有机农业与常规农业的区别(国外工业化农业与生态农业的比较)

Posted 2023-05-29

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有机农业与常规农业的区别(国外工业化农业与生态农业的比较)

茶园生态化建设模式，涵盖茶叶品种、栽培、土壤、生物、植保、肥料等领域。秉承以人类为中心的理性生态伦理学思想，为复兴茶产业而努力。

1生产力比较分析

1）产量。

选用高产作物及单一栽培是工业化农业的重要举措之一。20世纪60年代，美国等发达国家推行“绿色革命”，实质是一场农业技术改革活动，将高产作物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲地区的发展中国家，旨在促进粮食增产和消除饥饿威胁。高产作物品种因对非生物环境的适应性强、养分吸收和利用率高等特点，逐渐被培育成高收获指数型品种，如墨西哥国际玉米和小麦改良中心（CIMMYT）推广的“矮杆小麦”，菲律宾国际水稻研究所（IRRI）推广的“国际稻8号”水稻品种。

工业化农业在生产力方面的积极影响表现有两个方面：一是促进粮食作物大幅增产，1961—2001年东南亚、南亚、拉丁美洲和加勒比地区的人均粮食产量增加了1倍，在保障粮食供给的同时也增加了牲畜的生产力；二是提高农业劳动生产率，推动农业结构变化，1970年发展中国家20%的小麦面积和30%的水稻面积种植了高产品种，1990年两种作物的比例提升到70%左右。但值得注意的是，1990—2010年期间，国外工业化农业系统中主要作物的增产率开始趋于稳定，专业化的种植业和养殖业，能否长久持续保持高效生产力受到质疑。一项对1961—2008年全球粮食产量发展研究的分析表明，在24%~39%的玉米、水稻、小麦和大豆种植区，作物产量未能持续增产，或由最初的增长后停滞不前，或呈现出急剧下降的趋势。

就特定作物的单产而言，生态农业低于工业化农业。Badgley等基于全球293个样本数据分析发现，发达国家生态农业的平均产量比工业化农业低8%~9%。但在总产方面，生态农业表现出优越性。Delate等通过对1981—2005年美国的有机玉米、大豆与传统耕作系统的产量比较发现，平均产量相似。然而，在干旱年份，有机玉米的产量比工业化农业玉米产量高31%。1998—2011年爱荷华大学在NeelyKinyon农场的试验也得到类似的结果。对草地系统的研究表明，总产量随着物种数量的增加而增加，多物种组合的产量平均比单一栽培高15%。与单一物种单一栽培相比，多物种混合栽培的平均收获生物量增加70%。

2）生态系统的特征。

工业化农业系统相对脆弱，对工业化农业生产力的威胁源于其核心特征之一：同质性。专业化、大规模的单一种植和集约化、高密度的畜禽养殖，由于物种的遗传一致性，其农业系统在遭受生物和非生物胁迫时表现出脆弱性。

系统脆弱性的具体特征：种植业方面，对流行病虫害的抵抗能力差，从20世纪60—70年代的小麦条锈病、玉米叶枯病，印尼和菲律宾的水稻Tungo病毒，到21世纪持续了18年之久的卡文迪什香蕉真菌病毒，均造成了巨大的经济损失。养殖业方面，高致病性病毒的出现与工业化养殖系统之间存在明显的联系，由于饲养物种遗传相似性的弱点，禽流感、口蹄疫和非洲猪瘟等病毒在进入高密度、集约化养殖的动物群体后，迅速传播，且毒性逐渐增强。研究发现，高致病性流行病毒，在发达国家的工业化养殖系统中出现的几率和频率更高。

生态农业系统的稳定性较高且恢复力较强，因此可以保持长期稳定的粮食产出，而不仅仅是为了短期内获得某一特定作物产量的最大化。生态系统恢复力的核心是生物多样性，生物多样性对提高抵御能力、缓解环境与经济风险、适应气候变化等发挥着关键作用。践行生物多样性的耕地，采用梯田护地、覆盖作物、农林间作和种植绿肥等生态技术，其水土保持能力和抗灾能力更强。利用生物多样性进行生物防治是生态农业维持和改善生产力的重要举措。如肯尼亚的“推拉间作体系”（Push-pullsystems），将象草、高粱和枸杞等陷阱作物与玉米间作，在抵制（推）钻心虫取食玉米的同时吸引（拉）它们到陷阱作物上，不仅可以有效防治病虫害，而且提高玉米产量20%~50%。

亚洲的稻田养鸭生态农业模式，可以在减少农药、化肥使用量的前提下保持增产，孟加拉国推广这一模式仅5年，水稻增产约20%。主要原因是稻田引入鸭子后，生物之间的相互作用产生了正向效应：一方面，鸭子取食水稻植株的害虫（如稻飞虱等），有效控制了病虫害的发生，鸭子也进食杂草及杂草种子，抑制杂草生长，从而减少农药的使用量；另一方面，鸭子粪便增加了土壤中有机物质的投入，为水稻的生长提供营养，有效降低化肥的使用量。鸭子的取食活动等撞击作物植株的过程，可以明显提高作物的机械抗性，有助于增强作物的抗倒性和抗病抗虫性。

2资源环境比较分析

1）资源利用效率与环境影响。

单一栽培和高度机械化是引起土地退化的主要原因。目前，世界超过20%的土地处于退化状态，退化速度达到每年1200万hm2。按照现有的发展趋势，到2050年，50%以上的耕地土壤将出现盐碱化的情况。如何保护耕地资源和修复退化土地是工业化农业面临的一大难题。同时，工业化农业系统的土壤结构和水土保持能力较差，导致灌溉用水量急剧增加，进而诱发水资源短缺。如美国西部开发奥加拉蓄水层（Ogallalaaquifer）发展工业化农业，造成30%~50%的水储备被过度利用，地下水位正以每年0.6~1m的速度快速下降，地下水资源逐渐枯竭。

另外，种植业中过量施用的营养物质（硝酸盐和磷酸盐）引起水体富营养化，养殖业中处理不当的畜禽粪便对地表水和地下水资源造成一定的污染。生态农业在用水管理方面则表现出显著优势。通过利用土壤覆盖技术和微区域集水系统，在增强土壤蓄水保水能力的同时，减少了水土流失和地表水分蒸发，从而有效提高用水效率。已有研究表明，生态农业系统因为采取轮作和种植豆科作物的技术，蓄水保水能力更强，渗透到土壤中的水量比工业化农业系统高15%~20%。

2）对生态系统的影响。

为了追求经济效益的最大化，工业化农业选择高产或高经济价值的动植物品种，对传统的地方品种利用不足，这一举措造成了基因库的侵蚀和生物多样性的减少。

植物资源方面，面对三大主粮作物品种的竞争，叶类蔬菜、小粒谷物和林木作物等地方品种逐渐减少。动物资源方面，适应工业化生产系统的高产品种取代了世界上大部分地方品种。根据FAO统计，全世界7616个牲畜品种中，国际化品种仅占14%，6536个地方品种中的20%濒临灭绝，仅2001—2007年之间，就有62个品种灭绝，平均每个月消失1个品种。尽管工业化农业满足了短期生产力目标，但减少了未来农户可以选择的种质资源数量，降低了抵御环境变化的抗风险能力。

生态农业在生物多样性保护和生态系统服务功能发挥上，表现出优势。多样化和异质化的农业景观维持了生态系统的生物多样性，并为动植物提供了多种不同的生境条件。与单一栽培相比，多物种组合的生态农业模式能够显著提高物种丰富度。Bengtsson等基于文献荟萃分析发现，生态农业系统的物种丰富度平均比工业化农业系统高出30%左右。Schneider等随机选取欧洲、非洲地区的205个有机农场和非有机农场进行对比研究，结果表明有机农场的物种丰富度比非有机农场高出10.5%，因为有机耕作允许更多的物种个体在给定的农业生境单元中生存，往往比非有机耕作维持物种多样性的能力强。

基于丰富的物种及其发挥的功能，多样化的农业生态系统更容易提供关键的生态系统服务。首先，采取种养结合的方式创造多种人工小气候，增加有益生物（捕食者、寄生虫、传粉者和土壤动物群）的数量，为动植物提供适宜的生境条件，维持生物多样性；其次，通过减少化学投入恢复系统内部养分循环，利用作物轮作改善土壤理化性状，施用有机肥增强土壤肥力和碳固存，改善土壤环境；最后，借助有益生物及微生物重建土壤肥力，恢复生态平衡以修复退化土壤。

3社会经济比较分析

1）农户收入与生计。

工业化农业推广与农户收入增长呈现出正相关效应，对采用工业化种植模式的农场调查和田间试验后发现，作物产量提高22%，农户收入增加68%，且发展中国家的产量和利润收益高于发达国家。但是，这一结果只适用于大规模的农场主，并不能让所有的农户受益，因为小规模农户资源和资本严重不足，在获得农业补贴和农业保险方面存在很大的困难。

Crowder和Reganold[36]利用五大洲55种作物40多年的种植数据分析表明，生态农业的利润率比工业化农业高22%~35%，效益成本比率（收益/成本）高出20%~24%，从而使得农户单位面积收入增加25%。与工业化农业不同，生态农业的增收效果对于小规模的农户同样适用。在哥斯达黎加地区，从事生态农业的小规模农户单位面积收入提高了15%~60%。

同时，发展生态农业也有利于提高农户的抗风险能力，体现在3个方面：一是帮助减少产量变化和季节性短缺带来的危害，为全年持续生产提供更多的机会；二是使用有机肥可以降低农户对昂贵的外部投入的依赖，减少了小农户对零售商和放贷者的依赖；三是可以增加农产品的种类，降低自然灾害和市场变化带来的风险。

2）就业机会与环境。

提高农业效率和释放农业劳动力通常被认为是工业化农业的主要优势之一，旨在向更高价值的非农部门转移农业劳动力，促进非农部门发展的同时反哺农业，带动农业技术进步和农业效率的进一步提高，从而形成农业和非农部门的联动发展。然而，这种理念在实践中能否到达预期的目标，是否真的提供更好的就业机会和更高的经济效益，存在很大的不确定性。发达国家的劳动力市场体系较为完善，可以很好地解决农业劳动力转移问题，但在多数发展中国家，被迫退出农业的农户并没有找到合适的替代就业机会。

与工业化农业劳动力节约型的属性不同，生态农业属于劳动力密集型，需要精耕细作和精细管理。在就业机会方面，能够提供比工业化农业多30%的岗位，主要从事农业废弃物的回收利用、农产品加工和销售等工作。另外，生态农业在农事活动的设置上更加合理，缩短了农闲和农忙的时间，使得农业生产对劳动力的需求更加均衡，从而为农户提供长效稳定的就业机会。在就业环境方面，相关研究数据较少，但有迹象表明脱离工业化发展模式的农场或许能够创造更舒适的工作环境，如英国生态农场的农户比在常规农场工作的农户幸福指数更高。

4营养与健康比较分析

1）饮食多样性。

多样化的饮食有利于获得更全面、均衡的营养，促进蛋白质的互补和营养元素的协同作用。如何实现饮食多样性？工业化农业主要利用世界各地高度专业化的农业生产体系，结合运作良好的贸易系统，使得特定地区的消费者获得多种不同的农产品。然而，这一设想的可行性取决于消费者的购买力，主要惠及发达地区高收入的消费者，对欠发达地区的贫困人口则极为不利。

食物的长距离运输也会提高食物销售价格。饮食多样性与农业多种经营呈正相关趋势，生态农业可以在不依赖国际贸易中介的情况下促进当地居民饮食的多样化，保证人体营养均衡。首先，选用多元种植模式和富含微量元素的品种，不仅能够提供品种多样、营养丰富的农产品，而且有助于改善居民膳食营养元素的摄入量。此外，将畜禽养殖纳入耕作系统形成种养结合的生态循环农业，在为居民提供蛋白质来源的同时改善了土壤肥力，进一步提升了农产品的营养品质。

2）农产品营养品质。

工业化农业的兴起对农产品营养品质造成负面影响，具体表现为微量元素的缺失。Broadbalk小麦连续农业试验证实，小麦微量元素浓度的下降与“绿色革命”以及引入半矮化高产品种密切相关，1845—1967年小麦籽粒中锌、铜、铁和镁元素的平均浓度基本保持稳定，1968—2005年则比以前下降了19%~28%。Garvin等在研究美国硬红冬小麦微量元素的历史变化时也得出类似结果，种子中微量元素浓度的变化与产量存在负相关关系，尤其是铁、锌、硒元素影响最大。除谷物以外，水果和蔬菜中微量元素含量也出现下降趋势，Davis等和Davis通过对美国农业部在1950—1999年间记录的43种水果蔬菜作物营养数据对比发现，其中铁、磷、钙、铜和核黄素的含量比50年前下降了15%、9%、16%、80%和38%。

出现以上现象的原因主要有两点：一是现代育种以产量指标为导向，片面追求高产，忽视了对农产品营养品质的整体改良，在光合效率一定的情况下，产量和蛋白质含量之间存在着彼此消长关系；二是土地退化使得土壤营养比例失调，作物生长缺乏足量的营养元素，从而对农产品中的微量元素形成“稀释效应”，不过可以通过增施富含微量元素的肥料来解决这一问题，如芬兰从1985年起在农业种植中使用硒强化肥料，使得水果和蔬菜等农产品中硒元素含量有所增加。

同时，工业化农业中大规模、高剂量的农药施用诱发了诸多的负外部性，如农药暴露和农药残留，严重威胁人体健康。农药暴露不仅会增加急性农药中毒的风险，而且损害人体神经、消化与呼吸系统。据统计，发达国家每5000名劳动者中就有1人出现急性农药中毒的症状。在西班牙南部的现代温室中，有机氯农药暴露增加了乳腺癌、隐睾症、2型糖尿病和哮喘等疾病的发病率。与此同时，农产品农药残留问题进一步加剧了人体健康面临的风险。

而生态农业强调低投入，注重养分循环和废弃物的循环利用，农药、化肥和抗生素等农用化学品的减量使用或者不用，为保障粮食安全和提升农产品营养品质提供了有利条件。首先，生态农业对化肥、杀虫剂和兽用药物的使用有严格限制，有效降低了农药残留的风险。其次，通过生态种植生产的农作物含有更多的抗氧化剂，多酚的浓度高于常规作物，对抵御慢性疾病和降低死亡率具有一定的效果。最后，通过生态养殖的有机牛奶和肉质品营养价值是否更高仍然存在争议，但其中ω-3不饱和脂肪酸的含量比常规养殖模式高50%，对维系大脑生长发育、预防心脑血管疾病和提高人体免疫力等具有重要作用。

（安根团队摘自冷鹏等：工业化农业与生态农业的国际比较及其对中国的启示）

安根团队，20余位各领域农业专家，提供成熟的土壤恢复集成方案、生态修复集成方案、农残解决集成方案和生态农业社会化服务。