現代農業發展研究
——有機農業能夠拯救化學農業嗎？

鐘曉萍，彭亞拉

(中國人民大學農業與農村發展學院，北京 100872)

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現代農業發展研究
——有機農業能夠拯救化學農業嗎？

鐘曉萍，彭亞拉*

(中國人民大學農業與農村發展學院，北京 100872)

2003～2012年間我國糧食產量實現“十連增”，被稱為“黃金十年”，糧食供給已然能夠保障國民生存所需。但高產背后，高投入、高能耗的化學農業帶來了一系列影響農業可持續發展的問題。該文注重討論化學農業對生物多樣性尤其是遺傳多樣性造成的嚴重破壞，以及高效農業發展使傳統農耕文化逐漸淡出人們視野的消極影響。認為在“生態文明”理念指導下，國家農業政策正在促使我國農業從目前的反生態發展模式轉向體現多功能性的生態農業模式。有機農業在保護生物多樣性、傳承農耕文化和保障食品安全方面具有的獨特作用，使得有機發展模式成為我國農業可持續發展的有效途徑之一。

遺傳多樣性；農耕文化；有機農業；生態保護

黃金十年，我國糧食產量從約4.31億t增長到5.89億t，年均增長3.06%，而人均糧食產量也從333.29 kg增長到435.42 kg，年均增長2.25%，糧食產量的快速增長使得我國的基本糧食安全得以保障。從人均糧食擁有量來看，我國糧食產量已能滿足國人的溫飽，并向小康階段邁進。有學者甚至指出，我國以19%的人口生產了全球67%的蔬菜和30%的大米，事實上已經存在農業生產過剩問題[1]。我國農業已經不再需要在發展與環境保護這樣的“魚和熊掌”間艱難取舍，而應在保障糧食安全的同時更加注重生態環境保護。長期以來我國農業生產效率較低，農民為增產對化肥、農藥等的投入決策扭曲，使農業立體污染、生物多樣性破壞以及食品安全等問題日益凸顯。黨的“十八大”歷史性地作出了“大力推進生態文明建設”的戰略決策，要求把生態文明建設放在突出地位，國家農業政策重心隨之向提倡體現多功能性的生態農業轉變。有機農業是順應“生態文明”理念的有效發展模式，他在保護生物多樣性、維持農業景觀等方面具有的獨特作用，必然使之成為化學農業的有效替代，也是人均水土資源稀缺的中國尋找農業可持續發展模式可能的、有價值的政策選擇。

該文著重于概述化學農業的推行對文化景觀、生物多樣性造成的破壞及隨之而來的問題，探討在國家農業政策重心轉向生態農業模式的背景下，有機農業發展模式可能是維護食品安全、保護賴以生存的生態環境所應當而且必須采取的行動。

1 生物多樣性及農耕文化的破壞

1.1 生物多樣性遭到破壞 生物多樣性涵蓋3個層次：物種多樣性、遺傳多樣性及生態系統多樣性。簡單來說，生物多樣性就是地球上所有生物的總和。資源與環境經濟學主要考慮生物多樣性的利用價值與非利用價值。其中，利用價值包括為人類提供食物、能源和生產原材料等的直接利用價值；吸收和分解環境中的有機廢物、農藥和其他污染物等的非直接利用價值以及生物的未來利用價值。非利用價值則包括遺產價值(為后代保留的價值)以及存在價值(生境繼續存在的知識價值)。

我國是全球生物多樣性豐富的國家之一，豐富多樣的自然條件孕育了豐富的生物物種及多彩的生態系統。但隨著工農業發展和城鎮化建設，生物多樣性遭到的破壞逐漸加重。

農業過度開發，如毀林開荒、過墾過牧，使得生物的生境破碎化，生態系統多樣性喪失嚴重，而生物遺傳多樣性(物種種群及個體遺傳變異總和)破壞引起的后果更為嚴重。我國水稻品種從20世紀40年代的46 000多個到目前不足1 000個，種植面積10 000 hm2以上的僅300片左右，且半數以上是雜交稻[2]。雜交可能使得物種合并，形成不同種類的群間的遺傳同化，直接導致植物種群的雜合子劣勢而產生遠交衰退[3]。我國大面積推廣玉米雜交種，從玉米遺傳單一性指標來看，每年2個貢獻最大的親本的遺傳貢獻率平均在40% 左右，說明玉米生產的遺傳單一性已相當嚴重[4]。李海明等研究發現遺傳單一性與玉米單產呈負相關關系：遺傳單一性每增加1%，玉米單產減少13%[5]。可見，生物遺傳多樣性破壞不僅帶來巨大的經濟損失，也給農業的可持續發展帶來了潛在威脅。

1.2 農耕文化遭到破壞 廣義的傳統農耕文化是建立在傳統農業經濟基礎上的文化形態，是生產關系、社會關系、典章制度以及與之相適應的道德、風俗、習慣等意識形態的總和[6]。農耕文化作為我國傳統文化的核心組成部分，凝聚了世代先民的勤勞和智慧，對整個文化社會的發展與傳承有著不可替代的作用。

在農業文明發展與傳承過程中，人與自然的“和諧統一”關系、小農與社會之間基于親緣、血緣和地緣聯系的互相融合逐漸形成。在“天人合一”觀念的指引下，古人遵循協調和諧的三才觀、趨時避害的農時觀、變廢為寶的循環觀等行為法則[7]，注重農林牧漁的有機結合，踐行最質樸的可持續發展觀，實現人與自然的和諧，體現出農耕文化的生態價值。農耕文化也具有重要的經濟價值。我國農民在實踐中摸索出的系列特色耕作制度及農業技術，創造出土地連續耕種2000多年而地力不衰減的奇跡[8]；農耕文化持續存在，其優美的田園風光、古樸的農耕情調具有獨特魅力，對于發展休閑觀光農業、增加農民收入的作用不可忽視。獨具特色的農耕文化也是重要的文化遺產，如浙江青田的稻魚共生系統，對于傳播稻魚共生知識、傳承獨特的“田魚干”制作工藝意義重大。

目前農業生產中存在的化肥農藥不合理使用、忽視倒茬輪作等現象，使得許多數千年來哺育中華民族繁衍生息的民俗用品、傳統農具、傳統技藝走向衰落，我國農業實踐中一些優良傳統和理念正在消失[7]，同時許多農業文化景觀也逐漸的消失。以云南哈尼梯田為例，人口增長使原有的生產方式無法滿足生存所需，哈尼族人開始改造原有農業生態系統：過度開發森林、過量使用化肥、稻田改種經濟作物及文化自卑等因素導致梯田稻作生產出現衰微和傳承危機，當地生態系統失衡；同時，哈尼族獨具特色的“蘑菇房”、祭祀節慶舉辦場所等在物理和精神空間上均受到擠壓[9]。

2 有機農業——對生態、農業景觀、食品安全問題的應對

隨著化學農業帶來的問題日益突出，農業的可持續發展和人類的健康與安全受到嚴重威脅。有機農業由于禁止使用轉基因獲得的生物及其產物，禁止使用化肥、農藥、除草劑等人工合成物質，因而對于生物多樣性的保護、農業景觀多樣性的增加以及保障食品源的安全具有積極作用。這種內在的推動力使得有機農業成為應對化學農業問題的有效解決之道。

2.1 保護生物多樣性 國內外學者對于發展有機農業與生態保護的關系有比較全面的研究。研究生物多樣性，國外研究者多采用空間分區的方法(主要考慮地塊、田地和農場3種類型)或者采用對照組的方法，以總生物多樣性(γ-diversity)、 生境內的多樣性(α-diversity，指一個樣本單元內的平均物種數量)和生境間的多樣性(β-diversity，β=γ-α)為衡量指數，來具體衡量物種豐度(species richness)以及物種單位面積覆蓋率(abundance)這兩個指標，從而得出發展有機農業有利于維持和增加生物多樣性的結論。Koen Mondelaers等以及Janne Bengtsson等的元分析指出大多數國外研究認為發展有機農業有益于生態環境的保護[10-11]。

2.1.1 植物多樣性保護。Janne Bengtsson等的研究表明，與現代化農業相比，有機農業系統的物種豐度通常會高出30%，而物種單位面積覆蓋率則會高出50%[11]。Yann Clough等則使用α多樣性和β多樣性兩個指標來比較有機和現代化2種不同管理模式下節肢動物和植物的多樣性差異，結果表明在有機管理模式下，禁止除草劑的使用使得植物種類的豐度和數量都在增加[10-15]。這個效應與動物的增加是相互呼應的，因為闊葉顯花植物的增加吸引了更多的蜜蜂集聚，傳粉者的驟增使得植物的多樣性增加。植物多樣性增加的其他途徑來源于β多樣性，即整個農場系統自然景觀和結構的多樣性，在有機模式管理下更加差異化，亦即能夠為多種植物的生長提供適宜的環境。Doreen Gabriel(2006)對于德國Soester Boerde、Leine Bergland、Lahn-Dill Bergland 3個農業區域的研究也支持植物多樣性增加主要源自β多樣性[16]。他們認為無論從微尺度(800 plots)、中尺度(40 fields)還是宏觀尺度(3 regions)來看，有機農場的α-、β-、γ-多樣性都顯著高于現代化農場，而β-多樣性分別解釋了3個衡量尺度中生物多樣性37%、25%和16%。Juri Nascimbene等(2012)更是在此基礎上區分了一年生植物和多年生植物對于兩種不同管理模式的反應，結果表明有機農業不會破壞多年生植物的生命循環，從而更加有利于增加其豐度和多樣性[13]。

2.1.2 動物多樣性保護。有機農業對于動物多樣性的影響并不十分顯著，尤其是在β多樣性指標下，因為動物在生境間的流動性更大，更依賴于合適的棲息地和豐富的資源，因此依附地表的動物的多樣性，如蜘蛛，則可能減少[13]。但從小的地塊(plot/field)來看，動物的多樣性是在增加的，主因是害蟲天敵數量和種類的增加[17]，還有鳥類及捕食性昆蟲的大幅增加。英國鳥類監管委員會(BTO)對22 組匹配農場鳥類的繁殖以及越冬方式的研究結果表明，有機農場中由于無脊椎動物和食物資源豐富，云雀的繁殖密度顯著高于現代化農場。德國的研究人員也發現，在勃蘭登堡州的Schorfheide-Chorin 生物保護區，豆科作物田地云雀及其他陸地繁殖鳥類的百分比較高[18]。Koen Mondelaers等(2009)更是提出農業生物多樣性(agro-biodiversity)和自然生物多樣性(natural biodiversity)的概念，認為有機模式會增加農場主養殖的牲畜種類和數量，以及野生動物的多樣性[10]。Kristina Belfrage等則研究英國2種類型農場中鳥類種類和分區的多樣性，發現有機農場要比現代化模式分別高出55%和78%，而面積比較小(<52 hm2)的農場多樣性更加豐富，鳥類種類豐度高出2倍，鳥類分區多樣性超過3倍有余，蝴蝶的多樣性高出7倍，大黃蜂的數量則要多出13倍有余。他們認為有機小農場模式是建立“高自然價值農業系統”的基礎[19]。

2.1.3 微生物多樣性保護。 土壤中微生物和土壤表層動物的多樣性，如真菌、蚯蚓和部分的節肢動物，在有機農業系統中也呈增加的態勢。有機輪作制度所依賴的天然生態過程和土壤中的某種真菌(AM fungi)是共生的，這種叢枝菌根真菌的活動會使植物的根系擴張，土壤活性增強，其中的營養物質被充分開發，加上蚯蚓數量的激增(100萬條/hm2增加到500萬條/hm2)，有效增加了土壤中有機質的含量(比現代化模式高6.4個百分點)[10]，進而增加微生物的種類，同時涵養水分[15]，產生固碳的效果。這個結果表明有機農業在減少溫室氣體排放方面也具有不可替代的作用。

2.2 增加農業景觀多樣性 由于有機農業有利于保護生物多樣性，同時講究多元化的栽培，對于農業景觀的管理與保護也有積極作用。荷蘭的Stobblaar等對比德國、瑞典和荷蘭的農場對照組，發現有機農場的景觀和耕作系統的多樣性更加豐富，因為有機管理模式下，農場具有更多形狀、顏色、氣味、聲音和空間構造，更多農場上的加工，以及更多的人參與生產，使得有機農場的土地類型、植被、動物以及勞力等的多樣性增加，并且各個組分間的關聯度更大[18]。R. H. Gibson等研究了英國西南部的10組配比農場，指出有機農場具有更高比例的半自然植被(連續塊狀分布的林地)以及邊界區域的植被(田邊、籬墻)，也比傳統農場含有更多的景觀元素，如非作物區、草地、林地等，使得農場周圍的景觀更加異質化，增加了生境間多樣性[14]。Kristina Belfrage等關注于兩種不同模式下農場規模對于景觀及生物多樣性的影響，發現有機小農場更加注重田塊的分區來實現多樣化種植，導致田埂和溝渠增加。隨著這些“未開墾生境”(non-cultivated habitats)的增加，農業景觀的結構性和差異化彰顯，既保護了農業景觀，也增加了其多樣性[19]。M. Rundl?f等也指出有機農場的多樣輪作，帶來更高比例的草地以及種植多種固氮作物，重塑了農業景觀的異質性[20]。由此可見，有機農業對于保護農業文化景觀、傳承農耕文化有積極的潛在效果。

2.3 保障食品安全 有機農業禁止使用化學合成物，幾乎不會形成農藥、重金屬微量元素的殘留，并且遵循動植物的自然生長過程，使得有機產品具有健康(healthiness)和衛生(health)的質量特征。Lairon,D與法國食品安全委員會(AFSSA)的一份報告指出：94%～100%的有機農產品不含任何殺蟲劑殘留，有機蔬菜中的硝酸鹽含量低于傳統蔬菜約50%；有機植物產品含有更多的礦物元素、干物質及酶等抗氧化營養素；有機動物產品含有更多的多不飽和脂肪酸[21]。可見，有機農業在保障食品安全的同時也使有機產品富含更多的營養物質。K. Brandt等通過元分析認為有機果蔬中含有更豐富的酚酸及其他免疫化合物，而維生素C比傳統果蔬高6個百分點，次生代謝產物的含量高12%，與免疫力相關的化合物含量則高16%[22]。Sancar bulut等研究了有機肥的使用及非化學雜草控制方式對于小麥質量的影響，發現施用有機肥如牛的糞便還田可以有效增加小麥的出粉率、Zeleny沉淀值(與蛋白質含量和制作面包的質量有關)、濕麩質含量以及酶的活性[23]。此外，有機飼養生產的奶制品也含有更多營養物質。Eny Palupi等采用元分析技術，用Hedges’d效應值分析方法比較了現代和有機奶制品所含營養元素的差別，發現有機奶制品含有更多的蛋白質、ALA、總n-3脂肪酸、順-9及反-11共軛亞油酸、二十碳五烯酸等營養元素，以及含有更多能夠表示奶制品營養質量的n-3和n-6比率[24]，表明有機奶制品更有益于人類的身體健康。

3 結語

以化學品高投入為特征的現代化農業發展模式帶來了嚴重的生物多樣性破壞以及農耕文化逐漸消失的問題，使得農業生產方式轉向體現多功能性的生態農業模式迫在眉睫。有機農業的自然價值是“天然(naturalness)”，即天然有機、天然生態以及天然整體。這種價值觀指導下的實踐，即要求在農業生產過程中不使用化學物質的同時，遵循生態規則和尊重生命系統的整體性，因而有機農業發展模式在保護生物多樣性、保護傳統農耕文化等方面具有積極作用。發展和推廣有機農業有益于改善我國當下日益惡化的農業生態環境，也利于形成人與自然和諧發展、協調共生的生態機制，踐行“生態文明”價值觀，實現生態環境的可持續發展。我國應大力推行有機農業發展模式，有序推進生態文明建設，營造“綠水青山”的生態環境。

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Study on Modern Agriculture Development—Organic Farming can Save Chemical Farming

ZHONG Xiao-ping, PENG Ya-la*

(School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872)

Between the golden decade (2003-2012), the grain production in China achieved “the tenth consecutive growth”, food supply has been able to ensure national survival needs. High-yield behind, however, is the series of problems impacting the sustainable development of agriculture caused by a chemical agriculture with high investment and high energy consumption. This study attach much importance to the serious destruction of biodiversity, especially to the genetic diversity as well as the negative effect of causing traditional farming culture gradually fading away. Under the guidance of “ecological civilization”concept, the national agricultural policy is prompting China's agriculture from the current anti-ecological development model to convert to the ecological agriculture model embodying the versatility. Organic agriculture’s unique effects on protecting biodiversity, inheriting our farming culture and safeguarding food security, make the organic development pattern becomes one of the effective approaches to the sustainable development of agriculture in China.

Genetic diversity; Farming culture; Organic agriculture; Ecological protection

國家自然科學基金項目(71373269);《區域優勢特色有機產品認證關鍵技術研究與示范》(2014BAK19B00)。

鐘曉萍(1993-)，女，四川德陽人，本科生，專業:食品經濟與管理。*通訊作者，碩士，副教授，從事食品安全、糧食安全和營養學研究。

2015-04-02

S 13

A

0517-6611(2015)17-381-03