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集约化的农业比粗放的农业更可持续
FSD 2009-5-26 09:43
  世界著名农学家 R.S.Loomis 和 D.J.Connor 教授在其《 Crop Ecology 》(英文 -- 剑桥大学出版社 1996 年修订版;中文 -- 中国农业出版社, 2002 年第 1 版 ) 一书中,就集约与粗放生产哪个更可持续论述如下:   标准营养单位 (84 GJ y-1 人 -1) 相当于年人均 500 kg 的粮食 (23 MJ d-1 人 -1) 或与其能量和蛋白质数量相当的其它食物。扣除种籽、浪费、仓储损失、储备和替代食品(动物产品、水果和蔬菜)之后,实际的口粮数量与目前发达国家的 (14 MJ d-1 人 -1) 相近 。现在世界粮食产量达到了 340 kg y-1 人 -1 ,如果将其它食物(糖、马铃薯、木薯、动物产品、鱼、水果和蔬菜)折算成粮食当量,人均占有量就达到了 500kg 的标准。因此,我们可以把人均 500kg 粮食当量作为以下分析的依据。 因为目前的许多人口营养不良,人口数量的下一次翻番对食物生产的需要将不仅仅是翻番。农业迎接这一挑战基本的手段很简单:提高单产或增加生产面积,或二者兼而有之。增加膳食中植物性食品的比重虽然会有所帮助,但作用不会很大。由于某一限制因素(如缺氮)的消除使产量提高到较高的水平,供给食物所需要的相对土地面积和资源数量会大幅度减少。 若不施氮肥时粮食的产量为 1 t ha-1 , 1 公顷的土地仅能为两个人提供足够的食物。在此产量水平下,一个 1 亿人口的国家就需要 5 千万公顷土地来养活其人口( 15 亿亩耕地只能养活两亿人)。如将肥力提高使粮食单产达到 5 t ha-1 的中产水平,则每公顷土地可以养活 10 个人,只需要 1 千万公顷耕地就能够供给那个国家的食物。收获的粮食吸收的养分总量相同,而且根据定义,耕地上水分利用效率和光能利用率提高 4 倍,田间作业用工和所需要的能量也减少近 4 倍。   另一方面,在制造氮肥时需要消耗能量。设若粮食籽粒含 N2 %,加上损失的部分,每公顷增产的 4t 粮食将需要 60 亿焦耳能量去合成每公顷约 100kg 的化肥 N 。所增加的能量投入对 8 个增加养活的人口来说仅折合每人每天只有 2 百万焦耳,而免除对其余土地的耕种所节省的能量是这一数值的 20 倍以上。尽管相对面积减小了,对其它营养元素(特别是磷和钾)的消耗却增加了,因而需要额外的能量投入,但在其它方面的益处非常明显。例如,只需要使用原来数量 20 %的农药;由于农业生产这时可选择在最安全的土地上进行,所以减少土壤侵蚀的幅度会更大。同等重要的是, 4 千万公顷的土地可以作为自然保护区或派作其它用场。 必然的结论是,集约的农作制度确实比粗放的农作制度更加具有可持续性。    1940 年以前,世界人口接近 22 亿,全世界都使用有机的方式进行农业生产,粮食产量仅比中世纪时期的略高一点(从西汉到 1949 年,我国的粮食单产一直徘徊在每亩 75kg 到 85kg 之间)。食物的供给勉强够用,即便发达国家也是如此,在其它地方则普遍存在灾害和营养不良。自那时起,发达国家的作物产量已经得到了大幅度的提高,随后在发展中国家普遍发生了绿色革命。 如果没有用于灌溉和排水的能量,能够用于农业生产的土地面积最多为 24.6 亿 ha ,是目前面积的 1.7 倍。即使是把好的有机农业措施(将所有废弃物和畜粪还田,并进行豆科轮作)应用于全部可能利用的土地上,也只能生产出 32 亿吨粮食(够 64 亿人食用)。如应用于现有的耕地面积上,传统农业将养活不了现有的人口。这一研究得出的重要结论是,化肥和其它外部投入在现在和未来都是必需的。   与作物的资源生产潜力相比,我国目前相当大一部分农田还属于中、低产田,全国粮食单产水平还有进一步提高的潜力。那么,在开发这一潜力的过程中,会产生什么样的经济效果和生态效果?需要针对各地的具体条件做全面、系统的科学研究才能得到正确的答案。各地都要针对自己的具体情况寻找适宜的集约化方式和集约度。   作物的产量潜力是有限度的,因此集约度的提高也是有限度的,不是越高越好。在合理集约、充分发挥资源生产潜力的基础上,保证十八亿亩耕地面积,是在人口、经济压力不断增加的形势下保障国家未来粮食安全(食物保障, food security )的必由之路。
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