为什么70亿人口的世界会被有机食品推向末日？

上一期《自然》杂志发表了一篇结论极具爆炸性的文章，声称现代工业化农业比有机农业更环保。 这种反“常识”的文章当然会被各大媒体转载。 不过，马千座工作室在中文网上翻看后发现，大多数媒体只引用了文章的结论，并没有涉及研究过程。

以下是马千秋工作室根据原文撰写的科普文章，和大家聊聊为什么70亿人口的世界会被有机食品逼到尽头。

有机食品对环境友好吗？ 这个问题已经在全球范围内争论了几十年。

这里所说的“有机农业”是指在生产过程中基本不使用合成肥料、农药等添加剂，而代之以有机肥料和饲料以满足农作物和家禽营养需要的生产方式。 这样生产出来的农作物，既避免了化肥生产造成的温室气体排放，又能让土壤得到充分休息。

直觉上，这可能是最环保的耕作方式。 但有机农业也意味着不同程度的减产。 虽然需要更多的劳动力，但有机水果和油料作物的产量比常规农业低3%-11%，而有机蔬菜和谷物的产量下降了26%-33%。 40年前，美国农业部部长曾斥责：“谁提出发展有机农业，就让他先决定5000万美国公民饿死哪一个。” 从更大的角度看，如果全世界都推广有机农业，谁来养活人类？

发表在该杂志上的这项研究着眼于有机农业和传统农业的土地效率。 瑞典查尔姆斯理工学院副教授的研究团队发现，有机农业产量低的劣势完全抵消了其看似“环保”的优势。 有机农业不使用化肥，这意味着在全球粮食需求不断增加的情况下，需要清理更多的土地来种植农作物，从而使碳排放量增加多达 70%。

1 有机农业不太环保

在谈论文之前，我们首先要默认一个研究前提：在全球粮食需求不断增加的情况下，环境保护不能以牺牲粮食生产为代价。 如果你不想看到饥荒和战争，那么一块土地产量的下降意味着另一块土地产量的增加。

因此，科学家们给出了土地“效率”的概念。 任何单位面积生产更多农产品的土地都是“高效”土地。 因为全球粮食需求不变，土地面积不变，如果房地产多了，其他的土地就可以省下来，可以用来造林休养。

那么如何量化一块土地的效率呢？ 科学家们提出了一个概念，叫做“碳效益”。 该数字计算的是用于生产某些农产品的一公顷土地或退耕还林后二氧化碳排放量的差异。 计算“碳效益”需要包括一块土地改变前后的碳储量变化。

在科学家给出的公式中，“碳收入”等于这四部分的总和：

1）生产一定量的农产品，“锁住”二氧化碳。 （COC 乘以产量）

2）生产过程改变（如使用化肥）后温室气体排放量的变化（PEMs的变化）

3) 土壤和植被碳储量的年变化。

4）使用生物能源替代化石能源后温室气体排放量的变化。

对于第3点和第4点，科学家们使用现成的模型进行计算。 需要理解的是第一点和第二点。

以上简称COCs，科学家称之为“碳机会成本”，表示为CO2（kg）/1kg农产品，即生产1kg某种农产品所增加的二氧化碳当量。 它代表了土地利用变化后二氧化碳排放量的增加。 退耕还林的情况很容易理解。 林地比农田储存更多的碳，自然排放更少。

问题是，为什么当原始土地转变为农业用地时，COCs 也是正的。 原来土地上的碳不就被消耗了吗？

这里需要回顾一下本节开头的研究前提：在不牺牲全球粮食产量的情况下，如果一块土地减产，另一块土地必须增产。 反之，在这里生产某种农产品，就意味着节省了其他地方的土地，那里的碳不会被消耗，如果可能的话，可以用于“环保”的目的。 所以从全球的角度来看，这里生产的某种作物的COCs还是正的。

同理，第二点是PEM的变化量。 PEM 被翻译为“常规生产排放”。 在这里的农田使用化肥可能会导致当地的二氧化碳排放量上升。 按照COC们的想法，放眼全球，这里的损失就是他国的“福音”。

在此过程中，科学家们计算了 64 种农产品的全球平均 COC 和 PEM。 下表显示了一些具有代表性的。

这里可以关注一下COCs特别高的牛肉（红框）。 虽然生产一公斤牛肉会消耗大量二氧化碳，但将这块土地用于（集约化）牛肉生产可以释放更多土地用于其他地方。 一般来说，生产牛肉更环保。

2 科学家还有“惊人之语”

在明确了“碳返还”的四个组成部分之后，我们可以将这个公式应用到不同的土地利用上。

针对不同的国家，科学家们调整了公式中的参数，计算出森林和农田、有机农业和传统农业各自的“碳效益”。

所以他们得到了下面的照片。

可以看出，在西非的玉米地里，使用农药的土地“碳增益”更高，也就是更环保。 瑞典的小麦和豌豆也证明，尽管传统农业排放更多的二氧化碳并产生更多的生产性排放，但由于产量更高，它使用更少的土地来获得相同的产量。 节省下来的土地有机会产生积极的环境影响。 也就是说，传统农业比有机农业更环保。

除了这个结论之外，科学家小组还评估了其他与气候政策相关的土地“碳收益”。 结论是：

1）增加巴西牛肉的产量。 产量越高，越环保。 在一定程度上，可以相当于还牧场还雨林。

2）美国爱荷华州“玉米-大豆”轮作农田产生的“碳效益”远高于大多数种植生物乙醇的土地。

3）在众多生物燃料中，大豆柴油是最环保的。

4）如果有钱人能够改变以牛肉和奶制品为主的饮食习惯，多吃素食，甚至把牛肉换成猪肉，这部分碳排放最多可以减少70%。

看完论文的结论，我们把目光转回国内。 中国近年来的农业生产模式可以说非常接近《自然》杂志对环境保护的设想。

一方面，40年来，我国粮食产量持续增长。

在生产方式上，农业生产越来越“非有机”，如化肥使用量不断增加。

1980年我国农作物肥料使用量1269.4万吨，2014年为5995.9万吨，增长3.7倍，年均增长4.67%。

至2016年，我国农用化肥使用量为5984万吨（折算纯），比2015年减少38万吨，我国农用化肥用量才实现了建国以来的首次负增长。 1970 年代（1974 年）。