建设性意见比较容易受欢迎（130607）

闵应骅

   科学网上网友们发表的意见很多，大致可以分为两类：建设性的和破坏性的。不能说破坏性的意见就不好。过去有个说法，叫“不破不立”，“先破后立”。不能说没道理。但是，建设性意见总归是比较容易受欢迎，可操作性会比较强。

   举例来说吧，大家都说用SCI论文数评价科技成果或科学家不合适，但是怎么才算合适呢？有人建议加强学术评价，这就很空洞了，不好操作。大家都说化肥用的太多，影响土壤质量；农药用的太多，影响人们的健康。这一点都不假。但是，不用农药和化肥，产量跟得上需要吗？特别是关于转基因食品的争论，提到了危害子孙后代的高度，形成了反对派和支持派，两派还互相攻击。但是，反过来想一想，如果不用化肥农药，不吃转基因食品，人类能有足够的食物吗？现在全世界70亿人，光是中国就13亿，我们只有一个地球，而地球的资源有限。我们中国，号称农业大国，但是，我们每年还需要进口粮食。50岁以上的人经过1959-1961年所谓三年困难时期，知道挨饿是什么滋味。那时，不但无法进口，还要出口还债。每月给2两硬糖，我是靠嘴里含一块硬糖才能睡着觉的。饿死那么多人就更不用说了。衣食住行、吃喝玩乐，无论如何，吃是第一位的。首先是让所有的人能吃饱饭。这个问题的建设性主张在那里呢？

   我看到本月IEEE Spectrum上发表一篇文章，”Farming bythe numbers” ，颇有建设性。所谓精准农业(Precise agriculture)，1993-1994首先在美国明尼苏达州的两个农场试验，就施肥一项，产量提高30%，减少了化肥施肥量。在我国，粮食增产的30-50%来自化肥的应用。而化肥投入占总投入的30-40%，但增产效果不断下降。减少化肥的使用是可能的。几十年来使用化肥弱化了土壤，使其更易受风雨的侵袭。农学家估计，由于爱荷华州150年的大型农业，而丢失了一半的表层土。在19世纪中期，农民把手伸到地里，黑土有一条胳膊那么深，而现在只到手腕这里。科学的测量表明，表层土的冲走比自然恢复要快10-50倍，地球上每年一公顷农田平均损失30吨土。有些地方甚至荒化。精准农业就是要管理好土地，即“在正确的地方，在正确的时间，用正确的方式，做正确的事”。

   传统农业在土地上要做的是施肥、灌水、除草、杀害虫，而不伤害土壤。现代新技术，像传感器、物联网，来小心翼翼地大规模管理土地。爱荷华一个农民，Clay Mitchell，五代农民，从小就学使用螺丝刀，后来把继电器改成可编程逻辑，现在与父亲通过智能手机控制这些设备。他务农一段时间以后，上哈佛大学念生物医学工程，毕业后回爱荷华研究精准农业。他把化肥加进细槽里面，而不是遍地洒。种子就洒在这营养带上。用GPS精确定位这些作物，可以精确到厘米级。他可以记录加肥器在哪里加了肥，应该在何处洒种子。控制喷雾器喷农药。将已有的土壤和作物信息资料分析做成田间管理系统。（如下图1）

   在马来西亚，土壤肥力传感器装在拖拉机上，精准施肥，以提高产量，节约成本。（如下图2）。对于水稻而言，土壤组成是变化的。要因地施肥。他们发现，土壤肥力与电导性有关。少用70%的化肥，也并不减产。

   所以，精准农业是以地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、物联网和计算机自动控制系统为核心而引起的一场新农业技术革命。过去我们要搞农业机械化，现在需要搞农业信息化。农村的年轻人都到城市去做农民工，尽剩下老年人用老办法种田，不是一个好趋势。像Clay Mitchell那样的农民，你说他是农业技术专家、科学家都可以，精准农业需要大量的科研工作才能实现，年轻人在农村是可以大有作为的，并不一定非得去当村干部不可。我们的生物科学家也应该研究一些减少副作用而且能够付诸实际应用的农业增产新技术。

图1

图2