摘要:巴西在塞拉多草原这样的农业禁区上大规模种植大豆,是世界农业的奇迹。迄今为止,世界上其他热带地区都无法复制这一奇迹。
巴西在塞拉多草原这样的农业禁区上大规模种植大豆,是世界农业的奇迹。迄今为止,世界上其他热带地区都无法复制这一奇迹。
巴西早年在塞拉多草原种植大豆,得到了美国的帮助。
塞拉多草原地理位置
在上世纪60到70年代,美国为了和苏联争夺中间势力,以绿色革命的名义向全世界输出农业技术。其方式是通过推广高产作物品种(尤其是小麦和水稻)、化肥、农药和灌溉技术,来快速提高粮食产量,解决发展中国家迫在眉睫的饥荒问题。
绿色革命涉及的国家和地区
它推行绿色革命的很大目的是为了对抗苏联在全世界推行共产主义。只要老百姓吃饱肚子,谁还会闹革命呢?
而巴西是面积最大、人口最多、资源最丰富的拉美国家。而上世纪70年代巴西主政的是亲美的军政府。
所以,美国是一定要扶持巴西的。
当时美国派出了专家,也提供了本国的大豆种子,还通过美洲开发银行贷款修建中西部公路、港口,也答应采购巴西的大豆。
本质上,美国是想通过技术和资金,控制巴西的大豆产业,成为自己农业世界霸权的一环。但让美国没想到的是,巴西能实现大豆种植技术的自主,现在成了世界第一的大豆出口国,反而成为了美国大豆的竞争对手。
其中根本的原因是因为美国在温带地区种植大豆的经验,在巴西这样的热带地区根本不管用。所以巴西不得不依靠自己,奋发图强。结果巴西成了今天世界热带农业的标杆。
前面提到被誉为绿色革命之父的诺曼·布劳格,认为塞拉多草原这里搞农业没有什么前途。
绿色革命的发起人,国际玉米小麦改良中心的植物学家诺曼·布劳格,后得到诺贝尔和平奖
但很有讽刺性的是,这位大神一样的科学家看走眼的事情,却让也来自美国的一个无名小卒给办到了。
他就是科林·麦克朗。1953年,联合国粮农组织与美国国际合作署启动了巴西内陆农业潜力评估项目,主要是考察巴西塞拉多草原的农业潜力。而科林·麦克朗被作为美方的首席土壤专家被派到了这里。这是他第一次来到巴西。
本次考察与不久以后巴西迁都位于塞拉多草原腹地的巴西利亚有关系。因为首都附近最好能种地。不然的话,首都需要的食物还需要从沿海运过来。这样的话,迁都到这里就不现实。
科林·麦克朗从此就留在了巴西。因为他对于塞拉多草原开发的贡献,被誉为塞拉多之父。
他注意到,尽管塞拉多草原表层很贫瘠,但是土壤的阳离子交换量其实并不低。这意味着一旦中和掉土壤的酸性,土壤保肥的能力其实很强。这样就可以种植作物了。
这里要解释一下为何阳离子交换量高,就意味着土壤保肥的能力强。
土壤颗粒就像一块带负电荷的磁铁,能吸住钾、钙、镁等植物需要的营养。这些都是有益的阳离子。但在酸性土壤里,这块磁铁上吸满了有害的阳离子。他们是氢离子和铝离子。前者让土变酸,后者会抑制作物根系的生长,也就是所谓的铝毒效应。
在酸性土壤上施用石灰后,它就会中和掉氢离子,降低土壤酸性。
然后铝离子会变成无毒的沉淀物,不再抑制作物根系生长。
这时候,土壤颗粒就能吸附钾、钙、镁等作物需要的有益阳离子。然后土地就变得肥沃了。
科林·麦克朗是美国俄克拉荷马州人。他是美国南方人。他受美国南部改良酸性土壤经验启发,就想到,如果在土壤中添加石灰中和掉酸性,让铝离子沉淀,再补充磷肥,这片土地或许就能种庄稼。
他在1954年到1957年在今天巴西利亚附近的一个农场做试验,发现每公顷施用2到4吨石灰并添加过磷酸钙后,玉米不仅能正常生长,每公顷产量高达3.5到4吨,已达到温带地区的玉米产量。
这证明塞拉多草原改造后不仅可以耕作,还能实现高产。
这次是巴西本土的科学家登场了,他就是埃德森·洛巴图。他在1953年在巴西内陆农业潜力评估项目中,就作为巴西政府指派的技术协调员,负责和科林·麦克朗对接。
1973年,巴西农业研究公司成立。埃德森·洛巴图担任塞拉多研究中心的首任科研主管。
巴西农业研究公司
他对科林·麦克朗当年的土壤改良技术进行了细化,根据土壤pH值、种植作物喜好的pH值区间,设计了施用石灰施用量的计算公式和磷肥施用方法。因此就具有操作性。
他因为对塞拉多草原开发的贡献,和科林·麦克朗、时任巴西农业部长的阿利松·保利内利共同获得2006年度世界粮食奖。这个奖相当于农学界的诺贝尔奖。
但如果我们今天看巴西塞拉多草原的大豆田,就能观察到即便经过改良,这里的土壤仍然发红。
2025年4月12日,在巴西戈亚斯州(塞拉多草原腹地)班德里尼亚农场,农机进行收获大豆作业
塞拉多草原平均每公顷需要施用3到5吨石灰。按亩计算,就是400到666斤。这个施用量可以说十分惊人了。而且这里每2到4年,就需要使用一次石灰。
所以巴西现在是世界上农用石灰施用量最大的国家。
此外,由于当地的土壤为酸性,磷容易被土壤中的铁和铝离子固定。这里土壤对磷的固定率高达80到90%。作物当季只能利用10到20%的施入磷肥,必须超量施用磷肥才能满足大豆生长需求。
因此这里的磷肥施用量是世界其他温带大豆种植区磷肥施用量的1.5到2倍。
可见,巴西的大豆种植在石灰和磷肥施用上成本是很高的。
而幸运的是,巴西在塞拉多草原本地和附近有很丰富的石灰石和磷矿资源。
巴西在米纳斯吉拉斯州、戈亚斯州、巴伊亚州都有大型的石灰石矿床。这些石灰石可以用来烧石灰,中和土壤的酸性。
此外,巴西也有丰富的磷矿。巴西的磷矿探明储量为2.7亿吨,是南美洲生产磷酸盐最多的国家。巴西的圣保罗州、米纳斯吉拉斯州、戈亚斯州、圣卡塔林纳州及伯南布哥州等地都有磷灰石矿床产出。
这就是给大豆接种根瘤菌。
可能大家会很奇怪。大豆根部不是有根瘤菌吗,怎么还需要接种根瘤菌?
原来,以前巴西种植大豆严重依赖从北美引进的根瘤菌菌株,但这些菌株在塞拉多草原的强酸性土壤下,存活率不到10%。
因此,巴西农民被迫每公顷施用80到100公斤氮肥。在上世纪70年代,巴西大豆氮肥依赖度超过60%,而美国大豆只有20%。
巴西玛丽安吉拉·洪格利亚博士因此开始在本土根瘤菌中筛选适应塞拉多强酸性土壤的根瘤菌菌种。
1991年,她终于筛选出适应本地气候的根瘤菌菌种。
1995年,她在戈亚斯州组织对比试验。大豆在接种根瘤菌且不施用氮肥的情况下,产量反而比施用氮肥的要高。
目前巴西90%以上的大豆都已接种高效根瘤菌,平均减少氮肥施用量95%。
不仅如此,巴西的根瘤菌也接种在了牧草等豆科植物上。
据估算,微生物技术每年为巴西农民节省超过100亿美元化肥成本,并减少30%的氮肥使用量。
2025年5月15日,玛丽安吉拉·洪格利亚博士因为对巴西农业的贡献获得2025年世界粮食奖。她是继埃德森·洛巴图之后获得该奖项的第二位巴西科学家。
而且,更让人感动的是。她培育的高效根瘤菌不申请商业专利。
这才是具备有品格有胸怀的科学家。
前面提到,原产于我国北方的大豆,在巴西塞拉多草原这样的低纬度地区时,会提前开花,导致植株矮小,产量很低。
在上世纪60年代,巴西引种的美国大豆品种,在戈亚斯州单产仅每公顷0.8吨,而在美国中西部达到每公顷3吨。
巴西结合我国的北京小黑豆、泰国清迈的矮杆晚熟大豆、美国高产抗病大豆等品种的优点,在1980年培育出了全球首个专为热带草原设计的商业大豆品种,宣告塞拉多草原从此可以种植大豆。
这些品种不会提前开花,能在塞拉多正常生长100天以上,植株高大,结荚密集。
后面,巴西又根据塞拉多草原土壤酸性强、缺磷的特点,培育出了深根、耐铝、高效吸磷的大豆品种。
现在巴西大豆单产已强得可怕。我们分别以中美巴大豆最高产地区的单产对比。我国黑龙江农垦尖山农场、美国伊利诺伊州大豆、巴西马托格罗索州每公顷单产分别为3100公斤、4100公斤、5200公斤。
巴西在原来被人认为不适合大豆种植的塞拉多草原上,实现了大豆逆袭!
在塞拉多草原种植大豆很少发生涝灾,这是与它的自然条件和耕作制度有关系。
首先,当地的地形为平缓起伏丘陵为主,因此,地表多余的水分会缓慢流向低处。
其二,红色表土下面是渗透性很高的砂质黏壤土。雨水会很快下渗到地下。雨水在30到60分钟内,即可下渗至1米深度。
第三,实行免耕加秸秆覆盖,提高雨水下渗速度。
这个办法也是埃德森·洛巴图在上世纪70年代就提出,一直到上世纪90年代初终于发展成熟。
塞拉多草原早期,也是实行土地深耕翻耕,但这带来了严重的土地侵蚀。后面巴西就在塞拉多草原实行保护性耕作。
每季收获后,留很高的茬,并用秸秆覆盖地表,任其烂在地面构成有机层。然后下一季直接在该有机层上播种,不翻动土壤。这样既降低了土壤侵蚀,也让土壤的团粒结构没有被破坏。土壤颗粒间有大量的孔隙,透水透气。下雨时下渗速度加快。此外,这种方法也提高了根瘤菌接种在大豆上的成功率。
此外这种方法也可以提高土壤表面的湿度,抑制杂草的生长,降低土壤有机质分解的速度。
现在塞拉多草原超过90%的农田采用免耕,是世界采用免耕比例最高的地方。
第四,当地降雨多为午后雷阵雨,强度高但时间短,不是连续阴雨,因此在地表不会出现长时间积水。
第五,巴西选育出了根系长度达到1米5的深根大豆品种,可以利用土壤深处的水分和氧气。因此,短期积水,不影响大豆生长。
因此,当地多雨并没有对大豆生长形成障碍,这里更怕的是旱灾。
在上世纪,巴西南部如南里奥格兰德、圣卡塔琳娜、巴拉那,这里居住的是来自德国、意大利、东欧的移民。这里的农村家庭孩子众多,一般都会生5到8个孩子。而当时的遗产继承方式是均分给儿子。这就让每一代可以分到的土地越来越少。
在上世纪70年代,每个儿子只能继承10到30公顷的土地。这还算好的,甚至还有分不到土地的情况。
但在塞拉多草原开发之后,让这些南方的农民看到了希望。因为塞拉多草原这里地广人稀,地价十分便宜。
南部10公顷牧场售价大约10万雷亚尔。这个钱,可以在戈亚斯购入1000公顷荒地,此外还有剩余的钱用来作为土壤改良和运营的资金。
因此,面对这个新的机会。很多南方的农民不惜卖掉祖产,在塞拉多草原重新开始。1970年到1990年,有超过50万南部家庭迁入塞拉多草原。
当时这里开垦的环境异常艰苦。
一开始连像样的房子都没有,只能和牲口住在用木头搭建的简陋房屋里。然后清理原始植被,开辟小块土地种植玉米等作物。最近的城镇在200公里外,药品、零件需要靠马匹运送。
而且头两年,许多农场产量很低,却又需要投入大量资金改良土壤。很多人濒临破产。
但很快,巴西农业研究公司派出大量技术员去田间指导农民如何种植大豆。此外,巴西政府通过巴西国家开发银行提供低息贷款,补贴农民购买石灰、磷肥、良种。例如,农民每开垦1公顷土地,石灰费用50%可获得政府补贴。
最后大豆终于种植成功了。
这些从南方来的农民们最终还是赌对了。
以一位1978年迁入戈亚斯的农民为例,最初他就差点因为贷款购买改良土壤的石灰而破产。但到了1985年,他拥有了3个农场、20台农机,子女上了大学。
许多迁入塞拉多草原的家庭十年内资产增长10到20倍。这些幸运儿被称为红土贵族。
而巴西在塞拉多草原开发投入的资金也称得上海量。
据估算,巴西从1973年到今天,这50多年间,花在石灰地改良土壤、化肥投入、大豆育种、建立道路港口设施等上面的钱,加起来接近8000亿美元,是我国南水北调工程总投资700美元的10倍以上。
但总的来说,巴西在塞拉多草原花了这么多钱是值得的。
这里的万古荒原终于被开发了出来,成为了世界新粮仓。这让巴西从一个需要大量进口粮食的国家,一跃而成为世界粮食出口大国!
来源:剑湖杂谈
