世界第一農業強國

世界第一農業強國是哪一個國家?這好像應該是一個很容易的問題。一些人可能認為是美國,因為很多國家都從美國進口糧食。前幾年,中國每年從美國進口幾千萬噸大豆。還有一些可能認為應該是以色列,因為以色列把一片沙漠國土變成了高產農業基地,並大量出口農產品。

但是,世界農業第一強國的的確確是另一個國家,她叫荷蘭,位於緯度很高的歐洲北部,領土面積只有中國或美國的二百四十分之一左右,略大於台灣,如果只算陸地面積,則略小於台灣,只有中美的三百分之一。人口一千八百萬,也略少於台灣。荷蘭的緯度跟我國的漠河差不多,位於北緯52度附近。雖然受大西洋暖流的影響,氣候比漠河溫和,但是同樣有漫長難熬的冬天。

就在這樣一個地理氣候看起來不太適宜發展農業的國家,卻是世界當之無愧的第一農業強國。我們來看一組數據。2017年,荷蘭農產品出口1135億美元,僅次於美國的1405億美元。在世界前五大農產品出口國中(美,荷,德,法,巴西),荷蘭緯度最高,國土面積最小,只有下一個最小領土國家法國的十六分之一。荷蘭是種子行業的世界領導者,2016年出口額接近17億美元,但卻沒有轉基因種子。西紅柿本來產自美洲,是熱帶作物,但是西紅柿出口量荷蘭全球第一,一年出口二十多億美元。中國的溫室大棚內,西紅柿產量每平米為10到15公斤,但是荷蘭能達到70到80公斤。世界各國政府都對農業進行補貼,但與其它農業發達國家相比,荷蘭幾乎不補貼農業。2017年法國農業補貼100億歐元,而荷蘭只有9億歐元,在歐洲主要農業國家中,排名墊底。

荷蘭的農業生產非常全面,蔬菜水果排名世界第三,所有的溫室產品,單位面積產量世界第一。即使自然氣候非常不利,大田生產的土豆,胡蘿蔔等,單位面積產量也位居全球前列。禽畜產品產量也很大,質量高。

圖1:2014年世界主要西紅柿生產大國單位面積產量。荷蘭遠遠超過世界上所有其它國家。中國只有荷蘭的八分之一左右,雖然總產量遠大於荷蘭。而生產面積位於全球第三的奈及利亞單位面積產量只有荷蘭的幾十分之一。(圖片來源: National Geographic)

荷蘭農業強大的秘訣

荷蘭農業如此強大的秘密就是技術。荷蘭非常重視農業技術的發展,並不局限於某些專門的技術,而是綜合的,全面的農業技術。包括人工環境控制技術(溫室建造,人工照明,溫濕度控制,二氧化碳補充,全天候生長,自動控制,智能化,精準化),分子生物學,人工生態圈(種植副產品飼養昆蟲,畜禽魚,養殖副產品製作有機肥),精準農業(無人機,機器人巡視,除草,施肥),節水技術,育種技術,大規模人道養殖技術,病蟲害預防技術,動物疾病預防技術,食品加工與處理技術,……,等等。

荷蘭的瓦格寧根(Wageningen)大學是世界上排名第一的農業技術大學,該大學不是以發表論文為目標,而是緊密結合農業生產企業,直接參与生產。大學的很大一部分研究經費也來自於與產業界的合作。這樣,生產企業能不斷提升技術,而大學也能不斷發現研究課題,獲得新的靈感。

大學與生產者的聯繫非常密切和微觀,隨時掌握種養殖場的現場數據,如天氣,土壤情況,運行成本,等。

圖2:夜間航拍的溫室群。通明的人工照明讓農作物晝夜不間斷生長。

(圖片來源: National Geographic)

荷蘭著重發展的人工環境農業技術,是下一代農業技術。如果上世紀的農業現代化是機械化和化學肥料,本世紀的農業現代化就是人工環境農業。人工環境農業極端高效,有機。我以前專門寫過一篇文章解釋為什麼人工環境農業很高效。荷蘭由於土地狹小,人口密度高,幾乎沒有用來建大型農場的土地,因此,高效的人工環境農業就成了必然的選擇。

圖3:研究人員研究不同的照明方案對西紅柿生長的影響。

(圖片來源: National Geographic)

種植業結合養殖業發展可以互補,形成高效的人工生態圈。例如,秸稈用來餵養昆蟲,昆蟲用來餵養動物,副產品用來產生有機肥,從而形成一個封閉的循環農業生態圈。養殖業排出的廢熱可以在冬天為屋頂溫室供熱。隨著產品的輸出,整個生態圈只需要補充少量流失的水分和養料。

圖4:乾淨整潔養雞場。這裡雞受到的待遇更人道。

(圖片來源: National Geographic)

自然條件下,植物只有很少的時間可以生長,而人工環境下,可以常年不間斷高速生長。人工照明和環境控制技術就成了關鍵。荷蘭人工環境農業,採用的是高投入,高產出的發展策略。雖然人工照明和冬季增溫成本很高,但是採用適當的技術可以保證投入產生更多的產出。

圖5:西紅柿種植場的天然氣發電機。天然氣發電用來提供夜間照明,發電廢

熱用來為溫室增溫,副產品二氧化碳用來作為植物的碳肥。

(圖片來源: National Geographic)

高投入的下一代農業節約生態資源,對環境更友好。與2000年相比,荷蘭2014年主要農作物節水率高達90%。2010年,每生產一公斤西紅柿,中國需要耗水290升,美國130升,而荷蘭只需要9.4升。精準農業可以做到精準施肥,精準除蟲除草。溫室中已經可以做到完全不用除蟲除草劑,大田裡的農藥施用量也大幅下降。養殖場中,注意養殖環境維護,提供更人道的養殖環境,封閉衛生養殖,不讓動物生病,很少使用抗生素。並不需要使用有爭議的轉基因技術。

對我國的啟示

l 啟示之一:農業技術的增長潛力巨大。糧食安全完全可以解決,「誰能養活中國」的問題不存在。與自然環境相比,在不高投入(人工照明和冬季增溫)的條件下,人工環境下同一塊土地可以生產8-10倍的農產品。而且人工環境農業不受氣候和自然災害影響,可以常年穩定生產,甚至可以不需要糧食儲備,或者將糧食儲備只用作飼料。

l 啟示之二:下一代農業是人工環境農業,精準農業。大規模發展下一代農業可以獲得高額的產出,但不會有上一代農業帶來的環境破壞問題,水資源和土地資源佔用過多問題。農業的發展並不等於生態的破壞。人工環境農業是高效的,環保的,綠色有機的。環境保護和生態恢復不是問題。困擾現代農業的抗生素問題,農藥殘留問題,重金屬和有毒化學污染問題都可以解決。

l 啟示之三:土地面積不是問題。人工環境農業對土地的需求小一個數量級。如果有足夠的能源,還可以再小一個數量級。耕地面積紅線會逐漸成為一個過時的問題。

l 啟示之四:人工環境農業技術並不是特別高精尖的技術。只是一般的溫室設計,機電控制,環境控制等。荷蘭可以做到的,誰都可以做到。但對從業人員要求較高,傳統的農民只能做輔助性的工作。這一點也不是問題。首先我國的教育水平已經大幅提高,人工環境農業生產也不需要很多的工人,技術和經驗都可以複製。其次,我國已經有一些引進或自己開發的強環境控制溫室,相關技術隊伍已經形成規模。

l 啟示之五(隱含的啟示):傳統農業地區不適合發展人工環境農業。因為有破壞性自然災害,自然環境適合黴菌,病蟲害發展,季節性溫度過高等。我們需要找到新的人工環境農業戰略發展地區。從溫室和種植產業的技術特徵看,需要氣候溫和,沒有破壞性自然災害,溫度偏低,陽光充足。中國的青藏高原是發展人工環境農業的全球最佳地區之一。

l 啟示之六:溫室生產的專業性要提高,大學和研究機構應該直接參与溫室生產的規劃,設計,運行,與管理。目前這方面,國內相關各方脫節嚴重,大學以發表論文為目標,不了解市場和生產需求,做了大量低水平的重複性工作,沒有實際意義。溫室生產綜合了多個方向的技術。需要綜合創新,集成創新,而不是分成很多專業,各自分割。

l 啟示之七:人工環境農業是高投入,高產出。產出能夠覆蓋投入。此外還能產生額外的產業升級效益,環境保護效益,生態恢復效益。

l 啟示之八(隱含的啟示):糧食作物(穀物,大豆,等)目前還沒有進入人工環境種植。因為附加值低,產量低,但在人工環境農業發展到一定規模,並且實現自動化之後,是完全可行的。

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