以色列农业科技到底强在哪里？
◆ 以色列农业科技已做到全部大数据化，几乎每家农业科技公司都有自己的数据库，农业活动的决策已逐渐由人执行转变为大数据技术执行
◆ 公司擅长对大量数据做数据分析，其大数据技术的处理器速度越来越快、运算越来越精准
◆ 农业科技公司正讨论将各家大数据库联合的可能性，以形成一个巨大型农业数据库
◆ 其科技发展之路值得学习借鉴
文/《瞭望》新闻周刊驻耶路撒冷记者刘学
以色列的节水农业和大数据科技举世闻名。农业科技如何因地制宜，大数据科技如何与农业“强强联合”，以色列的农业科技发展之路值得学习借鉴。
农业技术因缺水而发展起来
以色列地处干旱地带，南部大部分地区都是沙漠，十分缺水。通过高科技手段节约水资源，势在必行。在农业科技方面，以色列的滴灌技术、废水利用和海水淡化技术等取得巨大成就。
▲ 以色列现代农业：使用滴灌技术种植的蔬菜
▲ 以色列农业技术公司使用的传感器
灌溉技术。一位从事创新产业的工作人员指出，以色列农业灌溉技术经历了大水漫灌、沟灌、喷灌和滴灌等几个阶段。20世纪50年代，喷灌技术代替了长期使用的漫灌方式。60年代，以色列水利工程师首次提出滴水灌溉的设想，并研制出了实用的滴灌装置。现在，以色列超过80%的灌溉土地使用滴灌方法，使单位面积耕地的耗水量大幅下降，水的利用效率大大提高。
滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道（滴灌带）或滴头以水滴的形式，缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。相比于传统农业的漫灌方式，滴灌技术可节水35%～50%，水和肥的利用率高达90%。
以色列推广滴灌技术以后，耕地面积从16.5亿平方米增加到44亿平方米，全国农业用水总量30年来一直稳定在每年13亿立方米左右，农业产出却惊人地翻了5倍，当之无愧地跻身世界农业最发达国家之列。
目前，以色列每年都在推出新的滴灌技术与设备，并从滴灌技术中派生出埋藏式灌溉、喷洒式灌溉、散布式灌溉等，这些技术有的已经进入了包括中国在内的国际市场。
废水利用。以色列还引领了另一项水技术革命：废水循环利用。85%的污水经过高度净化可以农业再利用，以色列位列世界水资源循环利用第1位。
对于用污水浇灌作物，农民们起初确实感到不适应，而且还要计算如何保持作物和农田地下含水层（淡水的来源）不受毒素污染，工作量巨大。
直到上世纪70年代，特拉维夫展开实验：将废水泵入城市以南8英里的数座沙丘之中。沙子作为一种天然的过滤器，可以逐渐将水引入附近的含水层。结果成功了。待处理的水继续向南引流过滤，供农业使用。这个自然过程需持续六个月到一年左右，另一端过滤的水除了不能饮用，与淡水几无二致。
以色列建立了一系列的废水处理设施和水库基础设施，从污水处理、储存到运送再生水，几乎能够覆盖国内每个城市。
再生水改变了以色列的水面轮廓，与滴灌和特殊培育的抗旱种子的作用一样，全面处理的污水改变了农业景观。无论雨水丰沛还是稀少，以色列都能够养活自己，成为一个具有重要意义的农业出口国。今天，以色列农业使用的水源当中约一半是经过高度处理的废水。
海水淡化。当陆地淡水资源短缺时，人们把目光对准了海水。历经50年的研发，以色列海水淡化技术在安全性、经济性、稳定性等方面取得重大进展。
自1999年起，在政府大力鼓励下，以色列相关企业开始通过海水淡化彻底改变了国家缺水的状态。目前以色列大约70%的饮用水来自海水淡化。2020年计划整个以色列的海水淡化水源将完全替代水库水源，海水淡化将100%覆盖全国用水要求。
IDE公司作为以色列海水淡化领域的王牌企业，利用先进的热法和膜法技术，成为世界海水淡化领域的先驱和领导者。该企业在阿什科隆的工厂是世界第一个超大产水量海水反渗透淡化厂，每日产水量40万立方米，淡化水生产成本仅为0.53美元每吨。阿什科隆使用的海水淡化技术主要是RO反渗透技术，主要系统包括IDE专有的压力中心设计、三根管路取水、能量回收系统（ERS）和独特的脱硼系统。索莱克水厂每日产水量62.4万立方米，于2013年开始运行，是当前世界上规模最大的反渗透海水淡化厂。此外，IDE还在世界各地修建海水淡化厂，包括中国天津等。
运用大数据技术实现农业技术革命
现在，以色列农业技术公司正越来越多地运用大数据技术，通过大数据技术的分析指导，让随后的农业生产活动标准化，农业生产各环节能够“可控”。
以色列农业科技大数据公司AKOL（农业数据在线）首席执行官罗恩·沙尼相信，生产者可以利用大数据，让农业生产活动标准化，各项种植活动可控，从而提高农作物产量。他说：“我们的平台能够使用户清楚地看到种植庄稼的最佳方式、适宜时间及适宜用量，以得到最好的收成。”
AKOL技术可以将传感器安装在树干、藤蔓、庄稼地里，或附着在奶牛身上、挤奶系统、饲料存储罐及其他适合的设备上，记录下环境信息，如温度、湿度、动物数量及活动、植物土壤状况、区域内害虫指数等等。这些数据随后会被分析，并用来与理想产出对比，之后再将明确的指导建议发送给农民。
比如，在奶牛场等场所，AKOL的大数据技术通过指导乳制品生产商在炎热季节增加奶牛的饮水量，以确保奶牛尽可能多地产出牛奶，或者给他们提供明确的混合饲料配方，以减少农舍害虫及细菌的数量。AKOL系统甚至也将文化因素考虑在内，分析特定区域内农夫的工作方式。
运用农业大数据技术还可以实现全面科学种植、养殖。AKOL技术将传感器安装在树干、藤蔓、庄稼地里时，可以通过温度、湿度、微生物数量等数据反馈进而调控农民的种植行为，实现全面科学种植。
早在两年多前，中国的农业管理部门就与AKOL公司签订协议，在中国渔场使用该公司的“农业云端”技术。渔场操作人员通过AKOL系统获取通过传感器及系统服务器分析得出的详细信息，这些数据能够指导操作人员清理池塘时间、喂鱼时间以及喂量等。
此外，运用大数据技术，还可以实现农作物品种优化、培育精英种子等。NRGene创始人吉尔·罗南和盖·科尔于2010年开始开发软件，利用大数据技术加速精英种子的培育，并招募以色列国防军8200部队的代码破译高手编写运算法则。这些以军前破译人员与一组软件专家和生物信息学家高强度地工作了4年，最终打造了一套协助NRGene快速精确对比最复杂基因组的技术。
特拉维夫大学乔治·怀斯生命科学学院院长丹尼尔·查莫维奇称：“NRGene的员工拥有以军8200部队的创新作风，并将这种作风带入生物学的研究。这种大数据支撑的农业科技将极大推动植物培育的发展，并影响我们哺育子孙的能力。”
大数据技术在农业领域得到广泛应用
从事大数据相关工作要求用特定技术存储大量数据，并进行精准的数据运算和特定的技术分析。利用大数据技术，以色列农业技术公司将各项指标量化，例如土壤环境的数据化、温度湿度的传感器测量、奶牛场每一头牛身体状况的量化等等，进而得出各项数据。
这些公司利用自己的数据库和软件进行分析，然后决定产奶、母鸡下蛋是否被工厂化，以及是否雇用工人收割庄稼、挤奶或收集鸡蛋等等。简单说，以色列农业活动的决策已逐渐由人执行转变为大数据技术执行。各农业技术公司在应用大数据方面，先从土壤种植业开始，随后已逐渐扩展到奶牛场、渔场养殖等各农业生产领域，正朝着实现“农业大数据”全覆盖迈进。
全球知名大数据公司赛仕软件全球总经理兼德国、瑞士、奥地利及以色列地区负责人沃尔夫·利希滕斯坦说，他现在在以色列做的事情之一就是到处寻找可以与之合作的公司，他已找到心仪的合作伙伴。他认为，以色列是全球闻名的技术中心，包括数据处理、大数据分析等。
现阶段，以色列农业科技已经做到了全部大数据化，几乎每家农业科技公司都有自己的数据库。更为重要的是，这些公司擅长对大量数据做数据分析，其大数据技术的处理器速度越来越快、运算越来越精准，大数据技术已在该国农业科技领域得到广泛应用。从某种程度上说，大数据技术是整个以色列农业科学技术的核心所在。
农业运用大数据的技术优势和未来趋势
数据分析是以色列农业大数据科技的技术优势，其特点是通过传感器记录数据，然后进行大数据分析。每家农业高科技公司都有自己的大数据分析平台和模式，这些基于云计算等方法的大数据技术，将硬件和软件结合在一起，可以最终指导农民的生产活动，实现产量最优化。
以色列ATP实验室就是通过农业大数据技术连接硬件和软件平台。ATP的软件可提供精密的农业信息界面，与众多通过数据驱动算法进行感应和控制作物生产的硬件设备相结合。ATP实验室提供的这套大数据驱动的软件加硬件系统投入市场，可显著增加农作物产量。据悉，ATP实验室的核心技术是“基于云计算的GrowOS平台的CalvinIoT模块”，它整合多级模拟和数字传感器，控制灌溉和照明。它从各种数据源中采集耕种数据和活动，在不同农场、季节和地域运行先进的建模技术，为农民提供宝贵可行的建议。
Taranis公司则运用农业大数据技术，采用一种“高级预测”方法生成包括天气、灌溉和病虫害状况等生长条件在内的综合分析图景。通过基于本地天气模型的算法处理来自卫星图像、传感器和灌溉的数据，从而帮助农民增加产量并降低成本。通过大量研发，这套系统让农民可以计划整个季节的任务；使用算法优化这些任务，从而降低成本和使收益最大化。业内人士认为，Taranis的创新算法可以用来满足中国日益增长的对食品生产的需求。
未来，以色列的农业大数据技术将向更加精细化、集成化方向发展。目前农业科技公司正在讨论将各家的农业大数据库联合的可能性，以形成一个巨大型农业数据库。分析大数据的处理器也将不断强化，分析能力仍会不断增强。此外，关联农业指数的传感器会无处不在，其体积更细微，应用范围会越来越广泛。LW
刊于《瞭望》2018年第20期
原题为《以色列农业科技发展镜鉴》
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编 辑 | 唐朵朵 张静瑾