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

以下是馬千秋工作室根據(jù)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(jīng)在全球范圍內(nèi)爭論了幾十年。

這里所說的“有機農(nóng)業(yè)”是指在生產(chǎn)過程中基本不使用合成肥料、農(nóng)藥等添加劑，而代之以有機肥料和飼料以滿足農(nóng)作物和家禽營養(yǎng)需要的生產(chǎn)方式。 這樣生產(chǎn)出來的農(nóng)作物，既避免了化肥生產(chǎn)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(nóng)業(yè)也意味著不同程度的減產(chǎn)。 雖然需要更多的勞動力，但有機水果和油料作物的產(chǎn)量比常規(guī)農(nóng)業(yè)低3%-11%，而有機蔬菜和谷物的產(chǎn)量下降了26%-33%。 40年前，美國農(nóng)業(yè)部部長曾斥責：“誰提出發(fā)展有機農(nóng)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(nóng)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(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)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(xiàn)，有機農(nóng)業(yè)產(chǎn)量低的劣勢完全抵消了其看似“環(huán)?！钡膬?yōu)勢。 有機農(nóng)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(nóng)作物，從而使碳排放量增加多達 70%。

1 有機農(nóng)業(yè)不太環(huán)保

在談?wù)撐闹埃覀兪紫纫J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(chǎn)為代價。 如果你不想看到饑荒和戰(zhàn)爭，那么一塊土地產(chǎn)量的下降意味著另一塊土地產(chǎn)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(chǎn)更多農(nóng)產(chǎn)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(chǎn)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(shù)字計算的是用于生產(chǎn)某些農(nóng)產(chǎn)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(chǎn)一定量的農(nóng)產(chǎn)品，“鎖住”二氧化碳。 （COC 乘以產(chǎn)量）

2）生產(chǎn)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(xiàn)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(nóng)產(chǎn)品，即生產(chǎn)1kg某種農(nóng)產(chǎn)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(nóng)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(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)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(chǎn)量的情況下，如果一塊土地減產(chǎn)，另一塊土地必須增產(chǎn)。 反之，在這里生產(chǎn)某種農(nóng)產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)排放”。 在這里的農(nóng)田使用化肥可能會導致當?shù)氐亩趸寂欧帕可仙?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(nóng)產(chǎn)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(guān)注一下COCs特別高的牛肉（紅框）。 雖然生產(chǎn)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(chǎn)可以釋放更多土地用于其他地方。 一般來說，生產(chǎn)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(diào)整了公式中的參數(shù)，計算出森林和農(nóng)田、有機農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)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(nóng)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(nóng)業(yè)排放更多的二氧化碳并產(chǎn)生更多的生產(chǎn)性排放，但由于產(chǎn)量更高，它使用更少的土地來獲得相同的產(chǎn)量。 節(jié)省下來的土地有機會產(chǎn)生積極的環(huán)境影響。 也就是說，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)比有機農(nóng)業(yè)更環(huán)保。

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

1）增加巴西牛肉的產(chǎn)量。 產(chǎn)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(nóng)田產(chǎn)生的“碳效益”遠高于大多數(shù)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(jié)論，我們把目光轉(zhuǎn)回國內(nèi)。 中國近年來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式可以說非常接近《自然》雜志對環(huán)境保護的設(shè)想。

一方面，40年來，我國糧食產(chǎn)量持續(xù)增長。

在生產(chǎn)方式上，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來越“非有機”，如化肥使用量不斷增加。

1980年我國農(nóng)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(nóng)用化肥使用量為5984萬噸（折算純），比2015年減少38萬噸，我國農(nóng)用化肥用量才實現(xiàn)了建國以來的首次負增長。 1970 年代（1974 年）。