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    研究證明有機農業可持續性低于常規農業

    2015-02-01 17:06 | 作者: Marc Brazeau | 標簽: 有機農業

    提要:“有機”漸漸變成了可持續農業的同義詞,并將實現可持續農業的其他途徑排除在外,但有一個事實被掩蓋起來:經認證的有機農業,同時有可能是非持續型農業。事實上,重要的是農技策略而不是意識形態或種植系統本身。

    12月,《英國皇家學會會刊》刊出一篇論文,題為《多樣化耕作使有機農業與常規農業之間的產量差異縮小》。該論文將常規農業與有機農業進行比較,是至今該領域最大規模的薈萃分析(譯注:即對眾多現有實證文獻的重新統計分析)研究。他們整合了巨大的數據集,對兩種農業模式的產量及多種變量的效應進行了比較。

    該文受到美食家和崇尚有機者的熱烈歡迎。有機農業的概念十分吸引人。“有機農業與常規農業——尤其是轉基因作物的產量相差無幾”,很多人希望,這一證據可以促進有機農業的更廣泛應用。但是問題在于,該研究所得結果無法得出文中的結論——該研究討論的范圍并沒有抓住主要事實。

    這并不讓人感到意外,因為媒體的宣傳不加甄別,而且在刊出后對“有機與常規農業的比較”大作文章。結果,這一有缺陷的研究在 “什么是可持續農業”這一問題上對公眾造成誤導,使人們無法認清當今我們面對的真正挑戰——增強現代農業的可持續性。

    研究上述研究論文,不妨從媒體對該文的導讀開始,題為《有機作物是否可與產業化農業一較高下?》。

    “就兩者的生產效率而言,本文直接將有機農業與常規農業進行比較”,該研究的通訊作者Claire Kremen說道。Kremen是伯克利食品研究所的聯席主任,也是環境科學、政策與管理專業的教授。他說,“預期以后50年世界糧食需要將大幅增長,因此對有機農業的深入分析至關重要。因為產業化農業除了會對環境造成影響之外,化肥的增產效果也在降低。”

    研究人員綜合了115份研究進行薈萃分析,將有機農業與常規農業作比較——數據超出前人的三倍。他們發現,有機農業的產量比常規農業低19.2%,差距小于前人研究估計(25%和20%)。

    研究人員稱,前人比較兩種農業模式的數據集常常偏向于常規農業,因此可能高估了兩者的產量差距。將數據集擴大后,他們發現提升有機農業生產效率的方法可以縮小兩者的產量差距。他們特別強調了兩種農業種植策略:套種(不同的作物種植在同一塊土地上)和輪作(一塊土地上每一季種植不同的作物),這兩種策略分別可以將有機農業與常規農業的產量差距縮小9%和8%。

    研究人員發現,產量差距也與所種植的作物相關,對豆科作物(比如蠶豆,豌豆和扁豆)而言,有機與常規農業的產量差距沒有顯著變化。

    “我們的研究顯示,通過對生態農業研究進行應有投入以改進有機農業管理,并為有機農業系統選育合適的品種,兩種農業模式在一些作物或部分地區的產量差距可以縮小甚至消除。”該研究的第一作者Lauren Ponisio如是說。Ponisio是一名環境科學、政策與管理專業的研究生。他說,“如果我們對自然界進行模擬,上述情況便會真實地發生。我們可以創造生態多樣化農場來利用生態互作,比如通過與豆科植物套種或用豆科植物覆蓋莊稼來實現固氮效益。”

    我們回過頭來看他們的結論——實際上,他們并沒有將產業化常規農業與非產業化有機農業進行比較。

    該論文列出了一些有趣(非意料之外)的數據。該文表明,氮是阻礙有機農業生產效率的最大障礙。在談到自身固氮的豆科作物時,某些作物的產量差距縮小了(令人費解的是,他們還聲稱豆科與非豆科植物幾乎沒有差異 )。在對常規農業系統施以更多氮肥時,兩種農業的產量差距為30%,在對二者施以相同水平氮肥時,其產量差距縮小至9%(見圖2)。

    該文似乎表明,二者產量相比,在水果和堅果差異約7%,油料作物約12%,在谷類作物中,差距較大(約20%);在塊根塊莖作物中,差距巨大(近30%)。

    但是作者得出這樣的結論,是拿有機農業的復種與常規農業的單作(即只種植單一作物)相比較,拿有機的多輪耕作與常規農業的單輪或少輪耕作相比較,而兩者沒有可比性。換言之,設計這樣不平等的比較也許就是為了得到研究人員想要的結果。

    的確,在有機農場運用保護型農業技術進行復種輪作的情況下,差距縮小至約9%。然而,若常規農場也采用相同的保護型技術,這差距將增至20%以上。

    為了保持并增強土壤肥力,農民常常更換種在同一塊地里的作物,即輪作。不同作物對不同養分的利用比例不同。扁豆、苜蓿和大豆之類的豆科植物實際可增加土壤中的含氮量,這被稱作固氮效應。最典型的輪作是玉米收獲后種植大豆。同一塊地上3-6種作物在連續幾年內輪作,可以提高土壤肥力,減少化肥的使用;同時也助于控制害蟲——因為侵害不同植物的病蟲害有所不同,所以輪作可以打斷對作物的侵害進程。復種是指在一塊土地上種植兩種或兩種以上的作物,可以是同時套種在一起,也可以是不同的作物輪作。

    輪作和套種(不同的作物同時在同一塊地里或果園里隔行交替種植)與保護型耕作、護根、作物覆蓋地表等合稱為“保護型農業”。

    據歷史經驗,有機農民比常規農民更加依賴于輪作與復種。隨著有機農業的產業化程度提高,大量常規農民采用保護型農業技術,這一經驗現在已經不太準確了。

    研究中有個與直覺相違背的發現:常規農民采用保護型技術創造的優勢大于其在單種作物無輪作情況下的優勢??吹竭@里,讀者會認為若采用復種、輪作,常規農民會失去一些優勢,因為這些技術可以減少殺蟲劑和化肥的施用——而這些是有機農業禁止使用的。事實正好相反。

    保護型常規農業比保護型有機農業更高產

    結果是,與合適的殺蟲劑和化肥相配合,保護型農技會更加高產。

    高產可增強可持續性

    在分析這些數據之前,我來指出該文作者邏輯的另一個缺陷??v觀全文,他們似乎認為,產量是與可持續性或環境影響相背離的。

    然而,如果可持續農業策略無法獲得差不多的產量,并且/或者成本更低,使得農民得以改善生計,那么可持續農業策略得到廣泛應用的可能不大。因此,這激勵著我們去判斷“常規農業”(即大量施用化學藥品,群落單一化的農業)與可持續性更強的有機農業之間的產量差距是否存在;如果存在,我們應怎樣縮小或消除差距。

    產量是可持續發展的核心指標。高產意味著對資源的高效利用。高產表明水、燃料、化肥、殺蟲劑、人力等等成功轉化為食物,排除了雜草、害蟲以及其他損失。如果將大量資源投入農田,養分盡被雜草吸取或為病蟲害損失,這并不是可持續發展。

    更重要的是土地的利用問題。在考慮耕作方式產生的環境影響時,這一點常被忽略,因為這要求我們進行反事實思考。我們需要問,“如果產量沒有現在這么高,要生產同等數量的糧食我們需要怎么辦?”答案當然是種更多的地。這非同小可,下面我來簡要闡述。

    作者告訴我們,產量差距是我們采用更可持續農業的障礙。假設,我們排除這個“障礙”,并采用所謂更可持續的農業模式——有機農業技術。

    根據之前的計算結果,二者會有25%的產量差距。在美國,如果我們全部轉為有機認證生產,我們需要開墾出一個加州的面積作耕地;如果把該產量差距擴展至畜牧業,就額外需要加州、蒙塔納州、賓夕法尼亞州的面積之和用作農牧,而這一切,都是為了踐行所謂的“更可持續的農業”。

    如果我們采用該文得出的19%作為產量差距,我們只需要開墾出新墨西哥州那么大的荒地做耕地就可以。耕地與牧場加起來額外需要新墨西哥州與加州的面積之和,就能實現“更可持續的農業”。

    若有機農業的產量差距縮小至9%——盡管這是不太可能達到的,我們仍然需要開墾出愛荷華州或新墨西哥州加新澤西州的面積用作耕地和放牧,來實現“更可持續的農業”。

    氮利用問題

    我不知道“可持續”的哪一種含義中包括開墾這么大片的耕地。實際上,由于以下原因,這些數字仍被低估了。首先,最好的土地已經作為耕地利用起來,新近開墾的土地產量會較為低下,因此我們需要開墾更多的荒地。用豆科植物覆蓋地表有很多優勢,可讓農業止步不前并不算其優勢之一。

    一些有機生產的批評家指出,這些比較都沒有將豆科植物輪作對產量的影響計算在內。為了達到相同的產量,增加豆科植物輪作會顯著增加土地的使用量。也許全部轉變為有機生產、停止使用化肥后,我們會隨之看到有機農業氮利用的骯臟秘密。大多數糞便來自于常規農業飼養的牲畜。

    那么問題來了,“牛是怎樣獲得氮元素的呢?”其中的氮來自于施用化肥的作物。因而,糞便成為氮元素的秘密轉移方式。首先化肥中的氮被牛利用,排出后成為有機農業氮的來源。有機農場對此沒有回應。

    苦于詞窮

    幸運的是,有機農業并不是可持續農業唯一的實現方式。它其實徒有其名。詞匯是上述文章帶給我的思考之一。一讀該文導讀的題目,我的第一反應是“有機”與“產業化”并非對立關系,盡管很多食品激進分子喜歡將辯論如此設定。很多有機生產是產業化的——連有機激進組織聚寶盆研究所(The Cornucopia Institute )也在幾周前指出過。(另一點值得注意的是,該研究分析的比較大多為田間試驗所得,對產業化生產鮮有研究。)

    “有機”的對立面“常規”,除了表示“非有機”之外沒有實際意義。我認為“有機”是只利用部分資源和技術的農業,所以其確切的對立面應為“充分利用各種資源和技術的農業”。令我感到意外的是, “產業化”沒有真正的反義術語。為了找到其對立面,我們首先需要對“產業化農業”下個定義。我簡單概括為:高度機械化、規?;?,產品同質化,在一些勞動密集型作物中,“產業化”還意味著一線雇員與管理者(即農場工人與農場主)的比例很高。

    所以,在農業中,產業化的對立面應該是小型復種農場。這樣,我們對農業有了粗略的分類:產業化常規農業與產業化有機農業,小型常規農業與小型有機農業。

    這種分類遺漏了“大規模復種”和“小型單作”這兩種運作方式,但它仍遠勝于“有機”與“產業化”的錯位比較。遺憾的是,沒有人依照這種更科學的分類來收集數據。為了能用上前人的數據,我們只能沿用數據采集時的分類方法。即,我們可以嘗試這樣分類:

    大型充分利用各種資源和技術的農場
    小型充分利用各種資源和技術的農場
    大型有機農場
    小型有機農場

    Food First組織(美國的一個致力于食品改善與發展的NGO)的常務理事Eric Holt Gimenez對這篇文章寫了一篇評論提到:
    當然,并非所有有機農場都符合生態農業的要求。一些有機農場是大規模產業化單作型,它們與其常規農業競爭對手一樣會導致氣候脆弱。這篇新近的研究表明,生態農業——而不是有機農業自身——是解決產量和可持續性的關鍵。

    Gimenez的上述言論凸顯了我們現有詞匯的另一個問題。“有機”漸漸變成了可持續農業的同義詞,并將實現可持續農業的其他途徑排除在外,但有一個事實被掩蓋起來:經認證的有機農業,同時有可能是非持續型農業。(對照一下吧,有機菜農們?。?br />
    保護型農業需要走出“有機”的陰影

    實際上,除了“有機”之外,沒有其他眾所周知的詞匯可以代表可持續農業。有一個術語,但使用頻率不高,就是我前面介紹過的“保護型農業”。它的核心是用一系列策略改善土質并提高產出,而沒有有機農業中的各種限制。保護型農業最早用于指免耕和少耕的保護型耕作,現在擴展到覆蓋作物、護根、堆肥以及輪作。如果要將害蟲綜合管理的含義也加入其中,就需要一個堅實的體系。但是保護型農業在有機的陰影中日漸萎縮——盡管有機農業仍需要全耕,盡管有機農業的氮肥來源有貓膩。

    實際上,有可靠的研究表明,保護型農業不僅可以增產,還可以降低投入成本(同時減少燃料、化肥和殺蟲劑對環境的影響),從而提高收益。同時值得注意的是,它不需要有機食品額外的高價就可以提高收益,因此保護型農業是發達國家的低收入人群和發展中國家的底層民眾都負擔得起的。

    在涉及我們對可持續農業的看法以及資源應該投入哪里時,有機農業把我們誤導了多遠??!
    上圖中,四個色塊的面積代表了四種農業模式的應用面積比例。

    在美國,有機作物產量和有機牧場產量分別占總量的0.8%和0.5%。2011年,共有9.14億英畝農地,其中有機農地有540萬英畝,占0.6%。面積大于500英畝的農場占70%,其余30%為500英畝以下的農場。在有機農業中,大于500英畝的農場占60%,500英畝以下的農場占40%。

    那么,該研究作者認為:
    我們的研究表明,通過對生態農業研究進行應有投入以改進有機農業管理,并為有機農業系統選育合適的品種,兩種農業模式在一些作物或部分地區的產量差距可以縮小甚至消除。

    問題是,“怎么會得出這樣的結論呢?”

    該研究實際表明,重要的是農技策略而不是意識形態或種植系統本身。再看一下上面的圖表,將更多時間和資源花費在如何讓底部纖薄的條塊更高產,實在意義不大;若將輪作、套種、復種以及其他“保護型農業”的策略運用到“充分利用各種資源和技術的農業”所占據的99.4%的面積中去,可以發揮更大作用。

    對覆蓋作物、護根、堆肥、輪作以及害蟲綜合管理的研究可以讓全民受益,不分有機或非有機。但是若將焦點從縮小產量差距的幻影中轉移開,我們可以增產更多,并可將“保護型農業”帶給大眾。

    按照威利·薩頓的邏輯:“農民都在那里。”(威利·薩頓,二十世紀美國著名銀行劫犯,被問及作案動機時曾說:“因為錢都在那里。”)

    作者Marc Brazeau為“遺傳掃盲項目”擔任農業編輯。其博客:Food and Farm Discussion Lab (食品與農場討論實驗室),翻譯:基因農業網(王虹),原文鏈接:http://geneticliteracyproject.org/2015/01/20/organic-yield-gap-shrinking-study-actually-shows-its-less-sustainable-than-conventional-ag/

    來源:GLP

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