郭麗英,陳印軍,羅其友,陳京香
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京 100081)
為深入了解美國農(nóng)業(yè)資源管理政策、農(nóng)情監(jiān)測的遙感方法,以及先進(jìn)的農(nóng)業(yè)推廣技術(shù),中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃學(xué)會代表團(tuán)赴美開展了中美農(nóng)業(yè)信息資源管理研討和考察。在美國期間,代表團(tuán)訪問了美國喬治梅森大學(xué)空間信息科學(xué)與系統(tǒng)中心、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)統(tǒng)計局、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局、國際食品政策研究所(IFPRI),先后考察了美國馬里蘭州城郊觀光水果蔬菜農(nóng)場、伊利諾斯州玉米帶種植農(nóng)場、加利福尼亞州現(xiàn)代有機農(nóng)業(yè)園區(qū),以及南加州干旱區(qū)水資源利用與山地水土保持技術(shù)??疾靾F(tuán)成員與美方相關(guān)專家就美國農(nóng)業(yè)政策措施、農(nóng)作物種植面積估測、農(nóng)作物長勢監(jiān)測及農(nóng)作物旱情和灌溉的遙感監(jiān)測技術(shù)、農(nóng)業(yè)布局、循環(huán)農(nóng)業(yè)、田間管理措施、水土保持等方面展開廣泛的學(xué)術(shù)研討和交流。
美國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計局 (The National Agricultural Statistics Service,簡稱NASS)成立于1862年,隸屬于農(nóng)業(yè)部 (USDA)。其主要任務(wù)是提供及時、準(zhǔn)確和有用的美國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù),每年進(jìn)行上百項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、耕地、水資源、能源和環(huán)境管理,以及農(nóng)戶人口特征方面的調(diào)查活動,每5年進(jìn)行一次農(nóng)業(yè)普查工作[1]。美國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計局建立有包括遙感實時監(jiān)測、農(nóng)民報告與調(diào)查員現(xiàn)場調(diào)查相結(jié)合的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計體系,并開展農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測,實施實時監(jiān)測農(nóng)作物布局、作物長勢及土壤水分等農(nóng)情信息,對作物生長做到及時監(jiān)測和預(yù)測。為驗證遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,美國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計局還通過農(nóng)民報告及在全國各地設(shè)有農(nóng)業(yè)調(diào)查員,采集各個農(nóng)場的相關(guān)信息,并通過網(wǎng)絡(luò)上傳給農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計局。遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)與農(nóng)民報告及調(diào)查數(shù)據(jù)相互驗證,以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[2,3]。美國農(nóng)業(yè)部形成了龐大、完整、健全、及時、準(zhǔn)確的信息系統(tǒng),建立了手段先進(jìn)和四通八達(dá)的全球電子信息網(wǎng)絡(luò)。在美國,從農(nóng)場到市場、從農(nóng)村到聯(lián)邦信息處理中心已普遍使用了衛(wèi)星定位系統(tǒng),通過多種渠道實現(xiàn)信息資源共享,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)籌管理提供及時有效的信息,并為防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。
美國政府有多種形式的農(nóng)業(yè)補貼政策,以保障糧食經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、耕地的可持續(xù)利用、農(nóng)產(chǎn)品價格的穩(wěn)定和保護(hù)農(nóng)民生產(chǎn)的積極性。美國的耕地保護(hù)措施補貼計劃是一個集調(diào)控糧食產(chǎn)量與保護(hù)土地資源為一體的保護(hù)計劃,鼓勵農(nóng)民短期或長期休耕一部分土地。短期休耕是為了控制產(chǎn)量,解決農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過剩的問題;長期休耕主要是為了保持水土資源、耕地的可持續(xù)利用[4]。此外,為支持糧食生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)發(fā)展,美國通過由專門組織機構(gòu)對土地、水利、道路、電力等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測、核算,并提供相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)補貼。美國政府還通過糧食補貼來維系一個廉價的糧食生產(chǎn)體系,既保障了數(shù)量充足、價格合理的健康糧食食品,同時也解決了中小家庭農(nóng)場的生存問題[5,6]。除上述措施以外,美國政府也十分重視農(nóng)業(yè)災(zāi)害補貼,通過特別災(zāi)害援助計劃,對因遭受自然災(zāi)害而造成的損失進(jìn)行補貼,以幫助受災(zāi)對象穩(wěn)定收入及恢復(fù)生產(chǎn)。
美國建立了由聯(lián)邦、州、縣多層次人員組成的農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)部、州縣、院校和企業(yè)、協(xié)會作為不同主體,在美國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系中發(fā)揮著不同的作用。美國聯(lián)邦政府農(nóng)業(yè)部所屬的國家食品與農(nóng)業(yè)研究院 (NIFA)是負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的職能部門,主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)研究、教育和農(nóng)業(yè)推廣,為州縣提供項目和資金支持,與相關(guān)院校開展合作。推廣內(nèi)容從農(nóng)業(yè)、動物、生物技術(shù)、基因、環(huán)境、種植技術(shù)及食物營養(yǎng)等方面,并利用多種傳播技術(shù)手段進(jìn)行相關(guān)項目的教育培訓(xùn)和技術(shù)推廣[7-9]。美國的技術(shù)推廣從體系的設(shè)計到實際管理和運作,都充分體現(xiàn)出公益性原則,既保證了農(nóng)業(yè)推廣工作的科學(xué)性和公正性,又使得新技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化率始終保持較高水平。圍繞不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,從政府、院校到企業(yè),各個層次、各個主體都建有自己的網(wǎng)站,而且大多是無償服務(wù),因此,美國農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)信息的獲取非常便利。
美國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的地域特點明顯,主要按自然及經(jīng)濟(jì)條件的差異進(jìn)行農(nóng)業(yè)區(qū)域布局,實施分區(qū)分帶種植管理。美國的農(nóng)業(yè)經(jīng)過長期演進(jìn),已經(jīng)形成玉米帶、棉花帶、畜牧帶等各具特色的農(nóng)業(yè)帶。美國有37個州從事蔬菜生產(chǎn),但主要集中在中南、西南、東南的亞熱帶地區(qū)[10]。美國玉米和小麥生產(chǎn)集中于中南平原,大豆生產(chǎn)集中于中西部,棉花生產(chǎn)集中于南部,柑橘生產(chǎn)集中于東南部的佛羅里達(dá)州和西南部的加利福尼亞州與亞利桑那州,基本上均呈帶狀集中布局。這種依據(jù)自然地理特征,在一些最能發(fā)揮自然資源和社會經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的地區(qū)強化農(nóng)業(yè)區(qū)域布局的農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式,使得美國農(nóng)業(yè)能夠在各個區(qū)域充分發(fā)揮其各自的比較優(yōu)勢,而且大面積的專業(yè)化、規(guī)?;a(chǎn),有利于信息化、機械化的推廣,從而降低了生產(chǎn)成本和風(fēng)險,形成較大的市場規(guī)模,大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和競爭力。
在美國中部伊利諾斯州考察的一家農(nóng)場,土地經(jīng)營面積1 213hm2,其中近一半的土地為租賃土地,以種植玉米、大豆為主。農(nóng)場實施機械化管理,玉米收獲只需兩人分別操作收獲機和運輸機就可完成,從玉米收割、脫粒、秸稈還田、運輸至烘干貯藏全程運用大型機械。伊利諾伊州多為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),作物種植結(jié)構(gòu)比較簡單,95%以上為玉米和大豆[11]。較為簡單的作物種植模式,使得田間作業(yè)相對集中,降低了生產(chǎn)成本,特別是農(nóng)業(yè)機械化使勞動力投入相對較低,技術(shù)模式、管理技術(shù)簡化,便于推廣,易于掌握。
美國是全球水資源較為豐富的國家之一,但仍高度重視水資源的節(jié)約和保護(hù)。美國的灌溉面積占總耕地的12.5%,灌溉面積中43%采用地面灌溉、50%采用噴灌、6%采用滴灌。從節(jié)水效率上來看,噴灌比地面灌可節(jié)水20% ~30%、滴灌可節(jié)水30% ~50%[12-13]。美國中部由于水土資源比較豐富,勞動力成本高,農(nóng)業(yè)機械化程度高,灌溉大都采用大面積中軸式移動噴灌方式,以節(jié)省勞動力、提高勞動生產(chǎn)率。而美國西南部的加利福尼亞州屬于干旱少雨、蒸發(fā)量大的區(qū)域,為節(jié)約水源及減少灌溉引起的無效蒸發(fā)量,園藝作物主要采用膜下滴灌。
在加州沿途公路兩側(cè)隨處可看到為防止水土流失而建造的條形格,并配有灌溉設(shè)施。據(jù)加州一位農(nóng)場主介紹,由于大部分土地以坡地為主,土壤保墑能力較差,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,首先要考慮的是如何防止水土流失和實現(xiàn)土地的可持續(xù)利用。在加州圣迭戈縣考察的一家農(nóng)場,土地經(jīng)營面積約243hm2,平地種植南瓜、洋蔥等園藝作物為主,平緩坡地以種植柑橘為主,坡地多種植鱷梨,這種立體種植模式,以保證水資源的有效利用。種植園藝作物為了節(jié)水、保墑主要利用膜下塑管滲灌技術(shù),實施黑色薄膜覆蓋,膜下鋪廉價塑料軟管實施滲灌,使用期為一個生長季節(jié)。膜下灌溉軟管由軟塑料制成,成本低,生長季過后可回收處理,避免污染農(nóng)田。膜下滴灌技術(shù)以提高田間灌水效率和節(jié)水效益,便于在干旱缺水的農(nóng)業(yè)區(qū)推廣應(yīng)用。
水肥藥一體化是將灌溉與施肥用藥有機結(jié)合的一項灌溉技術(shù),把肥料和農(nóng)藥按照作物需要量溶解在灌溉水中,由灌溉管道帶到田間每一株作物上,并且精確控制灌水量、施肥量、用藥量、灌溉次數(shù)和施肥用藥時間,根系在吸收水分的同時也吸收養(yǎng)分和農(nóng)藥。水肥藥一體化技術(shù)的應(yīng)用是解決農(nóng)業(yè)缺水、肥藥利用率低的根本性措施[14-15]。
在馬里蘭州參觀的一家城郊家庭農(nóng)場,經(jīng)營土地面積約93hm2,以種植果樹 (蘋果、黑梅、藍(lán)梅)為主。農(nóng)場果品主要供游客采摘,并在農(nóng)場內(nèi)建有農(nóng)產(chǎn)品超市,方便周邊居民采購。農(nóng)場對果樹及蔬菜實施水肥藥一體化灌溉技術(shù),即在實施管道化灌溉的基礎(chǔ)上,將需要的微肥、農(nóng)藥和抗菌劑進(jìn)行合理配比,通過灌溉管道與灌溉水一同輸送到每株作物。同時,根據(jù)不同果樹、蔬菜的需肥特點、土壤特性、養(yǎng)分含量狀況以及作物不同生長期的需水、需肥規(guī)律進(jìn)行設(shè)計,將水分、養(yǎng)分定時定量、按比例直接提供給作物。水肥藥一體化技術(shù)具有“三節(jié)”(節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥)、“三省”(省工、省力、省心)和“三增”(增產(chǎn)、增收、增效)的良好效果。同時,有利于保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,由于嚴(yán)格控制灌溉用水量和肥藥施用量,可避免過量施肥藥帶來的土壤板結(jié)退化與土壤污染等問題,以及肥藥淋洗到地下深層所造成的地下水污染問題。水肥藥一體化作為一項綜合技術(shù),涉及灌溉、土壤、作物及病蟲害等多個方面,是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)手段。
20世紀(jì)90年代以后,美國的勞動力短缺問題逐漸凸顯出來,嚴(yán)重制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2006年的一項調(diào)查顯示,美國有97.4%的企業(yè)自認(rèn)為存在不同程度的技術(shù)工人短缺問題。據(jù)預(yù)計,到2030年美國技術(shù)工人的短缺數(shù)量將達(dá)到350萬。適齡人口的減少、經(jīng)濟(jì)波動、教育缺陷以及培訓(xùn)不足等都是造成美國勞動力短缺的主要因素[16]。近些年來,隨著黑人、墨西哥移民數(shù)的減少及其邊境執(zhí)法的加強,勞動力短缺問題愈加嚴(yán)重。勞動力短缺問題已經(jīng)成為許多美國種植業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。在參觀一家馬里蘭州城郊家庭農(nóng)場和加州圣迭戈縣農(nóng)場時,都發(fā)現(xiàn)一些農(nóng)場主因生產(chǎn)成本的提高雇不起昂貴的勞動力,而不能正常采摘果實的現(xiàn)象。
在我國,隨著快速城鎮(zhèn)化發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,大量農(nóng)村青壯勞動力流向城鎮(zhèn)和從事非農(nóng)產(chǎn)業(yè),農(nóng)村勞動密集型的園藝產(chǎn)業(yè)也將面臨勞動力短缺和成本過高的問題。因此,以大宗作物種植、大規(guī)模園藝生產(chǎn)為主的產(chǎn)業(yè)類型,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)營專業(yè)化、生產(chǎn)機械化、服務(wù)社會化,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)適應(yīng)人口就業(yè)與社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要方向。中國是一個農(nóng)業(yè)大國,新時期大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),客觀上要求農(nóng)業(yè)科技化、信息化的快速發(fā)展和普及。當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)與社會化服務(wù)的總體水平不高,與國外相對完備的先進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)資源與利用信息共享相比還有相當(dāng)大的差距。從比較優(yōu)勢與市場需求的角度,加快中國農(nóng)業(yè)區(qū)域布局優(yōu)化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)優(yōu)勢區(qū)、產(chǎn)業(yè)帶的形成,必須依靠包括衛(wèi)星遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、空間分析技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐。建立和完善中國農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng),及時準(zhǔn)確地預(yù)測和監(jiān)測農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,既是規(guī)避農(nóng)業(yè)自然風(fēng)險與市場風(fēng)險,增強農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的現(xiàn)實要求,也是提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要。
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