"弹丸小国"荷兰农业技术先进得可怕 中美都佩服

2017-09-16 08:10:00 网易科学人 分享
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  在荷兰与比利时边境附近的土豆地里,荷兰农民雅各布·范登·伯恩(Jacob van den Borne)正坐在巨大收割机的机舱里,他面前的仪器面板看起来就像《星际迷航》中星际飞船“企业”号的操控装置。在距离地面3米多高的地方,他正在监测两个无人机器,分别是在田里游荡的无人驾驶拖拉机,以及正在空中飞行的四轴飞行器,后者可提供详细的土壤化学、水含量、营养以及生长数据,并测量每株植物乃至地下每个土豆的生长态势。

  伯恩的生产数据证明了这种“精准农业(precision farming)”的巨大潜力。每英亩(约合0.4公顷)土豆地的全球平均产量约为9吨,而伯恩田地的产量超过20吨。同样引人注目的是,即便如此高产,伯恩的投入却非常低。大约20年前,荷兰人做出了“可持续农业”的国家承诺,其口号是“用1半资源生产出2倍的粮食”。自从2000年以来,伯恩和许多荷兰农民都减少了关键作物对水的依赖,减少幅度达90%。他们几乎完全放弃了在温室中使用化学杀虫剂的做法,自2009年以来,荷兰的家禽和家畜生产商已将抗生素的使用减少了60%。

  图1:荷兰威斯兰德(Westland)农民住宅及其周围环绕的大量温室,荷兰已经成为农业创新领域的领导者,并为战胜饥饿开辟了新的途径

  图2:威斯兰德已经成为荷兰的“温室之都”,大量人工照明给这里带来一种超凡脱俗的气息。诸如此类的气候控制农场可以全天候种植作物

  还有一个值得惊奇的理由:荷兰是个人口稠密的小国,每平方英里有1300多名居民。为此有人认为,要想发展大规模农业,荷兰几乎需要将所有资源都投入其中。然而,荷兰已经成为仅次于美国的全球第二大食品出口国,而其国土面积仅是美国的1/270。那么,荷兰人到底是怎么做到的?

  从空中可以看出,荷兰与其他粮食大国并无相似之处。在这些产粮国家,有许多密集耕作的田地,按照农业标准来看,大部分田地规模都较小,而且不时被繁忙的城市和郊区所隔断。而在荷兰的主要农业区,几乎没有成片的土豆地、温室以及养猪场,也没有深入天际的摩天大楼、生产工厂或城市扩张。全国超过半数的土地被用于农业和园艺。

  看起来像巨大镜子的建筑在乡间伸展,在阳光照射下闪闪发光,而当夜幕降临时,诡异的室内灯光开始闪烁。事实上,它们是荷兰非凡的温室建筑群,其中有些占地达175英亩(约合70公顷)。这些可以控制气候的农场使距离北极圈仅1600公里的国家成为西红柿出口的全球领导者。荷兰也是世界上最大的土豆和洋葱出口国,全球第二大蔬菜出口国。在全球蔬菜种子贸易中,超过1/3的种子来自荷兰。

  图3:这名男子在鸡雏保育箱的货架旁走来走去。随着对鸡肉需求的增加,荷兰公司正在开发新技术,使家禽产量最大化,同时确保符合人道的养殖条件。这个高科技肉鸡设备容纳了15万只鸡,囊括了从孵化到宰杀的全过程。

  这些令人震惊的数字背后有个智囊团,它就是瓦格宁根大学与研究中心(WUR),它位于阿姆斯特丹东南80公里处。格宁根大学与研究中心是世界上最大的农业研究机构,它也是“食谷”(Food Valley)的重要节点。所谓“食谷”,是指荷兰农业科技初创企业和实验农场的广泛集群。这个名字对应加州的硅谷,瓦格宁根大学与研究中心效仿斯坦福大学,在学术界和创业界的合并中扮演着的突出角色。

  瓦格宁根大学与研究中心下属植物科学集团(Plant Sciences Group)的董事总经理恩斯特·范登·恩德(Ernst van den Ende)具体阐释了“食谷”代表的混合含义。恩德是一位著名学者,曾在一家时髦咖啡馆里充任咖啡师,他是植物病理学的世界权威。但是他说:“我不只是一个学院的院长。我的半数时间花在经营植物科学集团上,而另一半则负责管理涉及商业合同研究中的9个独立业务单位。只有这种科学驱动和市场驱动相混合的模式,才能应对未来的挑战。”

  图4:身穿白色实验服的男子正在查看番茄植株。当沐浴在上方、旁边或各种组合的LED灯下时,西红柿的生长最好吗?植物学家汉克·卡尔克曼(Henk Kalkman)正在Bleiswijk的Delphy改进中心寻找答案。学者和企业家之间的合作是荷兰创新的关键驱动力。

  什么样的挑战?恩德表示,在未来40年时间里,地球必须生产出“比历史上所有农民在过去8000年里收获的更多食物”。这是因为到2050年,地球上的人口将会达到100亿,而现在为75亿。如果农业产量没有大幅增加,与之相应的水和化石燃料消耗没有大量减少,那么10亿以上的人将面临饥饿。饥饿可能是21世纪最紧迫的问题,而在“食谷”工作的梦想家们相信,他们已经找到了创新的解决方案。

  恩德坚持认为,避免灾难性饥荒是可以实现的。他的乐观来自于全球140多个国家和地区的1000多个项目反馈,以及与六大洲的政府和大学签署的正式协议,以分享和实施这些项目。非洲干旱?恩德表示:“水并不是最根本的问题,贫瘠的土壤更为关键。缺乏养分可以通过培养与某些细菌共生的植物来抵消,从而产生肥料。”饲养动物的饲料价格飞涨?他认为:“可以喂给它们吃蚱蜢。”一公顷土地每年可产出1吨的大豆蛋白质(普通的牲畜饲料),而同等数量的土地可以产生150吨的昆虫蛋白质。

  谈到LED照明,它允许在精确控制气候的温室里进行24小时培育。然而,恩德又发现了一种误解,即可持续农业意味着人类对自然的干预最小化。恩德惊呼“看看巴厘岛!”在至少一千年的时间里,那里的农民已经在稻田里养鱼和鸭子,这是一种完全自给自足的食物系统,人类利用双手在山坡上打造出的复杂运河系统进行灌溉。恩德说:“这就是可持续发展模式!”

  图5:在瓦格宁根大学的牛奶场,这样的旋转挤奶机可以让操作员1小时内为150头奶牛挤奶。这里的研究人员正寻求在人口密集的荷兰解决奶牛养殖所带来的挑战。

  图6:位于海牙的旧工厂里,在这个有屋顶的温室里,利用鱼类废物充当肥料的西红柿植株长得比农民保罗·詹尼特(Paul Jeannet)更高。该项目始于2016年,包括一个农产品市场和一个酒吧。

  在荷兰的每次转型中,可持续农业的未来都不是在大公司董事会的会议室里决定的,而是在数千个中等规模的家庭农场中成型。你可以在泰德(Ted Duijvestijn)和他的兄弟彼得(Peter)、罗纳德(Ronald)以及雷科(Remco)等人的“天堂”里看到这样的场景。像巴厘岛人一样,泰德几兄弟建造了自给自足的食物系统。在这个系统中,人类的聪明才智与自然潜能之间达到近乎完美的平衡。

  在德尔夫特(Delft)旧城附近,泰德有个占地14.5公顷的温室,游客们漫步在成排深绿的番茄藤中,它们可以长到6米多高。这些植物并非根植于土壤中,而是由玄武岩和白垩纤维织成的纤维,这些长满果实的植株重量都很重,有15个品种,能够适合最挑剔的味蕾。2015年,由园艺专家组成的国际评审委员会称泰迪等人是世界上最具创新精神的番茄种植者。

责编:陶文冬