轉(zhuǎn)載自公眾號（2023-05-02）

本文亮點

● 有機農(nóng)業(yè)通過積累有機質(zhì)使土壤受益。

● 不受環(huán)境制約，實現(xiàn)多項可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

● 提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的效率，同時減少負(fù)面影響。

● 有機農(nóng)業(yè)降低了環(huán)境污染的風(fēng)險。

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文章概覽

【摘要】 農(nóng)業(yè)歷史悠久,是許多發(fā)達國家和發(fā)展中國家的主要經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實踐影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，即養(yǎng)分循環(huán)、土壤侵蝕、碳封存和許多其他生態(tài)模式。 有機農(nóng)業(yè)可以最大限度地減少可持續(xù)發(fā)展對環(huán)境和生態(tài)的影響。 在農(nóng)業(yè)實踐中使用更多的有機物質(zhì)可以通過維持恢復(fù)過程的自然循環(huán)來減少不利的環(huán)境影響，有機農(nóng)業(yè)還可以提高食品質(zhì)量。 有機農(nóng)業(yè)可以在很大程度上消除化肥、殺蟲劑、生長激素和牲畜飼料添加劑的使用。 有機農(nóng)業(yè)與新技術(shù)的結(jié)合對于減少有機農(nóng)業(yè)的局限性和挑戰(zhàn)至關(guān)重要。 創(chuàng)新方法和新途徑正在使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)朝著可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，并以環(huán)保的方式提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和許多農(nóng)民的生活質(zhì)量。 總之，有機農(nóng)業(yè)在一定程度上體現(xiàn)了全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理念。

關(guān)鍵詞：生物肥料； 文獻計量分析； 有機農(nóng)業(yè)； 有機肥的可持續(xù)性； 可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)

1 簡介

如果人類要過上長壽和安全的生活，他們就必須生產(chǎn)食物。 然而，傳統(tǒng)方法無法滿足人類對食物快速增長的需求，人們發(fā)明了許多超越自然過程的方法。 但這些方法已經(jīng)超出了環(huán)境的自然界限，同時由于不遵循可持續(xù)發(fā)展的方法而產(chǎn)生了很多不良影響。 因此，必須有一種替代耕作方法，可以在友好的生態(tài)系統(tǒng)中使用，同時保持和提高生產(chǎn)力。 有機農(nóng)業(yè)被認(rèn)為是最好的選擇。 本文主要綜述了農(nóng)業(yè)污染及其影響、可持續(xù)發(fā)展與有機農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和局限性，并介紹了提高有機肥施用效率和有機農(nóng)業(yè)利用效率的創(chuàng)新技術(shù)。

2. 什么是有機農(nóng)業(yè)

根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的定義，有機農(nóng)業(yè)是指“避免并在很大程度上不使用人工投入（肥料、殺蟲劑、調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等）的系統(tǒng)”。 有機農(nóng)業(yè)通過輪作、秸稈還田、堆肥和有機廢棄物的利用，增強農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力，提高應(yīng)對氣候變化不利影響的能力。 此外，有機農(nóng)業(yè)滿足成功適應(yīng)戰(zhàn)略的許多要求（圖 1），為當(dāng)今農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)面臨的大多數(shù)問題提供解決方案。 健康、生態(tài)、公平和關(guān)懷的原則是有機農(nóng)業(yè)增長和發(fā)展的基礎(chǔ)。

圖 1 的主要和。

三、綠色革命的利弊

綠色革命將一些國家從糧食短缺轉(zhuǎn)變?yōu)榧Z食過剩，為出口食品創(chuàng)造了機會。 然而，在實現(xiàn)上述目標(biāo)的同時，大多數(shù)國家不得不消耗較少營養(yǎng)的食物，導(dǎo)致因使用化肥和殺蟲劑來提高生產(chǎn)力而造成水污染。 當(dāng)代農(nóng)業(yè)的問題是土壤肥力下降和生產(chǎn)力水平下降。 為了確保子孫后代免受這些負(fù)面影響，現(xiàn)在需要及時轉(zhuǎn)向有機農(nóng)業(yè)，以恢復(fù)土壤肥力并在可持續(xù)的基礎(chǔ)上保持土壤肥力。

在人口日益增加的情況下，我們應(yīng)該著眼于高生產(chǎn)力——綠色革命來解決這個問題。 這一代人應(yīng)該為下一代著想。 我們希望為下一代保留土壤肥力； 與此同時，我們不能讓這一代人挨餓。 一個國家，可以從這兩個方面考慮，制定最好的政策。

4. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向有機農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)對環(huán)境和人類有不同的影響。 有機農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的主要區(qū)別在于，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依靠化學(xué)物質(zhì)的參與來對抗害蟲和雜草，并為植物提供養(yǎng)分。 有機農(nóng)業(yè)完全依靠生物多樣性和堆肥等自然原理來生產(chǎn)健康、豐富的食物。 有機生產(chǎn)強調(diào)整個系統(tǒng)的健康，管理方式的互動是有機生產(chǎn)的首要問題。 有機農(nóng)民使用各種技術(shù)來增加和維持生物多樣性，同時不時保持高土壤肥力。

4.1 有機農(nóng)業(yè)在全球農(nóng)業(yè)中的實踐

有機農(nóng)業(yè)在 187 個國家實行，至少有 310 萬農(nóng)民以有機方式經(jīng)營 7230 萬公頃農(nóng)田（（等人，2021 年），有機農(nóng)業(yè)通常被認(rèn)為比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更具可持續(xù)性，但也有其自身的一系列問題和機遇. 就環(huán)境和氣候變化影響而言，有機農(nóng)業(yè)比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)污染更?。⊿ean，2020）。有機食品越來越受歡迎。

4.2 有機農(nóng)業(yè)如何促進可持續(xù)發(fā)展

生產(chǎn)有機食品的主要優(yōu)勢之一是農(nóng)民可以減少排放到大氣中的溫室氣體，例如甲烷和一氧化二氮。 它還保護文化和農(nóng)業(yè)，同時提供更健康的食物來源。 許多農(nóng)民使用的合成肥料在制造過程中也需要大量化石燃料，因此減少合成肥料意味著燃燒更少的化石燃料。 充足的農(nóng)村就業(yè)機會和較少的外部成本，如不必要的殺蟲劑、化肥等，是有機農(nóng)業(yè)的主要優(yōu)勢。

可持續(xù)農(nóng)業(yè)有可能解決水安全問題。 農(nóng)民可以通過盡量減少化肥和殺蟲劑的使用來保護生態(tài)系統(tǒng)，這樣他們農(nóng)場的徑流就不會污染水。 有機農(nóng)業(yè)的一個主要缺點是該過程的高成本和時間消耗，因此，它可能不可持續(xù)/無利可圖。 有機農(nóng)業(yè)還需要更多的土地來種植同樣數(shù)量的農(nóng)產(chǎn)品，因為不使用化學(xué)品來生產(chǎn)高產(chǎn)作物。

4.3 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)是，我們必須在滿足當(dāng)代人需求的同時，不損害后代人滿足其需求的能力。 可持續(xù)農(nóng)業(yè)是指在不損害人類或環(huán)境系統(tǒng)的情況下生產(chǎn)農(nóng)作物或牲畜的耕作方法。 在可持續(xù)糧食系統(tǒng)內(nèi)發(fā)展農(nóng)業(yè)時，建立靈活的業(yè)務(wù)流程和耕作方法至關(guān)重要。 可持續(xù)糧食系統(tǒng)的發(fā)展有助于人類的長期生存。 可持續(xù)糧食系統(tǒng)的發(fā)展有助于人類的長期生存能力。 在農(nóng)業(yè)方面，可持續(xù)農(nóng)業(yè)平衡了三個考慮因素，即環(huán)境、社會和經(jīng)濟。

4.4 有機農(nóng)業(yè)促進全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法需要改變，以在 2030 年之前實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)需要為所有人提供充足和有營養(yǎng)的食物，同時最大限度地減少對環(huán)境的影響，并使生產(chǎn)者能夠過上體面的生活（糧農(nóng)組織，2018 年）。 然而，實現(xiàn)這一目標(biāo)的方式卻引起了激烈的爭論，主要有兩種說法：采用增量技術(shù)來提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的效率，減少負(fù)面影響，以及基于農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)原理對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)型重新設(shè)計。

4.5 可持續(xù)發(fā)展與有機農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)被廣泛認(rèn)為是長期可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。 貧困國家的小農(nóng)必須參與糧食和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型，以實現(xiàn)到 2030 年的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（糧農(nóng)組織，2018 年）。 事實上，已經(jīng)有一種通過農(nóng)業(yè)來增強可持續(xù)性的趨勢，而這只有通過“有機”農(nóng)業(yè)才有可能。 然而，可持續(xù)有機農(nóng)業(yè)在成為全球趨勢的同時也面臨著挑戰(zhàn)和制約。

4.6 有機農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢——可持續(xù)性

有機農(nóng)業(yè)是可持續(xù)發(fā)展中最受歡迎和發(fā)展最快的運動之一。 這一概念有時被稱為再生農(nóng)業(yè)，是許多新興食品和飲料可持續(xù)發(fā)展計劃的核心。 與可持續(xù)農(nóng)業(yè)實踐相關(guān)的有機農(nóng)業(yè)的積極因素包括：使用綜合蟲害管理 (IPM) 計劃來減少農(nóng)藥消耗、作物輪作、種植固氮地面覆蓋物或覆蓋作物，和/或使用覆蓋物都有助于改善土壤健康、使用免耕或免耕耕作方法減少土壤壓實，以土壤樣本為指導(dǎo)，確定有機和合成肥料的施用率，同時減少水資源浪費、侵蝕和鹽漬化。 這也確保了地被和覆蓋物的使用，并限制使用殺蟲劑等方法來防止水土流失，同時強調(diào)保護生物多樣性。

4.7 有機農(nóng)業(yè)研究文獻計量分析

在所有作者的關(guān)鍵詞中，可持續(xù)農(nóng)業(yè)的鏈接強度最高，并且與生物炭高度相關(guān)。 圖 2 中顯示的網(wǎng)絡(luò)強度說明了組之間的關(guān)系。 氣候變化的影響也顯示出與可持續(xù)農(nóng)業(yè)的直接聯(lián)系。 與其他鏈接相比，它顯示出相對較小的鏈接強度，顯示出相當(dāng)大的差距； 因此，它需要擴大涉及氣候變化影響的可持續(xù)農(nóng)業(yè)研究的范圍。 然而，“可持續(xù)性”和“有機農(nóng)業(yè)”等關(guān)鍵詞與研究趨勢相關(guān)。

圖 2 Co- ( )。 注：A of 2 是針對這 128 次引用，在 2737 次中的 451 次中。 大小顯示被引用的總數(shù)，行，顯示的，顏色顯示的。 （對于此顏色的顏色，是此網(wǎng)絡(luò)的顏色。）

5. 有機農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性——挑戰(zhàn)和限制

盡管有機農(nóng)業(yè)現(xiàn)在已成為全球農(nóng)業(yè)趨勢，但挑戰(zhàn)限制了有機生產(chǎn)。 有機生產(chǎn)者面臨與傳統(tǒng)農(nóng)民不同的成本。 有機農(nóng)民在采購用品上的支出低于傳統(tǒng)農(nóng)民，但他們在勞動力和飼料方面的支出明顯高于傳統(tǒng)農(nóng)民（和 Mizik，2021）。 盡管有機產(chǎn)品經(jīng)常因其健康和環(huán)境效益而受到稱贊。 然而，種植和生產(chǎn)有機食品需要付出很多努力。 有機農(nóng)業(yè)還需要大量知識，因為它使用系統(tǒng)方法來控制肥力、雜草和害蟲，而不是依賴非農(nóng)投入。 有機農(nóng)民還必須保護生物多樣性，管理復(fù)雜的放牧系統(tǒng)，并在不使用抗生素的情況下保持動物健康。 盡管回報率很高，但有機食品的產(chǎn)量很低（al，2004 年）。

5.1 當(dāng)前做法的環(huán)境影響

殺蟲劑、除草劑和殺菌劑等農(nóng)藥的無節(jié)制使用已成為追求可持續(xù)發(fā)展的最具挑戰(zhàn)性的問題之一，除氮外，土壤微量元素水平也處于臨界閾值，水污染、空氣污染等。

5.2 適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝措施以盡量減少影響

在改善個體農(nóng)民的農(nóng)業(yè)實踐和政府支持方面，從揭示的主要制約因素中確定了幾個優(yōu)先事項； 品種和適時栽培、土壤肥力改良、雜草、病蟲害管理、收獲后管理和推廣服務(wù)（和 Dewi，2011 年；2012 年）。

6、突破有機肥局限的創(chuàng)新技術(shù)

污泥中含有有價值的有機物和氮、磷等養(yǎng)分，因此它可以用作有機肥料或土壤改良劑。

生物炭由多種富含碳的生物質(zhì)制成，即具有不同化學(xué)和物理特性的動物糞便、食物垃圾、污泥、工業(yè)垃圾、木屑、農(nóng)業(yè)垃圾和林業(yè)垃圾。 有機肥料和生物炭添加劑已被用于農(nóng)業(yè)，以改善土壤特性并提高作物產(chǎn)量（圖 3）。

生物肥料是含有一種或多種微生物的產(chǎn)品，可從生物過程中調(diào)動重要的營養(yǎng)元素。 生物肥料是天然肥料，是細(xì)菌、藻類和真菌的活微生物接種劑，它們單獨或組合為植物提供養(yǎng)分。 將分解的有機物質(zhì)與促進植物生長的細(xì)菌結(jié)合起來對環(huán)境無害，并減少了作物生產(chǎn)中化肥的使用。

有機礦物肥料是有機質(zhì)和礦物質(zhì)的混合物，可以按適合作物需要的 N、P 和 K 比例生產(chǎn)。 最終產(chǎn)品可以是粒狀、顆粒狀或粉末狀。 有機礦物肥料可以提高土壤肥力。 它改善了土壤的物理化學(xué)特性，增加了養(yǎng)分的有效性、保水性和磷酸鹽的溶解度。

數(shù)字技術(shù)和工具可以幫助有機農(nóng)民監(jiān)測和優(yōu)化作物和動物健康，提高資源利用效率，減少環(huán)境影響，并提高農(nóng)場利潤。

圖 3 的與。

七、結(jié)論

要到 2030 年實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，必須改變當(dāng)前的耕作方式。 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最佳方式是一個備受爭議的話題。 可持續(xù)農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)必須為每個人提供充足和有營養(yǎng)的食物，同時減少對環(huán)境的負(fù)面影響并提高農(nóng)民的生產(chǎn)力。 我們認(rèn)為，農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)必須迅速改變，以實現(xiàn)許多可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，同時確保環(huán)境保護。 然而，實現(xiàn)這一目標(biāo)的最佳方式仍存在相當(dāng)大的爭議。 有兩種典型的代表性觀點，即增量措施提高傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的效率同時減少外部投入的負(fù)面影響，以及基于農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的有機農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的突破性重新設(shè)計。 有機農(nóng)業(yè)與改良污泥、生物炭與有機肥料、生物肥料、有機礦物質(zhì)和數(shù)字技術(shù)的結(jié)合對于減少有機農(nóng)業(yè)的局限性和挑戰(zhàn)至關(guān)重要。 創(chuàng)新和可持續(xù)的有機耕作方法可以以環(huán)保的方式提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和農(nóng)民的生計質(zhì)量。