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生态学主导的第二次绿色革命

2009年哥本哈根气候大会后,气候变暖问题再次引起了全球的极大关注。伴随着气候变化的不利影响,还有人口膨胀引起的粮食短缺危机,再考虑到我国人多地少的现状,未来中国农业发展是照搬西方以大量化肥、杀虫剂、除草剂、转基因和机械能投入为主的“无机农业”模式,还是另辟蹊径,走具有中国特色的“生态农业”之路?粮食增产是以转基因为主,还是利用现有资源,引入生态学的理念?这些是摆在13.4亿中国人面前的重大问题。

农药

现代农业的发展始于20世纪60年代,墨西哥的第一次绿色革命成就已从那个时候开始了。第一次绿色革命持续发展最引人注目的标志就是70年代以来,亚洲水稻和全球玉米获得了前所未有的丰收,小麦产量翻了一番,这场革命解决了19个发展中国家粮食自给自足问题。其成就归功于农作物新品种、化肥和其它化学品的广泛应用。

但这场绿色革命在哪些方面过头了呢?那就是在粮食产量大大提高的同时,环境受到了极大危害。今后几十年间,世界人口将从60亿增至90亿,这样,第一次绿色革命的成果,就难以继续满足庞大人口对食物和生态环境的需求。鉴于此,联合国粮农组织呼吁发起第二次绿色革命——发展生态农业,既满足人口对食物的需求,又保护好人类赖以生存的自然资源和环境。

那么,第二次绿色革命以什么为武器呢?要在可耕地和淡水资源日趋紧张的前提下,既要克服化肥和杀虫剂对环境和健康的不利影响,又要考虑气候变化对作物生长的可能危害,还要实现粮食增产,这些“苛刻条件”无疑对第二次绿色革命提出了更大的挑战。为破解这个难题,科学家们首先想到了转基因技术,试图通过挖掘基因资源、转移有效基因促进粮食增产。利用转基因技术改良作物,被媒体称为新绿色革命的“最大亮点”。

现在,科学家可将任何异种基因移入作物中,创造出全新的品种,并使新品种更新时间缩短到传统育种的一半。美国杜邦公司和孟山都(Monsanto)公司、欧洲诺瓦提斯(Novartis)公司等,投入巨资参与转基因技术的研发。美国先锋公司更将玉米的8万个基因序列破译了75%,估计5年内可全部完成。孟山都公司则试图识别控制其它基因的15%基因,以掌握操纵基因的主要工具。

在人口最多的中国,转基因声音也一浪高过一浪。引进动植物基因,特别是外源基因来提高作物产量,引起了业内人士的青睐。于是,转基因抗虫棉、转基因抗黄矮病冬小麦、转基因抗白叶枯病水稻、转基因抗除草剂水稻、转基因抗青枯病马铃薯、转基因玉米新品种等;超级猪,优种牛、羊、猪胚胎分割、移植与性别控制及产业化;基因工程疫苗,生物反应器等等,纷纷列入了国家优先发展的计划日程。目前,中国科学家已对100多种作物、蔬菜、饲养动物进行了200多种“基因”手术,尤其将主粮水稻、小麦也要搞转基因,这在全球是史无前例的。在欧盟、美国、澳洲、加拿大、新西兰、俄罗斯、印度、日本、韩国乃至非洲等国家和地区对转基因关门的时候,中国却大搞转基因“大跃进”,其中的生态环境与健康风险不能不令人忧心如焚。

中国科学家眼里的第二次绿色革命,依旧是围绕着传统的粮食产量。也就是说,他们希冀的绿色革命,主要是来自分子生物学的贡献,而忽略了一个同等重要甚至更加重要的贡献——生态学的贡献。顾名思义,绿色革命应当是生态的,应当突出生态学的贡献。按照中国科学家设想的思路,虽然其出发点是提高产量并保护环境,但在实际操作上,可能不尽人意的地方很多。转基因本身的环境风险不说,如将增产的粮食依然用来养猪和鸡,本身就是对辛辛苦苦种植出来的粮食的最大浪费。中国每年生产粮食5.3亿吨,1.8亿吨供给人消费,1.4亿吨作为饲料供给畜牧业(占粮食总产量25%),其中用于猪饲料近1亿吨,猪是仅次于人类的第二耗粮大户。可见,下一步要解决的不是粮食产量问题,而是肉和奶的来源问题。而以生态学为特征的绿色革命,是在秸秆上做文章,而不是在粮食上做文章;是利用生态学的原理解决食物问题和环境问题,而不是用工业的思路制造环境污染(化肥、农药、地膜等);是利用生物多样性中的物种增加人类的食物(如牛、羊肉和奶食品),而不是用其中的某些基因获得人类期望的食物(如单一的粮食)。因此,以生态学为主导的第二次绿色革命,才是真正意义上的绿色革命。

那么生态学的贡献是什么呢?生态学的解决方案,不是将眼光直接盯在提高粮食产量上,而是将人们废弃的50%以上的光合产物(以秸秆为主),高效循环利用起来,通过植物生产(截获太阳能)、动物生产(收获肉奶等食品)、微生物生产(生产饲料和肥料)等,使单位土地面积升值,既增加了食物,又增加了肥料。有机肥增加后,将大量的中低产田改造,反过来可提高粮食产量,即实现循环农业。

在笔者看来,利用生态学的办法解决中国的食物安全和农业生态环境问题,优于用转基因的办法。以生态学为主导的第二次绿色革命,会给消费者带来什么好处呢?我们分析认为有以下几点好处:

第一,解决国家食物安全问题。我国年产秸秆6~7亿吨,折合鲜重达18~21亿吨。如果充分利用起来如养牛养羊等反刍动物,则相当于得到1亿吨的活牛重,以54%的出肉率计算,等于5400万吨纯牛肉,或2.7亿吨粮食(1斤肉等于5斤粮的营养和热量),扣除育肥过程中消耗的1亿吨粮,净增加粮食1.7亿吨。试想,什么样的技术有如此强大的威力?生态学的解决方案是从猪等嘴里夺出粮食来。当然,上述是理论计算值,在具体实践中,我们能够将50%的秸秆利用起来就是很不错的增产计划了。目前,全国80%的牛羊已经在农区养殖,充分说明秸秆畜牧业是有巨大的潜力的。

第二,制造有机肥,减少化肥、农药等造成的环境污染。如果有效利用秸秆资源,那么牛羊这些流动的“化肥厂”所制造的有机肥量将十分巨大。初步计算,如将全国50%的秸秆利用起来,就可以支撑3.6~4.2亿头牛,增加牛粪32.8~38.3亿吨,折合2835~3310万吨硫酸胺,均为有机肥,大量使用对土壤不形成破坏,不会造成环境污染,粮食产量也不会下降反而增加。根据我们在山东的前期实验,如果每亩施用5吨有机肥,即使减少一半的化肥用量,玉米产量也高于施常规化肥的产量。

目前,由于拖拉机取代了畜力,农民不再饲养大牲口,有机肥来源少,造成化肥用量居高不下,农药、地膜的大量使用同样导致了严重污染。新绿色革命利用生态系统的元素循环规律,将有机元素循环利用,培育地力,改善土壤水、肥、气、热条件,可大大减少化肥用量,减少农村面源污染,人们还可吃上放心的粮食和蔬菜。

第三,避免了转基因食品带来的恐慌。尽管分子生物学家们反复强调转基因食品是安全的,然而对于其长期影响,人们还是说不清楚,发达国家对转基因粮食和传统粮食是严格区分的。而利用生态学办法生产的食物则不存在这种风险。

第四,转基因的绿色革命是使生物技术公司受益,生态的绿色革命则使广大农民受益。转基因技术为高新、复杂技术,农民不可能掌握,一旦进入推广阶段,农民必须每年购买转基因的种子,这样就会受到生物技术公司或种子公司的“剥削”。与此相反,生态学的绿色革命所需要的原料是农民自己的,所获得的额外收入大都进入自己的腰包。即使利用秸秆转化饲料的新技术,也多为常规技术,经简单培训后农民就能掌握,不用担心种植和养殖成本加大。

在国外,生态农业又称自然农业、有机农业和生物农业等,其生产的食品称生态食品、健康食品、自然食品、有机食品等。尽管各国对生态产品的叫法不同,但宗旨和目的是一致的,这就是:在健康的土地上,用健康的生产方式生产健康的食品,提高人们的健康水平,促进农业的可持续发展。目前城市富裕人群对于食品安全的要求越来越高,他们对粮食生产的要求是:一点化肥不施,一滴农药不洒,一粒除草剂不用,坚决不能有转基因。

生态农业在国外得到了迅猛地发展,得到广大消费者、政府和经营企业的一致认可。例如,在德国,生态牛肉的价格要比常规方法生产的牛肉至少贵30%,但消费者知道生产生态牛肉需要付出较多的人力和财力,因此,付这个价格值得。近年来,德国普通牛肉销售量下降了50%,生态牛肉销售量增加了30%。生态农产品可以解除消费者对食品安全的担心,这是生态农业发展的最大市场动力。西欧是全球最大的生态农产品消费市场,其消费额在未来几年还将会连年增长。

在政府方面,《欧洲共同农业法》有专门条款鼓励欧盟范围内的生态农业的发展。欧盟各国也大都制定了鼓励生态农业发展的专门政策。例如,奥地利于1995年即实施了支持生态农业发展的特别项目,国家提供专门资金鼓励和帮助农场主向生态农业转变。法国于 1997年制定并实施了“有机农业发展中期计划”。德国农业部长建议欧盟在10年内使生态农业产值占整个农业生产的20%。在经营企业方面,美国有机农业商业联合会主席凯瑟琳•迪马特奥说:“有机农产品已不再限于健康食品店,现在它们正不断涌进大型连锁超市”。生态食品已不再只是一种时髦。正如有专家指出的那样,生态农业有朝一日将会成为世界农业的主流和发展方向。

为什么说以生态学为主的农业具有中国特色呢?这是由中国国情决定的。中国农民占总人口75%以上,美国农民仅占其人口的2%,劳动力昂贵且严重不足,只好借助机械和转基因技术。其实该国发展的是一种“懒人农业”。另外,中国62%的耕地受到不同程度的干旱、瘠薄、洪涝、盐碱等各种因素制约,要改造这些中低产田,必须借助有机肥来培育地力,而无机肥和转基因只能使土地越种越“瘦”。

通过“转基因”还是“生态学”来提高粮食产量和解决能源问题,看起来好像是一个科学问题,实际上关系到我们能否缩小城乡、工农和区域差距;关系到我们的科学技术是为“三农”服务,还是“为官员的政绩、企业家的利润和学者的论文服务”的问题。只有六畜兴旺,才能五谷丰登。生态学唱主角的新绿色革命是一个构建社会主义和谐社会的重大方向性问题。

责任编辑:Jing

文章来源:蒋高明的博客 http://blog.sina.com.cn/jianggaoming

本文发表于蒋高明《生态农场纪实》一书

图片来源:网络

本文由生态学家蒋高明授权有机会,如需转载,请联系作者本人。

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