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题目：Organic agriculture in the twenty-first century 第一作者：John P. Reganold（华盛顿州立大学作物与土壤科学系） 发表期刊：Nature Plants（2019年影响因子13.256） 发表年份：2016年 文章分类：Review article（综述性文章） 美国农业部长厄尔·布茨（Earl Butz）曾经说：“谁提议发展有机农业，就叫他先决定一下哪5000万美国人要挨饿”。这代表了上世纪70年代和80年代许多农民和科学家的普遍态度，他们认为有机农业需要更多的土地才能生产出与常规农业等量的粮食，一些评论家认为就粮食安全来说，有机农业是一种较为低效的生产方式。 然而，全球有机农场的数量、有机农业面积、有机农业的研究资金投入以及有机食品的市场规模都在稳步增加。有机食品和饮料的销售量从1999年到2013年几乎增长了五倍（图1），最近的国际报告认为有机农业是一种创新的农业生产方式，可以平衡多种可持续性目标，在全球粮食和生态系统安全中起着越来越重要的作用。 农业生态系统占用了地球大约38%的土地以生产越来越多的粮食和其他产品，但同时也是温室气体的主要来源以及生物多样性丧失的主要原因之一，不可持续的农业生产方式也会造成农业化学污染和土地退化。人类在保护环境的同时，还面临着向约90亿至100亿人口（2050年）提供充足食物的巨大挑战。因此，广泛采用真正可持续的农业生产体系是我们迎接这一挑战和确保未来粮食和生态系统安全的最佳策略。根据美国国家科学院2010年的报告《21世纪的可持续农业体系》，不管是有机农场还是常规农场，只有当其能生产足够的高品质食物、保育自然资源和环境、在经济上可行并同时可向农民和当地社区提供社会福祉，才能被称之为可持续农业。在过去20年里，随着有机农业的兴起，已经发表的数百份研究报告系统地比较了有机农业和常规农业系统的方方面面。本文重点从生产指标、环境指标、经济指标和社会福祉四个方面进行比较分析。生产指标包括作物和动物的产量及其品质。许多研究比较了有机和常规生产体系间的产量差异，研究表明有机生产体系的产量平均值比常规体系低8%至25%。de Ponti（2012）的综合研究表明，有机水稻、大豆、玉米和草籽可以有较高的产量，其产量比常规生产低6%-11%，而有机水果和小麦产量最低，比常规生产低28%和27%。Seufert（2012）在《自然》杂志的研究表明有机水果、大豆和油料籽产量最高，而小麦和蔬菜则最低，分别比常规生产低37％和33％。提高管理技术和作物品种改良也可以缩小产量差距。在受胁迫比如严重干旱条件下，有机农场经常表现出比常规农作物更高的产量。虽然有机生产体系产量会低一些，但与常规生产相比，有机食品中农药残留明显降低，可以消除消费者的担忧。Curl（2003）研究发现，吃有机食品的儿童比吃常规食品的儿童尿液中有机磷农药代谢物的含量要低很多。很多研究综述和综合分析表明，有机农业比常规农业更环保（Gattinger,2012;Alföldi,2002; Kaspercyk,2006）。主要表现在以下几个方面：1）具有更高的土壤碳储存量、土壤质量和较低的水土流失。2）具有更高的植物多样性、动物多样性（昆虫、土壤动物、微生物和鸟类）、功能生物（食草动物、传粉动物、捕食者）以及更多的栖息地和生境的多样性。4）有机农业单位面积的硝酸盐和磷淋失以及温室气体的排放量更低，但如果以单位产量来评估的话，有机农业的优势会被削弱很多。与常规农业相比，有机农业体系中养分的环境污染风险更低，从图2中两种不同种植制度的氮循环可以看出这一点。在德国、意大利、瑞典和瑞士，有机农场每公顷的能耗明显低于常规农场；以单位产量能耗来看，仍有70%的有机农场明显低于常规农场（Gattinger,2012）。
图2 两种对比种植制度的假设氮储量和流量 注：（a）主要依靠矿质氮投入的种植制度（空气和水的氮损失相对较高）；（b）有机和综合种植制度（注重生物固氮、肥料和其他有机质改良, 覆盖作物和多年生作物，对矿质氮肥的依赖性较低）。箭头的宽度与氮通量的大小有关；箭头表示氮输入（绿色）、损失（橙色）和转化（蓝色）。有机农业的经济表现决定了其是否可以继续在全球范围内发展。决定有机农业盈利能力的主要因素包括：作物产量、劳动力和总成本、有机产品的价格溢价以及有机转换期间可能的收入损失。1）若有价格溢价，有机农业的利润和成本收益率明显高于常规农业。Crowder（2015）等人综合比较了有机农业和常规农业的经济收益。这项分析综合了40年来对五大洲55种作物的研究结果。如果将实际溢价（有机食品的更高价格）计算在内，有机农业的利润明显高于常规农业（净现值高出22%至35%），且成本收益率（20%至24%）高于常规农业。如果没有有机产品的溢价，有机农业的净现值（−27%至−23%）以及有机农业的成本收益率（−8至−7%）明显低于常规农业。2）若考虑农业的负外部性（如环境成本）或正外部性（如生态系统服务），则有机农业的经济收益更高。在有机和常规农业的经济收益比较研究中，很少有研究考虑到不同生产方式的负外部性（如环境成本）或正外部性（如生态系统服务）以及相关的货币价值。很多研究表明有机农业对环境的影响小于常规农业，如果对农业生产造成的负外部性进行定价，将会看出有机农业会有更高的收益。Pretty（2005）研究估计：有机生产可降低英国农业生产75%的外部成本，从每年15.14亿英镑降至3.85亿英镑。价格溢价和对有机农场的补贴在欧洲已得到了很好的实施，补偿了有机生产提供的生态系统服务或避免了环境破坏的成本。 1）有机农业通常需要更多的劳力，同时也减少了农民接触杀虫剂和其他化学品的概率。2）注重动物福利：有机动物的饲养必须符合其自然行为和需求的条件。3）有机农业通过多样化经营农场作物和牲畜来改善粮食安全，提高食物多样性，并使收入来源多样化。Bachman（2009）研究发现，从2000年到2007年，菲律宾有840个小型有机农场的蔬菜和蛋白质更为多样化，有机农场主消费增长量是常规农场主的两到三倍。有机农业可比常规农业更好地平衡了多种可持续性目标（图3）。除了产量，有机农业在提高生态系统服务功能以及一些社会可持续性效益方面表现更好。
图3 有机农业与常规农业的四项可持续发展指标比较 注：采用12片花瓣的长度定性地表示不同的评价指标（原文参考文献15-23,25-29,32-56,58,62-74），25%、50%、75%和100%的四个圆圈代表不同的表现水平。橙色花瓣代表生产指标；蓝色花瓣代表环境指标；红色花瓣代表经济指标；绿色花瓣代表社会福祉指标。1）强大的既得利益和现有政策 全球的大型农业企业、生产资料、大宗商品和食品公司在常规农业领域有着巨大的既得利益，在食物体系中拥有越来越大的市场，并对公共政策产生了重大影响。产业整合、市场集中以及许多农业政策都导致了农业多样性的减少。 2）缺乏有机生产方面的资金、信息和知识 与常规农业相比，世界范围内用于有机农业研发的资金投入远远不足，有机农场主的知识和信息资源也比较缺乏，发展中国家对有机农业的研究也非常有限。 3）基础设施和经济方面所面临的挑战 主要表现在认证费用、进入市场的渠道、贷款和保险等方面。许多农村地区和发展中国家都面临劳动力缺乏、基础设施差、失当的认证要求、有机食品销售市场以及分销渠道少等问题。 4）社会偏见 对有机农业内涵的理解和认知及带有偏见的思维模式，也限制了有机农业的发展。 1）制定基于知识的政策，为农业创新、教育和推广创造有利环境。具体包括：确保农民参与研究和发展决策；通过有效的推广政策（如利用农民田间学校和通信技术），提高农民的知识和能力；增加女性的教育和领导的机会。 2）制定相关法律政策确保市场的开放、提高食物体系的透明度。减少粮食浪费，保障农民土地所有权，并从国家层面制定促进粮食和生态系统安全的贸易政策。 3）采用经济手段将农业所产生的外部成本货币化。发达国家可以采用有针对性的农业环境激励措施，如增加生物多样性保护和土壤肥力维持方面补贴。发展中国家可以采用经济手段加强对农村基础设施的投资。 没有哪个农业生产体系能够单独地为地球提供安全的粮食保障，相反，未来的全球粮食和生态系统安全需要有机农业和其他创新农业体系相结合，包括农林复合、综合农业、保护性农业、种养结合以及尚未开发的农业生产体系。 实现全球粮食和生态系统安全不仅需要在全球范围内实施可持续农业，还需要减少食物浪费，改进食物分配和获取途径，转向以植物为基础的饮食消费方式。 为加速可持续生产体系的建立，除了为有机农业和其他创新农业体系创造良好的环境之外，还需要制定有效的政策、保持社会经济的不断进步、发挥农民的聪明才智以及加强公众的积极参与。 DOI：10.1038/NPLANTS.2015.221
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