四年前,以色列就可以做到出口价值 3.5 亿美元的蔬菜、价值 2.5 亿美元的大枣、鳄梨和芒果、价值 2.15 亿美元的果汁、价值 1.93 亿美元的柑橘类水果、价值 1.88 亿美元的加工食品和价值 1.51 亿美元的种子。
在国土面积为 25000 平方公里的以色列,仅 20% 是耕地。可以说,在沙漠条件下实现农业部门的繁荣和扭转荒漠化趋势是以色列最大的农业成就之一。该国 40% 以上的蔬菜和作物都种植在沙漠中;大部分出口的胡椒、甜瓜、樱桃和番茄种植在以色列南部地区,如约旦河谷、阿拉瓦等。
从 1948 年建国至今,以色列的农业经历了不同的阶段:从提高传统农业的生产力到多样化农业,再到面向当地消费和出口市场的专业化农业。在此期间,以色列农业的最大特点是快速的 会经济和技术适应,不仅确保了该国的粮食安全并建立了繁荣的出口产业,而且还成为农业和水资源的全球领导者。
近期,生辉 Agri Tech 有幸邀请到曾在以色列农业部任职的专家 Omar Zeidan ,与我们分享了以色列的农业发展变迁及其相关见解。
1978-2016 年期间,Omar Zeidan 在以色列农业部工作,曾任蔬菜首席专家协调员、蔬菜司司长、农业推广部副主任、主任、植物育种者权利委员会主席、农业发展合作国际中心主任等。曾赴多个国家开展技术咨询和合作,目前主要从事于蔬菜和草莓等温室作物的技术指导和推广。
“过去三十年,以色列农业发展迅速,不仅为以色列人民提供了足够的食物,还考虑到了产品的健康、安全和可持续”,Omar Zeidan 告诉生辉 Agri Tech,“以色列农业在整个分支机构的成功基于农业部公共部门(推广服务)向农民的快速知识转移。这些知识是在农业研究组织 (ARO) 和其他研究型学术大学(如耶路撒冷希伯来大学农业学院和区域研究站)中开发的,主要职能是解决当前农业生产中的问题,如引进新产品、新工艺和设备,研究以色列未来的农业。”
依旧领先的滴灌系统
以色列的特点是自然水资源短缺,降水稀少,北部多雨,南部干燥,该地区三分之二处于半干旱或干旱状态。但有关数据显示,在 1950 年至 2006 年期间,以色列的农业用水量仅增加了 4 倍,而农业产量增加了 21.2 倍。
“起初,以色列的解决办法是建设从北到南的国家输水管道,使用废水、天然半咸水,并开发地中海沿岸的海水淡化项目。” Omar Zeidan 介绍道。
1960 年,以色列工程师 Simcha Blass 发现一棵树在生长时没有一丝水,但后来发现有一个漏水的小管道给它输送了少量的水。这促使其开发了第一个现代滴灌实验系统,并于 1965 年创建了第一家滴灌公司 Netafim(2017 年被 Mexichem 公司以 15 亿美元收购)。除了 Netafim,以色列的 NaandanJain ,Rivilus,Metzer Pals 等公司也在开发滴灌系统,并在其它国家推出。
滴灌是用于种植农作物的最有效的技术进步。该系统在正确的时间将水和养分直接输送到植物的根部,从而使植物准确地获得最大生长所需的水分。任何作物都可以使用滴灌来种植,只需要根据情况改变水量。该过程是节水和节能的,将大大提高作物产量。
“通过滴灌和施肥,可以直接灌溉植物根部,与其他灌溉方式相比,效率高达 90%,可节省 50% 的水。且在灌溉期间提供化肥,可以节省化肥并使产量、收入和利润提高 2-3 倍。”Omar Zeidan 说道。
世界上平均 70% 的水都用于灌溉,部分原因是一些地区仍在使用浪费性的漫灌。 CropX 、Growfit、Tevatronic、 Mottes 、Saturas、 Manna 和 SupPlant 等以色列农业技术公司都在帮助世界各地的用户实施高效的滴灌计划,以减少用水量,生产更多更好的作物。“以色列的滴灌系统是世界上第一个并且仍然领先。” Omar Zeidan 表示。
不仅如此,美国饮料和零食巨头百事可乐也入局该领域。2021 年,百事可乐公布了一项 “积极农业” 战略,旨在到 2025 年将高水风险地区的直接农业供应链用水效率提高 15%,并以可持续的方式采购农作物和原料。
今年 3 月,百事可乐和以色列滴灌公司 N-Drip 建立合作伙伴关系,以帮助为百事可乐品牌种植农作物的农民采用滴灌技术,达到提高产量和节水的目的。除此之外,N-Drip 也开始与印度、南非、美国和欧洲的农民合作。
目前,百事可乐已经在印度、越南和美国的农民中实施了 N-Drip 的技术,与漫灌相比,滴灌方式使作物产量提高、化肥用量减少、用水量减少 50%。
需要注意的是,尽管全球范围内已有数百家滴灌公司,但利用这种方式用于灌溉的面积不到 5%,主要用于杏仁、酿酒葡萄和西红柿等高价值作物。成本是主要的限制因素,让水自然流过数百英尺的管道比较困难,农民需要提供泵。如果农民的田地有电,可以电动,如果没有电,就需要柴油;而且滴头管线也容易被天然水中存在的淤泥颗粒或藻类堵塞,需要过滤。
仍坚持传统育种技术
“让沙漠开花” 是以色列人民在长达一个世纪里取得的主要成就。蔬菜方面,主要有西红柿、樱桃、辣椒、香草和甜瓜;大田作物包括小麦、向日葵、花生和鹰嘴豆等;水果包括苹果、葡萄、桃子、芒果、李子等。
根据以色列农业和农村发展部的数据,以色列每年的农产品出口额高达 38 亿美元,其中新鲜水果和蔬菜为 14 亿美元。以色列每年向欧盟出口价值约 10 亿美元的新鲜水果和蔬菜,这是迄今为止最大的市场,其次是俄罗斯(2.27 亿美元)和美国(7800 万美元)。
“持续生产和供应蔬菜和水果的成功基于三方面:利用不同种植区域的优势;广泛使用各种作物和杂交品种;利用开阔的田地和受保护的条件及新技术。”Omar Zeidan 说道。
他补充道,蔬菜和水果生产取得成功的基础是选育、选择和引进改良品种。“由当地育种公司和国外引进的高产优质品类杂交,其特点是对土壤传播的病害和病毒具有抗性和耐受性。”
BreedX 是一家在 2017 年成立的植物育种公司,专注于培育在温室中种植的西红柿和辣椒。该公司开发的品种已经开始大规模应用生产,包括以色列、西班牙、墨西哥等国。BreedX 还接管了世界上第一个无核辣椒的育种和开发工作,该品种在生长季节几乎不受极端寒冷和高温的影响,且高产。
另一家公司 PlantDitech 专注于 “功能表型分析”,主要为研究人员、植物遗传学家和育种者以及从事化肥和生物刺激剂等化学投入的人员提供工具。该公司的团队鉴定出最适合对抗一系列非生物胁迫的植物菌株,例如极端生长温度、干旱和土壤盐分过高。迄今为止,购买 PlantDitech 技术的企业包括种子公司、农业和食品研究所以及农化公司。
未来将推广无人机及农场管理软件
无土栽培,是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株,植物根系能直接接触营养液的栽培方法。这种方式脱离了土壤的限制,极大地扩展了农业生产的空间。
近年来,对于某些类型的作物,例如蔬菜、新鲜草药和花卉等,以传统温室农业、室内水培和垂直农场的趋势正在增长。“土壤中土传病害强感染,土壤因化学或物理原因不适宜,土壤不均匀,不同类型的颗粒,岩石土地或不排水土壤,在基质中生长易于控制灌溉和营养,易于重复使用,这些技术的成本相对更经济。” Omar Zeidan 解释道。
垂直农业是受控环境农业(CEA)的最新创新,是在日本以植物工厂名义发展而来。Omar Zeidan 回忆道,“2014 年 7 月,我曾参观日本的植物工厂,该技术适应了韩国和世界其它国家的工业农业,它是真正的超精密农业,必须处于各种因素的控制下。但这类农业仍然是小规模的发展,成本较高。以色列也发展了一些与超市相结合的垂直农业公司,但仍然没有大规模应用生产。”
Vertical Field 就是以色列在该领域的一家老牌公司,该公司使用先进的物联 软件、嵌入式传感器和内部监视器来确保其种植的蔬菜和其他植物在受控条件下得到培育,无论环境、地理位置、气候如何变化。
“高度化人工种植下,蔬菜、水果的品质,如口感是否会发生改变?”
“品质是作物成长过程中由多方因素造成,包括气候,生长环境,甚至生长阶段全链条种植方式。为了向消费者提供高品质,以色列鼓励加入虫害综合治理项目,引进和实施虫害综合治理制度,减少杀虫剂的使用,为当地市场和出口市场生产健康安全的产品”, Omar Zeidan 补充道,“可以通过农业技术和物理方法相结合来减少田间害虫的危害,通过育种抗性品种的遗传方法,利用捕食者的生物方法,选择合适的化学产品,这种组合和集成方法会使生产得到控制,并在整个生长阶段受到监控。”
为了保持水果和蔬菜的松散间隙,提高产品的贮藏寿命,农民和包装公司会采取农业研究组织开发的收获后新技术,包括田间收获的整个环节:洗涤、分类、每种作物的具体处理会根据市场要求的包装。
采访的最后,Omar Zeidan 也向生辉 Agri Tech 透露了以色列农业正在发展和增加的两项创新:无人机在农业中的应用,以及用于农场管理的软件。
无人机是一种无人驾驶的飞行器,用于帮助优化农业经营、增加作物产量和监测作物生长。“传感器和数字成像功能可以让农民更全面的了解田地。”
据 Omar Zeidan 的介绍,无人机在以色列的主要用途有喷洒大田作物;通过不同光谱中的作物成像监测作物阶段和状态:控制灌溉和研究作物水分状况和洒水均匀度,以及确定病虫害在田间的位置和感染程度。
参考资料:
https://institute.global/advisory/how-israel-transformed-its-agriculture-sector-five-insights-africa
https://www.israel21c.org/the-top-12-ways-israel-feeds-the-world/
https://www.borgenmagazine.com/israels-agriculture/
https://www.cityfarmer.org/Israelperiurban.html
https://mcusercontent.com/f2ed565041284891fb8dc52cc/files/3aa039fa-2c33-48e5-8728-8f404e94cf9b/Omar_Zeidan.pdf
https://www.israel21c.org/10-glorious-photos-of-israels-fruit-and-vegetable-bounty/
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