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，以此指導具體貸款項目的操作。而水基金也將在走通中型流域之后，最終應用在中國的大河流域

10月，浙江省淳安縣安陽鄉柏園村，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“環保科技+人工智能”的生長路徑，承擔起治理千島湖流域面源污染的實驗任務。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，由萬向信托負責運營，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公益基金會，TNC（The Nature Conservancy，大自然保護協會）作為科學顧問，負責保護項目的設計與實施。

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項目做了相關規劃，浙江省以此向世界銀行申請貸款。但對于治理面源污染，即農業種植業造成的污染，世界銀行方面并無經驗，于是找到TNC，希望這個在國際上具有豐富水資源保護經驗的公益組織能找到治理面源污染的辦法。

TNC對于水源保護的思路是，在上游水源地進行土地保護和改進土地使用模式，比如保護森林、恢復森林、改善農業管理實踐和實施河岸帶修復等生態治水措施，這樣能有效減少下游營養物質和沉積物等非點源污染。

以此思路成立的“水基金”在國外已有過成功實踐，比如在厄瓜多爾的首都基多。TNC于2000年啟動基多水基金項目，將下游城市居民、自來水公司、政府等利益相關群體整合起來，對上游水源地進行投資保護，確保基多獲得干凈的飲用水。

所以，水基金的運作模式可以總結為“受益者付費”—下游受益者環節通過捐贈和投資的形式參與上游水源地保護，為其提供可持續的資金和資源。

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的探索更具標本意義—這一模式成功之后可為其他城市提供水源保護思路。

根據2016年TNC發布的《中國城市水藍圖》報告，11個大中型城市如果在水源集水區實施生態治水，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在杭州余杭區的青山村成功實施了水源地保護項目，秉承水資源保護從源頭做起的思路，將當地林地流轉到“善水基金信托”之下，從而徹底消除了農藥化肥的使用，使當地的龍塢水庫水質從四類水提升到一類水標準。

“對于傳統種植業，當地農民的傳統是喜歡過量施用農藥化肥，覺得這樣對產量比較好，但其實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中，形成過量的富營養物質，之后順流進入到湖體。”TNC淡水項目科學人員說。

面對更大面積的千島湖流域，TNC科學團隊經過研究，將其分為377個子流域，根據土地利用價值、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，從而篩選出合適的實驗地—水稻田面積只占6%而污染貢獻量卻占到將近20%的千島湖支流上梧溪。上梧溪位于淳安縣安陽鄉，該鄉水稻田集中連片，易于操作，試驗田遂落在此處。

“試驗田的目的有兩個，一是減少污染物的產生，從而改善水質；二是利用新型技術方案，在降低成本的前提下，保證水稻的產量。”該科學人員說。

對比實驗

以減少化肥用量和有機肥替代為主要實驗思路，柏園村的30畝水稻大致分為四部分：第一塊全部施用有機肥，第二塊傳統化肥削減與有機肥施用相結合，其余兩塊利用新型有機肥施用方案，另外還留出兩塊空地做生態島，以達到生態截污與生態保護的目的。

上述技術方案由一家智能無人機供應商的農業顧問團隊制訂并實施，整個試驗田框架則由TNC協調完成。

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

除了化肥實驗，農藥使用同樣與傳統人工噴灑方式不同，智能無人機供應商負責30畝稻田的病蟲害防治工作。在收割現場，這款專門為農業設計的無人機進行了一次噴灑展示。其前方設計有視覺收集系統，相當于機器人的“眼睛”，可以識別農作物的行數和高度等指標，以極為精準的動作，按照之前設置好的參數，將“農藥”噴灑在作物上。

這里用的“農藥”為環境友好型的生物制劑，與傳統農藥不同，不會對土壤產生污染。另外無人機還被用于噴施微量元素，通過葉面補充。“莊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，產量和品質是上不來的。”水稻試驗田的農業專家說。

上述新型技術的應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。

該農業專家算了一筆賬：從經濟價值來講，生物制劑替代傳統農藥之后，成本只有原來的一半，而有機肥用量只有傳統施用的60%，成本也只有傳統化肥的80%；而在人工成本上，無人機的工作效率為人工噴灑的60倍。在當前人工成本高漲的形勢下，無人機的優勢非常明顯。

水稻收割完成后，TNC將組織科學團隊對試驗田進行四個指標統計，即面源污染減少量、土壤健康度、生產成本和稻米質量及產量。面源污染測試指標為氨氮、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。

TNC團隊對此次實驗結果抱有足夠的信心，如果這套方案被證明有效，很可能被世界銀行采納，以此指導具體貸款項目的操作。屆時，整個千島湖流域的水稻田將利用這套“環保科技+人工智能”的模式，為千島湖水源保護提供助力，而水基金也將在走通中型流域之后，最終應用在中國的大河流域。