螺蛳殼裏做道場!世界三大微型農業強國
北歐丹麥和南亞新加坡,兩個國家都具有五個突出的特點:分別是經濟十分發達、國土面積狹小、科技技術領先、創新創意突出、小國強農等丹麥與新加坡都是舉世公認的、依靠科技創新把農業問題解決得最好的國家。
新加坡國土面積僅700平方公裏左右,整個國家幾乎沒有農村,農業用地只占其國土面積的1.18%,微乎其微,但就是這麽一點點螺絲殼面積,新加坡的農業卻做成了全球典型的都市現代農業。丹麥面積爲43096平方公裏,農業水平同樣出類拔萃, 這兩個國家國土面積雖小,農業卻搞得有聲有色,高科技手段的應用和創意農業發展起到了關鍵作用。以色列顯得更加與衆不同,因爲自然環境更加惡劣,生存環境更加複雜,下面分別介紹:
一、丹麥(面積僅爲4.3萬平方公裏)
丹麥,爲北歐五國之一,是一個君主立憲制國家,擁有兩個自治領地,一個是法羅群島,另外一個是格陵蘭島。丹麥本土則包括日德蘭半島、菲因島、西蘭島及附近島嶼,北部隔北海和波羅的海與瑞典和挪威相望,南部與德國接壤,首都兼第一大城市是哥本哈根。
丹麥是一個高度發達的資本主義國家,擁有完善的福利制度,國民享受極高的生活品質,還是歐盟成員國,和北約創始國之一。
丹麥國土面積爲4.3萬平方公裏(不包括格陵蘭和法羅群島),其中耕地面積有2.7萬平方公裏,丹麥畜牧業十分發達,是世界上四大豬肉産地之一,占有世界市場17%的份額。
丹麥是享譽世界的——“豬肉王國”。丹麥的高科技養殖體系十分完善極發達。
衆所周知,丹麥是一個畜牧業高度發達的國家,畜牧業在農業中占主導地位,産值約占農業總産值的75%,丹麥的畜牧業又以養豬爲主,産值占畜牧業的40%。丹麥是公認的畜牧業強國,尤其以其專業化、機械化、規模化和高效率著稱一世,丹麥的養豬業是世界公認的高科技産業,特別是基因生物技術、自動控制系統技術、空氣動力學技術、現代生態循環技術等在生豬養殖業中得到廣泛應用,丹麥養豬技術世界領先。
丹麥養豬業的科技水平非常高,主要表現在:
首先,丹麥擁有世界一流的豬種培育技術。丹麥不但極爲重視豬種的培育及改良,依靠現代基因生物技術,而且堅持不懈地進行優良品種的研究開發。
其次,丹麥不斷完善的科學飼養體系。並且發展出涵蓋飼料混合技術、飼料成分檢測分析技術、環境無害飼養技術及高科技含量的飼養設備和肉制品生産設備等十分完善的飼養體系,這一點非常不容易。
再次,丹麥擁有先進的、科學、現代的生態環保體系。特別是把生態循環理念放在核心位置,且充分應用現代自動控制系統技術、細胞微生生物工程技術、空氣動力學技術、現代生態循環技術等,用創意化的技術手段、創造性地化解了生豬養殖的環境問題。
第四,丹麥擁有創新極創意的組織管理體系。丹麥人通過構建生産、加工、營銷“三位一體”的合作社經營管理體制、嚴格的農場經營資格制度和完善的農業咨詢服務體系、健全的法制和有效的食品安全監管體系,形成了丹麥養豬業強大的市場競爭力,爲創意農業的發展提供了必要條件。
比如丹麥第二大城市奧胡斯(Arhus)附近的景觀河谷的加爾滕(Galten)有一個“豬之城”項目(Pig City Project),這是丹麥一處農業高科技生産設施,同時也是科技創意農業的非常典型案例。丹麥的豬之城地下一層養殖生豬,地上一層的溫室裏面種植西紅柿。這個項目的創意構想是希望在生豬養殖業和農産品種植業之間建立一個可持續的農業模式,從而減少養豬時二氧化碳的排放,以及汙染氣體釋放到水生環境時形成的富營養素汙染,使得養豬業獲得可持續發展。
通過這一系統可以看到,在下層養豬和上層種植蔬菜的中間,還有著特殊材料和結構制成的過濾層。從下到上,包括混凝土或鋼筋結構的地板,配套的廢舊輪胎,在地板與農作物生長介質中還有一部分中空的空間,地板中加濕空氣的管道中導入樓下豬養殖産生的熱量,爲植物提供了很溫暖的根部環境。尤其在下層空間裏,外界導入新鮮飼料、水和空氣供豬成長,産生的二氧化碳氣體被上層的綠色蔬菜所吸收,進行光合作用後還原爲氧氣,十分巧妙。
值得一提的是,豬的排泄物中含有豐富的磷酸鹽和氨,而這正是西紅柿種植需要的化肥原料,如此設計,充分保持了豬舍清潔,兩者之間的協同效應十分明顯。需要提醒的是,這個模式,是借鑒了航空航天工業技術,並且通過運用空氣動力學原理,空氣從進入到出去,形成了一個循環系統,最終釋放到大氣中的依然是純淨無汙染的空氣。
丹麥的豬之城還對普通民衆開放,目的是讓公衆可以看到番茄生産的過程以及生豬養殖的情況。豬之城不同于傳統養豬場的髒亂差、而表現出幹淨整潔一面。無論是豬還是人,在裏面都能保持心情愉快。這個項目充分證明,將農産品的生産過程與對動物、人類以及環境的尊重相結合是完全可行、且行之有效的。很多人在該基地參觀考察時說:聞不到任何養豬場的氣味,也聽不到任何豬的叫聲,看到的只是整潔漂亮的廠房和藝術化、創意化的圓形、球形等各類形狀的稭稈,充分感受到的是靜悄悄的田園風光。
二、新加坡(面積僅724平方公裏)
新加坡是一個城市國家,國土面積及各種生産性資源都十分有限,新加坡幾乎沒有明顯的農村和城市的界限,但由于新加坡對農業的創意化利用,給這個城市帶來了意想不到的景觀作用,因而贏得了享譽世界的“花園城市”之美譽。
新加坡農業是典型的都市農業,由于有限的國土面積及先進的科技手段和管理理念的應用,新加坡的都市農業很早之前就具有了創意農業的豐富內涵,新加坡農業的精髓在于通過發展現代化的農業科技園,將休閑、觀光、體驗、生態等功能融入高經濟價值農作物,來提高農産品的附加值。新加坡這些具觀賞休閑和出口創彙功能的高科技農業園區,已經形成完整的都市農業體系,並獲得了十分良好的經濟效益和社會效益。
根據新加坡農業與獸醫管理局之前2014~2015年度報告統計數據顯示,新加坡擁有有6個農業科技園,總面積達到1465公頃,占國土面積的2.3%。新加坡每個農業科技園區都擁有不同風格的特色農産品,比如養雞場、胡姬花園、魚場、牛蘑菇園、豆芽農場和菜園等。這些農場都是在應用高新技術,從而取得比傳統農業生産方式更高的産量,尤其是賦予農産品更高的經濟價值。
十分可貴的是,新加坡始終強調發展城市微型農業,大力打造區域性城市微農業服務中心,建設都市農業與居家農業示範基地,尤其是把富有創意、時尚、靈活、新鮮、便利和低碳環保等微型精品農業與城市居民生活緊密結合起來,重點發展城市立體垂直農業、陽台農業、屋頂農業、社區農業、無土栽培植物、農業電子商務等創意農業業態、設計制作與立面面改造、屋頂整理、作物栽培相匹配的空間、牆面、屋頂種植專用設施,研制出牆面、屋頂輸液式自控滴灌系統和滲灌系統。
新加坡不斷構建非耕地農作物高效栽培關鍵技術,研發特種空間條件農場建設、城市垂直農場建設、屋頂農場建設、社區菜園建設、光伏農場建設、集裝箱移動農場建設等所需的專用裝備。
新加坡都市現代農業在農業科技和創意開發方面的經驗主要有:
首先,新加坡的農業發展十分注重科技研發創新。新加坡農業科技研究的主體包括科研院所、商業部門和各類區域組織,各方扮演著互補的角色,不斷推進農業科技水平發展。比如,在科技支持下,新加坡的農業發展正逐步向高空發展,其垂直農業在全球享有盛譽。
其次,新加坡引入觀光旅遊和科技教育,農業發展服務業化。各類農業生産載體和平台在做好畜禽、魚類、果樹、蔬菜、蘭花及其它觀賞植物種養的同時,還開展農産品加工體驗、農業采摘、農産品銷售、農業親子等活動,打造農業體驗綜合體,增強對大衆的吸引力。
新加坡在科技創新取得了令人矚目的成績,比如新加坡的科技進步貢獻率(全要素增長率)、高附加值的高科技産品出口額等重要指標及各類國家創新力、綜合競爭力的排名上都十分出色。
新加坡充分利用了新加坡作爲金融中心的突出優勢。比如英國Z/Yen公司2016年的全球金融中心指數(GFCI)顯示,在全球86個金融中心裏面新加坡排名第三(755分),僅次于倫敦(800分)和紐約(792分),2021年,據彭博社報道,新加坡在最新的彭博創新指數排名位列全球第二名。意味著新加坡在金融專業化方面具有極強的競爭力,新加坡不但有大量資金在這裏進行融通,同時也彙集了大批金融專業人才,在對技術進行估值、創造針對科技創新的金融模式和産品、風險控制及管理方面有獨特的人才和經驗優勢。
新加坡成爲推動科技發展和創新的主要力量。 新加坡在國家戰略中確定了科技創新的重要地位,並著力打造有利于科研和創新的國家創新體系。值得一提的是,1990年,新加坡進入技術密集型經濟發展階段後,新加坡就開始制定國家科技發展五年計劃,迄今已經制定實施了6個五年計劃,預算投入不斷增加,重點資助的領域除了緊隨世界前沿科研技術領域,也有結合自己的問題和優勢確立的方向(比如水處理技術、清潔技術和先進服務業等),並越來越重視基礎性的自主科研項目。
需要提醒的是,新加坡的“智慧國”規劃也十分特別,因爲它不僅促進了信息和通訊技術這個高科技領域的發展,更是建立了優質的信息化基礎設施。成爲以金融促進技術開發、交易、商業化、市場化的重要基礎,即讓資金、資本、重要財務和信用信息的融通更加流暢快捷,讓新技術的傳播更加迅速。
新加坡政府十分重視對知識産權價值的挖掘、轉化和增值方面,因此新加坡知識産權局(IPOS)也是金融科技生態中的重要一員。該局早在2014年推出總值1億新幣的“知識産權融資計劃”(IP Financing Scheme),即通過政府與銀行共同承擔部分債務風險,幫助企業使用知識産權獲得銀行貸款的計劃;此後又推出10億新元的創新基金(Makara Innovation Fund),以此協助擁有強大知識産權和成熟商業模式的企業將新加坡作爲基地,把産品/服務拓展至全球。
三、以色列(面積1.49萬平方公裏)
以色列是一個位于西亞黎凡特地區的國家,地處地中海的東南方向,北靠黎巴嫩、東瀕敘利亞和約旦、西南邊則是埃及。1948年宣布獨立,2014年1月人口已超過813萬,其中猶太人611萬人,是世界上唯一以猶太人爲主體民族的國家。
以色列是中東地區唯一一個自由民主制國家。以色列工業化程度較高,總體經濟實力較強。以色列也是中東地區經濟發展程度、商業自由程度、新聞自由程度和整體人類發展指數最高的國家。以色列對于科學和科技的發展貢獻相當大。自從建國以來,以色列一直致力于科學和工程學的技術研發,以色列的科學家在遺傳學、計算機科學、光學、工程學、以及其他技術産業上的貢獻都相當傑出。以色列的研發産業中最知名的是其軍事科技産業,在農業、物理學和醫學上的研發也十分知名。
瑞士洛桑管理學院之前發布的《全球競爭力年鑒2014》中,以色列的創新能力排名高居全球第一位,在世界經濟論壇的《全球競爭力報告2014-2015》中,以色列曾經在148個經濟體創新綜合排名位居第3位。以色列這個來自中東的國家,雖然國土面積與人口不大,但並沒有妨礙以色列在創新方面取得舉世矚目的成就,比如以色列在科研、教育總支收方面曾經排名全球第2位;在信息技術方面排名全球第3位,全球創新中心的之美譽可以說實至名歸。 另外,以色列爲教育與研發投入巨資,其GDP 4.38%用于研發投資的百分比曾經高居全球第1位。
以色列1948年建國,全國土地近60%爲沙漠,但農業産量幾乎是每十年翻一番,以色列用了三個十年基本實現了農業現代化,面對幹旱、缺水、缺地的惡劣自然條件,僅占總人口的5%的農民可養活全國國民,且向世界60多個國家出口農産品、農資裝備、傳授農業生産技術。
以色列農業已經全面脫離了政府補貼,並且建立了盈利型農業模式示範,成爲聯合國糧農組織指定的向發展國家技術推廣的國家之一。據以色列農業數據1955年,一個以色列農民僅可養活15人;2000年,可以養活90人;至2015年,一個以色列農民已經可供養400人的需求。
比如以色列每頭奶牛年産奶高達10500公斤;雞年均産蛋280個;玫瑰花每公頃年産300余萬枝;棉花畝産達1200斤;柑橘每公頃年産80噸;西紅柿每公頃單産達500噸;每立方水域養魚的産量也高于500公斤;以色列的燈籠辣椒、黃瓜、茄子等蔬菜單産也均爲世界最高。以色列農産品已占據了40%的歐洲瓜果、蔬菜市場,並成爲僅次于荷蘭的第二大花卉供應國。
以色列地處地中海,幹燥少雨,2/3的土地是沙漠,由于受農業資源的制約,以色列十分重視農業科技的投入,農業的發展走資源高效、生産集約的道路。到20世紀80年代,以色列科技進步對農業增長的貢獻達到驚人的96%。
比如在1962年,一位農民偶然發現水管漏水處的莊稼長得格外好。水在同一點上滲入土壤是減少蒸發、高效灌溉及控制水、肥、農藥最有效的辦法。發明滴灌以後,政府大力推動農業滴灌使用技術,農業用水總量30年來一直穩定在13億立方米,但農業産出卻翻了5番。滴灌與物聯網計算機的結合實現了肥水藥精准投放,根據植物需求配置水肥,使水肥利用率提高90%,降低了成本,減少了面源汙染,提升了産品數量和質量。
以色列生物公司通過人工繁殖生産對農業生産有益的昆蟲,包括控制生物害蟲的自然天敵;爲溫室及大田作物自然授粉的工作蜂;還有爲控制地中海果蠅,專門繁殖的雄性不育果蠅,從而讓地中海周圍的果蠅從此絕迹。
以色列尤其擅長因地制宜把劣勢轉化爲優勢。以色列死海沙漠地區冬季平均溫度25°,而地中海對岸的法國、德國等歐洲市場冬季寒冷休耕。以色列南部沙漠陽光充足,氣候幹燥、晝夜溫差大、少有病蟲害,以色列利用死海區域微鹹水灌溉技術,種植的農産品營養礦物質豐富口味獨特,産品全部出口歐洲,以色列由此被稱之爲歐洲冬季的廚房。特色優質産品加反季節生産給以色列農民帶來極爲豐厚利潤。
科技創新是以色列農業可持續發展的靈魂。值得一提的是,以色列擁有全球領先的生物綜合防治技術、滴灌技術、高産種養技術、精准農業信息化技術、多倍體繁育技術和光熱網膜技術等。
以色列農業具有六大突出特點:
1. 以色列生産設施實現集約化
以色列通過設施農業開發了沙漠農業生産的先河。其設施農業都是按照以色列農業環境及市場需求自己研發設計。比如塑料溫室大棚就是以色列根據地中海沙漠氣候獨立設計,其中多功能大棚膜具有益光放大、害光減少、物理殺菌等多種功能。相對玻璃溫室,降低了建設成本,溫室內精准的物聯網管理系統,並且替代了人管理的關鍵崗,計算機一通過數據管理精准達到人與植物需求對話、人與動物對話,建立生長數據模型實施時時管理跟蹤,達到植物、動物最佳生長狀態。形成了集約、高效、優質、安全、盈利可持續的生産模式。
2. 以色列的經營模式多樣化
以色列農業經營組織模式有三種:基布茲(Kibbutz)、莫沙夫(Mashav)和農業公司三種形式。
基布茲,希伯萊語爲集體之意,也稱爲集體農莊,基布茲現在全國有270個,平均每個基布茨有450名成員,擁有500公頃的土地。類似我國過去的人民公社,土地和生産資料公有制;基布茲給每個農民按月發給生活津貼,生活必需品一律實行供給制,孩子教育及養老免費,剩余收益主要用于擴大再生産,集體成員共享收益。以色列很多政府官員出自于基布茲,被人們稱之爲具有高度的集體主義精神。
莫沙夫:是以家庭農場聯合體。類似我們的合作社,莫沙夫是一個約60戶人家的村莊,每戶人家擁有自己的房屋和土地,且自給自足。每戶人家均從屬于莫沙夫集體,莫沙夫以聯合的形式負責供銷,小家庭大規模。
以色列農業企業一般是以農機服務及農産品加工爲主要內容,服務于基布茲和莫沙夫,形成相互支撐的組織體系。
3. 以色列農業産品的市場化
以色列十分注重農産品市場化的利潤。産業結構經曆了多次調整,對于依賴資源尤其是水資源的大田農業縮減很多,大力開發經濟附加值高的設施農業,運用科技高投入、高産出的盈利農業生産模式。以色列除了滿足本國市場,緊盯歐洲市場,選擇附加值高,按照歐盟綠色標准生産蔬菜、水果、花卉等賺取外彙,提高農民收益。
4. 以色列生産管理實現信息化
以色列的農業物聯網與互聯網計算機結合,形成了以色列精准農業體系。農業設施農業全部實現了手機遠程管理,提高了生産效率,降低人力成本,通過傳感器監控的數據隨時了解植物、動物的需求和疫情病害,精准施測,提早預防,包括冷鏈物流運輸環節,物聯網增加了産品溯源監管體系。
以色列物聯網起初叫做“傳感網”農業物聯網核心技術,農業傳感器的國際標准來源于以色列的科技貢獻。
5. 以色列的科技創新實現常態化
以色列從事農業的人員來自于各行各業專科以上的知識群體。農業科技創新成爲這個群體在激烈的市場競爭中制勝法寶。以色列的各科研院校都有專業的市場化的技術轉移公司,連續不斷地把教授、專家的研發産品推向市場。
以色列十分重視農業新品種研發,每十年都要推出5個新品種;以色列十分注重生産裝備研發,以色列是設施農業發達的國家之一,以色列設施農業包括種植、畜禽養殖、水産品養殖及農産品采收機械、、溫室智能農機、農産品加工機械、保鮮設施等。每三年舉辦的以色列農業國際博覽會成爲國際農業裝備展覽會。
6. 以色列實現高科技農業生態化
以色列的沙漠農業不僅能夠生産高品質農産品,而且以色列把沙漠變良田、沙漠變綠洲,集約高科技的設施農業方式被全世界複制。
以色列廢水再利用達70%,利用率位列全球首位。以色列科學家發明的沙漠綠化徑向引流法,加上滴灌設施,借助沙漠200毫米的雨季,從低向高處每年栽種樹苗,成活率達90%。
以色列農産品一部分歐盟有機認證産品,大部分標准是歐盟綠色認證標准,出口歐洲的産品除了農産品品質達歐洲標准,物流運輸也必須按照歐盟標准執行,農産品運輸禁止用飛機。
以色列精准農業擁有的七大領先技術
1、以色列的育種技術:以色列是種業研發全球強國(包括轉基因種子研發)。以色列生産的種子、種苗在全世界都有需求,已研制出多種抗病能力強的種苗,可以持久存儲並適合各種氣候條,尤其是40% 的歐洲番茄溫室使用以色列研發的種子。比如無籽西瓜、抗病害筍瓜、高産黃瓜、碟形黃色西葫蘆、雜交棉品種,纖維更長更強韌,高産作物用水量更少,天然彩棉等更多品種享譽全球。
2、以色列的溫室技術:溫室大棚技術是以色列生態農業系統中的重要組成部分。溫室大棚遍布以色列各地,但不同地區采取的溫室技術不盡相同。以色列的溫室大棚整體較輕,且造價不高,能在很大程度上保護植物免受病蟲害侵擾,可減少殺蟲劑使用,可遙控的物聯網環境溫室濕度的控制系統,隨時按植物生態環境需求自動調節。
3、以色列的水資源及汙水處理技術:以色列是全球氣候幹旱、淡水資源最缺乏的國家之一。可利用的淡水資源總量約20億立方米,有效水資源15億立方米—17億立方米,人均年占有量不到300立方米,僅占世界人均水資源量1/33。加之地中海氣候降雨量少,以色列曾經與鄰國因水而戰。由此,以色列不斷加強節水技術、海水淡化技術、廢水循環利用技術、雨水收集技術等水資源綜合利用技術研發。以色列曆經十年5000公裏的北水南調工程,把加利利湖的淡水引進沙漠,借助北高南低,水利輸送管道巧妙利用虹吸技術節省了動力能源。
4、以色列的滴灌技術:以色列水利設備公司占有全球30%的市場份額,世界各地目前僅有12%的灌溉采用滴灌,但是超過80%是以色列産品。以色列灌溉系統産品從管道到閥門,關鍵部件全部實現遠程控制。精准的滴灌系統確保植物根系需求,減少因肥料使用不當增加氣體排放,最終實現了農業種植精准性。
5、以色列的特種肥料技術:以色列聞名于世的死海是天然礦物質肥料的生産地。死海水分中擁有豐富的鉀、磷、鎂等農業生産所需的肥料,以色列已是世界第六大鉀肥生産生産地之一。其生産的全水溶性肥料占據以色列90%以上的市場,在歐洲銷量也居于前列。以色列根據不同植物需求開發了系列水溶性肥料耦合配方,融入科技提升了肥料的附加值。以色列大力開發控制釋放的肥料 將肥料包裹在聚合物中,確保肥料緩慢而長期地在土壤中擴散釋放,緩慢釋放肥料可同時提高利用率和減少地下水汙染。
6、以色列的奶牛養殖技術:50年代,以色列的平均奶量增加了2.5倍,並且每頭奶牛的平均産奶量從3900升增加至11000升。不僅如此,以色列乳牛行業還面向國際出口,冷凍精液、移植用坯胎、小母牛、現代化養牛設備和計算機控制的飼養管理系統等。
7、以色列的設施水産養殖技術:以色列發達的設施農業不僅是種植領域,還有很多自主研發的集約設施化水産品養殖技術。由于淡水資源匮乏,漁業養殖戶使用封閉水系統進行集約化養殖。養殖各類觀賞魚和海洋植物,其中包括:冷水魚類、熱帶魚類和對蝦、海珊瑚等。以色列在商業微藻培育方面引領全球,其最高品質的生産工藝和技術,以最大限度地提高生産效率, 提供高品質的産品線,消除微生物汙染帶來的風險。