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有机农业会不会降低农作物的产量?

什么是有机农业?
当今的农业面临两个问题,一是为了应对人口增长,需要提高单位面积的粮食产量;二是在全球环境恶化的情况下,要尽量减少对环境的影响和能源的消耗。此前有研究认为,有机种植方式是解决农业问题的良药。一方面,有机种植可以减少农业对环境的负面影响,而另一方面,有机农业的产量基本和传统种植方式相当。不过,相关的研究引发了不小的争议,而有机生产不会牺牲产量的结论也没有得到科学界的普遍承认。批评者认为,在这些研究中比对的“有机”种植并非真的“有机”,而且比对的方法也不正确。虽然在过去的十几年里,有大量比较有机农业和传统农业的论文涌现,不过这些论文要么样本不够,要么对有机定义存在模糊。所以,学术界急需一篇以全球农业为视角的研究,采用足够大的样本和界定清晰的比较方法,对有机农业和传统农业的产量做一个比较。
 
加拿大麦吉尔大学(McGill University)的教授拉玛古迪(Navin Ramankutty)、博士研究生赛弗特(Verena Seufert)以及美国明尼苏达大学环境研究所主任佛利(Jonathan Foley)三人合作,采用了元分析的方法,综合分析了1979年到2011年发表的66项研究。这些论文都比较了有机种植和一般种植的产量区别,但是来自世界上不同的地区,关注的是不同种类的农作物。
 
《自然》5月10日发布的这项研究 [1] 为“有机农业”制定了相对明晰的标准。只有获得了有机管理认证,或是按照有机认证体的标准实施管理的农业才能被算作是“有机农业”。通过这种方式,“有机农业”的界限就变得非常明确。而且在很多国家,有机认证处于严格的法律调控之下,因此这种定义方法比较可靠。按照这种方法,很多语境下和“有机农业”并无二致的“生态农业”、“自给农业”、“低投入农业(low-input agriculture )”等则不作为定义有机农业的标准。而传统农业的定义就要宽泛得多。无论是相对原始、自给自足的小农农业耕作方式,还是采用了绿色革命带来的各种技术(如肥料、杀虫剂)的高投入农业,都被划分为传统农业。
 
有机农业会损失产量吗?
 
研究发现,总体而言,有机种植的产量要比传统种植的产量低四分之一左右。不过有机种植的产量变化很大,有些有机耕地比传统种植方式的产量低很多,而另外一些却已经和传统农业的产量相当接近了。
 
什么因素会影响有机种植和传统种植方法的产量差距呢?农作物的品种十分关键。有机水果和产油种子(oilseed)只比传统农业的产量低3%到11%,而有机蔬菜和谷物的产量会比一般的同类作物低26%到33%。
 
土壤条件也是一个重要因素。研究发现,在酸碱度比较中性的土壤里(pH在5.5到8.0之间),有机耕地的产量会和传统耕作的方式比较接近,但是在这个范围之外,传统农业从产量上来说,优势就比较明显了。一个可能的解释是,在强酸或强碱的土壤里,作物更依赖化肥中的磷,而有机生产方式很难给这些作物提供足够多的磷。
 
另外,有机农业在发达国家和发展中国家的表现也很不相同。在发达国家,有机农业的产量比传统农业要低20%,而在发展中国家,有机农业产量要低上43%。此外,有机农业还很依赖具体的耕种管理措施,营养补充和害虫管理都很重要。
 
根据这项研究的分析结果,有机生产方式的限制因素很可能是氮肥。如果给有机作物施加更多的氮,产量就会有所提高。而为传统农业种植的作物施加额外的氮却不会有明显的增产效果。这是因为绝大多数有机肥料(例如动物的粪便)中的氮元素往往释放缓慢,难以满足作物的需求。在有机作物中,只有豆类植物和多年生植物受氮肥的限制较小。这是因为前者有更好的利用氮元素的能力,而后者具备更长的生长周期,有足够的时间等待有机肥中的氮慢慢释放出来。
 
缺陷和展望
 
值得注意的是,这篇论文虽然比较了有机种植和传统种植的产量,却没有比较两者之间的种植成本。例如,文章认为,使用最佳管理措施(best management practices)可以减少有机种植在产量上的劣势。但是很显然,更好的管理手段意味着更加高昂的成本。为此,果壳网采访了论文的作者之一、麦吉尔大学地理系的副教授拉玛古迪。他表示,比较成本的工作相对复杂。有机农业需要大量的人力成本,但是输入成本相对较低。不过,要想对有机农田使用最优管理实践时,还需要额外的成本。拉玛古迪教授还介绍道,他的学生,本文的第一作者兼通讯作者赛弗特已经开始就这一问题做进一步的研究,她将考察一个农民营生的案例。
 
三位论文作者也在文章中写道,产量只是考量农业系统的指标之一,除此之外,各种经济、社会以及环境因素都是比较不同的农业方式的指标。对于发展中的国家而言,解决耕种小型农田的农民的贫困问题十分重要,因此,有机种植带来的产量劣势会被放大。综合来看,有机农业是否真的对发展中国家的农民有益,仍然存在争议。
 
除此之外,这项研究中的“传统农业”并不包括那些采用了某些生物技术的农业,例如转基因技术。此前有研究表明,转基因作物的产量超过了传统农业的产量。 [2] 所以,如果考虑到这些因素,有机农业的产量上的劣势可能会更大一些。
 
论文认为,这项研究并没有为“有机农业”和“传统农业”之争给出一个明确的答案。作者在文章中写道,与其在意识形态之争上纠结,还不如系统地对不同耕地管理放法的好坏进行仔细的评估。在未来,有机农业、非有机农业,以及两者结合的农业,都是必须的。这些不同的方法可以让粮食变得更高产,更环保,更便宜。
 
参考文献:
[1] NATURE,Comparing the yields of organic and conventional agriculture
[2] Qaim M, Zilberman D. Yield effects of genetically modified crops in developing countries. Science. 2003; 299(5608):900-2.
图片: ISTOCKPHOTO.COM/FOTOSTORM
 
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点击次数:  更新时间:2015/07/21  【打印此页】  【关闭