蔣高明+宋彥潔
糧食問題和生態(tài)環(huán)境問題對人類提出雙重挑戰(zhàn)。中國政府和各種農業(yè)組織應積極探索更生態(tài)的耕作方式,率先發(fā)起以生態(tài)學為主導的第二次綠色革命。
當今世界很多環(huán)境、社會、經濟問題乃至軍事沖突都與農業(yè)活動密不可分。全球變暖、環(huán)境惡化、生物多樣性減少、人類健康質量下降, 以及人類繁殖力降低,與傳統農業(yè)模式改變?yōu)榛瘜W農業(yè)有很大的關系。而后者,恰恰是人們津津樂道的第一次綠色革命。
一、第一次“綠色”革命并非綠色
上世紀50年代以來,人類開展了以水稻、小麥等作物,由高稈變矮稈,并輔助農藥、化肥、農業(yè)機械等大量使用進行耕作的第一次綠色革命。這場革命解決了19個發(fā)展中國家糧食自給問題,其成果影響到今天,直到轉基因技術出現。代表第一次綠色革命頂級技術的轉基因農業(yè),整合了除草劑、殺蟲劑、機械、育種、農業(yè)信息、氣候、水利等多種優(yōu)勢,讓農業(yè)變得更簡單,在大面積耕地上(美國單個農戶耕作土地面積最高紀錄高達一萬英畝),投入少量的人工可獲得最大的經濟回報。
但是,第一次綠色革命期間,全球人口同步激增,環(huán)境污染加劇,人類社會矛盾重重,可持續(xù)發(fā)展岌岌可?!,F代農業(yè)是溫室氣體的一個重要來源:2001—2010年間,全球林地、農業(yè)用地等土地利用格局變化產生的溫室氣體,占全球溫室氣體排放的21%,其中單純農業(yè)排放量就占11%,而適宜耕種的土地僅占地球陸地覆蓋面積的10%。農業(yè)溫室氣體排放比例之所以如此之高,主要與現代農業(yè)依賴石化能源,進行生產和運輸化肥、農藥和地膜等有關。同時,生產與使用這些化學物質,也排放了大量溫室氣體。
現代農業(yè)造成的環(huán)境問題非常嚴重。根據FAO報告統計,2014年全球化肥使用量為1.869億噸;預計到2018年,全球化肥需求量將每年增加1.8%。過量施用化肥,尤其是氮肥,導致土壤酸化嚴重。在中國,從1981年到2015年,氮肥施用量增加了4260萬噸,土壤酸度下降了0.3-0.8。目前,中國化肥使用量已高達5900萬噸。過量使用化肥,還會導致土壤板結、耕地質量下降、生產力降低、土壤侵蝕、土壤有機質流失等。
第一次綠色革命背景下,全球每年約460萬噸化學農藥噴灑到環(huán)境中,其中99%釋放到土壤、水體和大氣中,嚴重污染了人類賴以為生的生態(tài)環(huán)境??茖W家甚至在格陵蘭島冰蓋和南極企鵝體內檢測到高農殘量,中國西藏南迦巴瓦山頂海拔4250米的雪中也檢測到了有機氯農藥。在美國,每年治理由于農藥使用而造成的環(huán)境和健康問題需要花費120億美元。
當前,塑料膜的使用問題越來越嚴重。2011年,中國的塑料薄膜覆蓋面積達到了2千萬公頃,總重量從1991年的32萬噸增加到125萬噸,覆蓋18億畝耕地的近4億畝。大量農膜的使用造成了嚴重的問題:一是食物尤其蔬菜中塑化劑(也稱增塑劑)超標,有些蔬菜塑化劑濃度高達1-2ppm。塑化劑為環(huán)境激素,會造成人類生殖系統紊亂。二是低溫焚燒(<850℃)產生二噁英等致癌物。三是在土壤中難以降解,造成耕地板結、作物減產。
為追求經濟效益,現代農業(yè)農畜分開,元素不能有效循環(huán)。所造成的環(huán)境問題是,一方面集約化養(yǎng)殖的動物排泄物造成環(huán)境污染,另一方面耕地缺乏的營養(yǎng)元素要靠工業(yè)生產化肥來滿足,而化肥生產與使用又造成多次污染。集約化養(yǎng)殖業(yè)給食品安全和人類健康帶來威脅,最具代表性的是利用牲畜和動物骨骼、內臟制成的肉骨粉來喂牛,導致瘋牛病的發(fā)生。
現代農業(yè)過于重視作物的產量和口感,忽略營養(yǎng)性能,導致很多作物營養(yǎng)品質下降。1950年至2015年,65年間,43種不同的水果和蔬菜的蛋白質、鈣、磷、鐵、維生素B和維生素C含量有明顯下降趨勢。很多研究表明,小麥鐵、鋅、砷含量也明顯下降。作物營養(yǎng)品質的下降,帶來了隱性饑餓問題。當前,由于微量元素缺乏,如最常見的鐵、碘和維生素A缺乏導致的隱性饑餓問題,威脅著世界上二十多億人口,并引發(fā)大量慢性疾病和其他健康失調。
第一次綠色革命對生物多樣性尤其栽培物種的多樣性造成了重大威脅。農業(yè)活動的集約化,導致生境破碎、土地利用改變、農藥和化肥使用量增加、機械化強度增加等,從而造成生物多樣性損失。例如,蜜蜂作為全球生物多樣性的一個關鍵組分,能為農作物提供重要的生態(tài)系統功能,但受生境破碎和農藥等因素影響,其數量近年來嚴重下降,美國在1947—2005年間失去了59%的蜜蜂群落。除非農業(yè)活動能夠可持續(xù)性發(fā)展,否則農業(yè)系統和現存的自然生態(tài)系統將受到進一步破壞,世界上更多物種將面臨滅絕的危險。
二、教訓與經驗
第一次綠色革命不可持續(xù)的一個教訓來自朝鮮人民民主共和國。朝鮮國土面積僅12萬平方公里,在中蘇兩大國支持下,迅速提升了農業(yè)現代化裝備水平,僅用了17年的時間就實現了農業(yè)機械化。1960年代,基本完成水稻灌溉;1970年代中期,完成了灌溉和農村通電項目;1975年,野外作業(yè)如翻耕、插秧、磨粉全面實現機械化;增加化肥生產,到1980年,化肥的施用量已經增加到1000公斤/公頃。據世界銀行報道,在1985—1988年間,朝鮮人均收入是2000美元。一般認為,1979年的朝鮮已成為一個準現代化國家。
然而,由于1989年蘇聯解體,石油停供,農機配件短缺,朝鮮農業(yè)機械全面癱瘓。朝鮮政府動員城里人,重回農村當農民,使用鋤頭、鐵锨和鐮刀種地。這種城市化的“逆轉”異動,顯然有悖于人的天性,因而遭遇諸多阻力。報告指出,曾經有一段時間,朝鮮80%的農業(yè)機械和設備由于缺少燃料和配件而無法使用。由于找不到運輸卡車,已收割的糧食只能長期堆放在田里。當時,朝鮮人遭遇了饑餓的痛苦。
當年遭受蘇東巨變影響的不僅有朝鮮,還有古巴。但與朝鮮相反,古巴及時調整政策,終于化險為夷,順利實現了由現代化石油農業(yè)向綠色生態(tài)農業(yè)的轉型,通過發(fā)展有機農業(yè)擺脫了糧食危機。自1991年以來,古巴在不同地區(qū)及省市已建立了280 個蟲害生物防治中心,用半工業(yè)或手工生產生物控制和預防蟲害的材料,被認為是一個名副其實的基層控制害蟲的革命。