一餐一食皆科技

邸皓

內(nèi)蒙古呼倫貝爾市，交錯種植的小麥和油菜形成太極圖案。中國農(nóng)業(yè)的未來也需要傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)文化和新興科技成果的融合。

這些鮮食玉米新品種不僅在色彩外觀上多樣，技術人員在培育時也著重提升了味道、口感和營養(yǎng)成份等食客關注的品質。

“這座‘番茄工廠完全是引入荷蘭的技術?！崩紫布t博士一邊拉開連棟玻璃溫室的大門一邊對我說，溫室內(nèi)種植的第一季番茄已經(jīng)采收完畢，兩位工作人員正在整理生產(chǎn)器材，另有兩位在收集番茄莖蔓準備制作有機肥。雷喜紅畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學，現(xiàn)在作為高級農(nóng)藝師在北京市農(nóng)業(yè)技術推廣站工廠化生產(chǎn)技術科工作。從2011年開始，北京市農(nóng)業(yè)技術推廣站開始與瓦格寧根大學等荷蘭機構合作，引進工廠化生產(chǎn)技術;在北京小湯山特菜基地內(nèi)新建成的這棟“番茄工廠”就是合作成果之一。

“設施農(nóng)業(yè)最大的優(yōu)勢是擺脫了自然因素的限制：冬天室外低溫時也能種植綠色蔬菜，蒸發(fā)失水比露天環(huán)境要小，作物受病蟲侵害的可能性也降低了……當然這些我們的冬暖式大棚也能做到。”在雷喜紅看來，荷蘭農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的先進性，更多地體現(xiàn)在對作物生長環(huán)境的精準控制和智能化、自動化的管理?！澳霉喔群褪┓逝e例子吧，”雷喜紅從栽培用的巖棉基質中拔出一支灌溉用的滴管給我看，“在工廠里水肥一體化完成，作物所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素事先配制好獨立的營養(yǎng)液;計算機會根據(jù)番茄的生長階段和當日光照情況等信息自動控制灌溉水量和營養(yǎng)液配比;即便過量的灌溉水也會被回收、消毒再利用。”

規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)作為未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種方向，在產(chǎn)量和資源利用率方面有著巨大優(yōu)勢，但同時也需要較高的前期投入;番茄工廠兩萬平方米的廠房和設備價值就高達3000萬元。“目前在北京推廣了十萬平方米，主要合作伙伴都是一些農(nóng)業(yè)集團企業(yè)，”雷喜紅說，“目前北京農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中工廠化所占比例（按面積）也只有1%左右，放眼全國就更少了?！?p>

作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標志之一，機械化、自動化生產(chǎn)在中國農(nóng)業(yè)中的應用比例越來越高;一方面提升了生產(chǎn)效率，另一方面也降低了對勞動力的需求。右圖為使用全自動機械進行灌溉的土豆田。

科技推廣應用并不總意味著需要從業(yè)者高額的資金投入，“比如作物新品種的試種，農(nóng)民一般只需要拿部分耕地來做嘗試，此外幾乎不需要其他投入?！?農(nóng)藝師裴志超是雷喜紅在作物科的同事，他從2014年開始在北京周邊推廣鮮食玉米，即一般人們所說的甜玉米和糯玉米。

“鮮食玉米味道甜，口感好，更像是零食小吃， 很受消費者歡迎?！迸嶂境f。因為直供市場銷路好，越來越多城市周邊的農(nóng)戶選擇種植鮮食玉米?！敖鼛啄瓯本┑貐^(qū)玉米總體種植面積在下降，但鮮食玉米的種植面積卻一直在攀升?！?/p>

“品種也在不斷改進?！迸嶂境艘恍《挝唇?jīng)烹飪的玉米遞給我品嘗，金黃色的玉米籽粒鮮嫩多汁，味道格外甘甜，還帶著玉米特有的清香?！皫啄昵笆袌錾系奶鹩衩缀橇窟€在10%上下，現(xiàn)在的超甜類型含糖量已經(jīng)超過20%，可以像水果一樣生吃;而結合了甜玉米和糯玉米兩者優(yōu)點的甜糯玉米品種也被開發(fā)出來;此外現(xiàn)在育種時也關注營養(yǎng)成份的提升，還會在籽粒顏色和美觀性上做文章，”裴志超也拈了幾粒玉米放進嘴里，“總之是以消費者的需求為準。”

目前北京種植的鮮食玉米品種主要是本地和周邊地區(qū)的育種公司在開發(fā)，推廣站雖然也參加一些育種研發(fā)，但主要負責優(yōu)質品種的篩選和推廣?！拔覀冝r(nóng)技推廣站的角色像是一個連接點吧?！闭勂鹱约旱墓ぷ鳎嶂境缡钦f，“好的農(nóng)業(yè)科技成果——比如優(yōu)秀的鮮食玉米品種，經(jīng)由我們的推廣介紹，農(nóng)戶們可以把它用到生產(chǎn)中，從而使自己的農(nóng)產(chǎn)品更有市場競爭力，也就能獲得更好的經(jīng)濟效益?！?/p>

“講到農(nóng)業(yè)科技的研發(fā)，中國現(xiàn)在可以說是走在世界先進行列的。”梅旭榮是中國農(nóng)業(yè)科學院科技局局長，他如此的自信有其依據(jù)：2016年，僅中國農(nóng)業(yè)科學院新啟動的各級各類科研項目就達1800余項，獲得專利授權則有1400多項;而2014年國家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟成立，成員單位達近300家，其中既包括了中國農(nóng)科院等農(nóng)業(yè)部直屬院所，也有省、地級農(nóng)業(yè)科學院、涉農(nóng)類研究所，還有數(shù)十所農(nóng)業(yè)大學以及數(shù)家大型國有農(nóng)業(yè)企業(yè)。

“中國農(nóng)業(yè)最廣為人知的成績當屬水稻育種和栽培技術——我們4億多畝水稻的單產(chǎn)比世界平均水平高65%?！泵沸駱s說，“這很大程度上得益于科技支持，全國各地各級農(nóng)業(yè)科研單位做水稻育種的研究組有600多個，推動了我國水稻產(chǎn)量的三次飛躍?！碧岬诫s交水稻的成就大部分中國人已經(jīng)耳熟能詳，而我國在水稻（及其他作物）育種領域早已引入了分子生物學的技術方法——研究人員在選育品種時所查驗的不再僅僅是作物的性狀，而會進一步向微觀尺度去追溯檢驗決定這些性狀的基因，也會去探求這些基因是如何發(fā)揮作用控制相應性狀表達的。

“比如水稻的產(chǎn)量和分蘗（水稻、小麥等禾本科作物在地面以下或近地面處所發(fā)生的分枝）有直接關系，而這又受植物激素的影響;2014年萬建民院士的團隊就針對水稻中獨腳金內(nèi)酯這種植物激素開展研究，闡釋了它的功能是如何受特定基因影響，從而控制分蘗的;這對分子育種具有重要意義?！碑攦?yōu)異性狀基因被明確，直接選擇這些基因成為可能，育種的針對性就會更強，育種效率也會得到了大幅度提高?！耙酝覀兏鶕?jù)一種優(yōu)質性狀來選育，相當于只是大概知道決定它的基因有可能在哪座城市里，現(xiàn)在利用分子生物學的方法，我們連它的地址和門牌號都拿到手了，再去找它來利用就方便多了?！备鶕?jù)農(nóng)科院作物科學研究所分子育種國家工程實驗室的預期，進一步完善的分子育種技術體系能使育種效率提高幾十倍。

“同樣領先世界的還有我國在禽流感防控方面的工作?！痹诮榻B農(nóng)科院哈爾濱獸醫(yī)研究所的國家禽流感參考實驗室時，梅旭榮贊賞有加。2004年H5N1型禽流感疫情爆發(fā)，有賴于實驗室研發(fā)并迅速投入生產(chǎn)的H5亞型禽流感滅活疫苗，我國大量養(yǎng)殖戶不必像一些國外同行那樣忍痛將家禽撲殺，由此避免的經(jīng)濟損失達數(shù)百億元。“經(jīng)濟效益只是一方面，公共衛(wèi)生和糧食安全也由此得到了保證?！泵沸駱s評價說。

實驗室研制疫苗時采用的方法也體現(xiàn)了我國在此領域的先進水平，由于禽流感病毒致病性強，如果直接基于流行病毒制備疫苗，可能由于滅活不徹底，使疫苗本身仍有致病風險;且抗原含量低、抗原針對性差，對病毒的防護能力沒有保證;而在實驗室主任陳化蘭的主持下，研究人員在國際上首次使用了流感病毒的反向遺傳操作技術，在制備疫苗時保留病毒的表面基因，而對其毒力相關位點進行修飾減弱——這樣生產(chǎn)的新型疫苗只是與病毒“容貌相似”而不具有其致病性，防護能力也有了保證。

“我國的農(nóng)業(yè)科學技術研究，更多地是針對我國農(nóng)業(yè)自身的特點?！泵沸駱s坦承這些特點帶來的既有優(yōu)勢也有挑戰(zhàn)，“比如現(xiàn)階段的一大問題就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的高資源消耗，以及過量的化肥、農(nóng)藥使用所帶來的環(huán)境污染?！?/p>

在山東省內(nèi)的中國科學院禹城綜合試驗站，張潤志鉆進小麥田去查看鑲嵌種植在其間的幾畦黑麥草、苜蓿和魯梅克斯。翻開黑麥草的葉片，只見上面爬了不少蚜蟲;張潤志看到眼里非但不著急，反倒顯得比較滿意?！胺N植這些牧草的主要目的是為了保護小麥不受蚜蟲侵害，我們管這種方法叫保護性嵌作。”張潤志是昆蟲學博士、中國科學院動物研究所研究員，他的團隊與禹城站合作開展相關研究已經(jīng)5、6年了。

“保護性嵌作的原理并不是李代桃僵，而是拋磚引玉?！睆垵欀窘忉屨f，嵌種牧草并不是將可能攝食小麥的蚜蟲引來轉而吃它——實際上牧草蚜蟲和小麥蚜蟲是不同的種類，牧草蚜蟲食性專一，不會攝食小麥，但它們作為拋出的“磚”，可以引來“玉”——蚜蟲的天敵瓢蟲。張潤志很容易就找到一只瓢蟲，它正在蚜蟲群里大塊朵頤。選擇黑麥草和魯梅克斯進行嵌種，是因為這兩種牧草較早成熟，蚜蟲也較早在其上出現(xiàn);這樣在小麥蚜蟲大量出現(xiàn)前，龐大的瓢蟲“護衛(wèi)隊”就以牧草蚜蟲為食成長起來。“等小麥蚜蟲出現(xiàn)了，牧草就收割了去喂牲畜，損失也不會太大?！睆垵欀菊f，而瓢蟲大軍并不像牧草蚜蟲那樣挑剔食物，屆時它們就會轉而撲向剛剛孵化的小麥蚜蟲，將其掃蕩殆盡。

禽流感不僅威脅畜牧產(chǎn)業(yè)，更關乎公眾衛(wèi)生;如何有效防控是全世界都面對的挑戰(zhàn)。我國在禽流感疫苗的研發(fā)領域走在世界前列，而流感監(jiān)測則是科學應對疫情的基礎。

“一畝地中大約2%的面積用來嵌種，就可以基本杜絕小麥蟲害，也就不必為此使用農(nóng)藥了?！睆垵欀菊f，他們已經(jīng)確定了最佳的牧草品種和嵌種面積比例;這也得益于之前對瓢蟲、蚜蟲生活史及食性的研究，以及禹城站對8種牧草的長期研究。禹城站站長歐陽竹研究員說：“一些價格昂貴的科技產(chǎn)品普通農(nóng)戶承擔不起，我們借助自然生態(tài)系統(tǒng)本身的力量，是最安全、廉價的方法。”

禹城北丘農(nóng)場紅磚灰瓦的屋舍和比鄰的農(nóng)戶幾無二至，很難想到歐陽竹和禹城站的工作人員正在這里進行最新的農(nóng)業(yè)技術探索。

北丘農(nóng)場場長王春晶正準備給農(nóng)場中豢養(yǎng)的動物開飯：他打開一個水缸大小，白色塑料膜包裹的飼料垛子，將青黃色的飼料倒入羊圈的飼料槽中。這種飼料由農(nóng)場自產(chǎn)的青貯玉米制成，“每畝能種到一萬棵！”王春晶介紹說，“采收也方便，我們用青貯打包機一次性完成?！闭糜衩椎乃?、稈、葉全部被機器收割、打碎，添加微生物菌劑后打包;外面的包裹構成厭氧環(huán)境，以利于菌劑中微生物進行發(fā)酵工作，經(jīng)過發(fā)酵且含有益生菌群的飼料更利于牲畜的健康。

雞鵝食用的精飼料則是農(nóng)場中收獲籽粒的玉米，喂食時也要添加益生菌。不僅食物中，畜禽圈舍的建材中也添加了益生微生物，此外還有自動噴霧系統(tǒng)定時噴灑菌劑?！俺浞掷梦⑸锶郝涞淖匀徽{節(jié)作用，動物的生活環(huán)境由內(nèi)到外都很健康，因此動物也不會生病，也就杜絕了外源抗生素等藥物的使用?！蓖醮壕дf。

玻璃溫室中使用水培法種植的蔬菜。設施農(nóng)業(yè)技術降低了自然條件對生產(chǎn)的影響，特別是為反季節(jié)作物的生產(chǎn)提供了可能，也更利于提高資源利用率;但需要較高的前期投入。

另一面，北丘農(nóng)場生產(chǎn)主管張立濤收集了雞舍中的糞便準備制作有機肥?！岸逊食耸褂靡欢ū壤男笄菁S便，還要加入一定量打碎的秸稈，并添加了微生物劑進行發(fā)酵?！蓖ㄟ^微生物菌群的作用，不僅肥料中的營養(yǎng)物質轉化為更利于作物吸收的形式，也有助于改善土壤環(huán)境，大大降低了作物受病害的情況?！凹词棺钊菀咨『Φ木虏耍谖覀冋旧弦彩遣挥么蛩幍??！?/p>

經(jīng)過幾年的試驗，張立濤等研究人員已經(jīng)摸索出了堆肥的最佳比例和制備程序，“美中不足就是還需要一些技術性操作，對于未經(jīng)培訓的工作人員稍嫌復雜?！边@一小小的缺憾也將很快被彌補，禹城站為生物有機堆肥研發(fā)的全自動堆肥機已經(jīng)通過試用測試，很快就可以聯(lián)系廠家實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。“這樣對于三、五口人的普通農(nóng)戶家庭都可以很方便地使用，甚至可以通過手機查看、控制堆肥情況?！?/p>

北丘農(nóng)場中畜禽的數(shù)量也是經(jīng)過精細計算的，由其糞便制作的有機肥足以支撐農(nóng)場耕種的大田作物和三座大棚的蔬菜水果所需，大田作物的一部分又成為了畜禽的飼料;無論是種植產(chǎn)生的秸稈還是畜禽糞便，都重新進入了生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)之中，既不會多余浪費且因此造成環(huán)境污染，也不必大量引入外源性的化肥和成品飼料?！把h(huán)是生態(tài)系統(tǒng)基本的運作方式，而生態(tài)農(nóng)業(yè)就是要遵循自然規(guī)律?！睔W陽竹說，“我們讓動物、植物、微生物各盡其能，充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)整體的協(xié)同作用;這就是我們的理念。”

盡管農(nóng)場出產(chǎn)的肉蛋蔬果等產(chǎn)品味道口感都屬上乘，又是以生態(tài)環(huán)保的方式生產(chǎn)，歐陽竹卻不愿意給它們貼上“高端農(nóng)產(chǎn)品”的標簽;在他看來如此高品質的農(nóng)產(chǎn)品應當是每個人都能吃到的，也許在不久的將來這也是可以實現(xiàn)的，“技術成熟后操作也會簡化，普及推廣后普通農(nóng)戶的家庭農(nóng)場也可以生產(chǎn)出這樣的產(chǎn)品?！睔W陽竹對未來的展望，也令我也非常期待這些——“本色農(nóng)產(chǎn)品”——似乎是一個恰當?shù)拿Q。

作為一個人口大國，中國對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求是巨大的——讓超過十三億人不僅能吃飽，還要吃好，這無疑是一個挑戰(zhàn);礙于我國有限的耕地資源，應對這一挑戰(zhàn)更多要依靠科學技術的成果：無論是新品種的選育，還是生產(chǎn)技術的提升，或是對產(chǎn)業(yè)安全的保護;這其中有從國外引入先進技術的嘗試，更有眾多科研人員投身到自主研發(fā)中，還有讓技術成果切實應用于生產(chǎn)的示范推廣努力……而這些工作的結果，就體現(xiàn)在我們的一餐一食中。