當(dāng)今的農(nóng)業(yè)面臨兩個(gè)問題,一是為了應(yīng)對(duì)人口增長,需要提高單位面積的糧食產(chǎn)量;二是在全球環(huán)境惡化的情況下,要盡量減少對(duì)環(huán)境的影響和能源的消耗。此前有研究認(rèn)為,有機(jī)種植方式是解決農(nóng)業(yè)問題的良藥。一方面,有機(jī)種植可以減少農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,而另一方面,有機(jī)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量基本和傳統(tǒng)種植方式相當(dāng)。不過,相關(guān)的研究引發(fā)了不小的爭議,而有機(jī)生產(chǎn)不會(huì)犧牲產(chǎn)量的結(jié)論也沒有得到科學(xué)界的普遍承認(rèn)。批評(píng)者認(rèn)為,在這些研究中比對(duì)的“有機(jī)”種植并非真的“有機(jī)”,而且比對(duì)的方法也不正確。雖然在過去的十幾年里,有大量比較有機(jī)農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的論文涌現(xiàn),不過這些論文要么樣本不夠,要么對(duì)有機(jī)定義存在模糊。所以,學(xué)術(shù)界急需一篇以全球農(nóng)業(yè)為視角的研究,采用足夠大的樣本和界定清晰的比較方法,對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量做一個(gè)比較。
加拿大麥吉爾大學(xué)(McGill University)的教授拉瑪古迪(Navin Ramankutty)、博士研究生賽弗特(Verena Seufert)以及美國明尼蘇達(dá)大學(xué)環(huán)境研究所主任佛利(Jonathan Foley)三人合作,采用了元分析的方法,綜合分析了1979年到2011年發(fā)表的66項(xiàng)研究。這些論文都比較了有機(jī)種植和一般種植的產(chǎn)量區(qū)別,但是來自世界上不同的地區(qū),關(guān)注的是不同種類的農(nóng)作物。
《自然》5月10日發(fā)布的這項(xiàng)研究為“有機(jī)農(nóng)業(yè)”制定了相對(duì)明晰的標(biāo)準(zhǔn)。只有獲得了有機(jī)管理認(rèn)證,或是按照有機(jī)認(rèn)證體的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施管理的農(nóng)業(yè)才能被算作是“有機(jī)農(nóng)業(yè)”。通過這種方式,“有機(jī)農(nóng)業(yè)”的界限就變得非常明確。而且在很多國家,有機(jī)認(rèn)證處于嚴(yán)格的法律調(diào)控之下,因此這種定義方法比較可靠。按照這種方法,很多語境下和“有機(jī)農(nóng)業(yè)”并無二致的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”、“自給農(nóng)業(yè)”、“低投入農(nóng)業(yè)(low-input agriculture )”等則不作為定義有機(jī)農(nóng)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的定義就要寬泛得多。無論是相對(duì)原始、自給自足的小農(nóng)農(nóng)業(yè)耕作方式,還是采用了綠色革命帶來的各種技術(shù)(如肥料、殺蟲劑)的高投入農(nóng)業(yè),都被劃分為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。
研究發(fā)現(xiàn),總體而言,有機(jī)種植的產(chǎn)量要比傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量低四分之一左右。不過有機(jī)種植的產(chǎn)量變化很大,有些有機(jī)耕地比傳統(tǒng)種植方式的產(chǎn)量低很多,而另外一些卻已經(jīng)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量相當(dāng)接近了。
什么因素會(huì)影響有機(jī)種植和傳統(tǒng)種植方法的產(chǎn)量差距呢?農(nóng)作物的品種十分關(guān)鍵。有機(jī)水果和產(chǎn)油種子(oilseed)只比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量低3%到11%,而有機(jī)蔬菜和谷物的產(chǎn)量會(huì)比一般的同類作物低26%到33%。

土壤條件也是一個(gè)重要因素。研究發(fā)現(xiàn),在酸堿度比較中性的土壤里(pH在5.5到8.0之間),有機(jī)耕地的產(chǎn)量會(huì)和傳統(tǒng)耕作的方式比較接近,但是在這個(gè)范圍之外,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從產(chǎn)量上來說,優(yōu)勢就比較明顯了。一個(gè)可能的解釋是,在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的土壤里,作物更依賴化肥中的磷,而有機(jī)生產(chǎn)方式很難給這些作物提供足夠多的磷。
另外,有機(jī)農(nóng)業(yè)在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的表現(xiàn)也很不相同。在發(fā)達(dá)國家,有機(jī)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)要低20%,而在發(fā)展中國家,有機(jī)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量要低上43%。此外,有機(jī)農(nóng)業(yè)還很依賴具體的耕種管理措施,營養(yǎng)補(bǔ)充和害蟲管理都很重要。
根據(jù)這項(xiàng)研究的分析結(jié)果,有機(jī)生產(chǎn)方式的限制因素很可能是氮肥。如果給有機(jī)作物施加更多的氮,產(chǎn)量就會(huì)有所提高。而為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植的作物施加額外的氮卻不會(huì)有明顯的增產(chǎn)效果。這是因?yàn)榻^大多數(shù)有機(jī)肥料(例如動(dòng)物的糞便)中的氮元素往往釋放緩慢,難以滿足作物的需求。在有機(jī)作物中,只有豆類植物和多年生植物受氮肥的限制較小。這是因?yàn)榍罢哂懈玫睦玫氐哪芰Γ笳呔邆涓L的生長周期,有足夠的時(shí)間等待有機(jī)肥中的氮慢慢釋放出來。
值得注意的是,這篇論文雖然比較了有機(jī)種植和傳統(tǒng)種植的產(chǎn)量,卻沒有比較兩者之間的種植成本。例如,文章認(rèn)為,使用最佳管理措施(best management practices)可以減少有機(jī)種植在產(chǎn)量上的劣勢。但是很顯然,更好的管理手段意味著更加高昂的成本。為此,果殼網(wǎng)采訪了論文的作者之一、麥吉爾大學(xué)地理系的副教授拉瑪古迪。他表示,比較成本的工作相對(duì)復(fù)雜。有機(jī)農(nóng)業(yè)需要大量的人力成本,但是輸入成本相對(duì)較低。不過,要想對(duì)有機(jī)農(nóng)田使用最優(yōu)管理實(shí)踐時(shí),還需要額外的成本。拉瑪古迪教授還介紹道,他的學(xué)生,本文的第一作者兼通訊作者賽弗特已經(jīng)開始就這一問題做進(jìn)一步的研究,她將考察一個(gè)農(nóng)民營生的案例。
三位論文作者也在文章中寫道,產(chǎn)量只是考量農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的指標(biāo)之一,除此之外,各種經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及環(huán)境因素都是比較不同的農(nóng)業(yè)方式的指標(biāo)。對(duì)于發(fā)展中的國家而言,解決耕種小型農(nóng)田的農(nóng)民的貧困問題十分重要,因此,有機(jī)種植帶來的產(chǎn)量劣勢會(huì)被放大。綜合來看,有機(jī)農(nóng)業(yè)是否真的對(duì)發(fā)展中國家的農(nóng)民有益,仍然存在爭議。

除此之外,這項(xiàng)研究中的“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”并不包括那些采用了某些生物技術(shù)的農(nóng)業(yè),例如轉(zhuǎn)基因技術(shù)。此前有研究表明,轉(zhuǎn)基因作物的產(chǎn)量超過了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量。 所以,如果考慮到這些因素,有機(jī)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量上的劣勢可能會(huì)更大一些。
論文認(rèn)為,這項(xiàng)研究并沒有為“有機(jī)農(nóng)業(yè)”和“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”之爭給出一個(gè)明確的答案。作者在文章中寫道,與其在意識(shí)形態(tài)之爭上糾結(jié),還不如系統(tǒng)地對(duì)不同耕地管理放法的好壞進(jìn)行仔細(xì)的評(píng)估。在未來,有機(jī)農(nóng)業(yè)、非有機(jī)農(nóng)業(yè),以及兩者結(jié)合的農(nóng)業(yè),都是必須的。這些不同的方法可以讓糧食變得更高產(chǎn),更環(huán)保,更便宜。
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