摘要: 介紹了以色列旱區現代高效用水農業的主要模式、經驗和配套技術, 新開并就提出了學習和借鑒以色列的經驗發展我國旱區節水農業的建議。
      關鍵詞: 以色列; 借鑒; 高效用水; 我國; 旱區農業
      以色列位于西亞地中海東岸沙漠邊緣地帶, 年均降水量300 mm , 主要集中在冬季, 全年無雨期長達7 個月之久, 年蒸發量高達2 000～ 3 000 mm;60% 土地屬于干旱荒漠地區(集中在南部的內蓋夫) , 近1/2國土降水量低于150 mm , 人均水資源330 m 3, 遠遠低于人均1 000 m 3 的水資源極限值,占世界人均水資源量的1/3 0, 約為我國人均水資源量的1/8。然而, 就在這樣嚴酷的環境條件下, 經過40 多年來的艱苦努力, 以色列不但解決了國內95%的農產品自給, 而且每年農產品出口值超過7 億美元, 水資源利用效率平均達到2.32 kg/m3, 成為一個世人矚目、綜合國力較強的國家, 尤其是干旱農業的發展更被許多國家推崇和仿效[ 1～ 2 ]。現將有關方面進行了系統總結, 并結合我國旱區特點, 就學習借鑒以色列經驗談以下幾點看法。

      1　以色列旱區現代高效用水農業模式及配套技術
以色列政府非常重視沙漠的研究與開發工作,除了農業研究院和一些大學從事防治荒漠化的研究外, 政府還于1973 年在內蓋夫沙漠地區建立了沙漠研究所, 專門從事沙漠生態環境、地質、氣象、邊際土地水資源、沙漠植物生物技術、沙漠農業及養殖業等方面的研究。
      1.1　實施以工廠化農業溫室栽培為核心的沙漠產業科技行動計劃
以色列政府將開發內蓋夫列為國家優先發展項目, 農業部、猶太全國基金會和猶太協會聯合組織于1995 年啟動了“內蓋夫行動計劃”, 在該地區發展工廠化農業、果園和水產養殖等沙產業, 并將旅游、工業和沙漠農業有機地結合在一起。這個計劃除修建水庫、打井、污水處理和海水淡化等水源供給能力建設外, 主要是以溫室為主的環境控制農業。政府和有關方面投入建立了一個大規模的創新型溫室園區,園區籌建、管理和所有權由私營和公共公司負責協調。該計劃也在內蓋夫的許多居民定居點周圍建立溫室帶, 將溫室租賃給農民, 極大地降低了農民個人的風險, 鼓勵沒有資金的農民進入生產領域, 降低管理成本, 使農民可以利用現代化的農業技術在國際市場上競爭。隨著這個行動計劃的進展, 政府和各方面的投資強度不斷加大, 研究與開發也不斷深入, 新的溫室技術被應用, 內蓋夫沙漠成為以色列工廠化農業的重要基地, 并使以色列農業逐步走上工廠化和產業化的道路。
      1.2　大力開發和應用先進的精準微灌技術
經過多年的研究與開發, 以色列已經研制出世界上最先進的噴灌、滴灌、微噴灌和微滴灌等節水灌溉技術, 完全取代了傳統的溝渠漫灌方式。目前80% 以上的灌溉農田應用滴灌, 10% 為微噴, 5%為移動噴灌。根據作物種類和土壤類型設置滴灌控制系統, 使田間水利用效率達到2.32 kg/m 3, 增產效果顯著。管道輸水和滴灌技術的應用, 使以色列的灌溉面積從16.5 萬hm 2 增加到22.0 萬～ 25.0 萬hm 2。他們采用灌溉技術的主導思想是“給植物供水, 而不是灌溉土壤”, 利用水肥連供技術, 將水、肥直接送到植物最易吸收的根部, 通過持續緩慢的供水來維持作物根區最適的土壤水分含量, 使水肥的利用率高達80% , 比傳統的灌溉方式節約用水和節省肥料30% 以上[ 1～ 2 ]。內蓋夫沙漠中的溫室栽培、果樹種植以及部分大田作物都使用噴灌和滴灌, 所有的灌溉系統都由計算機控制, 同時配有傳感器, 以幫助測定灌溉間隔時間。
      1.3　篩選抗逆性強的生物及品種
以色列科學家除培育了許多適合溫室栽培的高產、優質雜交蔬菜和花卉品種外, 還選育了一些適合沙漠地區種植的植物品種, 包括一些可以產油、蠟或其它化學物質的工業植物, 通過對5 000 多種沙漠植物的潛在經濟價值篩選, 建立了種子基因庫, 篩選的十幾個有潛力植物品種正處在不同的研究和開發階段。同時還從其它國家引進了一些沙漠植物, 如從澳大利亞引進了一種灌木植物作為觀賞花卉栽培,僅該植物每年就帶來600 萬美元的出口創匯收入。以色列育種家還專門選育了適于咸水灌溉的小麥、西瓜、番茄、棉花及部分果樹, 咸水灌溉的小麥、西瓜品質變優, 特別是番茄不僅提高了甜度, 而且可以在常溫下貯存21 d, 這種耐貯運的番茄大量出口歐美,使沙漠中的咸水也能澆灌出各種優質農產品來。此外, 還專門培育了用海水灌溉的灌木和以這種灌木為主要飼料的羊。
      1.4　大力開發利用邊緣水資源
以色列政府投入了巨資興修輸水工程, 將水從水源較多的北方輸送到南方干旱農業區, 輸水管線縱橫交錯, 像地下電纜和油、氣管道一樣。與此同時,以色列更加注重地表徑流、地下苦咸水、處理廢水的開發和利用。一是地表徑流集水。主要是在流域內分級設立一些集流壩、蓄水壩、坡面采流、溝道集流工程, 將雨季降水形成的不固定徑流水收集起來用于農林生產[ 3～ 5 ]。二是深層地下苦咸水開發。特別是在南部地區把苦咸水與淡水混合, 通過滴灌技術發展旱作農業和漁業, 不僅解決了農業用水問題, 也有效地防治了土地鹽堿化。三是加強對民用廢水的收集處理并廣泛用于農業生產。目前, 全國已將80%的城市污水進行處理循環使用, 主要用于農業生產,占整個農業用水的20%。在內蓋夫沙漠地區2.4 億m 3 用水中, 從北部輸送的淡水占44% , 經處理的城市循環水占48% , 地下微咸水占8% [ 5 ]。廢水的回收利用增加了水源、減少了環境污染, 民用廢水的處理和利用有望成為以色列未來農業灌溉的主要水源。
      1.5　干旱環境中的特色水產及家禽養殖技術以色列利用內蓋夫沙漠充足的陽光, 在封閉的反應器中養殖藻類(螺旋藻、小球藻等) , 使其產量增加, 耗水降低。以色列科學家開發出沙漠中的集約化養魚技術, 通過在沙漠地區修建大棚覆蓋的防滲魚塘來發展高密度的集約化養魚, 有效地降低了水分的蒸發和滲漏, 也緩沖了魚塘內溫、濕度的驟變, 同時生物過濾器使魚塘的水多次循環使用, 養魚后的循環水又用于農田灌溉。
      1.6　調整農業種植結構
該地主要種植生長季短且與降水規律吻合的園藝作物, 以提高水資源利用效益; 嚴格限制高耗水作物的種植; 努力開發節水作物, 如大面積種植經濟價值高而耗水量只有普通農作物15% 的仙人掌類植物。同時, 減少對土地資源要求較高的糧食作物, 改種和增種對土地資源要求低、技術含量較高的經濟作物, 讓寶貴的土地資源和水資源發揮最大的經濟效益。到上世紀80 年代后期, 以色列農產品的自給率達95% , 蔬菜、水果、花卉等經濟作物不但自給有余, 而且大量出口。

      2　以色列的水資源及農業宏觀調控政策
以色列對農業經濟的管理非常科學、嚴密。國家除對影響農業發展的科研、科技開發、基礎設施建設等十分重視外, 對農業經濟的管理也非常科學、嚴密, 并實現了法律化、規范化。先后頒布了水法、水井控制法、量水法等法律, 境內的所有水資源歸全民所有, 管理、分配、使用和處理均納入國家計劃; 全國水費實行統一價格(0.15 美元/m3) , 定量用水, 超額加價, 而且在翌年將超額用水扣回來。這些法規, 對節約用水、開發干旱地區、推動國民經濟的發展起到了非常重要的作用。根據自然條件和資源狀況, 實施不同的農業經濟政策: 北部地區降水豐富, 土地肥沃,實行多元農業經濟, 種植糧食、水果、蔬菜、花卉等,并給予一定的補充灌溉; 中部的半干旱地區主要種植小麥等經濟價值較低的糧食作物, 水源供應依靠冬季降水, 政府只給予一定的政策和資金扶持; 而南部的荒漠地區利用沙質土地滲漏性強、通氣良好的條件, 建立溫室, 使用計算機控制的滴灌, 并開發利用咸水, 種植高效經濟作物, 特別是利用較溫暖的冬季生產水果、蔬菜、花卉出口歐洲, 賺取外匯。以色列的農業為商品化農業, 其產品針對市場需求, 及時調整產業結構。以色列根據本國農業發展狀況及國際農副產品市場變化等及時制訂靈活、恰當的農業經濟發展戰略和政策措施。以色列農業的四次革命就是一個很好的例證。第一次革命——實現自給自足。建國初期, 政府的經濟發展計劃以農業為主, 種植計劃以糧棉為主。上世紀70 年代后, 開始了第二次革命——轉向出口。根據本國耕地少、水源缺不適于長期發展糧食作物, 但地中海氣候有利于果蔬作物生長的特點, 在對國際農副產品市場深入調研后, 及時改變了糧食自給的計劃, 壓縮糧食作物, 大力發展可供出口的水果、蔬菜、棉花和花卉等高值作物, 使農業收入成倍增長, 并獲得大量外匯, 然后用少許外匯進口糧食, 解決吃飯問題。第三次革命——占據世界市場的領導地位。在灌溉、溫室栽培、種植、養殖、育種等領域, 以色列開發和生產的各種技術和設備滿足了世界許多國家的需要, 已在世界市場占據了一定的地位。現在又開始了第四次革命——根據市場機制來制訂生產計劃, 其目的是將這個既缺水、又缺耕地的沙漠國家變成一個年出口10 億美元新鮮食品和加工食品的國家。
      當然以色列農業的發展, 很大程度上是建立在對科研和開發的高投入上。以色列每年用于農業科研開發方面的投資高達8 000 萬美元, 70%～ 75%的農業研究課題由農業部的農業研究組織負責。據統計, 以色列農業總投資每年增加5.2% , 這種科研開發的高投入, 帶來了生產上的高收益。

      3　學習和借鑒以色列的經驗發展我國旱區節水農業
      3.1　實現水資源的統一管理, 增強節水意識我國北方也屬嚴重缺水地區, 但對有限水資源缺少嚴格統一管理的法規和體制。近年來所發生的黃河斷流加劇雖有降水偏小的原因, 但缺乏統一管理與未能實行合理利用是主要原因之一。另外, 節水觀念差, 農田灌溉浪費嚴重, 水價不合理, 也是造成我國北方水資源緊張不可忽視的因素。因此, 加強水資源的統一管理是當務之急。在加強管理的同時, 增強全民的節水意識, 實現節水技術現代化, 這既是以色列以及若干發達國家的寶貴經驗, 也將是全球缺水地區必走之路。
      3.2　提高輸水系數
以色列在節水、高效用水中實現輸水管道化, 輸水系數達95% , 而我國目前渠道輸水系數僅為30%～ 50%。因此, 為解決我國北方水資源短缺, 發展節水農業, 在技術選擇上應將發展管道輸水和采用有效的渠道防滲技術放在首位, 這是農業節水的基礎工作, 應作為基礎設施建設對待。通過努力, 將輸水系數提高到60% , 這將從總體上緩解我國北方地區水資源緊張的局面。
      3.3　因地制宜地選擇灌溉方法
以色列以滴灌為主, 這是其具體國情決定的。我國地域廣闊、情況復雜, 在灌溉方法上不可能采用統一模式。在我國目前條件下宜在干旱、半干旱地區將滴灌與雨水集流技術結合推廣, 以少量補充供水取得顯著增產效果; 在高值經濟作物或溫室栽培條件下應用滴灌, 以高投入取得高效益。我國西北地區的雨水集流高效利用工作成效曾引起國內外的關注,但還是比較零散, 應將其繼續系統化、實用化、規模化。另外, 除引進和仿制以色列等國的滴灌設備和應用已有技術外, 應重視創新, 組織優勢科技力量, 集中研制適合于我國國情的滴灌設備。我國北方大部分地區和農田在未來較長一段時期里, 還應以推行改進的地面灌溉技術如小畦灌、隔行灌、波涌灌溉等和噴灌技術為主。
      3.4　加強廢水的處理和利用
我國目前約有1/3 以上工業廢水和9/10 以上的生活污水未經處理就排入河湖, 水污染嚴重, 加劇了可利用水資源的短缺。以色列將工業廢水、城市污水和微咸水用于農業灌溉的成功經驗, 應作為21 世紀我國農業進一步節水的主要措施。隨著工業發展和人口增長, 我國農業用水比例勢必逐步降低, 故應加快研究廢水處理技術和大量用于農業的可行性問題。
      3.5　重視節水作物和品種的引進、選育, 建立節水型農業結構
針對具體的環境條件, 轉變思維, 引進和篩選一些適應環境的抗逆品種, 尤其是價值高、水分利用效率高的生物資源及品種, 建立節水型種植結構, 這是提高水分效益和效率的生物學基礎, 應得到優先重視和加強。
      3.6　強化政府投入, 鼓勵研究開發
重視研究與開發, 科研與生產實際密切結合, 政策措施與市場機制并舉, 這是以色列農業發展機制。目前我國應強化政府投入, 不斷改善旱區環境, 降低開發風險, 通過項目傾斜和改善生活、研究、待遇條件, 鼓勵科技人員獻身于旱區資源與環境研究和開發事業, 解決農業生產中的基礎問題和技術瓶頸, 繼承和改造傳統農業, 發展知識密集型的現代農業。
王淑英(甘肅省農業科學院科研管理處）