導讀

我們使用正式的薈萃分析技術(shù)對當前關(guān)于有機與傳統(tǒng)產(chǎn)量比較的科學文獻進行了綜合。

原名：

Comparing the yields of organic and conventional agriculture

譯名：比較有機農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量

期刊：Nature

2020年影響因子：49.962

5年影響因子：54.637

第一作者：Verena Seufert

通訊作者：Verena Seufert

通訊單位：Department of Geography and Global Environmental and Climate Change Center, McGill University, Canada

發(fā)表時間：2021年4月

研究背景

盡管產(chǎn)量只是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)所帶來的一系列生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益的一部分，但人們普遍認為，在有限的土地基礎(chǔ)上，高產(chǎn)是可持續(xù)糧食安全的核心。許多個人研究對有機農(nóng)場和傳統(tǒng)農(nóng)場的產(chǎn)量進行了比較，但很少有人試圖在全球范圍內(nèi)綜合這些信息。這方面的第一項研究得出結(jié)論，有機農(nóng)業(yè)與常規(guī)產(chǎn)量相當，甚至超過常規(guī)產(chǎn)量，可以在現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)用地上提供足夠的糧食。然而，這項研究受到了一些作者的質(zhì)疑；批評包括他們使用的數(shù)據(jù)來自未真正進行有機管理的作物，以及不適當?shù)漠a(chǎn)量比較。

我們使用正式的薈萃分析技術(shù)對當前關(guān)于有機與傳統(tǒng)產(chǎn)量比較的科學文獻進行了綜合。為了解決之前研究6的批評，我們使用了幾個選擇標準：（1）我們將分析限制在“真正”有機體系的研究上，即按照有機認證機構(gòu)的標準，具有認證有機管理或未認證有機管理的體系；

(2）我們只包括有機系統(tǒng)和常規(guī)系統(tǒng)的具有可比空間和時間尺度的研究；

（3）我們只包括報告（或我們可以從中估計）樣本量和誤差的研究。傳統(tǒng)的系統(tǒng)要么是高投入或低投入的商業(yè)系統(tǒng)，要么是自給自足的農(nóng)業(yè)。

研究方法

我們進行了全面的文獻檢索，匯編了符合我們選擇標準的有機與傳統(tǒng)產(chǎn)量比較的科學研究。我們盡量減少使用基于研究質(zhì)量判斷的選擇標準，但檢查了它在分類分析中的影響。我們收集了論文中報告的幾個研究特征的信息，并從空間全局數(shù)據(jù)集導出了研究地點的特征。我們用響應(yīng)比(有機與常規(guī)產(chǎn)量之比)的自然對數(shù)來檢驗有機與常規(guī)產(chǎn)量之間的差異，響應(yīng)比是薈萃分析中常用的效應(yīng)量。為了計算累積效應(yīng)大小，我們用混合模型方差的倒數(shù)加權(quán)每個個體觀測值。當數(shù)據(jù)具有某些基本結(jié)構(gòu)，且單個觀測數(shù)據(jù)可以被歸類為組(例如，作物物種或施肥措施)時，應(yīng)該使用這種分類薈萃分析。

研究結(jié)果

我們對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析表明，總體而言，有機作物的產(chǎn)量通常低于傳統(tǒng)作物。但這些產(chǎn)量差異是高度相關(guān)的，取決于系統(tǒng)和場地特征，其范圍從有機產(chǎn)量降低5%(在弱酸性到弱堿性土壤上雨養(yǎng)豆類和多年生作物)、產(chǎn)量降低13%(采用最佳有機措施時)、將產(chǎn)量降低34%(在傳統(tǒng)和有機系統(tǒng)最接近的情況下)。在某些條件下，即在良好的管理措施、特定作物類型和生長條件下，有機系統(tǒng)可以接近于傳統(tǒng)產(chǎn)量，而在其他條件下則不能。

不同作物類型、植物類型和物種對有機/常規(guī)產(chǎn)量比的影響。

有機與常規(guī)產(chǎn)量比的敏感性研究。

N輸入、土壤pH值、最佳管理做法、向有機管理轉(zhuǎn)變以來的時間、灌溉和國家發(fā)展的影響。

結(jié)論

這些結(jié)果表明，在某些情況下，今天的有機系統(tǒng)在某些作物類型、生長條件和管理措施方面幾乎可以與傳統(tǒng)的產(chǎn)量匹敵，但通常情況下并非如此。改進管理技術(shù)，解決限制有機系統(tǒng)產(chǎn)量的因素，或在其表現(xiàn)最佳的農(nóng)業(yè)生態(tài)條件下采用有機農(nóng)業(yè)，可能會縮小有機和傳統(tǒng)產(chǎn)量之間的差距。雖然我們能夠確定一些因素導致有機性能的變化，但由于缺乏適當?shù)难芯?，其他一些潛在的重要因素無法測試。例如，我們無法分析耕作、作物殘留或蟲害管理。此外，我們的分析中包括的大多數(shù)研究都經(jīng)歷了有利的生長條件，而且有機系統(tǒng)大多與商業(yè)高投入系統(tǒng)進行了比較(在發(fā)展中國家，這種系統(tǒng)的產(chǎn)量主要高于平均水平。

此外，最好是檢查整個農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的人類可食用總熱量或凈能量產(chǎn)量，而不是單一作物物種的生物量產(chǎn)量。為了更好地理解有機農(nóng)業(yè)的績效，我們應(yīng)該:

(1)系統(tǒng)分析不同管理制度下有機農(nóng)業(yè)的長期績效;

(2)在更廣泛的生物物理條件下研究有機系統(tǒng);

(3)檢驗小農(nóng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的相對產(chǎn)量績效;

(4)通過更全面的系統(tǒng)指標評估農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的績效。

正如前面所強調(diào)的，產(chǎn)量只是衡量不同耕作制度的效益時應(yīng)考慮的一系列經(jīng)濟、社會和環(huán)境因素的一部分。在發(fā)達國家，核心問題是，有機作物生產(chǎn)的環(huán)境效益能否抵消產(chǎn)量下降的成本(如糧食價格上漲和糧食出口減少)。盡管有幾項研究表明，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，有機農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響較小，但有機農(nóng)業(yè)的單位產(chǎn)出或單位投入的環(huán)境績效可能并不總是有利的。在發(fā)展中國家，一個關(guān)鍵問題是有機農(nóng)業(yè)是否有助于減輕小農(nóng)的貧困和提高糧食安全。

一方面，有人認為，有機農(nóng)業(yè)可能改善農(nóng)民的生計，因為成本更低，價格更高且更穩(wěn)定，以及風險分散。另一方面，發(fā)展中國家的有機農(nóng)業(yè)通常是以出口為導向的系統(tǒng)，與國際機構(gòu)的認證過程相聯(lián)系，其盈利能力在不同地區(qū)和年份之間可能有所不同。在平衡有機農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的利益時，有許多因素需要考慮，而且沒有簡單的方法來確定所有可能的農(nóng)業(yè)情況下的“贏家”。

然而，我們應(yīng)該系統(tǒng)地評估不同管理方案的成本和收益，而不是繼續(xù)進行充滿意識形態(tài)色彩的“有機與傳統(tǒng)”辯論。

最終，為了實現(xiàn)可持續(xù)的糧食安全，我們可能需要許多不同的技術(shù)——包括有機、傳統(tǒng)和可能的“混合”系統(tǒng)——以負擔得起的價格生產(chǎn)更多的糧食，確保農(nóng)民的生計，并降低農(nóng)業(yè)的環(huán)境成本。