以色列的现代沙漠农业(以色列沙漠种田)

admin12个月前农业信息126

沙漠气候、土壤条件恶劣,在传统上被认为是 一种边缘性自然资源,不适宜发展农业。以色列 沙漠占国土面积 60%,年降水量不足 200 mm。以 色列沙漠地区人口密度低、阳光充足、高温、缺水, 极端气温、强风、沙尘暴等极端天气频繁,地表淡水资源只存在于绿洲中,地下深处含水层为咸水, 面对如此恶劣的环境,当地传统农业已经山穷水尽。发展现代沙漠农业必须拥有专业知识和技术, 需要雄厚的经济支持 。以色列利用传统农业积累的成功经验形成现代沙漠农业技术,以温室、咸水滴灌等技术为核心,扬长避短,充分发挥 沙漠高温和太阳辐射强等优势,生产效率高,产品优良。本文总结论述以色列现代沙漠农业模式与技术,以期为我国沙漠农业现代化提供借鉴。

1 沙漠中的农业和沙漠农业

早 在 3000 a 前,一种被称为纳巴坦农业 (Nabatean Agriculture)的古老农业体系就在以色列沙漠中成功地发展。该农业系统利用附近裸露山坡集水,通过渠道引向地势较低的耕地,种植蔬菜和水果等作物,如橄榄、杏仁、无花果。这一系 统适用于小规模自给农业,不适用于现代农业制度。另一种传统农业出现在以色列西南部风积黄土地区,利用冬季降水种植雨养小麦,产量可达 2 t/hm2 ,麦草还可以喂养绵羊和山羊,这类地区降水量约 200 mm/a,大体可以支持冬小麦种植。上述这些是沙漠游牧民族贝多因人(Bedouins)所特 有的农业类型。这种农业可以称为“沙漠中的农业”,即在沙漠中局部地区从事农业活动,是一种相对被动的农业。

在现代科技支撑下,以色列在沙漠地区发展壮大了现代农业。这种农业是利用沙漠地区的资 源优势,扬长避短,经营农业,是一种相对主动的农业。本文所述就是这种农业,可以称之为“沙 漠农业”。

2 科学利用沙漠资源,发展现代农业

2.1 水资源利用

沙漠地区水资源匮乏,现代农业以灌溉为基 础。以色列沙漠的水资源可区分为外部水资源 和当地水资源。“外部水资源”由“国家输水系统” 组成,水从北方的加利利海输送,另一个外部水资源是特拉维夫中心城区及其卫星城的回收污水,优质再生污水通过滴灌进行农业灌溉。这些城市污水经过二级生物处理后,再经过沙丘过滤渗入 80 m 的深处,在达到几乎可与饮用水标准相媲美的水质后,水被泵入分配系统,然后向南 输送到沙漠。这两种来自北方的水资源要么立即被南方的农业部门利用,要么储存在目标地区 的水库,其中一些水库储存水量达 50 万 m 3 。“当 地水资源”是赋存在 1 000 m 深含水层的咸水, 盐度 1 000~2 500 mg/L,水温 40 ℃左右,通常以色列的水厂会在其附近安装一个特殊的密封管道系 统,从井中泵出的热水用于在寒冷的夜晚提高温室内的空气温度,还用于温室养殖罗非鱼(Tilapia Fish),冷却后被重新用于灌溉。

1970 年代早期滴灌的发明,让利用咸水灌溉成为可能。通过田间试验确定需水量、营养需求, 以及灌溉频率,以较低水量滴灌作物,使植物根区的盐分浸出,积累在根系周围的土壤中,在下一个 种植季节前,用淡水一次将土壤盐分淋洗至 1.2 m 深处,减少种植初期的盐害。在种植地安装专用传感器监测土壤水分以控制滴灌量,实现自动化 的田间灌溉

2.2 沙漠气候和砂的利用

2.2.1 利用气候优势

以阿拉瓦山谷(Arava Valley)的沙漠为例,其 中部分区域低于海平面,这里的冬季气候温和,山 谷降水量少且不稳定,一般≤ 100 mm/a,相对空 气湿度也很低。当北方是寒冷多雨的冬季时,阿拉瓦正是生产反季节蔬菜、花卉和 1 年生作物的 最佳时期,这些农产品主要用于出口,市场价格较高,可获得较高收益。该地需要预防的灾害性天气是风暴和冰雹,有时也有极端温度。温室种植 是解决这一系列问题的最好办法。

利用沙漠高温进行土壤消毒。日晒是一种有效的土壤消毒方法,即在仲夏期间用塑料布覆盖 准备种植的土地 1 个月,塑料覆盖物可以在较长时间内使土壤温度保持在 50 ℃以上,从而达到理想的土壤消毒效果。这种消毒方法已经应用了 15 a,大幅度减少了病虫害,特别是有效控制了地 中海果蝇。

2.2.2 沙漠砂的利用

通常温室的生长基质为砂、堆肥、岩棉、泥炭、蛭石等材料的混合物。沙漠地区的砂是温室植物生长基质组成分之一,尤其是从当地沙丘资源中提取的砂。种植过程的灌溉与施肥相结合,完全由计算机控制。农业生产利用沙丘易于整平和耕 种优势,以色列在地中海沿岸的沙漠地区,发展了 先进的农业种植体系,种植柑橘、鳄梨、芒果、花卉 和蔬菜。

2.2.3 其他有利条件的控制应用

沙漠地区的温度、湿度、辐射和风相对变化剧烈。在温室条件下,空气温度、湿度、辐射和风都可以控制。此外,温室还设有防虫网,以防止昆虫入侵,其中许多昆虫是传播病毒疾病的媒介,还会 造成植物物理伤害。用于覆盖温室的塑料板具有 控制紫外线或红外线功能,从而控制和利用沙漠 地区光资源优势。温室内还可以增加空气中二氧化碳含量,从而改善作物光合作用,提高产量。

2.3 病虫害防治

病虫害,包括线虫和螨虫,都会对农作物造成严重损害,是不可低估的农业生产的限制因素。 以蚜虫、螨虫和白蝇等媒介传播的病毒性疾病会彻底摧毁作物。地中海果蝇的存在,限制了新鲜 农产品向美国和日本的出口。用防虫网和红外塑料对温室进行保护,可以控制昆虫并大大减少 病毒性疾病的传播。在阿拉瓦河谷开展了植物保护专业项目,旨在控制病虫害,该项目的研究成果 有:秋、冬、春 3 季栽培,仲夏保持零茬;收获后立即清除所有作物残渣和垃圾;引入有益昆虫进行 生物昆虫控制;引入益虫进行生物防治;使用环境友好、生物无害的杀虫剂;引进不育雄性以控制地中海果蝇;使用日晒法对土壤消毒。

2.4 作物新品种引进

以色列科研人员不断地寻找适应以色列沙漠环境的物种,从世界其他地区引进大量优良作 物。近年来,从墨西哥引进荷荷巴、仙人掌和火龙果,进行大规模商业种植;成功研究出多种耐盐 作物,包括芦笋、西兰花、芹菜、卷心菜、西红柿、甜 瓜、莴苣、百慕大草、罗得草、小麦、高粱、甜菜、棉 花、枣、橄榄和葡萄,这些作物均可在咸水灌溉方 式下种植。有些作物,例如西红柿,使用咸水灌溉 会引起根部和果实中糖分浓度增加,形成了“沙 漠甜西红柿”。在葡萄园中,咸水灌溉提高了葡萄干物质含量,从而生产出高质量的葡萄酒。用咸 水灌溉也能改善橄榄油的质量。

2.5 沙漠养殖业

2.5.1 罗非鱼养殖

以色列沙漠的深层水是咸水,水温达到40 ℃, 罗非鱼很容易适应这种水。在这种条件下,罗非 鱼体重达 400 g 即可商业性捕捞,养殖周期很短, 每年可以捕捞 2 次,而在正常水温下养殖的罗非 鱼每年只有 1 个养殖周期。养殖在控氧环境的温室池塘的罗非鱼产量可达 15 kg/m2 。这是一个资本密集,利润丰厚的产业。

2.5.2 鸵鸟养殖

鸵鸟是一种适应沙漠环境的鸟类,可以生存在严酷的沙漠。鸵鸟可以有效利用牧场上稀少的 天然植被,是一种不可替代养殖的沙漠禽类。鸵鸟的商业产品有:肉、装饰用蛋、皮和种鸵鸟。总之,沙漠地区养殖鸵鸟是一个前景乐观的产业。

3 沙漠农业发展的人为因素

在影响沙漠农业发展的各种因素和资源中, 人的因素是最重要的。研究技术体系和农业推广 服务,以及具有现代思想的各级管理者也是必不可少的。目前,以色列的区域农业研究与开发系统已证明是非常有效的,该系统以区域合作为基础,由农民、研究人员、推广工作者和地方政府组成。在这种合作的框架内批准和执行各项工作计 划和经济资源分配。这一研发系统的目标是提出 最相关、最迫切的解决方案、实用知识和技术,供 农民用于尖端和现代农业生产。

沙漠农业的发展需要相对较高的资本投入, 例如以色列 1 000 m2 的大型温室成本约 10 万美 元。开展沙漠农业需要克服恶劣的生产和生活条件,定居点需要现代基础设施,包括道路、通信系 统、生产投入、信贷和银行服务以及农业产品的分 级、包装和冷链运输系统。为此以色列研发了适应沙漠环境的一系列建筑等。

4 小结

沙漠农业的发展是一种高投入产业,只有较高的产出才有发展的意义。以色列的沙漠农业以 高品质和高产量而换得较高的收益,是自然特性 和区域社会及经济体系高度结合的成果。总之,沙漠农业是一种集约型,存在投入风险的现代化管理下的高科技农业。只有充分利用沙漠地区的优势,发展独特的商业产品,才能形成现代沙漠农业。

作者:万翔、Raanan Katzir2、刘淑娟、李菁菁 、刘开琳、刘虎俊

來源:甘肃林业科技

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