有机农业对气候变化影响几何

　　日前，美国《每日科学》报道《自然》杂志一项研究称：与传统农业相比，有机农业对温室效应影响更大。
 
　　记者通读论文原文发现，该研究并未直接就有机农业和传统农业对气候变化的影响进行探讨，而是开发了一种评估土地利用变化对气候变化影响的方法。研究指出，从森林转变农田，土地碳效益降低，对气候变化不利。
 
　　研究认为，土地供应是固定的，只有提高其效率才能实现气候和粮食目标。提出了“碳效益指数”，来衡量每公顷土地种植哪些作物类型、多大产量和生产过程如何，将有助于储存碳和减少温室气体排放总量。在附录案例中，作者对比分析了瑞典有机豌豆、冬小麦和传统种植的碳效益差异，发现前者有更高的温室气体排放量。
 
　　《每日科学》报道以案例为由头并进一步访谈研究人员，认为有机农业产量低，发展有机农业会减少森林面积，从而指出有机农业对气候变化的影响是负面的。
 
　　这一报道引发了学者热议。
 
　　争议：提高产量

　　靠技术升级还是开垦土地
 
　　上世纪40年代，为应对“石油农业”生产所带来的生态环境破坏等现实问题，有机农业作为一种农业可持续发展的途径开始兴起。各国和国际组织对有机农业的阐释虽各有侧重，但有着基本共识：有机农业遵循自然规律和生态学原理，不使用化学合成的农药肥料等物质，有利于生态平衡与人类健康。
 
　　数十年来，有机农业迅速发展。然而，其单产低、生产成本高等缺陷带来的一系列问题逐渐引起关注，科学家们对有机农业是否是真正的“环境友好型农业”，尤其是否对气候变化有利存在分歧。
 
　　《自然》论文作者之一、瑞典查尔姆斯理工大学副教授斯特凡·维尔塞纽斯解释：“有机农业减少了化肥的使用，每公顷的产量要低得多，为了产出相同数量的有机食品， 意味着需要开垦更多的土地以种植农作物，这加剧了森林砍伐，间接导致大气中二氧化碳含量的增加。”
 
　　自2000年国际权威有机农业研究机构——瑞士有机农业研究所和国际有机联盟发布全球范围的有机农业产业发展调研数据以来，5年内，全球有机农地的数量增长了近4倍，几乎所有区域的有机农业用地面积都有增长。
 
　　“这篇报道对全球热捧有机农业发展的趋势来说，发出了不一样的声音，这提醒人们尤其是瑞典政府，要理性发展有机农业。”中国农科院农业经济与发展研究所副研究员钱静斐告诉《中国科学报》。
 
　　据统计，瑞典有机用地面积占全国农业用地总面积的16%，而全球60%以上生产有机农业的国家这一比重仅为1%。此外，瑞典人均有机产品的消费位居全球第4。钱静斐表示，在此基础之上，再盲目提高有机农产品的产量，必将占用其他土地。
 
　　粮食总产量取决于耕地面积和单位面积的产量，但提高总产量，就一定要开垦土地？也有学者对此表示质疑。
 
　　山东农业大学教授杨洪强认为，“提高单产是提高总产量的关键因素，而提高单产的关键在于提高农业生产技术水平和有机生产资料供给，至少在我国是这样的。”
 
　　中国农科院农业资源与农业区划研究所研究员吴文斌认为，粮食的供需平衡问题，不仅要考虑一个区域的粮食综合生产能力，还要考虑区域的现有库存和外部粮食输入调剂能力等因素。另外，需要注意的是，目前有机农业在全球农业占比非常小，其产量的下降并不会动摇全球粮食生产的根基。
 
　　黄淮学院教授张新民长期从事有机农业相关研究。他认为，目前，有机农业产量降低导致的效率损失，及其生产方式对土壤固碳、减少化学品投入带来的气候变化的正面影响，缺少严谨的实证分析。“随着技术不断进步，有机农业产量水平和传统农业产量水平的差距在缩小。”
 
　　矛盾：粮食供给与气候友好
 
　　有专家表示，技术升级的确是提高有机农业产量的一个措施，但这需要经历较长的过程，短期内无法突飞猛进。
 
　　为保证有机农业粮食供应，扩大耕地面积或最为直接有效。这导致的土地利用变化会引起地面植被覆盖变化，影响温室气体排放吸收、能量平衡和水分输送等过程，从而对气候变化产生影响。
 
　　但同时，土地是地球重要的碳库，有着强大的碳吸收和贮存功能。“理论上讲，大气中的碳可以全埋在土壤里。土壤碳库的作用是双重的，这完全取决于人类的土地利用方式。”中科院植物所研究员蒋高明研究发现，有机农田不使用农药化肥地膜，可将温室气体净排放逆转为净固定，从源头上减少温室气体排放。
 
　　然而，南京农业大学资源与环境科学学院教授潘根兴认为，“评价有机农业碳循环是否高效的关键在于是就地评价，还是放大到区域、国家甚至全球尺度评价。当谈有机农业碳循环高效时，是仅限于当时当地的农业生产系统，比如某个有机农场的碳循环是高效的。放大到更大尺度上来看，有机农业的确增加了某地的土壤肥力，但为了提高产量，势必要开垦其他地区的土地，从而影响另一地区的碳排放。”
 
　　在潘根兴看来，农业是一个商品化生产的产业，必须要以生产为前提谈碳循环。这涉及到农业资源利用率问题，即提高单位面积作物产量后对碳循环的影响程度。
 
　　2018年《世界粮食安全和营养状况》报告指出，新证据继续表明，世界饥饿人数继长期下降后近年来有所增加。全世界近1/9的人口约8.21亿人食物不足。潘根兴指出，由于有机农业单产低，虽然碳循环效率高，但远远不能满足粮食供应需求。“尤其对于发展中国家来说，首先应保证粮食生产。这样来看，有机农业不一定是气候友好型农业。”
 
　　粮食供应和气候友好是农业生产的一大矛盾，科学家们一直在寻找“鱼和熊掌兼得”的方法，以同时满足粮食与气候两个目标。
 
　　未来：区域差异性发展

　　倡导绿色农业
 
　　受访专家一致表示，有机农业总体是对环境和气候有利，但在发展过程中，有很多问题值得关注。
 
　　张新民表示，有机农业由于条件限制严格，生产成本和生产效率不具竞争优势，只能是一个小众市场，作为多元化农业生产体系的一个有益补充，不可能完全代替常规农业。发展有机农业更多地由市场来决定。
 
　　粮食安全问题是一个区域性和综合性的概念，不能一概而论。吴文斌说，在稳定粮食生产、确保重要农产品有效供给的基础上，可以适当发展有机农业。“比如，美国、欧洲等发达国家或地区粮食供给较为充足，逐步发展有机农业，提升农产品质量和保护环境。我国农业供给侧结构性改革，也在推进农业发展由数量扩张向质量提升转变。但非洲、部分亚洲国家等当前首先要解决的是粮食数量和吃得饱的问题。”
 
　　潘根兴也认为，对于有能力消费高质量农产品的人或地方来说，有机农业提供了一种更自然、优质和环保的选择。他表示，在当前的全球治理政策中，倡导的是绿色环保循环农业而非有机农业，“前者采用了有机农业的部分理念，强调通过资源的循环和高效利用，减肥减施，实现粮食增产”。
 
　　相关论文信息：
 
　　DOI:10.1594/PANGAEA.877266