温室技术助力荷兰做强农业

2019年05月29日 10:02人民日报

“每个温室都是一个独立的生态系统,通过内部星罗棋布的传感器,实时获取温湿度、光亮度、二氧化碳浓度等重要数据,通过自动调控为作物创造最佳生长环境,以达到节能减耗、提高产量的效果。”

政府、企业和研究机构之间形成了稳定、通畅的“黄金三角”合作关系,极大缩短了技术从研发向实际生产力转化的时间。

“只有让农户真正掌握现代农业技术,因地制宜将精准农作本地化,才会拥有致富的‘绿手指’”。

荷兰国土面积有限,农业自然条件相对较差。然而从上世纪五六十年代起,荷兰逐渐成为全球农业强国,以优质、高产而闻名。根据荷兰中央统计局数据显示,2018年,荷兰农产品出口额达到903亿欧元,占全部商品出口总额的18%,位列全球第二,仅次于美国。以高科技和创新为基础的精准农作温室技术,是荷兰发展农业的鲜明特色之一。

“精准农作的关键是在正确时间、正确环境条件下对特定作物采取正确的培育方法”

据统计,目前荷兰玻璃温室建筑面积约为1万公顷,占世界温室建筑总面积的1/4。韦斯特兰地区位于南荷兰省西部,是荷兰的核心农业区域之一,也是世界上面积最大的温室农业区。在近9000公顷的范围内,玻璃温室总面积达2385公顷。每个温室的规模从几公顷到上百公顷不等。荷兰精准农作的秘密正蕴藏在这一排排绵延不绝的玻璃房中。

“精准农作的关键是在正确时间、正确环境条件下对特定作物采取正确的培育方法。”荷兰瓦赫宁根大学农业学教授夏克·巴卡尔介绍说:“每个温室都是一个独立的生态系统,通过内部星罗棋布的传感器,实时获取温湿度、光亮度、二氧化碳浓度等重要数据,通过自动调控为作物创造最佳生长环境,以达到节能减耗、提高产量的效果。”

在巴卡尔教授的带领下,记者来到瓦赫宁根大学及研究中心的实验温室。该温室的面积大约相当于两个足球场,高度超过10米。温室外侧的玻璃进行了特殊的磨砂处理。室外的阳光经过漫反射分散到室内各个角落,不仅扩大了光照的范围,也避免直射造成局部温度过高,作物的产量可因此提高8%左右。

温室被分成不同的种植区域。各种蔬菜瓜果全部采用无土栽培,使用透气性和保水性良好的岩棉作为主要基质,配合滴灌等现代化技术。

走进西红柿产区,一排排高六七米的西红柿藤蔓组成了巨大的绿色屏风,上面结满了一串串红、黄、绿等各色果实。每棵植株根部都连接着细管子,向作物精准输送所需的水分和养料。每两排作物之间,分别架设高、中、低三排LED生长灯,在夜间满足作物的光照需求。“LED光照不仅增加产量,还可通过调节光谱影响作物生长过程,使其色泽、鲜度、营养成分等达到最佳。”巴卡尔教授介绍。

荷兰农业、自然及食品品质部的数据显示,精准农作温室技术总体节能效果可达35%—50%左右。温室采用恒温系统,能源主要来自于地热,并通过循环系统收集附近工业区的二氧化碳供给温室。在应对病虫害方面,主要采取生物防治的方式,利用物种间的食物链关系,以虫治虫,几乎避免了农药的使用。

精准的养料供应也减少了资源的使用。“以西红柿为例,普通方式种植每公斤西红柿大约需要消耗60升水,在这里则平均不到12升,最新的温室技术进一步降低至5升左右。与此同时,产量则提高了3—4倍。”巴卡尔教授解释道。

“企业的很多创新和解决方案直接来自于农户的想法”

农产品的市场需求变化快,如何实现精准生产、提高生产效率,对农户和农业企业极为重要。为使精准农作更加适应市场需求,荷兰形成了独具特色的“黄金三角”农业创新机制和全产业链发展模式。

这一机制从农户和企业的实际需求出发,通过政府的政策协调和鼓励,由专业研究机构进行有针对性的技术开发。政府、企业和研究机构之间形成了稳定、通畅的三角合作关系,极大缩短了技术从研发向实际生产力转化的时间。例如,瓦赫宁根大学每年会和企业、农户以及政府官员举行多次信息交流会,确保第一时间了解农户的需求,并在政府的支持下提供最佳的解决方案。

有着130多年历史的温室幕布生产企业斯文森公司的负责人马丁·奥斯滕布里克表示:“企业的很多创新和解决方案直接来自于农户的想法。通过沟通,我们可以第一时间了解农户的实际需求。在当前激烈复杂的科技竞争中,这种协作至关重要。”

基于这一机制,2004年,由南荷兰省政府主导、以瓦赫宁根大学为中心,荷兰创立了农业科技版“硅谷”——“食谷”。目前,“食谷”已成为荷兰最大的农业科技初创企业和实验农场集群,汇集了大约1400家与农业相关的民营企业、21家研究机构和超过1.5万名农业科研人员,形成了科研和市场双驱动的发展模式。

此外,荷兰还致力于打造全产业链发展的绿港模式,在特定区域内将生产种植、物流交通、贸易集散、仓储加工、金融服务等与农业各个环节密切相关的企业集中起来,打通整个产业链的上下游,发挥产业的集群效应。

韦斯特兰世界园艺中心创始人之一范·杜因介绍:“这里集中了最先进的科研创新企业。每年到访者超过2.5万人,各部门和团体间的交流及贸易洽谈会从未间断。”目前,荷兰已建成6个区域性绿港,辐射超过4000公顷温室,极大提升了产业发展规模和速度。

“精准农作将进一步加强可持续型、环境友好型的农业生产模式”

根据联合国报告,到2050年,全球人口将接近100亿,对粮食的需求量将增加70%以上。“如何在提升作物产量的同时使其更富营养价值,精准农作可以给出答案。”巴卡尔教授说。

精准农作同样适用于大田作物。目前,荷兰农业专家们正在尝试通过卫星、无人机、感应器等工具更准确地搜集环境及作物生长数据,并通过农业云和大数据技术进行分析,向农户提供作物的生长状态,对作物在某一个具体时间段的产量作出准确预测。

韦斯特兰政府的农业战略专家马德隆·科诺普对记者表示:“未来,精准农作将进一步加强可持续型、环境友好型的农业生产模式。同时,人工智能、大数据等技术将进一步加强对作物生长全过程的可控性。”专家认为,精准农作发展的潜力巨大,未来甚至可以根据不同的营养摄入需求,调整作物的内部结构成分,形成个性化的作物种植和培育方式。

巴卡尔教授认为,精准农作的推广主要依赖于教育和专业人才的培养。“只有让农户真正掌握现代农业技术,因地制宜将精准农作本地化,才会拥有致富的‘绿手指’”。

为将精准农作模式在全球进一步推广,荷兰企业正在行动起来。例如,荷兰豪根道农业自动化公司已研发出一款智能眼镜设备。未来当农户戴着眼镜进入当地温室后,眼镜上配备的高清摄像头和感应装置将会自动记录下作物的各项核心指标,再通过5G技术将数据传回位于远端的控制中心进行分析,专业人士即可据此对农户进行远程现场指导,使温室技术在当地实现效益最大化。

(作者:郑彬)

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