在巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司小麥研究所的試驗田中，專家介紹最新的研究成果。
2020年7月，在德國貝爾熱的一塊數(shù)字農(nóng)業(yè)試驗田內(nèi)，一架無人機飛過一臺自動駕駛聯(lián)合收割機。
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。
通過培育推廣優(yōu)良品種，加快發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，深化國際農(nóng)業(yè)科技合作等方式，許多國家促進農(nóng)業(yè)與科技深度融合，推動農(nóng)業(yè)節(jié)本增效提質(zhì)，更好服務(wù)國民經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化
日本
鼓勵科研人員和農(nóng)戶培育植物新品種
“幾年前，我從沒想過能把草莓賣到東京。現(xiàn)在，我們的草莓在東京等地的市場上很受歡迎，我對未來的銷路充滿信心。”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”售價在1萬日元（1元人民幣約合16日元）左右。
岡山縣日照時間長，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，該縣重點扶持草莓種植，開發(fā)培育草莓新品種，使得岡山一年四季水果不斷，進一步提升了水果之鄉(xiāng)的品牌價值。
“晴莓”的品控十分嚴(yán)格，每一粒都要進行檢測，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，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)系實際的生動案例。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)省開始實施一個科研項目，將農(nóng)產(chǎn)品分為“麥”“大豆”“蔬菜”等6個大項，重點攻關(guān)“健康增進型農(nóng)作物”和“環(huán)境負荷減低性農(nóng)作物”。“晴莓”的研發(fā)就屬于“蔬菜”大項中的一個子課題，目的是滿足消費者對富含維生素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12年時間研發(fā)的草莓品種——“笑嘻嘻莓”正式進入市場。“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，有力帶動了農(nóng)民增收。
在日本，蘋果、柑橘、葡萄等常見水果幾乎每年都會有新品種上市。在日本著名的蘋果之鄉(xiāng)——青森縣，農(nóng)戶櫻庭保夫花費14年時間培育出一種叫作“明秋”的新蘋果品種。“明秋”比富士蘋果大一圈，顏色更鮮艷，生長周期縮短半個月。“‘明秋’蘋果上色簡單，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力不足等問題。
為進一步推動新品種研發(fā)，日本出臺品種登記制度，鼓勵科研人員和農(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，被批準(zhǔn)登記后可以獲得25至30年的保護期。在保護期內(nèi)，種植新品種的農(nóng)戶要向新品種培育者支付使用費，以此保障植物新品種培育者的權(quán)利。
德國
建立數(shù)字化試驗田推動新技術(shù)應(yīng)用
搭載有光譜相機的無人機在田地上空飛行，多臺白色傳感裝置在田間有序排列，不遠處的實驗室內(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狀態(tài)……這片不大的農(nóng)田位于德國中部城市哥廷根，有一個專屬的名字——“農(nóng)民空間”數(shù)字化試驗田。
“植物病蟲害影響土地收成，我們所做的就是利用先進數(shù)字技術(shù)盡早發(fā)現(xiàn)和識別病蟲害，找到精準(zhǔn)、有效的解決方案。”項目協(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。試驗田中安裝了物聯(lián)網(wǎng)傳感器，每10分鐘會測量一次不同厚度土壤層的溫度和濕度，并通過無線網(wǎng)絡(luò)匯總監(jiān)測數(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間和位置。馬萊因說，這將有助于避免后期大范圍的農(nóng)藥噴灑。未來還可以通過先進農(nóng)機進行區(qū)域性防護，從而保護農(nóng)田，提高收成。
“農(nóng)民空間”項目由哥廷根大學(xué)甜菜研究所、農(nóng)業(yè)技術(shù)系等機構(gòu)共同建立。項目得到德國聯(lián)邦食品及農(nóng)業(yè)部（以下簡稱德國農(nóng)業(yè)部）約250萬歐元的資助，是該部資助的14個數(shù)字農(nóng)業(yè)試點項目之一。德國農(nóng)業(yè)部計劃在3年內(nèi)投資超過5000萬歐元，通過建立試驗田推動數(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)的各個環(huán)節(jié)，起到保護自然環(huán)境、提高動物福利、促進生物多樣性和減少農(nóng)民工作量的作用，進而推動整個社會的可持續(xù)發(fā)展。
數(shù)字農(nóng)業(yè)示范田項目不僅提高了傳統(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，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”，專家們通過向農(nóng)戶講解和演示新技術(shù)來推動其應(yīng)用。試驗田讓科技助農(nóng)更直觀地展現(xiàn)出來，據(jù)德國信息技術(shù)、電信和新媒體協(xié)會的最新數(shù)據(jù)顯示，德國已有80％的農(nóng)場在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過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，德國農(nóng)業(yè)部專門制定了“農(nóng)業(yè)數(shù)字政策”未來計劃。到2022年底，計劃撥出6000萬歐元，促進農(nóng)業(yè)數(shù)字化和現(xiàn)代化，該計劃本身也是德國政府?dāng)?shù)字化執(zhí)行戰(zhàn)略的重要組成部分。除此之外，德國政府還計劃投入4500萬歐元用于促進人工智能在農(nóng)業(yè)、農(nóng)村以及健康飲食等領(lǐng)域的應(yīng)用。
巴西
對大豆種子進行“熱帶化”改良
“上世紀(jì)70年代我剛接手農(nóng)場時，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)量已達到4.8噸。”再過一個月，巴西南里奧格蘭德州的農(nóng)戶卡爾穆將迎來大豆收獲季。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，卡爾穆見證了自家農(nóng)場大豆產(chǎn)量的迅速提高，也見證了巴西全國大豆年產(chǎn)量從1970年的不足200萬噸，增長到現(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，通過科技改良種子和土壤水平，對于增收起到至關(guān)重要的作用。
“科技驅(qū)動巴西農(nóng)業(yè)發(fā)展。”巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司總裁塞爾索·莫萊蒂對此深信不疑。他認(rèn)為，巴西實現(xiàn)包括大豆在內(nèi)等谷物產(chǎn)量大幅增長的關(guān)鍵，是利用科技對其進行“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。
巴西大部分國土位于熱帶和亞熱帶地區(qū)，土壤酸性較強，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)研究公司和其他國內(nèi)外科研機構(gòu)開展合作，在溫室試驗田模擬巴西中西部的熱帶氣候條件，對大豆進行雜交育種，培育出適應(yīng)熱帶條件生長，并足以抵抗病蟲害的新品種。經(jīng)過不斷的改良，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)場里大豆的品種不斷更新?lián)Q代，每過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。”
對土壤的改良也離不開科技。經(jīng)過一系列科學(xué)研究，巴西農(nóng)牧業(yè)研究公司通過向土壤中加入大量成本相對較低的農(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，促進生長，減少化肥使用。同時推廣免耕法，在收割農(nóng)作物時從莖稈處切割，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)殖也進行了“熱帶化”改良。農(nóng)牧業(yè)研究公司預(yù)計，隨著熱帶地區(qū)小麥種植面積不斷擴大，巴西國內(nèi)小麥產(chǎn)量將翻番，實現(xiàn)自給自足。
“基因編輯、生物經(jīng)濟學(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。”莫萊蒂認(rèn)為，農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來取決于科技的不斷發(fā)展，巴西將持續(xù)推進農(nóng)業(yè)科技研究。
羅馬尼亞
農(nóng)業(yè)國際合作推進當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)優(yōu)化
羅馬尼亞是歐洲“糧倉”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，羅馬尼亞需要從國外進口大量的經(jīng)濟作物和果蔬產(chǎn)品，農(nóng)民的收入也不盡如人意。近年來，羅馬尼亞將目光投向了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國際合作。越來越多的農(nóng)業(yè)專家主張改善該國農(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。
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)的試驗田中，有一棵來自中國陜西的棗樹。自1996年在此扎根以來，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新品種，羅馬尼亞也走在了歐洲引進中國棗樹種植的前列。
據(jù)該校副校長弗洛林·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。“中國在干旱地區(qū)通過種植經(jīng)濟作物成功實現(xiàn)了農(nóng)民增收、生態(tài)環(huán)境改善，這對我們啟發(fā)很大。”過去20多年間，斯坦尼卡一直致力于引進和培育中國棗樹。“中國棗的營養(yǎng)成分和經(jīng)濟價值較高。我們希望通過與中國的合作，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。
在他的努力下，中國棗研究領(lǐng)域的全球首個國際聯(lián)合實驗室落戶羅馬尼亞，一些農(nóng)場開始試點推廣棗樹種植。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)會在線聯(lián)合舉辦了“2020年棗研討會”，成為疫情防控期間中羅農(nóng)業(yè)合作的亮點之一。
“農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民實現(xiàn)富裕的根本動力。在全球化不斷深入發(fā)展的今天，只有加強不同國家間農(nóng)業(yè)技術(shù)交流與合作，不同市場之間互通與流動，才能推動各國農(nóng)業(yè)資源的合理配置和長遠發(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中國—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、淺液流營養(yǎng)液立體栽培等技術(shù)，栽培面積達150平方米，年產(chǎn)葉菜4000公斤。輕簡化節(jié)能日光溫室采用主動蓄放熱調(diào)溫、內(nèi)嵌式無土栽培等技術(shù)，可年產(chǎn)果菜8000公斤以上。
中羅農(nóng)業(yè)科技園花卉實驗部的負責(zé)人索林娜·派特拉介紹說，改良后的溫室在冬天利用光能即可調(diào)節(jié)溫度，建設(shè)和運營的成本大大降低。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，有助于推進當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
“中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了令人驚嘆的成就，羅馬尼亞與中國在農(nóng)業(yè)合作上有較強的互補性，尤其是中國的農(nóng)村扶貧經(jīng)驗和農(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。
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