水基金的水稻方法論

楊百會

如果這套方案被證明有效，很可能被世界銀行采納，以此指導(dǎo)具體貸款項(xiàng)目的操作。而水基金也將在走通中型流域之后，最終應(yīng)用在中國的大河流域

10月，浙江省淳安縣安陽鄉(xiāng)柏園村，一塊特殊的稻田迎來了豐收。

這塊稻田約30畝，與周圍幾百畝稻田看起來別無二致，但其生長過程卻大相徑庭。從今年4月開始，這塊稻田被賦予“環(huán)?？萍?人工智能”的生長路徑，承擔(dān)起治理千島湖流域面源污染的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。它的豐收，意味著今年2月啟動的千島湖水基金終于有了一個階段性成果。

水源保護(hù)從源頭做起

千島湖水基金采用慈善信托的形式，由萬向信托負(fù)責(zé)運(yùn)營，首期1000萬元資金來自阿里巴巴公益基金會和民生人壽保險(xiǎn)公益基金會，TNC（The Nature Conservancy，大自然保護(hù)協(xié)會）作為科學(xué)顧問，負(fù)責(zé)保護(hù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

此前，浙江和安徽兩省曾就千島湖流域和新安江上游流域水資源保護(hù)項(xiàng)目做了相關(guān)規(guī)劃，浙江省以此向世界銀行申請貸款。但對于治理面源污染，即農(nóng)業(yè)種植業(yè)造成的污染，世界銀行方面并無經(jīng)驗(yàn)，于是找到TNC，希望這個在國際上具有豐富水資源保護(hù)經(jīng)驗(yàn)的公益組織能找到治理面源污染的辦法。

TNC對于水源保護(hù)的思路是，在上游水源地進(jìn)行土地保護(hù)和改進(jìn)土地使用模式，比如保護(hù)森林、恢復(fù)森林、改善農(nóng)業(yè)管理實(shí)踐和實(shí)施河岸帶修復(fù)等生態(tài)治水措施，這樣能有效減少下游營養(yǎng)物質(zhì)和沉積物等非點(diǎn)源污染。

以此思路成立的“水基金”在國外已有過成功實(shí)踐，比如在厄瓜多爾的首都基多。TNC于2000年啟動基多水基金項(xiàng)目，將下游城市居民、自來水公司、政府等利益相關(guān)群體整合起來，對上游水源地進(jìn)行投資保護(hù)，確?；喃@得干凈的飲用水。

所以，水基金的運(yùn)作模式可以總結(jié)為“受益者付費(fèi)”—下游受益者環(huán)節(jié)通過捐贈和投資的形式參與上游水源地保護(hù)，為其提供可持續(xù)的資金和資源。

另外，從今年開始，千島湖成為杭州及周邊城市1000萬人的飲用水水源地，從這一層意義上來說，TNC的探索更具標(biāo)本意義—這一模式成功之后可為其他城市提供水源保護(hù)思路。

根據(jù)2016年TNC發(fā)布的《中國城市水藍(lán)圖》報(bào)告，11個大中型城市如果在水源集水區(qū)實(shí)施生態(tài)治水，相比單純的下游處理，成本上明顯降低。

在千島湖水基金啟動之前，水基金模式在中國已有先例。TNC在杭州余杭區(qū)的青山村成功實(shí)施了水源地保護(hù)項(xiàng)目，秉承水資源保護(hù)從源頭做起的思路，將當(dāng)?shù)亓值亓鬓D(zhuǎn)到“善水基金信托”之下，從而徹底消除了農(nóng)藥化肥的使用，使當(dāng)?shù)氐凝垑]水庫水質(zhì)從四類水提升到一類水標(biāo)準(zhǔn)。

“對于傳統(tǒng)種植業(yè)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的傳統(tǒng)是喜歡過量施用農(nóng)藥化肥，覺得這樣對產(chǎn)量比較好，但其實(shí)作物并不能完全吸收這些化肥，而一旦降雨，殘留的化肥會直接流入到水體當(dāng)中，形成過量的富營養(yǎng)物質(zhì)，之后順流進(jìn)入到湖體?！盩NC淡水項(xiàng)目科學(xué)人員說。

面對更大面積的千島湖流域，TNC科學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過研究，將其分為377個子流域，根據(jù)土地利用價(jià)值、地形地貌、氣候條件、種植方式等情況，考察總氮、總磷和泥沙三個指標(biāo)，從而篩選出合適的實(shí)驗(yàn)地—水稻田面積只占6%而污染貢獻(xiàn)量卻占到將近20%的千島湖支流上梧溪。上梧溪位于淳安縣安陽鄉(xiāng)，該鄉(xiāng)水稻田集中連片，易于操作，試驗(yàn)田遂落在此處。

“試驗(yàn)田的目的有兩個，一是減少污染物的產(chǎn)生，從而改善水質(zhì)；二是利用新型技術(shù)方案，在降低成本的前提下，保證水稻的產(chǎn)量?！痹摽茖W(xué)人員說。

對比實(shí)驗(yàn)

以減少化肥用量和有機(jī)肥替代為主要實(shí)驗(yàn)思路，柏園村的30畝水稻大致分為四部分：第一塊全部施用有機(jī)肥，第二塊傳統(tǒng)化肥削減與有機(jī)肥施用相結(jié)合，其余兩塊利用新型有機(jī)肥施用方案，另外還留出兩塊空地做生態(tài)島，以達(dá)到生態(tài)截污與生態(tài)保護(hù)的目的。

上述技術(shù)方案由一家智能無人機(jī)供應(yīng)商的農(nóng)業(yè)顧問團(tuán)隊(duì)制訂并實(shí)施，整個試驗(yàn)田框架則由TNC協(xié)調(diào)完成。

TNC的思路是，將水稻田分成不同塊的試驗(yàn)田，每個試驗(yàn)田采取不同的有機(jī)肥替代方式和不同的比例，最終看哪一種方式能夠達(dá)到效果最大化，或者說成本最低。

除了化肥實(shí)驗(yàn)，農(nóng)藥使用同樣與傳統(tǒng)人工噴灑方式不同，智能無人機(jī)供應(yīng)商負(fù)責(zé)30畝稻田的病蟲害防治工作。在收割現(xiàn)場，這款專門為農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)的無人機(jī)進(jìn)行了一次噴灑展示。其前方設(shè)計(jì)有視覺收集系統(tǒng)，相當(dāng)于機(jī)器人的“眼睛”，可以識別農(nóng)作物的行數(shù)和高度等指標(biāo)，以極為精準(zhǔn)的動作，按照之前設(shè)置好的參數(shù)，將“農(nóng)藥”噴灑在作物上。

這里用的“農(nóng)藥”為環(huán)境友好型的生物制劑，與傳統(tǒng)農(nóng)藥不同，不會對土壤產(chǎn)生污染。另外無人機(jī)還被用于噴施微量元素，通過葉面補(bǔ)充?！扒f稼不是氮磷鉀三個元素就行了，需要一二十種微量元素，如果某一種特別少的話，產(chǎn)量和品質(zhì)是上不來的?！彼驹囼?yàn)田的農(nóng)業(yè)專家說。

上述新型技術(shù)的應(yīng)用目的在于改良土壤，改良之后的土壤能夠保持水分和肥料，水土不流失就不會有污染。

該農(nóng)業(yè)專家算了一筆賬：從經(jīng)濟(jì)價(jià)值來講，生物制劑替代傳統(tǒng)農(nóng)藥之后，成本只有原來的一半，而有機(jī)肥用量只有傳統(tǒng)施用的60%，成本也只有傳統(tǒng)化肥的80%；而在人工成本上，無人機(jī)的工作效率為人工噴灑的60倍。在當(dāng)前人工成本高漲的形勢下，無人機(jī)的優(yōu)勢非常明顯。

水稻收割完成后，TNC將組織科學(xué)團(tuán)隊(duì)對試驗(yàn)田進(jìn)行四個指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，即面源污染減少量、土壤健康度、生產(chǎn)成本和稻米質(zhì)量及產(chǎn)量。面源污染測試指標(biāo)為氨氮、硝氮、總氮和總磷等，其中總氮和總磷也是土壤健康度的測試指標(biāo)。

TNC團(tuán)隊(duì)對此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果抱有足夠的信心，如果這套方案被證明有效，很可能被世界銀行采納，以此指導(dǎo)具體貸款項(xiàng)目的操作。屆時(shí)，整個千島湖流域的水稻田將利用這套“環(huán)?？萍?人工智能”的模式，為千島湖水源保護(hù)提供助力，而水基金也將在走通中型流域之后，最終應(yīng)用在中國的大河流域。