[摘 要]中國農業發展自古以來就一直面臨著耕地不足、地力下降、勞動力不足、天災人禍等諸多挑戰。通過“雜種”,保持農業生物的多樣性,是精耕細作等舉措之外中國傳統農業應對各種不利因素、發展生產所采取的重要措施之一。它不僅成功地擴大了農地面積,提高了土地利用率,維持了土地的永續利用,而且對于自然災害的控制和勞動力的調節也助了一臂之力。雖然在歷史進程中,也存在單一栽培的趨勢,但并沒有引發嚴重的問題。近代以后,特別是最近三四十年來,隨著人口的快速增長和迅速發展的工業化和全球化,農業生物多樣性在市場經濟的作用之下,日益為單一栽培和規模經營所取代,其中一個突出的表現就是糧食在增產的同時出現了結構性的短缺。而單一栽培所導致的農民負擔加重、土地退化、環境破壞等問題,使農業的基礎變得更加脆弱。展望未來農業的發展,或許可以從歷史上農業生物多樣性中得到一些有益的啟示,這就是以農業生物多樣性來滿足人口的需要,維護人類健康,應對自然災害,提高資源的利用率,實行因土種植、因需種植,為農業的可持續發展奠定堅實的基礎。為此,在保護傳統生物資源的同時,我們要積極引進外來物種,豐富生物多樣性。
[關鍵詞]中國農業;生物多樣性;可持續發展
[中圖分類號]F124.5;F303.4;S181 [文獻標識碼]A [中圖分類號]1674-6848(2011)06-0090-11
[作者簡介]曾雄生(1962—),男,江西新干人,中國科學院自然科學史研究所研究員、博士生導師,主要從事中國農業史和農業文化的研究。(北京 100190)
Title: Agro-biodiversity and Sustainable Development of China’s Agriculture
Author: Zeng Xiongsheng
Abstract: China’s agriculture has met many great challenges such as shortage of arable land, soil fertility decline, labor shortage, and many other natural and man-made disasters since ancient times. Apart from intensive cultivation, polyculture is one of the important ways to maintain agro-biodiversity and cope with various adverse factors to develop the agriculture in traditional China, which not only succeeded in expanding total area of farming land, improved land utilization and kept sustainable use of land, but it was also helpful for the control of natural disasters and regulation of the labor forces. Even if there had been some extent of a monoculture trend in history of China, it did not lead to serious problems. Only in the modern time, especially in the past three or four decades, with rapid population growth and rapid development of industrialization and globalization, polyculture has been replaced increasingly by monoculture under the pressure of the market economy. As a result, there is a structural shortage while the total output of grain production increases. The monoculture has increased the burden on farmers, and deteriorated soil and damaged environment have threatened the people’s health, and hence the foundation of today’s agriculture has become more vulnerable. To look ahead to the future of agriculture, the history of agro-biodiversity may give us some useful inspirations. The agro-biodiversity can be used to meet the needs of the population, maintain the human health, deal with natural disasters, improve the utilization of natural resources, perform cultivations with accordance of soil nature and human demands, and lay a solid foundation for sustainable agriculture. To this end, it is necessary for us to protect agro-biological resources, and at the same time, we also need to actively introduce alien species to enrich biodiversity.
Key words: China’s agriculture; biodiversity; sustainable development
三、傳統農業對生物多樣性的維護
生物多樣性是人類賴以生存和持續發展的物質基礎。人類最初便是通過采集和狩獵各種生物資源來維持生存的。農業發展之后,采集狩獵并沒有完全消失,它仍然是一種利用自然資源的重要手段。明代朱橚在《救荒本草》一書中就記載了414種可以食用充饑的野生植物。野生動植物一直是傳統農業社會中食物的重要來源之一。利用和保護野生動植物是中國傳統農業保持生物多樣性的一個重要方面,它克服了人類對于某些動植物資源的過分依賴所導致的加速消失或畸形發展。
一粥一飯,當思來之不易;半絲半縷,恒念物力維艱。對于生物資源的珍惜,使古人總是將各種資源用到極致以減少浪費,即便是微如草芥、賤同糞土,也把它當做一種資源來加以利用。在今人看來,雜草之所以為雜草,是因為無用勝過有用,但在古人看來,有用無用并不可以絕然分開,“寸有所長”,“小道也有可觀”,經過一定的處理,雜草“可以糞田疇,可以美土強”。古人還有“惜糞如惜金”之說。草糞是中國傳統農業最主要的肥源之一,雜草也是養殖業主要的飼料來源之一,至今仍然有“豬吃百樣草,看你找不找”的農諺。牛糞不僅是肥料的重要來源,也是重要的燃料之一。
傳統農業雖然也把糧食的高產和優質作為主攻目標,但糧食絕不是唯一的目的。北方農村有句諺語說:“吃的燒的,都得顧到嘍,人吃的,馬喂的,都得顧到。”換言之,傳統農業的產量概念和今天不盡相同。古人在進行農業生產時,把滿足自身包括溫飽在內的各種需要當做目標,因此,糧食作物的產量不僅僅是糧食的本身,而是所有能滿足人類需要的各部分的總和。一些作物品種的存在除了其本身的高產和優質之外,還有其他方面的原因,一些谷子品種(如鏨子黃)廣受歡迎,除高產外,畜口極愛吃其秸稈也是原因之一。①稻的主產品為稻米,但稻的其他部分(如稻草、谷殼等)用途也很大,可以為燃料、飼料,然后又轉化成肥料;還可以是原料和材料,用于編鞋、索绹、房屋建筑等。畜產品也是如此。養豬的價值不僅在于肉食,也在于肥料,“養豬不掙錢,回頭望望田”。牛糞在充當肥料之前,還可以用作燃料。這種多重利用、循環利用的結果,突破了單一作物產量的概念,大大提高了作物的經濟系數②,使每一種生物都得到尊重,這是傳統農業保持生物多樣性的根源。生物多樣性在古人看來,不僅讓各種生物都得到生長,而且使生物的每一部分都得到充分利用;生物只有得到充分利用,才能得到充分保護,這也就是《菜根譚》所謂“善用者生機,不善用者殺機”。稗就是一個很好的例子。從糧食產量而言,稗比不過稻,因此自戰國時代開始,農民就開始有意識地把稗草當雜草清除,③但稗子仍然以其頑強的生命力,在傳統農作物中占有一席之地,而并沒有被徹底地清除。徐光啟認為,稗的產量比不上稻谷,但“稗稈一畝,可當稻稈二畝,其價亦當米一石”。徐光啟顯然是從生物產量的角度將稗和稻作比較,認為稗子的產量及食用價值雖然低于水稻,但稗的莖桿產量是稻稈的兩倍,即生物產量高于水稻,稗稈可作燃料出賣,其價值也與一石米相當,考慮到兩種作物的不同投入,則稗的純收入可能還要高一些。但經濟價值只是古人在選種時考慮的因素之一,稗比稻具有更強的抵御自然災害的能力,也是其得以長期存在的原因。
影響選種的因素還有很多。就某一作物的具體品種而言,古人也是盡量保持其多樣性,以滿足不同種植的需求。《沈氏農書》言:
稻種以早白稻為上,只肥壅不易調停,少壅不長,多壅又損苗,但喜其米粒粗硬而多飯,所宜多種。黃稻能耐水旱,多壅不害,只怕霜早,米不圓滿。其余稻色好歹不同,總無如黃白兩種,所宜對半均種,以便次第收斫,不致忙促。先農嘗卜其吉者而多種之。①
從這段話中可以看出,古人在考慮選擇作物及品種時要考慮以下因素:一是高產。追求高產是農業的首要目標,但在實現這個目標的過程中,傳統農民要考慮的因素很多。就產量而言,不光要考慮稻米本身的產量,也要考慮稻米的脹性程度、煮飯后的軟硬度以及食用后的耐饑度。二是對肥效的反應。三是對水、旱、寒的反應。四是勞動力安排。五是占卜的結果。古人通過占卜,預測未來的氣候走向以及適宜種植的作物和品種,并提前準備種子。如果預卜來年多旱,則會有意識地多備一些耐旱性品種,但這并不是古人考慮的全部因素,實際考慮中還包括副產品的價值、品質,甚至包括藥用價值等。一句話,一切能夠滿足人類生產和生活需求的因素都在考慮之列。傳統農民同時準備多個品種,對于每個品種的特性、土宜等心中有數,然后再根據自身的需要、土壤肥料狀況以及未能可能的氣象趨勢,作出自己的決策。
對于生物資源的尊重,對可持續利用的追求,激發古人對于生物資源的保護。先秦文獻中提出了“以時禁發”(簡稱“時禁”)的主張,即只允許在一定時節和一定限度內采獵野生動植物,禁止在其滋生孕育之時采獵,禁止童山竭澤。孟子認為:“茍得其養,無物不長;茍失其養,無物不消。”要求做到“數罟不入洿池”,“斧斤以時入山林”,認為只有這樣才能使“魚鱉不可勝食也”,“林木不可勝用也”。
除了通過采集和狩獵直接對各種生物資源加以利用之外,農業發明之后,人們還不斷擴大種植和養殖的對象,不斷培育和發現新的有用的生物,盡可能地挖掘各種生物資源的價值和作用。中國歷史上,從最高統治者到普通百姓,都十分注重生物資源的發現與利用。相傳神農嘗百草,教民種植五谷。農業發明之后,人們又不斷地從自然界中尋找生物資源加以利用。生物的自然變異的發生往往被視為吉祥的征兆,特別是禾谷類作物的變異,為各級政府所重視,史書中就記載了許多禾谷類作物自然變異的史實。許多農作物品種,就是在自然變異的基礎上,再加上人工選擇培育而成的。這些品種的發現者和育種者中,既有如御稻米的發現者康熙皇帝,也有如六十日稻(又名救公饑)的發現者孀婦,而更多的是普通的農民。
人們還通過交流和引進農作物品種來豐富農業生物的多樣性,于是原產于西亞的小麥、苜蓿、葡萄、萵苣、菠菜、波斯棗、油橄欖、扁桃、西瓜、甜菜等,中亞的騾、驢、駱駝、天馬、金桃、銀桃、阿月渾子,朝鮮的果下馬,越南的占城稻,朝鮮的黃粒稻,非洲、印度等地的胡麻、木棉,美洲的玉米、番蕃、馬鈴薯、花生等相繼傳入中國。而國內各地之間的引種更加頻繁:西部的蜀椒引種到了東部的青州(《齊民要術·種椒》);朝歌的大蒜引種到了并州;并州的豌豆引種到了井陘以東;山東谷子入壺關、上黨(《齊民要術·種蒜第十九》);南方的菘落戶到了北方,變成了白菜,白菜又回到了南方,成為黃芽白。歷史上眾多以地名命名的品種便是異地引種的結果。
引種對中國農業發展產生了重大的影響。小麥成為僅次于水稻的第二大糧食作物。棉花改變了中國原有的衣著原料結構,成為“地無南北皆宜之,人無窮富皆賴之”的一種纖維作物。外來的高粱也曾在中國北方的糧食作物中占有舉足輕重的地位。白菜成為大眾的當家菜。新大陸作物直接影響了明清時期中國的土地利用、糧食生產乃至人口的增長。
保護、發現和培育相結合,交流與引進相補充,保持了中國傳統農業生物的多樣性。6世紀《齊民要術》所記載的栽培植物就達90余種,每種作物又有許多不同的品種,其中粟類品種就有100余個,稻類品種也有30余個。而清《授時通考》中所收錄的水稻品種數量高達3429個,各地實際種植的品種更是不計其數。于此可見中國傳統農業生物各類之豐富。
四、生物多樣性與農業的現在和未來
(一)來自單一栽培的挑戰
保持農業生物多樣性是中國傳統農業用以解決其自身所面臨諸多問題的一把萬能鑰匙,但這把鑰匙本身也存在缺陷。對勞動力需求量大,不利于機械化作業,反過來又導致人口過剩,勞動生產率偏低,這也是中國傳統農具沒有得到發展的重要原因。多樣性的穩產和單一性的高產也存在一定的矛盾。為了應付人口增長的壓力,古人總是有意識地選擇一些高產作物進行種植,這也是導致單一化種植的根源。
今人以為單一栽培是近代以后才出現的現象,殊不知單一栽培的歷史由來已久。農業發明之初,當時同時種植的作物可能很多,故有“百谷”之稱。隨后人們觀察到某些作物的產量要高于其他作物,將這些作物的比重增大,就可以獲得更多食物,于是慢慢集中于幾種主要的谷物上,于是又有“九谷”、“八谷”、“六谷”、“五谷”、“四谷”之稱。通常說的“五谷”是在春秋、戰國時期出現的。在“百谷”變為“五谷”的過程中,一些谷物紛紛退出糧食作物的行列,這就是單一栽培(或單作)的開始。《淮南子·秦族訓》載:“蘺先稻熟,而農夫薅之者,不以小利害大獲。”蘺,水稗也。人們的食物來源和原先相比更主要地集中于幾種作物,單一化的危害也開始呈現出來,于是在先秦時期便形成了“種谷必雜五種”的傳統,并采取了相應的措施。一是有意識地保留某些作物的種植,如大豆、稗等。①宋代更以詔令的方式要求“專種粳稻”的江南“益種諸谷”、“雜植諸谷”的江北“廣種粳稻”,以效法“參植以防水旱”的古制。二是選育不同的品種。經過不斷擇優選良,包括自然的雜交變異和人力的精心培育,積累起大量的各式品種,以適應當地的風土環境。
但單一栽培的趨勢并沒有停止。為了改善耕作條件,特別是適應牛耕的需要,至少自宋朝開始,就采用了平整土地的做法。②平整的結果是使得原本“壟峻如梯,田小如瓦”的農田,“開十數畛而通為一”,原本需要不同作物或品種以適應十數畛農田的種植需要,也為一種作物或一個品種所取代。生態景觀的改變導致物種及其相應的遺傳物質的改變。明清之際,單一栽培現象已很明顯,對此有識之士批評道:“今北多黍稷,南僅稌稻,乖備種之義矣。”(《農政全書·凡例》)大豆等糧食作物退出了主食的行列,其“功用已全入蔬餌膏饌之中”(《天工開物·乃粒·總名》)。不過近代化以前,雖然存在單一栽培的趨勢,但這種趨勢并沒有成為問題,人們通過不同生物的組合和品種的多樣性緩解了作物單一栽培的趨勢。
19世紀以后,隨著資本主義的侵略,特別是二戰之后的最近幾十年,迅速發展的工業化和全球化,使傳統農業開始面臨危機,自給自足的自然經濟遭到破壞。市場經濟對于農產品產量和成本的要求,使得規模化和機械化成為經營農業的必然途徑,專業化和單一化則是必然的選擇。同時,依靠現代科技成果積累起來的生產力和傳統農業中長期存在的富余勞動力,也為治山改水和園田化建設提供了強大的動力,導致農業生態系統單一化。如此一來,原來的生物多樣性農業模式就完全被打破了。
在單一化的過程中,一些農作物的種植面積擴大了,而另一些作物的種植面積卻下降了,雖然農業的總產量提高了,卻出現了結構性的短缺,大豆和高粱等作物種植面積的減少乃至消失便是單一化種植的后果。中國是大豆的原產地,且長時間里,大豆一直在傳統農業生物組合中扮演著重要角色,其產量也曾位居世界之首,但1950-70年代把大豆等油料作物視為低產作物,種植面積不斷縮小,下降到次于美國、巴西之后的第三位,至今每年都要進口大量的大豆。2008年,中國消費掉4900萬噸大豆,其中進口大豆3400萬噸,占大豆總消費量的70%。在10~12年前,中國的大豆是可以自給自足的,現在中國卻變成了排在世界第二位的大豆進口大國。另外,中國每年植物油需要進口800萬噸以上。而曾經是中國北方最主要作物之一的高粱,也在20世紀70年代退出了歷史舞臺。①以北京地區為例,20世紀50年代高粱種植面積約占糧食作物總面積的10~15%,1975年達5.6萬公頃(83.66萬畝),占當年糧食作物總面積的9.35%;一直到1977年,面積保持在3.7~5.3萬公頃(55~80萬畝)之間,隨后又呈下降趨勢;到1995年,只有0.3萬公頃(4.80萬畝),僅占糧食播種面積的0.7%。同樣的情況也出現在粟的種植上。1949年,北京地區共種谷7.5萬公頃,占當年糧食作物種植面積的15.2%;1953年谷子種植面積9.4萬公頃,占當年糧食播種面積的15.7%;至1995年,全市播種面積0.4萬公頃,僅占糧食作物播種面積的0.8%。在高粱和粟等種植面積萎縮的同時,小麥和玉米的種植面積卻迅速飆升。1995年全市玉米播種面積20.8萬公頃(311.68萬畝),占糧食作物播種面積的47.9%;冬小麥播種面積17.2萬公頃(258.3萬畝),占當年糧食作物播種面積的39.6%;二者相加占糧食播種面積的87.5%。②
單一化的趨勢也在作物品種上得到反映。以江西地區的水稻品種為例,據《天工開物》(1637)記載:“凡稻種最多。不粘者,禾曰秔,米曰粳。粘者,禾曰稌,米曰糯。南方無粘黍,酒皆糯米所為。質本粳而晚收,帶粘,俗名婺源光之類,不可為酒,只可為粥者,又一種性也。凡稻谷形有長芒短芒,江南名長芒者曰劉陽早,短芒者曰吉安早,長粒尖粒圓頂扁面不一。其中米色有雪白牙黃大赤半紫雜黑不一,濕種之期,最早者春分以前,名為社種,遇天寒有凍死不生者,最遲者后于清明。”可見古代水稻品種豐富多彩,花樣繁多。
進入近代特別是現代以后,受市場經濟的影響,水稻品種的類型和數量急劇減少。比如赤米這類品種原來在水稻栽培中占有相當的比重(尤其是晚稻和山區丘陵栽培的水稻品種),但由于其食用品質不及白米,市場價格也不及白米,所以赤米品種的栽培面積越來越小。據對同治《新建縣志》(1871)的統計,注明為白米的有28個,為紅米的有18個;《撫郡農產考略》(1903)所記白米37個,紅米8個;據民國二十五年(1936)江西《宜春縣志》的記載,原來當地的早占(稻)純白而無紅,晚稻則紅白參半,由于紅米銷路不暢,多有易白種者。從中可以看出,紅米讓位于白米,乃源于市場的因素。在紅米品種減少的同時,有芒的品種(或者長芒的品種)也因為市場等因素在減少,至今有芒的品種已不多見。
品種單一化趨勢在20世紀50年代以后加速,中國各級農業科學研究機構組織調查、收集整理農家傳統品種,進行農家品種的比較試驗,從中選擇優良高產的品種進行大力推廣,淘汰當地原有的低產農家品種。這項工作取得顯著成效,一些高產的農家品種得到迅速推廣,糧食獲得明顯增產,但數以萬計的被淘汰品種中不少優良性狀如抗病、耐旱、耐瘠、優質等基因也隨之遭到汰除。①20世紀六七十年代,科學家利用遺傳學原理,培育出一批批以矮桿高產為主要特征的品種,取代了原有的農家高產品種。70年代以后,雜交育種的成功和大面積推廣,加速了品種單一栽培的進程,農業收成過分依賴于少數高產品種,地方品種資源遭到淘汰。
單一化的趨勢也影響到農家動物的飼養。傳統農家一般都有一定數量的動物養殖,如孟子所謂“五母雞,二母彘”的說法,這是對普通農戶家庭動物飼養的最低要求。實際上早期農民所飼養的動物遠不止此數,如唐陸龜蒙在甫里隱居時家中“有牛不減四十蹄”(不少于十頭)。除了馬、牛、羊、雞、狗、豬等六畜之外,農家還豢養動物鵝、鴨、魚等。近人曾國藩所提出的治家八字就有所謂“書、蔬、魚、豬”,養魚和養豬是農家的生計之本。但從一個長時段來看,中國農家養畜的種類和數量總的來看是越來越少,最先消失的是牛等大型牲畜,明末江南吳郡一帶的農家已很少養牛。②不過從江南一些地方來看,耕牛從大多數農家中消失是最近二三十年的事情。以我有限的經驗而言,南方農村一些地區,在20世紀80年代以前的人民公社時代,生產隊依靠集體力量養有十多頭耕牛,農戶家庭每年也養有2~3頭不等的豬,但在70年代末80年代初農村改革之后,普通農戶只有數量有限的雞還在散養,其他動物則很少飼養。
(二)單一栽培所引發的問題
應當承認,以雜交水稻為代表的高產品種為糧食增產作出了巨大的貢獻,但是雜交育種并不是萬能的,雜交品種的高產對于自然條件的依存度依舊很高。③也就是說,雜交稻仍然面臨著傳統稻作同樣的問題,諸如病蟲害、風寒、旱澇、肥瘠等,不僅如此,單一栽培還使上述問題變得更加嚴重。由于品種缺乏多樣性,容易孳生傳染病和害蟲,使作物蒙受巨大的危害,比如長期大面積種植單一水稻品種,導致優勢稻瘟病菌菌群大量繁殖而使病害流行。④
傳統農業通常是通過不同生物的組合來應對各種災害,甚至變害為利,但在單一栽培的情況之下,只能通過使用農藥、化肥和灌溉等來確保收成。而農藥、化肥和灌溉的大量使用,在增加農民負擔的同時,又會對環境和生態造成破壞和農產品的品質下降,最終危害人類的健康,這就是現代農業的通病。“現代農業危機四伏,都是單一栽培惹的禍”。
先說農民負擔。在傳統農業中,作物品種一般都采用自家繁殖的方式來取得,有時甚至是種糧不分,而在現代農業中,高產品種由于技術含量很高,大部分需要從市場上購買,且價格很高。據調查,在湖南西部161個農戶中,從市場上購買稻作的為153戶,占95%;只有8戶采用自家繁殖種子的方式,占5%。①新品種結出的種子不能留種使用,必須每年從種子公司高價購買,而換種的頻率越高,農民的負擔就越大。高產品種必須要有農藥、化肥與灌溉的配合,才能獲得高產,所以現代農業又被稱之為“肥水農業”。農業生產的成本越來越高,產量卻沒有得到相應的提高,甚至漸走下坡,這是一個全球性的趨勢。2006年后,種子和肥料的價格已經翻番,結果FAO說2009年谷物產量在發展中國家可能只有1%的增長。過度抽取地下水,使地下水位下降,干旱趨于嚴重,也使灌溉費用提高。另外,農民從市場上購買種子、化肥和農藥等,還存在假冒偽劣農資坑農害農的問題,此類事件時有報道。
次說環境。單一作物種植會引起土壤中某些重要營養要素的極端消耗,而與該作物的生長幾乎無關緊要的要素則日漸積累,從而引起土壤肥力下降,甚至會引起土地的退化、沙化和鹽堿化。“多年連作”易引起多種病蟲害積累于土壤中,甚至造成“重茬地”現象。化肥施用量增加,土壤微生物日益衰竭,這都直接影響到土地營養的平衡和土地肥力的再生產。濫用殺蟲劑,致使能為花授粉的蜜蜂和蝴蝶都死了,果樹也不結果了。由于破壞了野生動植物資源,魚類、蛙類隨之滅絕,而這些也曾是食物的來源之一。害蟲天敵的減少,也加大了對農藥的依賴。化學肥料和農藥的使用量增加,導致土壤環境和作物體內的污染增加,最后富集到人體內,直接威脅著人們的健康。
過度開采地下水最直接的后果就是導致地下水的水位迅速下降,使干旱趨于嚴重,也使得提高谷物產量的效果不可持續。由于工農業用水增加,中國北方平原區含水層自1960年代以來已經下降10~50米。一份世界銀行的研究報告預測,如果中國不改變目前農業生產的用水方式,北方平原的地下水儲量僅能維持20~40年。②2009年初的華北大干旱已經向人們敲響了警鐘,所幸這次旱災沒有釀成大的糧食減產。
單一栽培導致農作物秸稈等副產品的利用率低,這已成為嚴重的公害(特別是在城市郊區)問題。過去農村中許多生產和生活用器都是以農產品為原料加工制作的,甚至有些農作物及品種是專門為此而存在的,比如:高粱秸稈是掃帚和各種器物的主要材料;水稻中的麻經糯是專門為搓繩準備的;有些則是因為燃燒價值高而受到重視;飼養動物的飼料和墊欄也主要來自秸稈;等等。一句話,稻草也被看得像金條一樣寶貴。但隨著單一栽培的盛行,此類農作物秸稈等的作用消失,原來制作各種器物的農作物為塑料所取代,燃料也被煤炭和天然氣所取代。農民因更少地飼養畜禽從而減少了對農作物秸稈的生物轉化,使秸稈變得一錢不值,于是,在農作物收獲季節,農民將大量的秸稈堆放燃燒,成為污染源。專業化、規模化的養殖業也存在同樣的問題。傳統農業中,動物糞便是肥料最重要的來源,但在專業化之后,由于養殖相對集中,糞便等得不到合理的利用,還污染了環境,這使處理糞便成為一種負擔。
再說農產品的品質。現代農業在提高糧食產量、滿足人們日益增長的口糧需求方面的確功不可沒,但也存在一些潛在的風險。在商品經濟的主導之下,過分追求產量,使得高產以外的一些功用被忽視。由于產量和品質常常呈負相關,結果是大量品質優異的品種資源被排除在種植之外,且日趨減少。隨著多樣性的消失,豐富的營養來源也消失了。目前一般高產水稻品種的蛋白質含量是不高的,這對原本就缺乏蛋白質的亞洲人民來說是非常不利的。雜交水稻一度被貶為“米不養人,糠不養豬,草不養牛”的“三不稻”,由此引發的健康問題也引起了人們的關注。從多樣性的角度計算單位面積土地的營養含量,產業化栽培中的所謂“高產土地”并不一定意味著多樣的糧食種類和營養。
單一經營易受自然災害和經濟變動的影響。農業經營受自然條件的影響大,單一的農業經營受自然災害的影響更大。單一栽培的作物是最脆弱的生命,尤其是糧食作物,一刻也離不開人的照應關懷。另外,農產品供求和價格等經濟環境的變化對單一的農業經營來講是個嚴峻的考驗,因為“單一經營體內部沒有分散風險、減少災害影響的機能”。原本指望靠單一栽培、擴大規模來取得更高效益的農民,在進入市場之后,發現農資產品在漲價,農產品價格卻不見漲,甚至種什么什么不賺錢,養什么什么不賺錢,長此以往,勢必挫傷農民的生產積極性,影響到糧食安全。另外,單一栽培由于季節性利用勞動力、機械和設施而引起農業閑置時間增多,致使農產品的利用率降低。單一性在導致人類賴以生存的生物多樣性逐漸消失的同時,也導致傳統文化的消失。原有多樣性農業生物為基礎所構筑的本地食物體系,正在被替換成產業化、全球化食物體系,由此引發的食品安全也引人關注。
雖然科學家都把希望寄托于植物遺傳基因的轉移技術上,以解決農業發展所面臨的一些問題,如培育抗病菌和抗蟲害的轉基因作物,對此史學家也發出了歡呼,但轉基因農作物的安全性尚存爭議。許多專家預測,病害蟲甚至會更加適應轉基因作物的“口味”,一如既往地猖獗下去。①袁隆平也對轉基因植物持保留態度,認為政府應該特別慎重批準轉基因植物商業化。科學家不能完全預知,對生物進行轉基因改造有可能導致何種突變而對環境和人造成危害,雖然實驗非常成熟,但其對人類可能造成的影響,或許要在未來幾代人之后才會顯現。②
(三)混合種養的啟示
在農業的原始時期,農夫很少遇到昆蟲問題。昆蟲問題的發生是隨著農業的發展——大面積土地精耕細作一種谷物——而產生的,這樣的種植方法為某些昆蟲數量的猛烈增加提供了有利條件。單一的農作物耕種并不符合自然發展規律,這種農業是工程師想象中的農業。大自然賦予大地以多種多樣的景色,然而人們卻熱心于簡化它,這樣勢必毀掉自然界的格局和平衡。一個重要的自然格局是對每一種類生物的棲息地的適宜面積的限制。很明顯,一種食麥昆蟲在專種麥子的農田里比在麥子和這種昆蟲所不適應的其他谷物摻雜混種的農田里繁殖起來要快得多。③
1845-1849年,愛爾蘭的馬鈴薯大面積絕收,引發大饑荒,超過100萬愛爾蘭人在饑荒中死去,還有數百萬人不得不外出逃荒,有科學家將其歸結為生態釋放效應(ecological release)的結果。最近發現,導致當年愛爾蘭馬鈴薯大面積絕收的直接原因是來自南美洲的一種真菌,但引發愛爾蘭大饑荒的真正原因恐怕還是單一栽培的結果。同樣是由美洲引種到中國的甘薯,在中國并沒有因為生態釋放效應引發饑荒,相反在應對饑荒方面還作出了巨大的貢獻,原因就在于中國保持了“雜種”的傳統。甘薯的引種雖然對于中國土地的開發和人口的增長產生了重要的作用,但中國人口并沒有因此對甘薯產生依賴,它只是豐富了中國人的食物來源,而并沒有取代原有的食物來源,因此即使出現了番薯絕收,其他作物仍然可以保障糧食安全。
農業生物的多樣性是中國農業得以維持幾千年而不衰并且成功地支持了由人口不斷增長引起的對農產品不斷擴大需求的重要原因之一。自有農業以來,在數千上萬年的時間里,中國傳統農業一直保持著雜植五種的傳統,它保護著農業生物的多樣性。通過“雜種”,包括草本和木本的雜種,甚至植物和動物之間的組合,人為地組成一種“多物種”(multispecies)的生態系統,使土地、光熱、水、氣等自然資源得到充分利用,不僅擴大了農業用地面積,提高了土地利用率,保持了地力常新,更重要的是,農業生物多樣性在應對水旱蟲等自然災害以及調節勞動力等諸多方面起著重要的作用,它從整體上提高了抗災害的能力,保證了農業持續穩定的發展。
現在人們已經認識到單一栽培的危險,對生物多樣性的價值及其意義也有充分的認識,并且開始采取措施保護生物多樣性,在育種時有意識地利用一些生物的抗病蟲害等基因。聯合國于1992年出臺了《生物多樣性公約》,2000年還通過了一份議定書,以確保轉基因生物的安全使用。似乎人們對于生物多樣性已有充分的認識,但回顧歷史,傳統農業中的生物多樣性實踐仍然可以帶給我們許多啟示。
生物多樣性是傳統農業的特點,表現為每塊土地都同時生產多種作物,每種作物都有多種用途,這種農業很難以市場經濟的標準來加以衡量,但對于傳統農民來說卻是很有價值的,從歷史的角度來看,這也是最可持續發展的一種農業模式。產業化栽培中,“產量”一般指單位面積中某單一作物的產量,而從生物多樣性的角度看,“產量”應該包括單位面積里所產出的所有農作物的總和,這樣計算起來,多樣化種植比單一栽培的生產力更高。聯合國糧食與農業組織的調查顯示:生物多樣性豐富的小型農場,食品產量能比大型工業化的單一栽培農場高出數千倍。假如從多樣性的角度計算單位土地面積的營養含量,產業化栽培中的所謂“高產土地”和多樣性的糧食種類和營養相比,更是難以望其項背。況且,傳統的農業生物多樣性在為人類提供營養的同時,還滿足了人類生產和生活多方面的需要,這也不是用現代“產量”的概念所能夠衡量的。
1.用生物代替石油來滿足人類的需要。中國傳統社會里,人們的物質需求很大程度上需要依靠農業獲得滿足,即便是每日所需的柴火也主要來自農作物的秸稈。中國北方農村冬季供暖的熱炕所用的燃料便是軋場、揚場等出來的散碎物質。為了解決燃料問題,除了種植一些薪炭林木之外,還有意識地保留一些燃燒價值較高的作物及作物品種,這是傳統農業保持其生物多樣性的重要原因之一。進入現代社會后,人類的需要似乎都離不開石油,包括農業自身所需要的機械、農藥、化肥都需要石油能源的支撐,但石油也有枯竭的一天。農產品可以替代石油,這不光是指生物燃料,日常生活中的許多塑料制品都可以用農產品來取而代之。傳統的生物多樣性也可以提供借鑒,比如在不宜五谷之地種植榆、白楊、烏桕、女貞等樹木,提供用材和燃料等。有些傳統作物易貯藏,有些無需冷藏,可以在自然條件下保存很長的時間,且食用方便,生熟皆宜,這樣的一些特點,在能源日趨緊張的今天,也是彌足珍貴的。
2.以生物多樣性來應對自然災害。農業的發展仍然有賴于新品種的改良和選用,但在推廣新品種時要防止新品種對農藥、化肥和灌溉的依賴,充分發揮農業生物自身在抗御水旱災害、病蟲害、草害、培肥地力等方面的作用。雖然轉基因技術可以培育出抗病蟲害的作物品種,但生物多樣性可以給我們提供更多的選擇。一些傳統的作物及品種業已證明具有較強的水旱適應性和生存能力,所以容易成功。國際水稻研究所從世界種質資源中篩選出許多抗病蟲的種質,其中就有十多個是中國的地方品種。①1949年,中國臺中農改場的余慶東、林克明等人利用源自中國大陸的秈稻品種選育出全球第一個雜交育成的半矮性品種“臺中在來一號”,具有稻株較短小、不易倒伏、耐肥性佳等特性。1961年,國際水稻研究所(IRRI)張德慈將“臺中在來一號”引進印度種植,立刻使得當地的水稻產量突飛猛進。隨后他又以東南亞水稻品種與臺灣在來種雜交,培養出更成功的IR-8品種,在東南亞與拉丁美洲國家創下產量是原先3倍的紀錄。至今IRRI的國際稻米基因庫當中,仍有七成稻種含有“臺中在來一號”的血統。①
由于各種生物的適應性、抗逆性和產量等是不同的,保持生物多樣性并借助不同生物間的組合,可以達到應對自然災害的目的,以減少對農藥、化肥及灌溉的依賴。科學研究已證實,在不同抗性基因的品種上,非親和性的病原菌小種受到抑制,使病害趨于明顯減輕。②在同一稻田中同時播種幾種不同的品種可以使稻瘟病的發病率下降94%,產量提高89%。③水稻品種多樣性種植控制稻瘟病的技術在稻區取得成功。④豆科作物和禾本科作物的間作可以使豆科作物的固氮效率提高近10倍,禾本科根系分泌的麥根酸等植物鐵載體可以增加豆科作物對缺鐵土壤的適應性,豆科作物的酸性分泌物還可以改善禾本科作物對缺磷土壤的適應性。⑤明代以來,江南地區所實行的棉稻輪作也的確可以起到控制草害、病蟲害以提高土壤肥力的效果。⑥
3.以生物多樣性來維護人類健康。傳統的生物多樣性不僅滿足人們日常食物所需,而且還以其豐富而多樣的種類維護著人們的健康。在中國傳統文化中,有“醫食同源同功”的說法,所有的食物都有藥物的功能,有些食物更具有特殊的保健功能和更高的營養價值。為什么現代人的重大疾病如癌癥、冠心病、各種營養缺乏癥等在古代罕見?這同作物的種類肯定有密切關系,但這些具有保健功能的品種在高產品種和其他經濟作物的壓力之下迅速消失,重新恢復這些作物的種植或許可以遏制相關疾病的發生。
4.以種養結合的生態農業來提高資源的利用率。托夫勒在關于未來農業的描繪中寫道:“關于農業又怎么樣呢?第三次浪潮又一次以異乎尋常的方向引導我們。在美國亞利桑那州塔克森的環境研究實驗室,河蝦是養殖在玻璃暖房的長水槽中,緊靠著黃瓜和萵苣。使河蝦的排泄物往返循環,用它對蔬菜施肥。在弗蒙特,實驗工作者正在用同樣的方法養殖鲴魚,鰭魚和種植蔬菜。魚池內的水吸收太陽熱,到了夜里把它放出,可以提高溫度。同樣,魚的排泄物則用于對蔬菜施肥。在馬薩諸塞州的新煉金術研究所,小雞是養在魚池頂上。雞屎作了水草的肥料,然后魚吃水草。”⑦這一描述和中國古代的種養結合的有關記載何其相似,只不過一個尚處于實驗階段,另一個早已用于生產實踐之中。
5.因土種植,因地制宜。現代農業實踐常常不計工本,治水改土,辟山造田,以適應高產品種的種植要求,而較少利用一些抗逆性強的品種去因土種植。實際上,利用生物自身的適應性,因土種植照樣可以獲取一定的產量,而這正是中國傳統農業的優良傳統之一。據聯合國糧農組織統計,現在南亞與東南亞共有15億畝土地,自然條件適于種植水稻,只因土壤有毒或缺乏營養等(如鹽、堿、鐵毒、缺磷、鋅等)而不能種植。但是在品種資源中卻有一些品種能耐這種不良條件,只要把它們的種質資源利用起來,就可以不花任何巨大的改土投資,而把這些大片的土地利用起來,即使是不適合種植糧食,也可以從傳統中得到啟發,通過種植其他適宜的作物或林業,來減少這些作物或林木對農田的占用。積極發展多種經營的方針,充分利用各種自然資源,更多地增加肉類、禽蛋、奶類、水產品、蔬菜、水果等食品的供給,是解決未來糧食問題的必由之路。而保持農業生物的多樣性可能是其中的關鍵,因為生物多樣性越豐富,找出相應物種的可能性也就越大,因而也就越有利于綜合開發利用山地、水面、草原、灘涂等國土資源,以提高水果、蔬菜和木本食物的供給水平。①
6.積極引進外來生物,豐富生物多樣性。近年來,外來生物入侵宣傳使人們對于引種可能導致的生態災難有了充分的認識,中國歷史上也多少存在過類似的現象。②但生物入侵在中國歷史上并不是一個嚴重的問題,而更多的是從外來物種中得到好處。原產于西亞的小麥,傳到東亞地區之后,成為僅次于水稻的第二大農作物。從越南引進的占城稻傳入中國之后,對于當地土地的開發利用和糧食產量的提高都起到了很大的作用。原產于非洲、印度等地的棉花,傳到中國以后,成為最重要的衣著原料。明清時期,美洲新作物玉米、番薯和馬鈴薯等的引進就對中國土地的開發利用、人口的增長作出了巨大的貢獻。在受惠于外來生物資源的同時,中國也以其豐富的生物資源和作物起源中心的地位對世界作出自己的貢獻,一些被引種到國外的生物資源,甚至在中國反倒絕跡了,經重新引進才又回到故土。這也提示我們,要防止單一化,必須在原生境和非原生境中保持大量的基因庫。③
在“全球化”的今天,文化交流是不可避免的,而不對等的交流,也會帶來負面影響,甚至可能導致一些傳統文化的消亡。每一種生物就代表著一種文化。對多元文化的尊重和對生物多樣性的保護同理相通,目的都是為了人類的可持續發展。我們的任務是,在吸收外來農業文化的同時,也要保持文化的多樣性和獨立性,對外來文化進行本土化改造,以適應本地農業發展的需要。歷史上小麥本土化就是一個成功的例子。④
農業生物多樣性是糧食安全的基礎。一千多年前的中國老祖宗提出:“但存方寸地,留與子孫耕。”一千多年后,我們認識到保護生物多樣性和保護耕地、精耕細作同等重要。雖然科學技術的進步為人類戰勝各種自然災害提供了強大的武器,但巧婦難為無米之炊,生物多樣性仍然是我們取之不盡、用之不絕的源泉,而使用本地的材料作為研究原種更容易取得成功。中國農業有成千上萬年的歷史,所有的農業生物都在同一環境下存在了幾百至數千年,它們是在長期的生產過程中經自然和人工選擇保留下來的重要文化遺產,它們在滿足人們口糧的同時,還能夠滿足人們其他方面的需要,如生產、生活、民俗、宗教、文化、醫療保健等。在保護農業生物多樣性時,我們尤其要重視保護作為農業生物多樣性重要組成部分的地方品種資源。(續完)
責任編輯:胡穎峰
①《中國的糧食問題》白皮書,北京:中華人民共和國國務院新聞辦公室,1996年10月。
②如1608年江南發生特大水災,浙江桐鄉縣令派人赴江西引種赤秈稻種,獲得豐收,但此后,“厥種恒在田間,歲復歲不絕”,“人皆欲芟去之,終不能盡”,成為農田雜草(《補農書校釋》第116-117頁)。
③劉巽浩:《新的綠色革命:羅馬世界糧食安全首腦會議見聞》,《世界農業》1997年第5期。
④曾雄生:《論小麥在古代中國的擴張》,(臺灣)《中國飲食文化》2005年第1期。