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中國農業創新可借鑒以色列

藍偉光、孟羽發表于2019年03月11日21:32:49 | 新聞資訊 | 標簽(tags):中國 農業 三農 以色列

摘要

新華社2月19日發布了中央一號文件,再次強調“把解決好‘三農’問題作為全黨工作重中之重不動搖”,堅持農業農村優先發展,深化農業供給側結構改革,全面推進鄉村振興,打贏脫貧攻堅戰,確保順利完成到2020年承諾的農村改革發展目標任務。

這是21世紀以來連續第16個指導農業、農村、農民“三農”工作的中央一號文件,一方面說明黨和政府對“三農”問題的重視,另一方面也說明“三農”問題仍然存在且亟需更有效地解決。對此,筆者建議,借鑒以色列“化危為機”的經驗,即在貧瘠惡劣的自然條件下發展出高效優質現代農業的理念和實踐,改變農業的產業定位,依靠人才和創新科技,把農業升級發展為資源節約、環境友好、經濟社會效益好的復合型產業,并以此促進農民收入的增加和農村生態環境的保護,從而全面、系統、長效地解決“三農”問題。

“只要給我們一碗水,一顆種子,這個民族就能生存。”

——哈伊姆·魏茨曼(Chaim Azriel Weizmann,以色列開國總統)

以色列國情概況

以色列位于亞洲西部、中東之角,連接歐、亞、非三大洲,國土面積僅2萬多平方公里,人口不到900萬,只相當于中國的一個中小城市。

這是一個古老又年輕的國度,世界三大宗教猶太教、基督教、伊斯蘭教的圣地集中在這里,但猶太民族卻因為這片土地所在的重要地理位勢而成為多災多難的民族,遭受驅逐而散布在全球70多個國家,歷史中斷了二十個世紀,直到1948年在聯合國的干預下才重新建國。

以色列地形氣候復雜多樣,有海岸平原、山丘高原,也有干旱沙漠。最為顯著的特征是干旱少水。國土一半以上為內蓋夫沙漠,水域主要集中在北部,只占國土面積的2%左右,年均降雨量不超過435mm,最南部的沙漠地區年均降雨量甚至只有30mm,近年來降雨量還有快速減少的趨勢。

然而,就是這樣一個命運多舛、自然資源貧乏的袖珍小國,在短短半個世紀之內實現了國力的迅猛發展,保障了快速增長人口的食品供應安全,并躋身高收入國家。根據世界銀行公布的數據,2017年以色列人均GDP達到40,270美元(世界排名第23位),遠遠超過同期世界平均水平10,722美元和中國人均GDP 8,827美元。

反映在一系列重要指標上的強大創新能力是以色列快速崛起的核心推動力。從投入來看,數據顯示2015年以色列研發投入占GDP的比重達到4.3%,是經濟學人信息部(Economist Intelligence Unit, EIU)所評估的全球82個經濟體中研發投入力度最大的(見圖3)。從產出來看,以色列的人均科研學術論文曾經在1991年位居世界第一,盡管后來被其他國家超越,但仍然位于前列,且跨界(特別是學界和企業界)合作論文比例及研究成果商業轉化率很高,還擁有包括谷歌、英特爾、蘋果、微軟等研發中心在內的超過250家研發中心。

農業已經成為以色列高度發達的產業之一。盡管自然可耕種土地只有國土面積的20%、氣候干旱缺水、農業就業人員只占勞動力總人口的1.2%,但截至2014年,以色列的農業產品不但能滿足國內95%的需求,還有18%的產品可以出口(主要出口歐洲國家),其中出口的蔬菜水果創匯額達到了20億美元,也因此贏得了“歐洲果籃”的美譽。強大先進的農業,既是以色列國家創新能力的體現,也是創新的動力來源,換言之,農業部門是以色列創新者和創新力高度集中的一個重要領域。

化危為機的理念和實踐

“一戰”后接管巴勒斯坦地區(包括后來的以色列)的英國統治者,曾經因為這個地區水資源極度匱乏、自然生態脆弱的天然惡劣條件,認定該地區不可能容納大量猶太移民,于是在1939年5月發布了《英國白皮書》,規定每年猶太移民的限額(1.5萬人),以此保證本地區的總人口不會超過經濟學家們預測的地區人口承載極限(200萬人)

從發布白皮書開始,猶太復國運動的領導者們就努力探索和改變利用水源的方式,并制訂出一系列計劃,試圖說服聯合國和英美關鍵決策者相信,只要以色列能夠開發利用非常規水資源,缺水問題可以得到妥善解決。盡管這些計劃沒有馬上改變英國人的觀念,但開發非常規水源的新思維為以色列獨立后的水問題綜合解決方案打下了良好的基礎。

此后,以色列不斷探索開發、利用和管理水資源的模式,促進了農業的技術創新與迭代升級,保障了農業能夠滿足大量涌入的猶太移民的需要并產生巨大的經濟社會效益。從這個角度來看,《英國白皮書》實際上是以色列采用創新理念——積極突破傳統、尋找適應本地能最大化生產率的開發利用方式——拓展水資源、發展農業及其他產業的起點。

此后,在水資源開發管理方面,先是1937年成立了第一個全國性水務公司麥克洛特(Mekorot),由后來任以色列第三任總理的烈維·埃什科爾(Levi Eshkol)和以國最重要的水務工程師西姆哈·布拉斯(Simcha Blass)等人共同組建。

麥克洛特不但通過基礎設施和制度實現了全國境內水資源的統籌管理,更重要的是突破傳統觀念的局限,在常規水資源以外還積極開拓對于海水、苦咸水和污廢水等非常規水資源的利用。目前,以色利已經有85%的污廢水凈化后被重復利用于農業灌溉,占農業用水量的一半以上。在海水的利用方面,以色列除了通過反滲透技術將海水淡化作為生活和生產用水之外,還積極培育新的植物種類,能夠接受海水或苦咸水灌溉,減少對淡水的依賴(下面植物育種部分有更詳盡的介紹)

麥克洛特的兩位重要創始人都對以色列的水務事業做出了極其重要的貢獻,埃什科爾為全國水務系統創建了政治和制度框架,隨后他被選為以色列總理。而布拉斯則是通過技術創新,尤其是滴灌(drip irrigation)技術的發明,對以色列乃至全世界的水資源利用方式和農業生產方式的創新產生了革命性的影響。

以色列使用滴灌技術種植的蔬菜

▲ 以色列使用滴灌技術種植的蔬菜

布拉斯發現,在用水量最大(占總用水量的60%以上)的農業領域,傳統的大水漫灌(flood irrigation)方式造成了水資源的大量浪費,因為漫灌的水大部分(超過50%)通過滲透、蒸發或沿渠道排掉了,只有少部分被植物吸收;而且漫灌是不定期的供水,缺水與水量過多的情況交替出現,并不利于植物生長。而基于他的細心觀察與長期思考而創新發明的滴灌系統,也就是通過連接定時器的小管道將水一滴一滴持續輸送到植物吸收水分的根部或其它部位,則可以保證灌溉水被植物充分吸收,從而節約大量水資源。

在使用不同的管道材料、不同輸送系統、不同的植物/作物種類進行試驗后,滴灌系統都被證明是非常節水高效的。首先,滴灌比漫灌的用水量節省了40%以上,最高可以達到70%。第二,實施滴灌的作物產量比采用傳統漫灌的高很多,通常作物收成的質量也會得以提高。最近荷蘭研究人員通過對滴灌系統的改進,實現了比傳統灌溉高出550%以上的作物產量,果實飽滿,維生素C、蛋白質等豐富,營養價值高,口感更好。這說明,即使在不需要節水的地區,采用滴灌也可以提高產量和質量,因此可以大幅提高農民的投資收益,改變農業高風險(主要源于對不可控的天氣依賴性過高)、低收益的產業特性。

更為重要的是,采用滴灌系統還可以減少水源污染。越來越多的化肥和農藥被應用在農業生產中,以促進農作物增產。傳統的大水漫灌方式在浪費水資源的同時,也把大量化肥帶進了環境和水體,造成水體富營養化和有機微污染等環境污染問題。滴灌系統則是采用肥水灌溉(fertigation),把水溶性化肥與水一起輸送至農作物的需水部位,大大降低了化肥的使用量,提高了使用效率,同時也減少其污染環境和水體的風險。因此,對于廣大農村地區在農業生產過程中普遍存在且較難控制的面源污染,采用滴灌技術是一種源頭控制與減少污染的有效手段。

梅侯達(Rafi Mehoudar)對布拉斯發明的滴灌技術進行了多方面的改進,改良技術多達幾十種,包括能在海拔不同、地勢不平的地區保持管道中水壓的均勻一致,采用處理過的廢水作為水源進行灌溉,利用更精準的感應器確定作物需要水和肥的時間并實時供應等。如今,以色列90%以上的農田及全部果園、蔬菜種植、綠化區都采用了滴灌技術。而包括耐特菲姆(Netafim)在內的幾家將滴灌技術產業化、商業化的公司,已經成為全球范圍內滴灌技術的主要提供者,每年銷售額超過25億美元。布拉斯及梅侯達也因為擁有技術專利和滴灌公司股份而變得非常富有,成為通過農業科技創新而致富的典范。

除了滴灌技術,培育需水更少的植物是以色列農業技術創新的另外一個重要方向。創建于1939年的海澤拉(Hazera)合作社就一直致力于這方面的研究開發,并探索出了兩條主要技術路徑。一是改變植物局部特征,減少水分蒸散,選育出節水植物。短桿小麥就是研究者們考慮到縮短麥稈不會減少小麥收成卻能節約灌溉用水而研發出來的品種。另外,以色列還培育出植株短小、葉子較少、果實緊湊的西紅柿,主要目的也是減少不必要的水分吸收和蒸發。

以色列農業技術公司使用的傳感器

▲ 以色列農業技術公司使用的傳感器

二是選育可依靠苦咸水生長的植物品種。以色列所有自然水源都含有相當高的鹽分,發掘并培育能夠直接吸收苦咸水的農作物自然是成本低、收益高的解決方案。實際上,植物遺傳學家們發現,植物在吸收苦咸水的時候,細胞結構發生了變化,使得細胞里的含水量降低,但天然糖分卻增加了。盡管用苦咸水養殖的作物個頭較小,但口感更甜、品質更佳。如今,以色列已經培育出各種瓜類、辣椒、西紅柿、茄子等可以微咸水養殖的品種,正在研制開發可利用含鹽量更高的苦咸水來養殖的作物品種。

海澤拉和較晚成立的亞沃基因公司(Evogene)已經發展成為全球領先的農業育種公司,不僅為以色列農民提供不斷改良的節水作物種子,還為不同國家(特別是干旱地區)的客戶提供適合當地氣候和土壤條件的種子及育種服務,創造了巨大的經濟效益。此外,以色列還開發出各種低毒高效的農藥、實時精確的信息收集設備、功能強大的數據分析系統等來推動農業的持續性發展,而基于此類農業創新技術的公司多達500多家,幾乎是網絡安全領域創新公司的兩倍。早在1980年代,以色列的科技進步對農業增長的貢獻率就達到了96%,使得農業成為這個沙漠國家的支柱產業、財富來源和創新典范。

對中國農業創新的啟示

中國自古以來就是一個農業大國。盡管改革開放之后城鎮化速度很快,至2017年末城鎮化率已經達到58.5%,城鎮常住人口(包括進城務工的農村人口)已經達到8.13億,但農村還有5.7億人口,即使到2030年城鎮化率能達到70%也還有4億多農村人口。城市聚集人口、資金、知識技術,農村則有傳承歷史文化、保障糧食安全、維持社會穩定、保護自然生態的功能,城和鄉應該是相輔相成、協調發展的。然而,當前的中國城鄉割裂越來越嚴重,城市發展迅猛,鄉村卻出現衰敗的趨勢。

中國糧食安全問題也令人擔憂。由于農民進城務工,農業生產落后、效率較低,中國糧食出現供不應求且缺口越來越大,2015年這個缺口為2000萬噸,但專家預測到2020年則有2億噸的缺口。實際上,2002~2015年,為了填補供需缺口,中國的糧食進口量增長了780%。《經濟學人》發布的《2018全球食品安全指數》(GFSI 2018)中,中國在全球被評估的113個國家里面排名46,只處于中等偏上水平。對此,國家領導層也極為重視。2018年9月,國家主席習近平在視察東北三省時就提出“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己的手上”,強調了發展農業的重要性。

盡管解決好農村、農業、農民“三農”問題自1980年代提出來后就一直是黨和政府關注的重點,但近年來城市與農村發展差距仍有不斷拉大的趨勢,因此,保障農村的可持續性發展、協調城市與農村的關系使之互補并行發展已成為中國政府工作的一項重要內容。“中央一號文件”也已經成為中共中央重視農村問題的專有名詞,剛剛發布的2019年一號文件仍然是對于“三農”問題的強調和相關工作的規劃部署。

黨的十九大明確提出了“鄉村振興”的戰略,這是基于全面透徹地把握當前農業農村的具體情況而做出的戰略決策。一方面, 中國廣大農村存在的包括農業技術滯后、環境污染嚴重、農產品產量品質較低、農民收入微薄等在內的重大問題,依靠加強傳統農業生產模式已難以解決;另一方面,隨著科技的快速發展、各產業的深度交匯融合,已經不能按照傳統的一、二、三產業來看待農業和其他產業。從以色列的經驗來看,農業完全可以融合工業與服務業,轉變成為復合型戰略新興產業。

要實現升級轉變,我們建議借鑒以色列經驗,突破傳統思維模式,依靠人才,結合有機農業、休閑農業、創意農業、農村特色文化產業等新業態新機會,針對中國農業地域性強的特點,因地制宜開發和應用先進技術經驗,探索高產、高質、高效、安全、低耗、環保的農業生產方式,把農業變為創新的基地、財富的來源。更具體地來說,主要做到以下三點。

第一, 以水為綱來創新技術、發展農業。水是農業生產必不可少的資源,其利用方式極大地影響了農業生產的產量與質量,但同時水資源的獲取和利用不僅與自然地理氣候條件有關,也可以通過先進的科技“開源節流”,在為農業提供充足的水源的同時,技術在高附加值品種培育、提高農產品產量質量、減少水資源浪費、避免環境污染等方面潛力巨大。中國除了人均水資源匱乏,還有地域分布極不均衡的特點,尤其需要研究水資源與農作物生長的關系,并在此基礎上開發應用適宜的農業技術,選種具有較高經濟價值的農產品品種,增加農業總體收入和農民個體收入,促使耗水大、污染重、利潤低的傳統農業轉變為節水、綠色和高收益的創新型農業。

第二, 重視人才,依靠人才來創新和傳播農業技術,帶動農業和農村的發展。在以色列的農業技術革命中,布拉斯就是技術創新的核心人物。他和其他重要的技術人員和企業家都具有深厚的專業知識,善于觀察、勤于思考、勇于接受挑戰,同時他們也身居要職,擁有調動資源、突破傳統、進行創新的機會,所以最終能把好的設想變為現實,真正幫助國家化危為機。當下的中國,隨著收入的增加和生活水平的提高,農村出現了更多的機會和需求,也有越來越多受過高等教育和專業培訓、追求不同生活狀態和職業發展的優秀人員到農村創業。

對于這些人才,不但要給予他們足夠的空間和資源進行探索創新,對其知識成果還需要建立完善的法律和制度加以嚴格保護,保證他們為鄉村創造經濟效益的同時能獲得個人財富,這樣才能讓他們愿意留在農村,也吸引更多的創新型人才進入農村開展創新創業活動,把農業、農村目前遭遇的問題轉變為新的發展機遇。

第三, 目標導向、逆向思維,以實際應用帶動科研,提高農業科研成果轉化率。以色列的農業技術創新很重視實際應用效果,采用耗水量、給水方式、用水效率、化肥用量、農藥用量、畝產量、收成質量(營養含量、口感等)、成本收益、環境污染等實際指標進行評估考核。以這些具體指標為標準衡量實際效果,從而推動和促進基礎型科研在農業領域的交叉結合,既是對基礎科學研究結論的拓展、強化或修正,也可以促進應用型研究的實施,使其更快進入市場、產生效益、縮短研發到生產應用的周期。

目前,中國科研領域似乎出現了以論文“論英雄”的較為單一的績效評估導向,也因此降低科研的實際轉化率和投入產出效率。但在農業這樣的應用型領域,僅以論文作為科研績效評估是隔靴子搔癢,并沒有太大的實際意義。

故此,建議中國應該借鑒以色列的經驗,論文之外,采用與農業生產直接相關的重要指標來對農業技術創新提案進行評估,并對其成果進行綜合評價。這樣,不僅可以增加農業科研創新的實際轉化率,也將吸引更多農業投資,促進農村與農業的發展,為農民增加收入,有利于系統長效地解決“三農”問題。

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