發(fā)展，巴西將持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技研究。
羅馬尼亞
農(nóng)業(yè)國(guó)際合作推進(jìn)當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)優(yōu)化
羅馬尼亞是歐洲“糧倉(cāng)”之一，谷物生產(chǎn)量多年位居歐洲前列。然而，受生產(chǎn)效率較低和生產(chǎn)品種單一等因素的影響，羅馬尼亞需要從國(guó)外進(jìn)口大量的經(jīng)濟(jì)作物和果蔬產(chǎn)品，農(nóng)民的收入也不盡如人意。近年來(lái)，羅馬尼亞將目光投向了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際合作。越來(lái)越多的農(nóng)業(yè)專家主張改善該國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)產(chǎn)品科技含量，為農(nóng)民尋找新的增收點(diǎn)。
在羅馬尼亞布加勒斯特農(nóng)業(yè)科學(xué)與獸醫(yī)學(xué)大學(xué)的試驗(yàn)田中，有一棵來(lái)自中國(guó)陜西的棗樹。自1996年在此扎根以來(lái)，羅馬尼亞的農(nóng)業(yè)專家們已經(jīng)在這棵棗樹上嫁接培植出了十幾個(gè)新品種，羅馬尼亞也走在了歐洲引進(jìn)中國(guó)棗樹種植的前列。
據(jù)該校副校長(zhǎng)弗洛林·斯坦尼卡介紹，羅馬尼亞南部山區(qū)土壤貧瘠，氣候干旱，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收面臨較大困難。“中國(guó)在干旱地區(qū)通過(guò)種植經(jīng)濟(jì)作物成功實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收、生態(tài)環(huán)境改善，這對(duì)我們啟發(fā)很大。”過(guò)去20多年間，斯坦尼卡一直致力于引進(jìn)和培育中國(guó)棗樹。“中國(guó)棗的營(yíng)養(yǎng)成分和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。我們希望通過(guò)與中國(guó)的合作，將這一水果引入歐洲，在羅馬尼亞推廣種植，為貧困地區(qū)農(nóng)民增收尋找一條新路。”斯坦尼卡說(shuō)。
在他的努力下，中國(guó)棗研究領(lǐng)域的全球首個(gè)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室落戶羅馬尼亞，一些農(nóng)場(chǎng)開始試點(diǎn)推廣棗樹種植。去年10月，布加勒斯特農(nóng)業(yè)科學(xué)與獸醫(yī)學(xué)大學(xué)和河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、羅馬尼亞園藝學(xué)會(huì)在線聯(lián)合舉辦了“2020年棗研討會(huì)”，成為疫情防控期間中羅農(nóng)業(yè)合作的亮點(diǎn)之一。
“農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民實(shí)現(xiàn)富裕的根本動(dòng)力。在全球化不斷深入發(fā)展的今天，只有加強(qiáng)不同國(guó)家間農(nóng)業(yè)技術(shù)交流與合作，不同市場(chǎng)之間互通與流動(dòng)，才能推動(dòng)各國(guó)農(nóng)業(yè)資源的合理配置和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。”斯坦尼卡表示。
同樣是在這所大學(xué)內(nèi)，還有一座溫室蔬菜大棚格外顯眼。這是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所參與共建的首個(gè)中國(guó)—羅馬尼亞農(nóng)業(yè)科技園。園內(nèi)建有50平方米的智能LED植物工廠和500平方米的輕簡(jiǎn)化節(jié)能日光溫室。智能LED植物工廠利用LED節(jié)能光源、淺液流營(yíng)養(yǎng)液立體栽培等技術(shù)，栽培面積達(dá)150平方米，年產(chǎn)葉菜4000公斤。輕簡(jiǎn)化節(jié)能日光溫室采用主動(dòng)蓄放熱調(diào)溫、內(nèi)嵌式無(wú)土栽培等技術(shù)，可年產(chǎn)果菜8000公斤以上。
中羅農(nóng)業(yè)科技園花卉實(shí)驗(yàn)部的負(fù)責(zé)人索林娜·派特拉介紹說(shuō)，改良后的溫室在冬天利用光能即可調(diào)節(jié)溫度，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本大大降低。改良溫室使得羅馬尼亞農(nóng)民在冬天種植水果、蔬菜和花卉成為可能，有助于推進(jìn)當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
“中國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了令人驚嘆的成就，羅馬尼亞與中國(guó)在農(nóng)業(yè)合作上有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，尤其是中國(guó)的農(nóng)村扶貧經(jīng)驗(yàn)和農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式，都值得我們學(xué)習(xí)借鑒。”派特拉說(shuō)。
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