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美国精准农业的发展
作者:唐凤 发表时间:2015年08月17日

 

  伤心大白菜余波刚刚过去不久,去年,河南中牟菜农再次遭遇蔬菜价格“暴涨”之后的“暴跌”,无奈只好将蔬菜犁进地里或弃置路边。“输”在信息上的菜农亟须跳出“菜贱伤农”的怪圈。  

  美国的成功经验或许能为我们提供一些有益的借鉴。美国在20世纪90年代初就开始实施精细农业技术,从此取得了农业的飞速发展和巨大进步。2005年,美国农业部对全国农场进行了调查,结果显示:中等规模和几乎所有大型农场都已安装了全球定位系统,82%的农场进行土壤采样时使用农田地理信息系统,38%的收割机带有产量测量器,61%采用产量分析。

  随着农业发展、补贴状况的迥异,美国农场早已出现了明显两极分化。产业化农场不断扩大种植规模,以保持竞争优势和得到更多补贴;小规模家庭农场则几乎被逐出商品化农产品的种植领域,只能在无补贴的其他农作物上生产,并依赖地区性贸易体系维系生存。多重因素的压迫,使得美国农业面临严峻考验。

  美国的精准农业起源于明尼苏达州。1993年至1994年,精准技术思想首先在该州的两个农场进行试验。结果,用全球定位系统指导施肥的农田产量比传统平衡施肥的产量提高了约30%,而且减少了化肥施用总量,经济效益大大提高。

  “农业硅谷”崛起

  从美国西部著名的硅谷驱车向北约2小时,就到了距加利福尼亚州首府萨克拉门托20公里左右的小城戴维斯。这里是农业研究领域的知名学府——加利福尼亚大学戴维斯分校所在地。近年来,在该校科研创新的带动下,不少农业科研机构和农业高新技术公司聚集在这一地区,使这里被称作“农业硅谷”。

  加州是美国的农业大州,有近8万个农场,2013年农业产值达464亿美元。加利大学戴维斯分校从创办之初就和农业紧密联系。

  “种子生物技术中心”“世界粮食中心”“罗伯特·蒙达维葡萄酒和食物科学中心”等这些研究机构将科研、教学、产业应用联系在一起,不断产生新的科研成果,推动商业化应用。

  在绵延数百公里的加州中部谷地农业产区,加利福尼亚大学戴维斯分校的科研成果随处可见,涵盖作物、牲畜、环境、机械等诸多方面。比如一种在很多番茄种植农场使用的智能采摘分拣机,不仅能把番茄和收割的叶茎分开,还能留下成熟的红番茄,丢弃未成熟的青番茄。据统计,仅2014年周边地区应用该校科研成果创办的新公司就达14家。

  科技为美国农业插上了腾飞的翅膀。例如,随着生物技术不断进步,农药和化肥喷洒量与次数也呈下降趋势,很多农场每季度只喷洒一两次农药和化肥。

  由于美国已经将土壤类型、土壤质地、土壤养分含量、历年施肥和产量情况等有关信息输入计算机,形成了资料齐全的土壤养分和肥料信息系统。在播种之前,只需驾驶适合地形的车辆在土地上行驶一遍,应用全球定位系统精确记录下样品采集地的位置,绘出土壤成分分布图,存入计算机的施肥软件,就能根据不同土壤、不同肥料类型和不同作物的施肥标准,推荐最佳方案,做到合理施肥。

  而除了先进的技术外,优越的自然资源、突出的人力资源、完善的技术推广体系和完备的农业政策等也推动了美国精准农业的快速而全面发展。

  地利人和

  美国国土面积庞大,土质肥沃,海拔500米以下的平原占国土面积的55%,有利于农业的机械化耕作和规模经营。美国还有丰富的淡水资源,全国大部分地区雨量充沛而且分布均匀,为农业生产的发展提供了灌溉保障。得天独厚的自然条件为精准农业的实现和发展提供了最基本的保障,克服了许多国家土块分散和分布不均的障碍。

  除了地利外,美国的政策法规和技术服务等,也为精准发展创造了条件。

  美国拥有完备的法律体系,包括立法和执法体系。如1973年的《农业法》,使农民获得相应的补贴;1985年的《农业法》,利用农业补贴提高国际竞争力,1600至1800万公顷土地休耕15年;2002年《农业安全与农村投资法》,政府提高了补贴67%,每年向农场主提供的资金支持达1900亿美元。

  农业技术服务主要由合作社、农民软件协会和农业信息网络中心联盟等组织提供。美国农业合作社主要包括供销合作社和服务合作社两种,属民间组织。合作社的主要任务是销售、加工服务,供应服务,信贷服务。估计有超过80%的农场主自发组织和自愿参加合作社。

  作为专门的技术服务组织,农民软件协会能向农民提供最好的计算机软硬件产品,其产品服务涵盖了主要的农场计算机管理系统的应用,包括农场财务、农牧业数据存储等,并可以与地理信息系统软件集成使用。

  美国农业网络信息中心联盟是由众多涉农机构自愿组成的一个农业信息资源共建共享的联合体,是世界上最大的农业信息网络。数十名信息技术和农学学科专家在线为农民提供免费技术咨询,发布市场行情和农业技术最新信息,极大地降低了农民在农业经营中的风险水平。

  美国的农业技术推广体系是由联邦农技推广局、各州农业技术推广站、县推广办公室和农学院三个层次组成立体结构体系。美国的农业研究和推广中心分布在全国不同的作物生产区和气候区,全国3000多个县几乎每一个县都设有一个合作推广站,他们与当地的农业部门和农场主紧密结合,采取多种灵活的手段,开展各种学历教育和非学历教育,及时为农场主推广最新科研成果、传递科技信息,帮助解决生产实际中的难题。

  仍需改进

  不过,在大力发展大规模工业化农业的同时,也应警惕其带来的不良影响。在6月于美国加利福尼亚州克莱蒙市举行的第九届生态文明国际论坛上,美国一些专家呼吁,在满足人类粮食需要的同时,应维护土壤健康和环境安全,改变“涸泽而渔”的现代工业化农业模式。

  以美国为代表的西方现代大规模工业化农业严重依赖化石能源,不仅依赖石油为机械化农业生产提供动力,还需要从石油中提炼生产化肥和农药的物质。一些专家认为,虽然美国是世界上最大的农产品出口国,农业产值高、技术发达,但这种现代大规模工业化农业的弊端日现。

  美国环境学者伊瓦格罗斯·瓦连纳托斯在会上指出,美国现代工业化农业模式不可持续,呼吁其他国家停止照搬这种模式。但拒绝工业化农业并非拒绝科学技术。农业应当与现代生态科学相结合,从生态系统整体着眼,把农业视为生态系统的一部分。

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