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美國、以色列、越南的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

   日期:2021-01-12     來源:搜狐    瀏覽:375    
核心提示:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代,當(dāng)時歐美發(fā)達(dá)國家為了緩解農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、集約化生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題以及降低生產(chǎn)成本之需,借助于
        精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代,當(dāng)時歐美發(fā)達(dá)國家為了緩解農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、集約化生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題以及降低生產(chǎn)成本之需,借助于信息技術(shù),陸續(xù)展開精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的研究與實踐。

        進入21世紀(jì)之后,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)及生產(chǎn)模式已經(jīng)逐漸成熟,在不同的國家形成了不同的發(fā)展特色,但整體而言,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所體現(xiàn)的低投入、高產(chǎn)出、污染少等優(yōu)點,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的方向。

        根據(jù)目前世界各國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的差異,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式也各不相同,有發(fā)達(dá)國家的高級精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),有新型工業(yè)化特色精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),還有發(fā)展中國家、欠發(fā)達(dá)國家的初級精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

美國的高級精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

        美國是世界上最早研究與應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的國家,在20世紀(jì)90年代中期,美國就進行了土壤結(jié)構(gòu)密度傳感技術(shù)、土壤傳導(dǎo)性技術(shù)、電磁感應(yīng)技術(shù)等農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的研究,這些技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)陸續(xù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用,對土壤元素測定、農(nóng)作物產(chǎn)量監(jiān)測、施肥變量反應(yīng)等耕作技術(shù)起到實質(zhì)性推動。

農(nóng)業(yè)模式

        美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式其核心是技術(shù)層面,將現(xiàn)代化的信息技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)與工程技術(shù)進行了有機的結(jié)合,體現(xiàn)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所要求的時間與空間差異,在此基礎(chǔ)上,通過農(nóng)田地理信息系統(tǒng)提供的地理信息確定作物的最佳生產(chǎn)模型,決定依據(jù)不同作物的差異,采用衛(wèi)星定位,智能機械,智能施肥、灌溉、噴灑農(nóng)藥等,最大限度地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)投入,同時也保護了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境及土地資源。

        美國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)追求的不是集約化時代下的高產(chǎn),而是強調(diào)單位面積的投入與產(chǎn)出的最佳比例,強調(diào)效益,因此,更加注重農(nóng)業(yè)投入、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出、生態(tài)環(huán)境以及精準(zhǔn)技術(shù)等不同要素的互動,互動的結(jié)果決定了效益。其效益主要體現(xiàn)在兩個方面,一是通過減少投入來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì),二是保護生態(tài)環(huán)境,減少農(nóng)業(yè)耕種中化學(xué)物質(zhì)濫用造成的環(huán)境污染。

技術(shù)系統(tǒng)
 
        美國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)先于世界,技術(shù)非常成熟,已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。一種高級的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,在其技術(shù)層面上,核心的部分主要是3s技術(shù)(全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)),另外,決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)與智能設(shè)備控制系統(tǒng)也很重要。

發(fā)展實踐

        1993年,美國首次進行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕種技術(shù)試驗,取得了較好的成效。當(dāng)年用全球定位系統(tǒng)指導(dǎo)施肥的農(nóng)場,其產(chǎn)量比傳統(tǒng)施肥提供了15%,并且在化肥使用總量上減少了。

        1995年,美國有5.1%的農(nóng)場不同程度應(yīng)用了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),1996年美國農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計顯示,在小麥生產(chǎn)中使用了監(jiān)視器技術(shù)的農(nóng)田增長率為6%左右。2000年,在玉米及大豆種植中,使用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)場達(dá)到了1/3。從2002年開始,遙感技術(shù)、智能機械系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在美國農(nóng)業(yè)耕作中得到了廣泛的運用。

        2010年之后,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,掀起了美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的新浪潮,2013年年底,美國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,美國年生產(chǎn)總值100萬美元以上的農(nóng)場精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的使用率達(dá)到了93%,50萬~100萬美元的農(nóng)場精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)使用率85%左右,一些小型農(nóng)場也開始推廣普及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。

        美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)目前最具有代表性的系統(tǒng)是約翰迪爾公司在2012年推出的“綠色之星”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和凱斯公司2013年年初推出的新一代“先進農(nóng)業(yè)”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。這兩個精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)在美國得到了較為廣泛的應(yīng)用,是美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的集大成者。“綠色之星”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是基于全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ),結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展而成的新型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng),適合大中規(guī)模的機械化生產(chǎn)的農(nóng)場使用,其在大農(nóng)場中的市場占有率達(dá)到了65%以上。凱斯“先進農(nóng)業(yè)”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是凱斯公司在1996年第一代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上推出的新產(chǎn)品,其在北美洲及澳大利亞得到了廣泛的運用,比較適合種植水稻、玉米、大豆和小麥等作物。

以色列特色精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

        以色列是一個自然環(huán)境較為惡劣的國家,國土面積2.5萬km2,沙漠就占去了60%以上,可耕地面積占國土面積的20%左右。大部分國土是沙漠地帶,導(dǎo)致了以色列淡水資源極為匱乏,人均可利用的淡水資源只有世界平均水平的1/33。但是,面對如此惡劣的自然環(huán)境,以色列的農(nóng)業(yè)卻很發(fā)達(dá)。

        1996年以來,其農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值連年增長,年增長率保持在17%左右,其農(nóng)業(yè)人口只占總?cè)丝诘?%左右,但以色列的糧食已經(jīng)完全實現(xiàn)了自給自足。2000年以后,其農(nóng)產(chǎn)品大量出口到歐洲,以色列的農(nóng)業(yè)創(chuàng)造了“沙漠奇跡”。其精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平足可以與美國并駕齊驅(qū),但有著自己的特色。

發(fā)達(dá)的自動化溫室控制技術(shù)

        在20世紀(jì)70年代之前,以色列的農(nóng)產(chǎn)品還是大量依靠進口,其后,以色列依據(jù)本國的自然資源條件,調(diào)整了農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu),減少了對土地資源要求高的糧食作物種植,積極發(fā)展溫室技術(shù),改種產(chǎn)值高的花卉、蔬菜及水果,大大改善了其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況。

        以色列的溫室技術(shù)從20世紀(jì)70年代至今,完全實現(xiàn)了智能化與自動化,一個溫室大約4000平米,從播種開始到收獲,全過程電腦控制,基本上不需要人力,而且將滴灌技術(shù)引入溫室系統(tǒng),進一步提高了花卉、蔬菜等農(nóng)作物的產(chǎn)量。截至2012年年底,以色列的溫室花卉種植面積約2000平米,但其產(chǎn)品90%以上用來出口,以較小的產(chǎn)出獲取了較大的收益。

先進的節(jié)水灌溉技術(shù)

        以色列大部分地區(qū)干旱少雨,土地貧瘠,提高水資源的利用率是以色列解決農(nóng)業(yè)發(fā)展的最大問題,因此,節(jié)水技術(shù)研究一直是以色列農(nóng)業(yè)科學(xué)中最顯要的課題。從20世紀(jì)50年代開始,以色列政府大規(guī)模進行水利建設(shè),將北部水源引入到沙漠縱深,將地下水抽取連成全國網(wǎng)絡(luò),在此基礎(chǔ)上積極發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。滴灌與噴灌是以色列的節(jié)水灌溉技術(shù)的主要形式,發(fā)展到今天,已經(jīng)是第七代技術(shù),廣泛運用于溫室、沙漠地帶、綠化帶等區(qū)域,由于其全國的地下水已經(jīng)形成了聯(lián)網(wǎng),建立節(jié)水灌溉設(shè)施相對比較容易。

農(nóng)業(yè)模式
 
        以色列的污水處理技術(shù)也很發(fā)達(dá),所有污水經(jīng)過過濾、殺菌處理,用于非食用類作物的灌溉。目前,以色列節(jié)水灌溉率達(dá)到90%以上,水資源利用率達(dá)到了98%,位居世界首位。

精確化的育種開發(fā)技術(shù)及水肥一體化技術(shù)

        以色列十分重視農(nóng)作物育種技術(shù)的開發(fā)與改變,依據(jù)市場的需求,不斷開發(fā)高效無公害及抗病蟲害農(nóng)作物種子,利用生物工程技術(shù)開發(fā)的新品種能夠降低對農(nóng)藥和化肥的依賴,保證能在自然狀態(tài)下生長,其良種開發(fā)技術(shù)位居世界前列。

        以色列在節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的同時,還開發(fā)出水肥一體化技術(shù),灌溉與施肥同時進行,這種精準(zhǔn)技術(shù)是建立在對土壤品質(zhì)及作物生長過程的監(jiān)測之上,實現(xiàn)了節(jié)水、灌溉與平衡施肥的統(tǒng)一化。

越南的初級精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

        越南的水稻種植、毛里求斯的甘蔗種植、非洲東部的茶葉種植以及中東的椰棗、東南亞的油椰子等作物種植具有一些共同的特點,即是由人工勞作代替機械化作業(yè),從育種到最后的收獲,全程用人工記錄土壤、作物生長過程、施肥量、噴灑農(nóng)藥等,這些勞作過程憑借的是種植者的豐富經(jīng)驗而完成,完全不用機械與儀器,但最后能生產(chǎn)出高品質(zhì)的綠色農(nóng)產(chǎn)品。

農(nóng)業(yè)模式



        通過勞動力的優(yōu)勢來彌補其科技的落后,在一定規(guī)模的區(qū)域內(nèi)仍然可以從事小農(nóng)經(jīng)營的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)種植方式。這種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)為人力資源型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),也為發(fā)展中國家和欠發(fā)達(dá)國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一種可借鑒的模式。 
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