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溫室技術助力荷蘭做強農業

2019-05-28 10:04:37  來源:人民日報  編輯:陳晨   責編:鄭思雯

溫室技術助力荷蘭做強農業

荷蘭瓦赫寧根大學的研究人員在檢查不同光譜環境下西紅柿的生長狀況。 瓦赫寧根大學供圖

  ■“每個溫室都是一個獨立的生態系統,通過內部星羅棋佈的傳感器,實時獲取溫濕度、光亮度、二氧化碳濃度等重要數據,通過自動調控為作物創造最佳生長環境,以達到節能減耗、提高產量的效果。”

  ■政府、企業和研究機構之間形成了穩定、通暢的“黃金三角”合作關係,極大縮短了技術從研發向實際生產力轉化的時間。

  ■“只有讓農戶真正掌握現代農業技術,因地制宜將精準農作本地化,才會擁有致富的‘綠手指’”。

  荷蘭國土面積有限,農業自然條件相對較差。然而從上世紀五六十年代起,荷蘭逐漸成為全球農業強國,以優質、高產而聞名。根據荷蘭中央統計局數據顯示,2018年,荷蘭農產品出口額達到903億歐元,佔全部商品出口總額的18%,位列全球第二,僅次於美國。以高科技和創新為基礎的精準農作溫室技術,是荷蘭發展農業的鮮明特色之一。

  “精準農作的關鍵是在正確時間、正確環境條件下對特定作物採取正確的培育方法”

  據統計,目前荷蘭玻璃溫室建築面積約為1萬公頃,佔世界溫室建築總面積的1/4。韋斯特蘭地區位於南荷蘭省西部,是荷蘭的核心農業區域之一,也是世界上面積最大的溫室農業區。在近9000公頃的範圍內,玻璃溫室總面積達2385公頃。每個溫室的規模從幾公頃到上百公頃不等。荷蘭精準農作的秘密正蘊藏在這一排排綿延不絕的玻璃房中。

  “精準農作的關鍵是在正確時間、正確環境條件下對特定作物採取正確的培育方法。”荷蘭瓦赫寧根大學農業學教授夏克·巴卡爾介紹說:“每個溫室都是一個獨立的生態系統,通過內部星羅棋佈的傳感器,實時獲取溫濕度、光亮度、二氧化碳濃度等重要數據,通過自動調控為作物創造最佳生長環境,以達到節能減耗、提高產量的效果。”

  在巴卡爾教授的帶領下,記者來到瓦赫寧根大學及研究中心的實驗溫室。該溫室的面積大約相當於兩個足球場,高度超過10米。溫室外側的玻璃進行了特殊的磨砂處理。室外的陽光經過漫反射分散到室內各個角落,不僅擴大了光照的範圍,也避免直射造成局部溫度過高,作物的產量可因此提高8%左右。

  溫室被分成不同的種植區域。各種蔬菜瓜果全部採用無土栽培,使用透氣性和保水性良好的岩棉作為主要基質,配合滴灌等現代化技術。

  走進西紅柿產區,一排排高六七米的西紅柿藤蔓組成了巨大的綠色屏風,上面結滿了一串串紅、黃、綠等各色果實。每棵植株根部都連接著細管子,向作物精準輸送所需的水分和養料。每兩排作物之間,分別架設高、中、低三排LED生長燈,在夜間滿足作物的光照需求。“LED光照不僅增加產量,還可通過調節光譜影響作物生長過程,使其色澤、鮮度、營養成分等達到最佳。”巴卡爾教授介紹。

  荷蘭農業、自然及食品品質部的數據顯示,精準農作溫室技術總體節能效果可達35%—50%左右。溫室採用皕襯t統,能源主要來自於地熱,並通過循環系統收集附近工業區的二氧化碳供給溫室。在應對病蟲害方面,主要採取生物防治的方式,利用物種間的食物鏈關係,以蟲治蟲,幾乎避免了農藥的使用。

  精準的養料供應也減少了資源的使用。“以西紅柿為例,普通方式種植每公斤西紅柿大約需要消耗60升水,在這裡則平均不到12升,最新的溫室技術進一步降低至5升左右。與此同時,產量則提高了3—4倍。”巴卡爾教授解釋道。

  “企業的很多創新和解決方案直接來自於農戶的想法”

  農產品的市場需求變化快,如何實現精準生產、提高生產效率,對農戶和農業企業極為重要。為使精準農作更加適應市場需求,荷蘭形成了獨具特色的“黃金三角”農業創新機制和全產業鏈發展模式。

  這一機制從農戶和企業的實際需求出發,通過政府的政策協調和鼓勵,由專業研究機構進行有針對性的技術開發。政府、企業和研究機構之間形成了穩定、通暢的三角合作關係,極大縮短了技術從研發向實際生產力轉化的時間。例如,瓦赫寧根大學每年會和企業、農戶以及政府官員舉行多次信息交流會,確保第一時間了解農戶的需求,並在政府的支持下提供最佳的解決方案。

  有著130多年曆史的溫室幕布生產企業斯文森公司的負責人馬丁·奧斯滕布塈J表示:“企業的很多創新和解決方案直接來自於農戶的想法。通過溝通,我們可以第一時間了解農戶的實際需求。在當前激烈複雜的科技競爭中,這種協作至關重要。”

  基於這一機制,2004年,由南荷蘭省政府主導、以瓦赫寧根大學為中心,荷蘭創立了農業科技版“矽谷”——“食谷”。目前,“食谷”已成為荷蘭最大的農業科技初創企業和實驗農場集群,匯集了大約1400家與農業相關的民營企業、21家研究機構和超過1.5萬名農業科研人員,形成了科研和市場雙驅動的發展模式。

  此外,荷蘭還致力於打造全產業鏈發展的綠港模式,在特定區域內將生產種植、物流交通、貿易集散、倉儲加工、金融服務等與農業各個環節密切相關的企業集中起來,打通整個產業鏈的上下游,發揮產業的集群效應。

  韋斯特蘭世界園藝中心創始人之一范·杜因介紹:“這裡集中了最先進的科研創新企業。每年到訪者超過2.5萬人,各部門和團體間的交流及貿易洽談會從未間斷。”目前,荷蘭已建成6個區域性綠港,輻射超過4000公頃溫室,極大提升了產業發展規模和速度。

  “精準農作將進一步加強可持續型、環境友好型的農業生產模式”

  根據聯合國報告,到2050年,全球人口將接近100億,對糧食的需求量將增加70%以上。“如何在提升作物產量的同時使其更富營養價值,精準農作可以給出答案。”巴卡爾教授說。

  精準農作同樣適用於大田作物。目前,荷蘭農業專家們正在嘗試通過衛星、無人機、感應器等工具更準確地蒐集環境及作物生長數據,並通過農業雲和大數據技術進行分析,向農戶提供作物的生長狀態,對作物在某一個具體時間段的產量作出準確預測。

  韋斯特蘭政府的農業戰略專家馬德隆·科諾普對記者表示:“未來,精準農作將進一步加強可持續型、環境友好型的農業生產模式。同時,人工智慧、大數據等技術將進一步加強對作物生長全過程的可控性。”專家認為,精準農作發展的潛力巨大,未來甚至可以根據不同的營養攝入需求,調整作物的內部結構成分,形成個性化的作物種植和培育方式。

  巴卡爾教授認為,精準農作的推廣主要依賴於教育和專業人才的培養。“只有讓農戶真正掌握現代農業技術,因地制宜將精準農作本地化,才會擁有致富的‘綠手指’”。

  為將精準農作模式在全球進一步推廣,荷蘭企業正在行動起來。例如,荷蘭豪根道農業自動化公司已研發出一款智慧眼鏡設備。未來當農戶戴著眼鏡進入當地溫室後,眼鏡上配備的高清攝像頭和感應裝置將會自動記錄下作物的各項核心指標,再通過5G技術將數據傳回位於遠端的控制中心進行分析,專業人士即可據此對農戶進行遠程現場指導,使溫室技術在當地實現效益最大化。

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