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2020
12-18

有机农业效益:多维度视角分析

文献标题:Many shades of gray - The context-dependent performance of organic agriculture (多维度视角下的有机农业效益分析)

文章作者: Verena Seufert (University of British Columbia)

发表年份: 2017.03

发表期刊: Science Advances (IF2019: 13.116)

有机农业导图

文章导图

研究背景

尽管世界粮食产量大幅增长,但发展中国家每8个人中就有1人营养不良。有机农业是实现可持续粮食安全这一挑战的重要解决办法,同时也被认为是当前常规农业更可持续的替代生产方式。

     与此同时,有机农业的弊端同样引起了广泛的争论。由于其产量相对较低,人力物力投入更大,一些人指责它是常规农业的理想化版本,现实中大幅推广会造成饥饿等情况的产生。

考虑到有机农业是一个目前社会相对主流的农业生产体系,也是农业中为数不多的受法律严格监管的类型之一,评估其总体效率以及探讨如何改进是具有重要意义的。在此基础之上,本文从生产、环境以及生产者和消费者等角度评估了有机农业的总体效益,为有机农业高效高质发展提供理论支撑。

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图1 有机农业相对于常规农业(红色圆圈)的总体平均表现

(A) 按单位面积计;(B) 按单位产量计。

评估的维度包括生物多样性、土壤质量、气候变化、农民生计等。各指标花瓣的大小代表有机农业效率的优劣 (例如,较大的氮损失花瓣意味着在有机管理下较低的氮损失)

有机农业的效益与成本

生产

PART 01

大量的荟萃(meta)分析表明,有机管理措施下的作物产量比常规生产要低19%-25%,但这一差距的大小往往会因作物类型而异,同时取决于其管理措施的不同(如作物轮作、肥料投入量等)。例如干草等饲料作物在有机管理措施下往往与常规操作的产量差距较小,甚至产量更高。然而,以往研究大多忽视了这些影响产量差距的因素,同时现有的分析大多局限于高收入/发达国家的数据而忽视了低收入/发展中国家的具体表现。

考虑到时间动态以及土地利用的多样性,比较有机和常规生产中整个作物种植期内单位面积或时间可供人类消费的总能量、热量或蛋白质产量大小,是更有意义和更具可比性的。

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表1 影响有机农业表现差异的因素

分析包括生产(棕色)、环境(绿色)、生产者(红色)和消费者(蓝色)四个维度。表格阴影颜色深浅表示该证据基础的强弱(深色阴影-基于meta分析和定量综述的结果;中度阴影-基于定性综述或大规模初步研究的结果;浅色阴影-基于初步研究或作者自己的看法)。

此外,生产力的评估大多集中在生产效率上,也就是单一年份单位面积上的产量,而生产的弹性(resilience)和稳定性(stability)也是不容忽视的因素。有机农业通常被认为更有弹性(在持续较长的时间内容获得同样产量)、作物产量也更加稳定,但也有研究表明有机生产体系的氮素有效性变异较大以及杂草压力等同样会导致产量的变异。

环境

PART 02

(1)生物多样性:评估农业系统对生物多样性的影响必须考虑有机和常规农业在产量上的差距,应在生物多样性效益和产量之间进行权衡。

(2)土壤质量:有机农业对土壤指标有着普遍的积极影响,如提高土壤有机碳含量,改善土壤结构,减少土壤侵蚀等。

(3)气候变化:有机农业会增加土壤有机碳含量,同时达到固碳作用,但固碳过程是否会直接影响气候变化仍有待考究。

(4)水资源:有机农业通过减少氮磷损失(导致富营养化)、农药淋溶和土壤侵蚀(导致泥沙淤积)来改善水质。此外,有机农场的用水量相对较低,有机土壤也表现出更好的土壤入渗率和持水性。

生产者

PART 03

(1)农民生计:有机产品相比于常规产品的溢价更高,可以带来更高的经济效益。同时,有机农业还可以提供其他的生计福利,如合作社与社会网络的建立、政策知识的培训以及卫生和信贷的获取等。

(2)农民工人健康:有机农业降低了农民和工人对有毒农用化学品的接触。

(3)工人生计:有机农业往往需要更多的劳动力。有机农场的工人在很大程度上面同样面临着与常规农场工人相同的生计问题,如不稳定的雇用、工资的下降等。

消费者

PART 04

(1)消费者健康有机食品中有着更少的化学污染残留同时提供了更高的营养价值,如更高含量的次生代谢物、维生素和矿物质营养元素等。

(2) 消费者权益:有机食品更高的溢价率对消费者是不利的。到目前为止,许多国家有机产品超需求供应,但价格并没有随时间的推移而大幅下降。

表2 有机农业对生产、环境(单位面积)、生产者和消费者(图1无法定量)指标的影响

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箭头的方向指示影响的正负(向上-正面影响;向下-负面影响;向右-无影响;上下-不确定)。箭头颜色深度表示每个变量不确定性的大小 (深色-低不确定性;中等-中等不确定度;浅色-高不确定度)。


发展建议


扩大有机生产

PART 01

有机农业与常规农业的系统评估应该在食物系统层面进行。有机操作体系往往需要更长的休耕期和作物轮作来管理土壤肥力,这就意味着可产出的作物总量会低于常规农业生产。但综合考虑作物产量及食物的正负反馈,营养可利用性等指标会获得不一样的评价结果。

到目前为止,有机农业的研究还较为有限,一些常规管理培育下的作物品种在有机体系下也往往表现不佳。因此,扩大有机生产规模,不仅可以缩小有机农业因产量减少带来的弊端和质疑,同时也可以呼唤更多相关的科学研究以实现有机农业的高效发展。但是,鉴于许多环境和社会维度上巨大的不确定性,直接大规模由常规农业转向有机农业的发展措施也是不可取的。

加强科学研究

PART 02

上文已经从生产、环境、生产者和消费者等多个维度对有机农业的整体效益进行了评估,目前一些维度已经得到了相当多的关注,但某些方面迄今尚未达成共识。

首先,可持续粮食安全、农场管理、社会经济和具体所处的环境在低收入和高收入国家之间还存在很大差异,加大对低收入国家有机农业的系统研究是十分迫切的。其次,系统的评估标准也需要更多的完善,如更加全面的环境指标以及更加具体的背景信息等。最后,有关生产效率的评估也需要环境专家、农学家等多学科的共同参与,从不同维度来评估和权衡生产、环境和社会经济上的具体效益。

结论与展望

尽管有机农业的倡导者和批评者对有机农业的未来发展持有不同的观点,也阐述了各自不同的现实论据,但他们没有一方是完全正确的,有机农业的发展在很多方面还存在很大的不确定性。

必须承认,有机农业作为农业发展的一种新的实践和选择,确实给我们带来了很多好处,也成为了改善我们食物系统可持续性和公平性一系列战略的重要组成部分。但是,相比于常规农业,有机农业表现的更加因地制宜,其实际效率在不同情境下的应用也受到了不同程度的限制。有机农业的既定目标是成为社会、生态和经济上可持续发展的最佳的农业生态系统,但是目前有机农业能不能替代常规农业,成为我们应对可持续粮食安全挑战的万金油,还有待今后发展的进一步验证。

本期编辑:黄财德 申志强 杨小童
责任编辑:乔玉辉 甄华杨

文章来源:有机农业研究网络