环保型与健康型农业

现代农业严重依赖人工合成化学物质，新技术如生物技术利用依然在这条路上加大了对化石资源利用，不能从根本上减少污染。农业生态系统的多样性才导致其稳定性，其中人的劳动力去向非常关键。如用除草剂替代人工锄草，其后果就是促进杂草进化。为消灭杂草，就需要喷洒更多更毒的除草剂，这样，作物质量就会受到影响；抗除草剂转基因作物，虽然不受除草剂影响，但喷洒除草剂的数量和剂量都增加，最终导致超级杂草出现。害虫防控也一样，大量农药不仅灭杀了害虫，还误杀了益鸟益虫。更严重的是，害虫也对农药产生了顽强的抵抗力。使用大量化学物质污染了人类食物链，食品中抗生素、重金属、激素含量升高，消费者为此付出了沉重的健康代价。我国人多地少，有悠久的农业历史，适合发展生态农业。在环境保护与健康保护方面，生态农业具有如下优点：

第一，化肥用量大幅度减少。生态农业可以以用少量的化肥，但化肥利用效率高、用量少。生态农业强调元素循环，仅将被城市消费者带走的营养通过有机肥、绿肥或生物菌肥的方式弥补。发展生态农业，化肥用量在现有基础上减少90%并不影响产量；而发展严格的有机农业，产量能够维持甚至超过单一化农业(蒋高明等，2017)。

第二，农药用量大大减少直到完全不用。农田中主要害虫和杂草其实都是自然界正常的物种，能够用物理方法干扰控制的，尽量不用化学办法，能够恢复生态平衡，对产量不造成明显影响的，尽量减少人为干预，既节约人工成本，还保护农田生态环境。生态农业对害虫防控以预防为主，强调生态平衡，不是待害虫暴发后靠化学物质灭杀。在生态农业模式下，农药相当于灭火器——仅出现火灾时才派上用场。根据我们的前期研究，农药用量可在现有基础上减少70%~80%而基本不影响产量。因发展生态农业而关闭80%以上的农药厂，对生态环境保护和温室气体减排的意义十分巨大。

第三，消除农膜污染。前期使用农膜可提高地表温度、湿度兼有抑制杂草作用，但后期农膜是有害的。农膜造成的主要问题表现在三个方面，即二噁英、微塑料(汤庆峰等，2021)与塑化剂(Zhang et al.,2021)污染，其中后两者可以直接进入人类食物链。全球变暖后，生长季节延长了，完全可以不使用农膜。生态农业可根据作物生长习性，在不使用农膜的前提下，保证产量与质量双赢，从源头杜绝二恶英等致癌物质向环境释放。

第四，生态农业是耕地固碳型的，可将碳排放逆转为碳吸收。目前的农业模式是排放温室气体的，高达44%-57%的温室气体来自现代农业及其相关的工业活动(Tubiello, 2014)。用有机肥替代化肥可显著减少温带农田温室气体排放量。我们的长期研究发现，现代农业模式下，普通农田净释放温室气体，为2.7 CO2当量 ha-1yr-1，而生态农业净吸收温室气体，达8.8 CO2当量 ha-1yr-1，两者相加为11.5t CO2当量 ha-1yr-1 (Liu et al., 2015)。这就是说，停止或减少化肥使用，增加耕地有机质，可将温室气体埋藏到地下，这个功能是生态农业的副产物。

第五，在源头解决人类健康退化问题。由于前期投入的化学物质非常少，且尽量投入可降解的生物类农药，再加上自然界的自净能力，以大量的有机肥为主，这样的农产品基本不存在农药残留, 且营养成分丰富，口感好，不存在缺素现象(Yu et al., 2018)。其最终产品经得起农药残留检测，即没有农药残留。如果农产品后期检测出多种农药残留，根本就不是在生态农业系统里生产的。由于食物安全，从源头杜绝有害化学物质如农药、重金属、抗生素等进入人体内部，人的免疫力就会提高，重大疾病如癌症、白血病、不育不孕病、儿童性早熟等发生的概率就会大幅度下降，有助于早日实现全民免费医疗。

第六，种养结合、种植多样化、间作套种、立体种植。这是生态农业的最大优点。生态农业的大量肥料来自系统本身，“六畜兴旺”才能“五谷丰登”。在少量土地面积上，可以提供大量的食物种类；豆科与禾本科植物间作套种，可以直接利用空气中的氮源；立体种植也能够实现。生态农业中，食物多样性高，这是其他农业方式所不能做到的。物种多样性丰富，系统就稳定，抗风险能力就高。据我们粗略估计，在北方一个1000人左右的村庄，可以提供的食物种类近200种。而美国农业模式，几百甚至几千平方公里内只能生产一两种食物，要么玉米要么小麦。不要说搞间作套种，就是联茬种植业做不到。

第七，生态农业单位土地经济效益高。目前由于采取粗放式的化学办法种地，虽然产量相对高，但价格便宜，有时市场不好还会烂在地里，资源浪费严重。提高经济效益的办法有两种，要么继续扩大土地规模，使经营者有利可图，但质量会下降；要么提高产品质量，提高价位，再加上生态农业并不减产，对于消费者和生产者都是好事。前者购买了放心食品，保护了自身与家人健康，后者增加了收入，更愿意向土地中投入优质劳动力。

第八，发展生态农业可全面带动农民就业。由于优质优价，加上生态环境优美，对城市人群有很强的吸引力。农业要素容易变成商业要素，从养殖到种植，从收获到加工，从加工到销售，从餐饮到观光旅游，从保健到养生到养老，乡村可以就地城镇化，吸引农二代、大学生二代，乃至城市精英就业。这样的话，遍布全国的400万个乡村如发展生态农业，非常有可能形成新的经济增长点。

（作者为中国科学院植物研究所研究员、中国科学院大学教授）