化肥價格飆升促使巴西轉向高科技替代品 - 《華爾街日報》
Vinod Sreeharsha and Samantha Pearson | Photographs by Dado Galdieri for The Wall Street Journal
巴西布拉茲蘭迪亞——由於俄羅斯在烏克蘭的戰爭加劇了全球價格飆升,巴西正急於推出高科技肥料替代品以提高農業產量。
配備攝像頭的無人機在歷史悠久的農場上空盤旋,使農民能夠僅在真正需要的地方使用肥料,而附近的實驗室則使用美國宇航局在火星上使用的相同激光器,在幾秒鐘內完成土壤分析。特殊的白色凝膠以極高的精度將養分固定在植物根部附近,防止浪費,巴西國家研究機構Embrapa的科學家正在幫助最貧困的農民利用牛腸中的微生物將糞便轉化為肥料。
早在俄羅斯2月入侵烏克蘭之前,巴西就一直在測試各種高科技解決方案,以提高生產力並減少該國長期依賴進口肥料的情況。隨着全球供應現在稀缺,這些解決方案在巴西國內外引起了極大的興趣。
“所有主要的農業綜合企業跨國公司現在都因為看到巴西正在發生的創新而進入巴西,”美國農學家、總部位於華盛頓特區的諮詢公司AndMore Associates, LLC的總裁鮑勃·莫里斯説。
他補充説,巴西正在開發的技術有可能“顯著影響全球肥料效率”。
卡里姆·羅德里格斯與她的導師合作開發了能加速光合作用和養分吸收的納米顆粒。上月,全球最大的鉀肥和磷肥生產商之一、美國美盛公司投資了聖保羅微生物促生企業Gênica,稱這筆交易將"加速保障糧食安全的進程"。挪威雅苒國際近期與開發氮肥替代品的巴西Drop Agricultura公司達成合作。今年三月,日本雅馬哈發動機株式會社投資了巴西農業無人機技術供應商Arpac。
根據投資研究機構AgFunder數據,佔全球糧食產量10%的巴西去年獲得13億美元農業科技投資,位列世界第六。
當卡里姆·羅德里格斯告訴父親自己不願在家族農場辛苦勞作、而是要去大學攻讀化學時,這片塵土飛揚的熱帶草原上的父親並不以為然。
隨後的歲月裏,羅德里格斯女士與導師在實驗室研發出名為Arboline的納米液體——這種微小到近乎無形的顆粒能提升光合作用與養分吸收效率,使農民無需額外施肥即可增產。
“他們覺得我們瘋了”,26歲的羅德里格斯這樣描述家人的反應。
如今,這種納米液體正迅速獲得農場和投資界的青睞。
37歲的本託·德戈多伊·內託驅車行駛在一條崎嶇不平的土路上,前往他在卡爾達斯諾瓦斯市布拉茲蘭迪亞以南五小時車程處的257英畝農場。他解釋道,自己雖在2020年就聽説過Arboline,但直到今年化肥價格飆升時才決定購買使用。
“如果它真如宣傳所言——能讓產量提升30%,並且我們只需減少10%到15%的化肥用量——那麼巴西對國際市場的依賴就會降低。“他説。巴西約85%的化肥依賴進口,其中約五分之一通常來自俄羅斯。
這款由巴西利亞大學教授馬塞洛·奧利維拉·羅德里格斯研發,並與巴西農業研究公司Embrapa合作開發的產品於2021年上市,目前已應用於約15萬英畝巴西農田——相當於10個曼哈頓的面積。
羅德里格斯聯合創辦的Krilltech公司負責生產Arboline。該公司表示,今年之前多數農户在保持常規化肥用量的同時使用該產品來提高產量。截至目前的公司數據顯示,大豆作物增產21%,部分蔬菜作物最高增產50%。
但該產品也可能幫助農户在減少化肥用量的同時維持產量。國有研究機構Embrapa稱,其數據顯示使用Arboline後,在化肥減量10%至30%的情況下仍能保持產量穩定。專家表示還需更多數據驗證。
致力於減少化肥用量的巴西科技公司已與美國、英國和挪威企業展開合作。美國林務局表示,將在今年晚些時候加州的試驗中測試Arboline用於造林項目的效果。
加州大學河濱分校植物學與植物科學教授米爾特·麥吉芬表示,他計劃在未來幾個月內對該產品,如果效果良好,明年將在加州的鱷梨和柑橘農場推廣。他還表示,美國中西部可能也會有需求。那裏的農民長期面臨減少肥料使用的壓力,以減少流入密西西比河和墨西哥灣的徑流。
“如果能幫他們減少肥料使用,那將意義重大,”麥吉芬教授説。
巴西一處農場的肥料,當地生產商正面臨價格飆升的困境。
巴西通常85%的肥料依賴進口,包括戈亞斯州某農場的這種產品。在美國,Pivot Bio、Kula Bio和Anuvia等公司近幾個月通過利用微生物替代傳統肥料,在農民和投資者中取得了一定成功。
美國農業部也在研究納米技術以減少肥料浪費,而印度農民肥料合作社有限公司則開發了納米尿素液體,這是一種利用納米顆粒開發的氮替代品。
在巴西利亞以南約500英里的聖保羅農業帶Embrapa實驗農場,研究人員希望全球肥料危機能推動更多生產商轉向技術,加速巴西農場的現代化進程。
在三個巨大的温室裏,34歲的化學家阿德里埃爾·博託林正在對他與巴西農業研究公司聯合開發的Fertgel產品進行最終測試,該產品將於今年晚些上市。通過納米技術,他研製出一種類似紙尿褲用高吸水性樹脂的水凝膠,但吸水能力更強。每克可鎖住至少一杯水,Fergel會緩慢向植物根部釋放水分,使作物在乾旱期間仍能茁壯生長。
這種凝膠還可添加氮、磷、鉀的定製配方,使養分集中在根系附近。傳統肥料常因滲入土壤過深而流失。熱帶氣候加劇了這一問題,暴雨會沖走肥料,高温則會使尿素肥料快速揮發成氨氣。
巴西農業研究公司研究員威爾遜·洛佩斯·達席爾瓦揮舞着一瓶黃色液體解釋道,其他解決方案更為基礎——這種"生物肥料"由連接研究基地污水處理系統的地下儲罐製成,藉助源自牛糞的微生物將員工排泄物轉化而成。
“最初確實存在一些偏見,“洛佩斯·達席爾瓦表示。
巴西利亞迪亞地區使用Arboline納米顆粒液體處理的西蘭花田,該產品旨在促進作物生長。巴西農業研究公司已在幾百碼外的12塊玉米試驗田進行測試。洛佩斯·達席爾瓦希望相關數據能推動更多小農户採用該系統——這種既能提高產量,又能改善污水處理、減少病害的低成本方案。
巴西政府於1973年創建了巴西農業研究公司(Embrapa)以確保糧食安全,如今該機構與巴西利亞的政界保持距離,鼓勵研究人員自主創業並與私營企業建立合作伙伴關係。
在温室旁,巴西Jacto公司製造的橙色巨型機器人拖拉機,以及配備3D打印機翼的無人機,幫助農民實現更精準的耕作。這些設備能獲取作物的詳細圖像,協助農民判斷最佳施肥區域。
26歲的塔米雷斯·卡薩格蘭德住在聖保羅州,她通過巴西InCeres公司開發的平台遠程管理父親位於南馬託格羅索州的農場(車程9小時)。作為農學家和家族中首位大學生,三年來她通過分析作物衞星圖像生成精準施肥方案。很快她就發現部分土地只需少量肥料就能高產,從而能將更多肥料調配給貧瘠地塊。
與納米顆粒研發者羅德里格斯女士相似,卡薩格蘭德表示最初也遭遇過質疑。一位資深農工曾擔心她建議減施肥料的區域會減產。“但後來他看到了成果,“她説。
InCeres近期已與總部位於佐治亞州的農業機械製造商愛科集團(Agco Corp.),以及菲亞特集團旗下擁有紐荷蘭和凱斯IH品牌的CNH工業公司達成合作。
她表示,隨着化肥價格飆升,近幾個月來諮詢服務的農户數量顯著增加。
在巴西蘭迪亞,羅德里格斯女士的父親奧澤爾·羅德里格斯現在認為,他的女兒和克里爾科技公司可能有所發現。“她正在做重要的工作,“他説。
一棵幼苗被用於巴西農業研究公司Embrapa的實驗室研究,該機構現在鼓勵初創企業並與私營部門合作。致信 薩曼莎·皮爾森,郵箱:[email protected]
刊登於2022年6月9日印刷版,標題為《巴西測試尖端農業解決方案》。