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以色列的农业技术

 

西蒙·格里弗撰文

    以色列是世界人口密度最高的国家之一,目前仅有20%的土地可以耕种一半的土地必须灌溉。以色列有一半以上的地方处于干旱或半干旱状态,其余的地方则主要是陡坡和森林。不过,由于采用了先进的技术,以色列不仅大部分产品是自己生产的,而且每年还出口价值13亿美元的农业产品,其中包括每年销到海外的农产品和大约价值12亿美元的农业设备及技术。

以色列的农民和科学家要与艰难的环境和有限的水资源进行抗争,因此他们的经验特别适合发展中国家。开发温室大棚设备,培育良种和家畜,还有化肥与农药,使得以色列的农业在不利的条件下蓬勃发展起来。此外,农民们已学会开发新的高附加值农产品,增强了他们在市场上与成本低的生产者竞争的能力。国家输水工程的用水管理、回收利用、海水淡化和输送,已使这个国家克服了严重缺水的困难。

该国每三年要在国家农业技术展览会上展示所取得的成就;19999月的展览会吸引了来自100多个国家的海外参观者,而且人数达到了创纪录的9,000人。

有关水的问题和可能性

以色列的降雨量十分不平衡。该国北部降雨量相对多一些,每年可以达到700毫米,中部地区每年仅有400-600毫米,而南部则少到25毫米。北水南调的国家输水工程已缓解了地区间的不平衡。

除了输水之外,以色列还针对一些地区的缺水问题,研究出了有效的解决办法。在过去的50年里,高效的用水管理使农业产量提高了12倍,同时通过对基础设施严格的维护、畜水层的补充、合理的用量分配和防止用水浪费的定价,使用水量一直维持不变。

水的回收利用是另一个解决办法。1988年用于农业的11亿立方米的水,有大约2.5亿立方米是回收利用的污水。据水利委员会预测,到2010年将有三分之一的作物用净化过的水来灌溉。设在埃拉特、死海地区和阿拉瓦沙漠的24个海水淡化厂,每年还可以提供1.61亿立方米的灌溉用水。

地下水源每年还可以产生7,000万立方米的水;在内盖夫沙漠地面下发现的地热水也是可以利用的。农民们发现,与一般的水相比,用盐水浇灌出的作物味道更甜。比如,沙漠甜味西红柿和甜瓜在欧洲市场上就卖出了高价。

事实证明,人工降雨采用的云催化(把碘射到云里,以增加每片云所产生的水的比例)是切实可行的。(利用尖端的地震学技术)探测、防止污染、土壤保持和排水都使水得到了充分利用。修整地面使洪水改道、用计算机绘制出流水路线图,以及从战略角度出发,栽种树木和作物,也起到了防止沙漠化的作用。

(图示文字说明:下加利利卡尔梅勒附近的污水处理厂梅科罗特以色列国家水利公司提供)

每一滴水都是宝贵的

在水资源利用上也许最具有创新意义的研究成果就是三十五年前以色列研究出的滴灌法。如今,按照规划,田野上遍布着塑料管网,通过管子上的小孔给每一棵植物或树木浇水。通过滴头,可控制用量的化肥可以从灌溉管注入到植物这种方法被称作化肥浇灌法

过去,滴灌法一直是用于缺水的地区,但由于其具有精确性,因此在降雨量高的地方,这种方法也是有效的。例如,在北加利福尼亚进行的精确浇灌,一些种类的树木的生长速度增加了两倍。树木生长快可以增加种植者的收益,同时还可以减少需要砍伐的树木数量,从而把对环境的危害降到最低限度。

以色列有六、七家公司出售用于滴灌的塑料管和一应俱全的附件。有许多公司专门研究专用于花园、公园、农场和大片区域的浇灌设备,并负责安装,另外还提供咨询和维护。1998年,浇灌设备的出口总额将近3亿美元。

其他方式的浇灌包括:压力浇灌法;防止细根浸渗的埋灌法;适合果园的喷灌法;以及用于大片区域的喷洒装置。这些方法有的很简单,有的则属于高科技。可以选择带流量钟控开关的基本型,也可以选择更先进的计算机控制设备,该设备装有监测土壤湿度和测定茎干或果实直径变化的传感器。其他的附件包括冲刷泥土的过滤分离器和用于温室大棚无土栽培介质的低流量滴头。目前已经研究出了微灌或超低流速(ULR)浇灌法,可以用于每小时小于一毫米流速的浇灌。

(图示文字说明:滴灌管

浇灌的作物(以1000德南为单位)

图示

资料来源:中央统计局

海湾的虫灾

由昆虫、真菌和杂草造成的灾害困扰着全世界的农民,以色列的公司已研究出了多种杀虫剂和除草剂,以及各种非化学和生物控制方法。以色列是世界上生产普通农用化学品最多的国家。1999年,以色列出口了价值超过1.17亿美元的杀虫剂和生长调节剂。

生产厂商生产了大量用于土壤杀菌的甲基溴和福尔马林。涂在叶面上的环保型洗涤剂已经研制成功,其目的是在寄生虫和叶面之间形成一道屏障,同时又不损伤叶子。另外还生产出了防止葡萄腐烂的杀菌剂和以及灭杀柑橘类水果的害虫和树林及葡萄园里粉状植物霉菌的化学制品。最近研制的其他成果还包括用于棉花的脱叶剂和用于杂草初期处理的除草剂。

考虑到环境保护问题,现已研制出各种生物杀虫剂。另外还培育出了既能消灭某种害虫而又不会对作物本身造成损害的天敌。一个以色列的合作农场培育出了一种小蜘蛛,这种蜘蛛专门吃会毁坏草莓的小虫子,现在有数以百万的这种小蜘蛛出口到加利福尼亚州。一家设在耶路撒冷的生物技术公司培养出了能对付粉状霉菌的真菌和能消灭蛾子的细菌。另一家公司则研制出了一种可以产生紫外线阻止昆虫的聚乙烯薄膜。

种植业

死海地区不仅有可用于生产杀虫剂的溴,而且还盛产可作为农用化肥成分的钾、磷和镁。以色列向世界各地既出口成品化肥,也出口用于生产化肥的原料。

使用磷酸钾、硫化钾和磷酸钾氮的植物化肥在国内都可以生产。以色列还是世界上最大的硝酸钾生产国之一,这种速溶性化肥适用于各种植物和作物。该国还生产另外两种速溶性化肥:即磷酸一胺和磷酸一钾。

(图示文字说明:由以色列政府新闻办公室提供)

化肥浇灌法促进了新一代用于注入浇灌系统的可溶性化肥的发展。基本的化学制品,比如氮或氨型氮,加入可以肥沃土壤并加快植物生长的铁、石英、锰及铜等微量元素,已综合在一起,形成了可溶性化肥。

适合炎热气候的温室大棚

温室大棚是荷兰人为适应北欧寒冷气候而发明的,而现在以色列已将温室大棚用于干旱地区。温室大棚种植面积目前已达到了3,000公顷左右,从而使农民克服了土壤质量、干旱气候和缺水造成的种种限制。

温室大棚可以建在土质不理想的地方。浇灌系统可以解决缺水的问题,帘子和天窗可以调节日光的照射,并进行温度控制。覆盖塑料膜可在种植之前对土壤进行热消毒,使土壤保温,阻止杂草和害虫的生长,减少水分的蒸发和化肥的流失。在植物上加上网罩,则可以防止介壳虫、螨虫和其他害虫的侵入,而更高级的网罩在白天可以起到隔热板的作用,降低植物的温度,在晚上又可以起到保温作用。喷雾系统可以用于气温控制。

所有这些系统都可以用计算机程序来操纵,这些程序旨在营造一个适合二十一世纪农业的小环境。以色列的一些公司生产并出口高科技的编织塑料板,专门承接定制温室大棚的工程,包括咨询、安装和维护。由于初期投资较高,因此温室大棚最适合种植蔬菜、鲜花、观赏植物及香料等高附加值的作物,并适于精耕细作。例如,以色列的温室大棚平均每公顷可种300万朵玫瑰,平均每公顷每季度可产300吨西红柿。

培育优良品种

以色列的科学家培育出的各类种子可以抗病、提高产量和品质,甚至在炎热气候下也只需要很少的水,而且还可延长食品的存放期。1998年,以色列出口了价值3,500多万美元的种子。

培育一个新品种可能需要五年或更长的时间,但采用最新的生物技术手段可以缩短20%的时间。最近的创新包括各种杂交棉花,这类棉花的纤维不仅更长、更结实,而且产量也更高,同时还能减少对水分的需求;有些品种是天然的棕色或绿色。

采用先进杂交手段培育出的种子,可以减少对化肥和杀虫剂的需求,同时还能够生长出高附加值作物,比如樱桃西红柿、温室大棚西红柿和加利亚甜瓜。可卖好价钱的新的研究成果还有罗马甜瓜大小的黑皮无籽西瓜以及碟状南瓜。

以色列的育种专家在培育最适合中东地区炎热干旱气候的家畜过程中发现,欧洲的霍斯坦黑白花牛是很适合的。它不仅产奶量高,而且奶中还含有丰富的蛋白质和脂肪。目前已采用计算机控制的饲养和挤奶装置来提高霍斯坦黑白花牛的产奶量,这样一来国内奶制品和牛肉行业就基本上能满足国内的需求。

家禽饲养的重点一直是既能抗病又能在酷热中生存下来的小鸡和火鸡。以色列产蛋鸡是世界上产蛋量最高的,每只鸡每年大约产280个蛋。另外每年肉鸡的产量为195,000吨,火鸡的产量为121,000吨。以色列还是世界上第二大鸵鸟生产国,仅次于南非,不过由于不符合犹太教规,这些鸵鸟肉都出口到国外。以色列的肥鹅肝品质优良,甚至还出口到法国。

(两幅照片)

农场就业情况(以1000工人为单位)

(图示)

资料来源:中央统计局

育种专家还成功地培育出了改良品种的绵羊和山羊,作为奶和肉的来源,羊在阿拉伯人和贝多因人居住地区是特别重要的。杂交的阿华西绵羊不仅体形更大、毛更多,而且产奶量更高,可以在干旱、半干旱和亚热带气候下饲养。阿萨夫绵羊是阿华西羊和德国弗里斯羊杂交而成的,其产奶量和产肉量都有所提高,而最重要的一点是,阿萨夫绵羊两年产三次羊羔,产羔率比普通的阿华西羊高出50%。从欧洲引进的沙能公山羊与本地的马姆伯品种杂交后的山羊产奶量很高。以色列的育种专家可以提供改良品种绵羊和山羊的生殖物质(冷冻精子和胚胎),而这些羊特别适合亚洲、非洲和美洲的干旱地区。

以色列在鱼种培育方面也处于世界领先地位。鱼养在小水塘里,每年每立方米水可以生产多达500公斤的鱼。创新的再循环系统使这些精耕细作的农场的水得到重复利用。

提高全球农业生产水平

百分之八十的农场归基布兹(集体农庄)和马沙夫(合作农庄)所有和经营。剩下的百分之二十主要是位于该国中部地区、归私营大公司所有的柑橘林。基布兹往往研究、设计、生产和销售自己的农业技术设备。滴灌法就是一个基布兹研究出来的,所有这类设备的大型制造厂也都设在基布兹。

产蛋鸡(以百万为单位)

(图示)

资料来源:中央统计局

农民们与国家的十大农业研究机构密切合作,这些机构包括农业研究组织(ARO)和雷霍沃特的希伯来大学农业系。另外,有二十五个专业协会和市场推广协会提供研究与开发的经费,各政府机构及数百家生物技术和计算机软件行业的私营公司也提供这方面的经费。

农业技术设备的生产厂家及其客户都日益认识到,在专业服务配套的情况下其产品才能充分发挥作用。只有根据客户的特定需求来设计、安装和维护设备,滴灌法和温室大棚才能产生更大的效益。向专业人员咨询,才能使化肥、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。

专家们目前正致力于提高各个地区的农业生产水平。各公司承接成套包建项目,包括提高水的利用率、浇灌方法、作物及种子选育。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。某一地区的农民在购买新技术之后还要接受培训。

可持续性

由于以色列采用了包括灌溉和有效的用水管理,施用化肥技术,利用基因技术改良种子和家畜等农业技术,大幅度提高了该国的农业产量,而且经过长期的努力将可以解决世界上粮食短缺问题。

以色列的专业技术人员目前正在泰国、菲律宾和巴西进行农业开发项目的规划工作。在土耳其的加普地区,其面积相当于以色列的一半,专家们正在从更有效地利用底格里斯河水着手,提高这个省的农业水平。这些项目的关键一点是可持续性。各公司所强调的是,农业技术不仅要适应某一地区或某种气候,而且当地的农民还要接受所购设备的使用和维护方面的培训。

一些好点子

称重问题

养鸡者饲养大小和重量相同的鸡,就可以确保获得更大的利润。以色列农业研究组织环境工程部的科学家们研制出一种可以对活鸡进行分类的设备,这样饲养者就可以生产出大小相同的鸡。先把小鸡放在一条传送带上,传送带上装着的专用钩子会钩住鸡,一套精密电子称重系统可以称出小鸡的重量并按大小分类,钩子上贴有某种颜色(共有四种颜色)的标识标出鸡的重量。然后再用人工把鸡雏从传送带上拿下来,根据标识装进不同的围栏里。采用这种方法,每小时可以对2,600只鸡雏进行分类,这样就可以节省大笔资金,1214个月设备就可以收回成本。

尖端技术

设在海法的Easy Cut有限公司研制的系列手工修剪器,既适用于商业化农业,也适用于家庭园艺,使用这种修剪器,可以更方便地修剪娇嫩的水果、蔬菜和鲜花,而不会造成任何损伤,从而使产量增加20%50%。这种修剪器根据人手的生物力学,有一个很轻的抓取装置,这样修剪者就可以钩住树枝或果实,而不会弄倒或碰掉茎干。这种抓取装置还可以作为单独的配件出售,然后再装在普通的修剪器或修剪刀上。修剪器的设计可根据要剪的果实类型、品质和大小而变化,但所有的修剪器都是采用一只手剪切和采摘果实的设计。使用这种修剪器,可以使采摘下的果实被输送到采集装置中,而不用手拿。这对于日本等一些国家的客户来说是很重要的。

再没有坏苹果

Fruitonics有限公司推出一套新型的水果自动分拣系统。虽然重量和颜色可以采用自动化方式来确定,但到目前为止,按瑕疵的质量分级还一直都是靠手工来完成。Optigrade二型机同时具备了所有这些功能,可以根据数以千计的图像将每个水果与理想的图像进行比较,标出与理想图像的差异。该系统可以发现仅仅一、两毫米的瑕疵肉眼难以发现的瑕疵。它不仅可检查表皮,而且还可以发现表皮下的烂点。它甚至可以通过运用人工智能方法学会如何鉴别特殊的或不常见的瑕疵。红外线和最新的传感技术每秒可以对十个水果进行分类,质量标准也可以根据水果的销售市场进行调整。Fruitonics公司声称,这种节省劳力的系统在不到两年的时间里即可收回成本。

胸有成竹

大部分苹果、梨子、猕猴桃和柿子都要长时间保存在受控环境的冷藏室里。由于这种冷藏室的氧气含量很低,因此监测水果的质量是很困难的。不过,埃隆集体农庄的埃什特·埃隆最近根据声学技术,研制成功一种能监测冷藏室内水果稳定性的中央遥控系统。在每间冷藏室里,有一个水果的样品被放在小型监测装置上,这些装置带有一个小型击键声检测器和压电传感器。计算机对小型击键声检测器在水果里产生的振动进行分析后,就可以连续而清楚地描绘出水果的稳定性。这套系统还可以监测、甚至控制不熟时就采摘下来的果实的成熟过程。

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