人類已經(jīng)務(wù)農(nóng)約600代，并且在其中大部分的時間里，食物的生產(chǎn)和消費與文化和社會體系緊密相連。然而，在最近的兩三代，人類開發(fā)出了工業(yè)化的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)讓每個工人在每公頃土地上生產(chǎn)的糧食比以往任何時候都要多。但是，在該系統(tǒng)下，生產(chǎn)模式和作物品種設(shè)計嚴重依賴于能源密集和水密集型的灌溉，以及其他化石燃料密集型的投入，如機械化收割、化肥和農(nóng)藥等。同時，該系統(tǒng)的副作用也不容忽視，包括大量化石燃料的使用、土壤健康的損失、對生物多樣性的損害、對水和空氣的污染，以及食物和環(huán)境中農(nóng)用殺蟲劑對人類健康的傷害等。今天，工業(yè)化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)面臨巨大的問題，它不僅有較高的二氧化碳排放量，還摧毀作物和其他生物多樣性。  

　　另一方面，氣候變化已成為人類所面臨的最大挑戰(zhàn)之一，它幾乎影響到我們社會的所有方面，包括食物供應(yīng)，并給食物安全帶來嚴重后果。溫度上升是氣候變化最顯著的特征，它直接從生理角度影響作物生長，并因此影響糧食生產(chǎn)的能力。例如受氣候變化的影響，南非的主要作物玉米的產(chǎn)量到2030年預(yù)計會下降30%。氣候變化還會導(dǎo)致土壤微生物的活動增加，這將會導(dǎo)致土壤中的有機物質(zhì)和氮素損失，加速土壤退化、侵蝕和堿化，減弱農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的能力。由于氣候變化引起環(huán)境變化還可能會加重植物病害、害蟲和雜草生長的蔓延。  

　　對食品和生物燃料的需求的增加，以及由于自然災(zāi)害而造成的全球作物產(chǎn)量和儲量的減少，已導(dǎo)致全球糧食價格暴漲。氣候變化可能會讓局勢進一步惡化。目前世界上有9.25億饑餓人口，而由于氣候變化，這一數(shù)字到2030年可能會再增加6億。而隨著人口總數(shù)不斷增加，對食品的絕對需求量仍會逐年增加，因此面臨的挑戰(zhàn)將更加巨大。在氣候變化的威脅面前，系統(tǒng)改變才是最重要的。  

　　生態(tài)農(nóng)業(yè)按自然原理進行生產(chǎn)，保護并合理利用自然資源，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境并提供高度多樣化的操作模式。與當(dāng)前嚴重依賴于農(nóng)業(yè)化學(xué)投入的生產(chǎn)模式相比，生態(tài)農(nóng)業(yè)可有效降低溫室氣體排放量。此外，由于其特性，生態(tài)農(nóng)業(yè)更容易適應(yīng)氣候變化以及與之相關(guān)的問題，可以幫助確保國家的糧食生產(chǎn)和糧食安全。通過使用更多生態(tài)無害的方法可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)，為農(nóng)民加強自己的土地使用并增加糧食產(chǎn)量提供了可選途徑。2011年3月，聯(lián)合國食品方面特別報告員01ivier De Schütter發(fā)布了一份報告，呼吁全球轉(zhuǎn)向生態(tài)農(nóng)業(yè)，將其作為提高產(chǎn)量和改善農(nóng)村貧困狀況的方法，以迎接未來我們將面臨的氣候挑戰(zhàn)。  

　　本文將介紹生態(tài)農(nóng)業(yè)優(yōu)勢和發(fā)展現(xiàn)狀，并列舉一些先進生態(tài)農(nóng)業(yè)理念的實例，以期對我國進一步發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)提供思路。  

　　生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點及發(fā)展現(xiàn)狀

　　生態(tài)農(nóng)業(yè)最早受關(guān)注是在20世紀60年代。1973年，美國土壤學(xué)家W AlbreChe首次提出了“生態(tài)農(nóng)業(yè)（ECo—agriculture）”一詞。20世紀80年代，世界環(huán)境與發(fā)展委員會（World commission on Environment and Development）出版了《我們共同的未來（Our Common Future）》一書，首次認真地、高調(diào)地試圖將減少貧困與自然資源管理和環(huán)境狀況相聯(lián)系。1981年，英國農(nóng)學(xué)家M. Worthington將“生態(tài)農(nóng)業(yè)”定義為生態(tài)上能自我維持、低輸入、經(jīng)濟上有生命力，并且在環(huán)境、倫理和審美方面可接受的小型農(nóng)業(yè)。1992年，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議在里約熱內(nèi)盧舉行。在會議的主協(xié)議“21世紀議程（Agenda 21）”中，對可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的原則，即最小化對環(huán)境和人類健康的危害，達成了協(xié)議。  

　　生態(tài)農(nóng)業(yè)與自然合作而不是與之對抗，可以大大減少溫室氣體排放量。而且，與今天的破壞性化學(xué)成分和化石能源集約型農(nóng)業(yè)相比，生態(tài)農(nóng)業(yè)能更好地適應(yīng)氣候變化影響并從中生存。目前，有很多資源節(jié)約型的技術(shù)和做法，可以用來改善農(nóng)田及其周邊生態(tài)系統(tǒng)的供給和使用，例如綜合蟲害管理、綜合養(yǎng)分管理、保護性耕作、覆蓋作物、農(nóng)地林業(yè)、干旱地區(qū)集水、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中融入家畜和水產(chǎn)養(yǎng)殖等。增加水的利用效率、固碳以及減少農(nóng)藥使用這些事實，都證明生態(tài)農(nóng)業(yè)不僅可以增加產(chǎn)量，也能減少對環(huán)境的不利影響，同時為重要的環(huán)境問題做出了貢獻（如減緩氣候變化）。  

　　通過生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐增加作物產(chǎn)量方面的數(shù)據(jù)很多：在非洲，約1.25萬戶采用可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的埃塞俄比亞家庭均表示，其農(nóng)作物產(chǎn)量增加了60%；將池塘養(yǎng)魚集成到低投入農(nóng)場系統(tǒng)中的2000多個馬拉維農(nóng)民表示，其蔬菜產(chǎn)量從2700千克/公頃增加到了4000千克/公頃，同時每公頃魚塘能產(chǎn)出1500公斤的魚，成為家庭的新食物來源。在拉丁美洲，恢復(fù)傳統(tǒng)的印加梯田導(dǎo)致秘魯?shù)暮档刈魑镌霎a(chǎn)150%；水土保持和有機肥料已經(jīng)使洪都拉斯的作物產(chǎn)量增加了三到四倍。在亞洲，參與式灌溉管理使菲律賓的大米產(chǎn)量增加了20%左右；采用農(nóng)業(yè)生態(tài)使得尼泊爾農(nóng)場的產(chǎn)量增加了175%；采用諸如地膜覆蓋、免耕生產(chǎn)、在雙挖床進行果樹堆肥與種植等生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，巴基斯坦的芒果和柑橘類水果的產(chǎn)量增加了150－200%。  

　　在生態(tài)農(nóng)業(yè)中，通過增加耕地中的生物多樣性，植物疾病可以通過不同的物種之間的自然競爭而被有效控制，從而大大減少對農(nóng)用化學(xué)品的需要，進而減少污染。例如將萵苣與黃瓜共同種植、稻田養(yǎng)鴨和稻田養(yǎng)魚系統(tǒng)都可以有效地控制疾病、害蟲和雜草，而農(nóng)民的收入也會提高。同時，這些方法也有助于減少因使用除草劑和殺蟲劑而對自然生態(tài)系統(tǒng)造成的人為干預(yù)。連續(xù)四年的稻田養(yǎng)鴨模式可以控制99%稻田雜草，將水稻根系的稻紋枯病染病率降低56%、稻條紋葉枯病的感染率降低57.7%。  

　　生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)往往還具有一些景觀和經(jīng)濟職能，它們在為農(nóng)民和市場生產(chǎn)食物和其他物品的同時，也會有一系列的公共貢獻，如潔凈水、有益生物的棲息地、土壤固碳、防洪、地下水補給、景觀美化價值和休閑旅游等。稻田養(yǎng)魚系統(tǒng)顯示，它能改善土壤的氧化還原狀況，并顯著減少甲烷排放量。稻田養(yǎng)鴨系統(tǒng)表明，它能改善小氣候領(lǐng)域并減少甲烷排放量。有機化肥的使用還可以減少對含氮化肥的依賴，并減少氮氧化物的排放量。  

　　很明顯，生態(tài)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)，并具有滿足食品安全需要的潛力。此外，生態(tài)農(nóng)業(yè)方法可以讓農(nóng)民以較低的成本和現(xiàn)成的技術(shù)及投入來改善當(dāng)?shù)氐募Z食生產(chǎn)，而不會造成環(huán)境破壞。  

　　雖然當(dāng)前目前有很多資源節(jié)約的技術(shù)和方法正在被使用，但全世界使用這些技術(shù)方法的農(nóng)民總數(shù)仍相對較小，因為要采用它們，對農(nóng)民而言不是一個不花錢的過程，農(nóng)民要付出代價。例如，農(nóng)民不可能簡單地削減現(xiàn)有的肥料或農(nóng)藥的使用卻希望保持同樣的產(chǎn)出，從而獲得更多的利潤；他們也不能在耕作體系中引入一種新的生產(chǎn)要素就希望它成功。另外，最近和當(dāng)前的政策傾向于促進創(chuàng)新能力較低的專業(yè)化、非自適應(yīng)系統(tǒng)，所以農(nóng)民要花時間學(xué)更多的多元化的做法和措施，以適應(yīng)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。在轉(zhuǎn)變的過渡時期，農(nóng)民必須做更多的嘗試，并承擔(dān)可能的錯誤以及獲取新知識和信息所產(chǎn)生的成本。  

　　先進生態(tài)農(nóng)業(yè)理念案例

　　經(jīng)過幾十年探索和實施各種形式的生態(tài)農(nóng)業(yè)，許多農(nóng)場記錄下了他們的經(jīng)驗。在此列舉一些先進生態(tài)農(nóng)業(yè)理念的實例，從中我們可以了解自己與他們之前情況的不同，從而創(chuàng)造適合自己的特定地區(qū)和社區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。  

　　【物種多樣性】未來的經(jīng)濟、社會、生態(tài)和惡劣的氣候?qū)⑿枰墢姶蟮霓r(nóng)業(yè)恢復(fù)能力。要實現(xiàn)這一目標，唯一的途徑就是常年的糧食作物冗余性和互補性，即用多種作物物種解決每種食物營養(yǎng)細分，并盡可能解決更多的營養(yǎng)細分。在美國密歇根州13英畝的農(nóng)場上，Ken Asmus的木本作物目錄是生態(tài)農(nóng)業(yè)的寶庫。他種植、傳播并銷售各種各樣的多年生木本糧食植物，并提供非常好的常年蔬菜和固氮細菌。不僅他的農(nóng)場的物種多樣性令人驚嘆，每個物種內(nèi)還都有令人印象深刻的遺傳多樣性。在他的農(nóng)場中，采用主食作物種植時補充一系列不同的樹木和灌木的方法，這不僅能提供水果、堅果、可食用的葉子、燃料和纖維，而且還能保護土壤，采集雨水，并積累養(yǎng)分。另外，他納入了自由授粉多樣性，雖然這意味著犧牲了產(chǎn)量最大化，但是能獲取產(chǎn)量規(guī)律性和復(fù)原能力。而要讓木本作物育種適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，并保證在未來古怪的天氣條件下為家庭提供食物，這兩點正是關(guān)鍵。  

　　【混養(yǎng)】面對安裝資源稀缺和氣候不穩(wěn)定，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)將需要更有效地營養(yǎng)捕獲能力，同時需要更強的適應(yīng)力來應(yīng)對越來越頻繁的中斷。只有在地面上和地上都具有遺傳學(xué)和結(jié)構(gòu)上的高多樣性才能達成這一目標。如果我們希望在以后的世紀繼續(xù)有食物可吃，就需要模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的冗余性和互補性。作為永續(xù)農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人Bill Mollison的門生，Geoff Lawton可以說是“地球的園丁”。在他加盟的澳大利亞的農(nóng)場中，模仿自然的森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、適應(yīng)性和功能，在多樣性混養(yǎng)中為子孫后代生產(chǎn)糧食、燃料和纖維。  

　　【在土壤中捕獲雨水】在美國大多數(shù)地區(qū)，降雨變得越來越不均衡，經(jīng)常是長熱干旱中夾雜著短暫而強烈的降雨。雖然平均降雨量可能仍算“正常”，但農(nóng)業(yè)和土壤的水分動態(tài)都發(fā)生了巨大的變化。所以當(dāng)雨水用這種奇怪的方式出現(xiàn)的話，我們需要讓它放緩、分散并滲透。這樣，更長的干旱都可以被安然度過，洪水會被最小化，溪流中的基流能被保持，山坡上的泉水會汩汩地起死回生，從而土地興旺。Mark Shepard是一名工程師，他運用工程師的眼睛和生態(tài)敏感性處理在威斯康星州106英畝的農(nóng)場上的降雨。通過相對較小但精心布置的土方工程，將輪廓洼地、底土翻地和集水池塘相結(jié)合，利用天時地利，Shepard能夠捕獲在農(nóng)場的土壤中和池塘里的大多數(shù)降雨，并讓雨水一直保持在它所屬的農(nóng)場，減緩其徑流，將其分散出去，并在糧食作物、草、動物和家人需要時讓它滲透到土壤中。該方法不僅只適用于大農(nóng)場，因為水管理策略對0.1英畝的土地也同樣重要。  

　　【適應(yīng)性的一年生作物】在向常年農(nóng)業(yè)的必要過渡期間，具有彈性、適應(yīng)地方特點的一年生作物是必要的。在某些地方，可能會有挑戰(zhàn)性的時期，而那時只有一年生作物有效。例如，如果預(yù)期未來干旱變得非常嚴重，木本作物枯萎，則我們需要求助于短季的一年生作物，因為它們即使在短時間內(nèi)也能茁壯成長。另外，如果氣候災(zāi)害、社會動蕩、戰(zhàn)爭或嚴重的污染事件迫使我們遠離常年種植，我們可以使用并運送一年生作物的種子，從而確保食物安全。美國生物學(xué)家Carol Deppe發(fā)現(xiàn)，在她所在的地方，適應(yīng)地方特點的作物品種大多已被人們遺忘，而留下的品種因管理不善，導(dǎo)致許多重要品質(zhì)（口味、營養(yǎng)、存儲能力等）逐漸下降。為此，她開始培育對太平洋西北地區(qū)彈性食物供應(yīng)最關(guān)鍵的多種一年生作物，包括南瓜、玉米、豆子、和土豆等。這無疑是當(dāng)?shù)囟嗄晟魑锏挠辛ρa充。  

　　【農(nóng)田池塘】低投入的農(nóng)田池塘能夠提供額外的食品安全，即在其他來源變得緊張時，能提供另一種補充的食物來源（植物和動物）。另外，當(dāng)我們從沉重的工作中脫身回到家庭、社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)的時候，池塘還可以帶來令人耳目一新的家庭和社區(qū)樂趣。Gene Logsdon在離家不遠的地方有32英畝的農(nóng)場。在家人的幫助下，他在農(nóng)場打造了一個小的低投入池塘。這個小池塘不僅帶來了高產(chǎn)的糧食，對周圍的生態(tài)系統(tǒng)和他的家庭也十分重要。池塘已成為農(nóng)場擴展環(huán)境的一部分，在雨水管理和生態(tài)系統(tǒng)豐富性方面發(fā)揮極其重要的作用。這樣的農(nóng)場只有在自我維持的動物和植物環(huán)境下才可能繼續(xù)擴大，而供電和運作幾乎完全依靠太陽。  

　　【可食用和治病的真菌】真菌可以通過其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和有效的藥物特性幫助我們增強人類健康。它們可以通過建立土壤、協(xié)助植物生長、過濾水徑流和土壤解毒來幫助我們增強土地健康。Paul Stamets是杰出的真菌學(xué)家，在華盛頓州的農(nóng)場，Stamets正試圖改變?nèi)藗儗φ婢目捶?。他用碎木片和原木生產(chǎn)食用菇和藥用真菌，這兩者正是以植物為基礎(chǔ)的食物和藥物的重要補充。他也開拓了用真菌來讓土地恢復(fù)健康的方式，如使用菌絲過濾水并減少水土流失，使用菌根真菌再生森林，使用強真菌酶和超濃縮危險元素為土壤解毒，使用某些真菌威懾害蟲侵蝕等。  

　　【養(yǎng)殖發(fā)酵物】我們可以與微生物結(jié)為盟友，改善食物的存儲壽命、營養(yǎng)和味道等。目前使用的用于食品保鮮的能量密集型工業(yè)方法不久將不會存在。我們的食物將不再能根據(jù)需求，從冷庫中直接轉(zhuǎn)到烤箱，然后放到盤中。因此，我們需要能在室溫下讓食物保存較長時間仍可食用并保持美味的方法。用微生物發(fā)酵不僅可以做到這一點，同時還能提高食物營養(yǎng)及更好的腸道健康。Sandor Katz在他的小廚房里養(yǎng)育的微生物，它們的數(shù)量比全世界現(xiàn)存的牛、羊、豬和雞還要多。Katz更像一個美食人類學(xué)家，將我們與工業(yè)化前的舊世界相連，在那時，大量的吃和喝的食物都是發(fā)酵的。發(fā)酵食品持續(xù)時間更長，口味更豐富，包含更多的營養(yǎng)物質(zhì)。這種對食物的“控制腐爛”對門外漢來說有點可怕，一旦我們學(xué)會信任古人的方式，它的光芒將會展露給我們的味覺（甚至是腸道）。  

　　結(jié)論

　　國際可續(xù)農(nóng)業(yè)運動最重要的代表人物之一、土地研究所（Land Institute）的創(chuàng)始人和總裁Wes Jackson說，“如果我們不能扭轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)，那么就沒有任何希望扭轉(zhuǎn)環(huán)境危機。”在今后幾十年，養(yǎng)活更多、更富裕的人口，同時減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響，是科學(xué)家和政策制定者面臨的日益明顯的挑戰(zhàn)。雖然基于生物多樣性的生態(tài)農(nóng)業(yè)是有望消除饑餓和減輕氣候變化影響的更好選擇，但它需要公共政策大力支持研究和開發(fā)推廣服務(wù)。只有政府立即采取行動，減少溫室氣體排放量，并采取鼓勵更多地使用有利氣候的生態(tài)農(nóng)業(yè)的政策，才能避免氣候變化可能帶來的災(zāi)難。具體的政策建議可以包括在氣候變化條件下發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)；基于生態(tài)農(nóng)業(yè)，推動低成本適應(yīng)技術(shù)；提高公眾對生態(tài)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的認識；提供財政支持，保護農(nóng)民的利益，提高他們參與的積極性；提高農(nóng)業(yè)部門中的新技術(shù)發(fā)展，同時制定相關(guān)的適應(yīng)措施等。由于更加可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)旨在充分利用大自然的物品和服務(wù)，所以技術(shù)和實踐必須根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐那闆r。就如同文中所提到的案例，無一不是根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況做出的選擇。
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