以色列开国总统魏茨曼曾说：“只要给我们一碗水，一颗种子，这个民族就能生存。”
以色列的国土总面积的45%都是沙漠，耕地资源和水资源都严重匮乏，在中东众多国家都在为粮食无法自给而烦恼时，以色列却实现了粮食自给自足，甚至可以出口很多经济作物。
以色列如何将沙漠变成绿洲？这个秘密在近日举办的“数字农业与科技成果转化应用研讨会”上得到揭晓，科百公司的资深作物栽培和育种专家黄邦海，在主题演讲上讲解了现代农业技术的发展和趋势。
其实在土地和水资源相对丰富的国家，科技的应用也已成为制约当地农业发展的关键要素，在不断扩大的人口压力下，黄邦海向我们介绍了中国农业发展的现状，对中国农业转型的问题给出了专业解答。
减少能耗，还是改进技术？
2018年，世界资源研究所（World Resources Institute）发布了一项涉及全人类命运的研究（《Creaating a sustainable food future》）。该报告警告说，如果想在不引发气候灾难的情况下养活新增的几十亿人口，人类必须在未来几十年内对农业系统进行彻底变革。
很多科学家对此结论表示认同，但他们对未来却表示悲观，农业用地已经占据了全球40%的土地面积，并产生了每年约四分之一的总温室气体排放。30年后，全球人口预计将会从目前的 78 亿增长到 100 亿，这意味着更多的肉类和粮食的消耗，对环境造成的影响也会不断扩大。
文章计算出，按照目前人口增长速度，2050 年，世界需要比 2010 年多生产 56% 的卡路里。但如果按照我们目前的方式：通过砍伐森林和改造其他生态系统，大量储存于树木中的碳元素会被释放到大气中， 将全球变暖控制在 2 摄氏度以下的目标将无法实现。
那么，有没有在不扩大耕地面积，不破坏生态系统的前提下养活更多人呢？
过去，食品问题专家普遍认为，可持续农业的关键是减少粮食浪费，减少肉类摄入。然而这背后是深刻的社会习惯和文化背景，指望全世界的人都转向素食主义是天方夜谭。
在现有的农业用地上生产出更多的食物，同时减少碳排放成为目前最主流的战略观点， 黄邦海表示，提升生产效率，提高精细化管理的关键在于技术。具体来讲是利用5G、IoT、机器人等新兴技术来实现农业产业链的全智能化，它不是某个具体技术的应用，而是建立在数字和技术基础上的，全新的农业生产方式和生态系统。
比如结合气象卫星、地面传感器和历史大数据，可以做出更准确的环境监测和病虫害预测，并通过光、温、水、气、肥等物理干预方法提高农作物的产量。在收集到足够多的决策要素数据后，就可以使用数据模型进行数据的治理和应用。
“智慧农业是获取前人获取不到的信息，并对作物模型不断优化，让系统对环境变化进行预测和判断，指导农民针对不同的地块进行浇水施肥，做到真正的精细化管理。”黄邦海说。
精细化管理成功的案例不少，其它国家在这方面已经有很多成功经验。比如在巴西，由于草力肥力差异和牛的健康状况不同，精心管理的牧场每英亩产出的牛肉是管理不善牧场的四倍。这种效率提升，不但可以满足肉类需求，也可以减少砍伐大片雨林的需要。
再比如以色列的滴灌，在一般人印象中，滴灌就是在水管上打上微小孔洞，然而，让水均衡地滴渗到每颗植株却非常复杂。以色列在防堵塑料管、接头、过滤器、控制器方面都进行了研发，掩埋在地下的喷嘴，会依据传感器传回的土壤数据，决定浇水的时间和当量，绝不浪费的同时也保证作物生长的需要。而且，这些水都是回收水，为防止水中杂质堵塞喷嘴，事先会在回流罐中使用物理方法沉淀杂质，并在管线中安装第二道过滤阀门。
希伯来大学开发的土豆，可以在炎热干燥的气候条件下种植还可以被盐水灌溉。比如可以让养殖场不依赖于电力或靠近水体，利用微生物在罐中净化鱼类废物副产物，不需要溢出和补充。
中国科技农业的发展制约
黄邦海指出，国外虽然在技术上有先发优势，但农业在地理范围上有非常大的差别，很多在国外的成熟经验，放在国内并不适用，这意味着中国需要结合自己特定的水土环境，研究出特定的技术生态。
科百科技就利用各类传感器对气象、土壤、植物生理、水质等环境进行监控，开发出针对中国水果和茶叶等作物的数字模型，为农户提供精准的栽培和管理方案。
科百-植物生理传感器
举例来说，茶田的防护在于夏天的防热害和冬天的防霜冻，基于大数据和作物模型，科百能够提前预警霜冻灾害，指导农民在霜冻之前进行喷灌，为作物生长形成一个局地小气候，通过水的持续蒸发不断释放热量，使得叶面温度保持在零度以上。通过这种技术，科百仅用一个人，就可以覆盖整个茶园日常的浇水、施肥、用药等。
这种托管模式，大大节约了劳动力，农民只需要进行采茶和卖茶，却能在每亩地上获得比此前多上千元的收入。
不过说到科技农业在中国的推广，黄邦海认为目前还有几个问题。
首先是成本，整套系统对于几亩地的小农户来说，前期的成本投入会很高，确实前期会很高。第二，目前积累的作物模型和作业经验，还需要时间来进行数据收集和完善。
技术和成本之外，另一个因素是人才。以色列把“科技兴农”作为国策。政府每年拨款的农业科研经费达上亿美元，占农业产值的3％，研究所的研究范围也非常垂直，技术人员和农民有密切的合作体系，可以让成果迅速推广普及。
在中国，农业作为一项科学研究的历史并不久远，基础设施落后，中国农民的认知水平程度差别大，市场教育成本高，懂科技和技术的新农人少。在这种情况下，认知不高的农民会对成本敏感，对技术的效益比较短视，便不利于技术的大范围下放和推广。
中国的科技农业转型将是一个漫长的过程，但随着技术发展，很多最新的应用成果已经落地，从大气层外的卫星监测，到地下的传感器，云端的数据收集和分析，精准泼洒农药的无人机，具备微控制能力的浇灌和施肥系统…技术农业不断结出新的果实，效率提升所带来的收益将不断吸引新的农民去接 纳和实践。
作为全球农业大国，中国的转型已经在路上，相信在未来的某一天，这个土地上农民不仅可以自给自足，还可以在不破坏生态系统的情况下，出口粮食去喂饱更多的人。
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