上一期《自然》雜志發(fā)表了一篇結論極具爆炸性的文章，聲稱現代工業(yè)化農業(yè)比有機農業(yè)更環(huán)保。 這種反“常識”的文章當然會被各大媒體轉載。 不過，馬千座工作室在中文網上翻看后發(fā)現，大多數媒體只引用了文章的結論，并沒有涉及研究過程。

以下是馬千秋工作室根據原文撰寫的科普文章，和大家聊聊為什么70億人口的世界會被有機食品逼到盡頭。

有機食品對環(huán)境友好嗎？ 這個問題已經在全球范圍內爭論了幾十年。

這里所說的“有機農業(yè)”是指在生產過程中基本不使用合成肥料、農藥等添加劑，而代之以有機肥料和飼料以滿足農作物和家禽營養(yǎng)需要的生產方式。 這樣生產出來的農作物，既避免了化肥生產造成的溫室氣體排放，又能讓土壤得到充分休息。

直覺上，這可能是最環(huán)保的耕作方式。 但有機農業(yè)也意味著不同程度的減產。 雖然需要更多的勞動力，但有機水果和油料作物的產量比常規(guī)農業(yè)低3%-11%，而有機蔬菜和谷物的產量下降了26%-33%。 40年前，美國農業(yè)部部長曾斥責：“誰提出發(fā)展有機農業(yè)，就讓他先決定5000萬美國公民餓死哪一個?！?從更大的角度看，如果全世界都推廣有機農業(yè)，誰來養(yǎng)活人類？

發(fā)表在該雜志上的這項研究著眼于有機農業(yè)和傳統(tǒng)農業(yè)的土地效率。 瑞典查爾姆斯理工學院副教授的研究團隊發(fā)現，有機農業(yè)產量低的劣勢完全抵消了其看似“環(huán)?！钡膬?yōu)勢。 有機農業(yè)不使用化肥，這意味著在全球糧食需求不斷增加的情況下，需要清理更多的土地來種植農作物，從而使碳排放量增加多達 70%。

1 有機農業(yè)不太環(huán)保

在談論文之前，我們首先要默認一個研究前提：在全球糧食需求不斷增加的情況下，環(huán)境保護不能以犧牲糧食生產為代價。 如果你不想看到饑荒和戰(zhàn)爭，那么一塊土地產量的下降意味著另一塊土地產量的增加。

因此，科學家們給出了土地“效率”的概念。 任何單位面積生產更多農產品的土地都是“高效”土地。 因為全球糧食需求不變，土地面積不變，如果房地產多了，其他的土地就可以省下來，可以用來造林休養(yǎng)。

那么如何量化一塊土地的效率呢？ 科學家們提出了一個概念，叫做“碳效益”。 該數字計算的是用于生產某些農產品的一公頃土地或退耕還林后二氧化碳排放量的差異。 計算“碳效益”需要包括一塊土地改變前后的碳儲量變化。

在科學家給出的公式中，“碳收入”等于這四部分的總和：

1）生產一定量的農產品，“鎖住”二氧化碳。 （COC 乘以產量）

2）生產過程改變（如使用化肥）后溫室氣體排放量的變化（PEMs的變化）

3) 土壤和植被碳儲量的年變化。

4）使用生物能源替代化石能源后溫室氣體排放量的變化。

對于第3點和第4點，科學家們使用現成的模型進行計算。 需要理解的是第一點和第二點。

以上簡稱COCs，科學家稱之為“碳機會成本”，表示為CO2（kg）/1kg農產品，即生產1kg某種農產品所增加的二氧化碳當量。 它代表了土地利用變化后二氧化碳排放量的增加。 退耕還林的情況很容易理解。 林地比農田儲存更多的碳，自然排放更少。

問題是，為什么當原始土地轉變?yōu)檗r業(yè)用地時，COCs 也是正的。 原來土地上的碳不就被消耗了嗎？

這里需要回顧一下本節(jié)開頭的研究前提：在不犧牲全球糧食產量的情況下，如果一塊土地減產，另一塊土地必須增產。 反之，在這里生產某種農產品，就意味著節(jié)省了其他地方的土地，那里的碳不會被消耗，如果可能的話，可以用于“環(huán)?！钡哪康?。 所以從全球的角度來看，這里生產的某種作物的COCs還是正的。

同理，第二點是PEM的變化量。 PEM 被翻譯為“常規(guī)生產排放”。 在這里的農田使用化肥可能會導致當地的二氧化碳排放量上升。 按照COC們的想法，放眼全球，這里的損失就是他國的“福音”。

在此過程中，科學家們計算了 64 種農產品的全球平均 COC 和 PEM。 下表顯示了一些具有代表性的。

這里可以關注一下COCs特別高的牛肉（紅框）。 雖然生產一公斤牛肉會消耗大量二氧化碳，但將這塊土地用于（集約化）牛肉生產可以釋放更多土地用于其他地方。 一般來說，生產牛肉更環(huán)保。

2 科學家還有“驚人之語”

在明確了“碳返還”的四個組成部分之后，我們可以將這個公式應用到不同的土地利用上。

針對不同的國家，科學家們調整了公式中的參數，計算出森林和農田、有機農業(yè)和傳統(tǒng)農業(yè)各自的“碳效益”。

所以他們得到了下面的照片。

可以看出，在西非的玉米地里，使用農藥的土地“碳增益”更高，也就是更環(huán)保。 瑞典的小麥和豌豆也證明，盡管傳統(tǒng)農業(yè)排放更多的二氧化碳并產生更多的生產性排放，但由于產量更高，它使用更少的土地來獲得相同的產量。 節(jié)省下來的土地有機會產生積極的環(huán)境影響。 也就是說，傳統(tǒng)農業(yè)比有機農業(yè)更環(huán)保。

除了這個結論之外，科學家小組還評估了其他與氣候政策相關的土地“碳收益”。 結論是：

1）增加巴西牛肉的產量。 產量越高，越環(huán)保。 在一定程度上，可以相當于還牧場還雨林。

2）美國愛荷華州“玉米-大豆”輪作農田產生的“碳效益”遠高于大多數種植生物乙醇的土地。

3）在眾多生物燃料中，大豆柴油是最環(huán)保的。

4）如果有錢人能夠改變以牛肉和奶制品為主的飲食習慣，多吃素食，甚至把牛肉換成豬肉，這部分碳排放最多可以減少70%。

看完論文的結論，我們把目光轉回國內。 中國近年來的農業(yè)生產模式可以說非常接近《自然》雜志對環(huán)境保護的設想。

一方面，40年來，我國糧食產量持續(xù)增長。

在生產方式上，農業(yè)生產越來越“非有機”，如化肥使用量不斷增加。

1980年我國農作物肥料使用量1269.4萬噸，2014年為5995.9萬噸，增長3.7倍，年均增長4.67%。

至2016年，我國農用化肥使用量為5984萬噸（折算純），比2015年減少38萬噸，我國農用化肥用量才實現了建國以來的首次負增長。 1970 年代（1974 年）。