中国有机农业发展：环境、经济与社会效益显著，面临氮素供应挑战

推特日 11119

摘要：改革开放40年来，我国农业和农村经济取得了举世瞩目的成就。当前，农业农村发展正在从数量型向质量与数量并重的模式转变。农业发展模式和措施有待进一步优化。其中，有机农业近年来发展迅速。截至2016年底，我国有机农业耕地面积（160万公顷）约占全国耕地面积的1.5%，有机产值和销售额分别达到1323亿元和450.6亿元。发展有机农业具有显着的环境、经济和社会效益，特别是促进物质循环利用，发挥农业生态系统内生能力，加强生产者和消费者互动，振兴农村经济，营造宜居环境。重要作用。有机农业也面临着氮素供给无法充分保障、适度规模化困难等挑战，需要在发展中考虑和重视。政府应制定并实施相应政策，采取生态补偿等具体措施，引导有机农业合理有序发展。此外，发展有机农业更重要的意义在于对传统农业进行生态改造，有机农业理念、原理和技术在传统农业中的推广应用，促进中国农业健康可持续发展。

【作者简介】孟凡桥，我国有机农业领域知名专家，中国农业大学资源与环境学院副教授，博士，中国有机农业产品认证技术委员会委员。中国国家认证认可委员会、北京认证中心主任，主要研究领域包括有机农业、绿色食品和农业环境保护。先后担任亚洲开发银行有机农业项目专家、联合国国际农业发展基金有机农业技术专家。 1991年以来，主持和参与农业部、科技部、国家环保总局、国家自然科学基金委等国家和国际组织科技支撑项目15项。中国国家《有机产品》标准、《有机产品认证管理办法》主要撰稿人。发表论文30余篇，主编、参编《有机农业概论》、《食品安全》、《绿色食品》等专着。 《食品》、《国际有机农业标准和法规汇编》、《食品与环境》。

20世纪90年代以来，以出口带动的有机农业(/)在我国开始兴起。目前，在标准制定、管理机构、产业发展、政策支持等方面已经构建了较为完善的体系。对有机农业相关问题的思考和讨论不断深入和拓展，人们对有机农业的效益展开了激烈的争论。 、有机农业的作用和定位。

笔者从1991年研究生时期就参与了绿色食品标准的制定，一直参与和见证了我国有机农业的发展，包括绿色食品标准与国际有机农业标准的比较、制定中国有机标准和法规，并与欧盟进行有机标准互认谈判。联合国农业发展基金（农发基金）、亚洲开发银行（亚行）等我国农业项目有机农业部门设计和国家科技支撑计划等有机农业项目研究已在欧盟大部分国家、美国、韩国、印度、尼日利亚及国内多个有机农业基地进行了考察。发展有机农业的经验和教训深有感触。本文试图对我国有机农业发展定位、技术等相关问题提供深入思考，为我国农业农村发展提供参考和支撑。

1 国内外有机农业发展现状

1.1 世界有机农业发展概况

截至2016年底，全球有机农业用地面积为5780万hm2，面积较大的国家包括澳大利亚（2710万hm2）和阿根廷（300万hm2）[1]。有机农业用地占全球农业用地的1.2%，其中6.7%位于欧盟国家。 2016年，全球有机食品销售额达到900亿美元，其中美国、德国和法国分别为389亿、97亿和67亿欧元。欧盟国家的有机食品销量每年增长12%。

1991年，欧盟在世界上率先制定了政府主导的有机农业标准/法规，并建立了相应的监管体系。由于成员国数量众多，成员国和地区之间的自然和社会条件差异较大，欧盟成员国之间的私有标准和有机标签种类繁多，这对有机产品的贸易造成了一定的障碍。为此，欧盟委员会于2013年提出对有机农业标准/法规进行重大改革。2018年4月，欧盟理事会和议会就新的有机标准/法规进行了投票。目前正在起草制定实施细则，新规定预计于2021年1月1日起施行。

与2007年版本相比，新的欧盟有机农业标准/法规的主要变化包括：

1）强调有机农业是以土壤为基础的，无土栽培无法获得认证；

2）关注动物福利，禁止有机农业中动物断尾、剪喙等行为；

3）强调有机农业现场检查应以风险评估为基础。例如，连续三年通过现场检查的有机基地，今后可以每两年检查一次；

4）加强进口有机产品质量控制，将原有64项有机标准统一为一项有机标准，取消此前的标准等效认可。

5）对中小型农业企业实施有组织的认证，降低认证成本[1, 2]。

2000年以来，美国、日本等发达国家以及印度等发展中国家逐步完成了有机农业标准/法规的制定。截至2017年底，已有87个国家制定了有机标准，18个国家正在起草法案[1]。就政府监管体系而言，在欧盟、美国、日本等大多数国家/地区，农业主管部门负责标准和政策的制定和实施以及认证机构的认可和监督。

欧盟国家历来对有机农业采取支持政策。 2017年2月，关于2020年后欧盟共同农业政策（CAP）未来方向的讨论正式启动。总体发展趋势将是标准化有机农业标准/法规和市场标签，继续支持有机农业，并于2021年启动第一阶段。欧盟研究与创新框架计划（FP9）第九阶段纳入了有机农业的发展将农业纳入“联合国可持续发展目标（SDG）”框架计划。

美国、日本等发达国家和发展中国家根据本国实际情况采取相对中性的政策和市场导向。例如，美国有机农业法规（NOP）采取了对小型有机农业企业免认证的政策[3]。这也是目前欧盟有机农业用地占土地总面积比例较高（6.7%）的原因，而在美国等大多数国家，这一比例仅为1%左右。

韩国、日本等人口众多、资源有限的国家大力支持介于传统农业和有机农业之间的环境友好型农业。有机农业已成为保护乡村文化科技、促进城乡一体化的重要手段。受农业技术和品种、肥料等投入水平的限制，大多数非洲国家的农业仍相当于有机农业或低投入农业。他们面临的主要问题是如何提高农业产量[1]。

国际有机农业运动联合会（IFOAM）等非政府组织一直在倡导和鼓励世界各地农民发展有机农业，其发展理念不断完善，甚至包括公平贸易等内容。在有机产品认证鉴定方面，虽然政府主导的第三方机构认证占多数，但近年来，参与式保障体系（PGS）正在成为第三方认证的重要补充，这对于有机产品的认证具有重要意义。当地发展有机农业并帮助小企业。农民发挥着驱动作用 [4, 5]。

1.2 中国有机农业的发展

截至2016年底，共有10106家生产企业获得了15625张中国标准有机认证证书，涉及企业1198家、生产基地1037个、加工厂698个。有机植物生产用地总面积261.3万公顷，其中有机耕地180.1万公顷，野生采集面积81.2万公顷。产量1053.8万吨，野生采集产量34.6万吨。按1.2亿公顷耕地面积计算，我国有机作物耕地比例约为1.5%。 2016年，有机牲畜和获得有机认证的牲畜，即羊、牛、猪、鸡分别为715万头、162万头、162万头。 26.5万颗头，337.1万根羽毛。 2016年，有机农业产值1323亿元，其中加工产品862亿元，水果和坚果110亿元，谷物97亿元，蔬菜56亿元[6]。

2016年，我国有机产品销售额450.6亿元，其中有机加工产品413.6亿元，其余为植物、水产品、畜禽产品，全年有机产品出口额12.6亿美元。有机产品的出口市场主要是欧盟（6.2亿美元）、日本等亚洲国家（4.3亿美元）和美国等北美市场（2.1亿美元）。涉及产品主要为蔬菜、水果、茶叶等劳动密集型产品和谷物、豆类、中药材等特色农产品。2016年对129批次有机产品检验显示，有机产品资质合格率为97.7%，有3批次有机产品不合格。不合格的主要原因是1批玉米汁中检出联苯菊酯、氰化聚酯等转基因成分，1批白菜中检出多菌灵[6]。

总体上，我国已初步形成了有机标准和监管体系的制定、认证机构的认证、行政部门和认可机构对认证机构和获证企业的监督等组织框架。近年来，中央有关部门出台了一系列政策，鼓励有机农业纳入国民经济和社会发展总体规划。地方政府根据各自自然条件和社会经济发展状况，采取财政补贴、生态补偿、技术服务、科研开发、宣传推广等手段和措施，支持有机农业发展。

2有机农业的好处和挑战

自 20 世纪初生物动力农业 (e) 兴起以来，有机农业一直在全球范围内发展。经过长期的实践和研究总结，人们对有机农业的效益、优点、缺点以及自身存在的问题已经形成了比较全面的共识。

2.1 有机农业的环境、经济和社会效益

2.1.1 材料投入

有机农业生产过程中不允许使用化学合成肥料、农药、兽药、食品添加剂等[3]。有机农业生产利用矿肥、粪肥和秸秆来补充农产品收获时带走的养分，特别是氮、磷、钾和微量元素。由于化肥的养分含量较高，有机农业的养分特别是氮素的输入量远低于常规农业。这是有机农业产量低于传统农业的主要原因。

在极端情况下，大用量有机肥的养分输入量可以相当于甚至高于常规农业，其作物产量也可以高于常规农业[7]，但这种情况相当于从其他农业系统中形成有机肥料或生物固氮。氮肥投入该农业体系在生产实践中没有推广价值。有机农业生产不使用化学农药，而是使用矿物农药或其他生物农药，从而减少农药对环境的污染。

2.1.2 能量输入

由于田间生产活动相似，有机农业和常规农业的能源投入（包括石油、电力等）相似[8]。考虑到上述常规农业化肥和农药需要较多的投入[9-10]，消耗较多的能源，而有机农业需要较多的人工能源[11]，大多数研究认为有机农业和常规农业的能源投入总量为具有可比性[8, 12]。

2.1.3 固碳减排

与常规农业相比，由于有机肥料和其他有机材料的投入较高，一般认为有机农业可以增加土壤有机质（3%~23%）[12]，年固碳率为0.45± 0.21t(C)·hm −2·a−1[13]。然而，许多研究发现，有机农业和传统农业的固碳效率，即每单位有机物质投入所增加的土壤有机质的增加量相似[13-14]。

更重要的是，有机耕作系统投入的有机肥如果用于常规耕作系统，也会增加土壤有机质。在农业碳汇核算中，这种碳汇并不是真正意义上的碳汇。因为在农业生产中，只有在不可替代的情况下发生的土壤碳的增加才能算作真正意义上的固碳，比如退耕还林[15-16]。尽管如此，考虑到传统农业生产中很少投入有机肥料，且有机肥料和秸秆经常被丢弃或作为废物处理[17]，有机农业的固碳效益值得肯定。

与固碳不同，由于有机肥排放大量甲烷，转化产生的N2O量可与常规农业相当。因此，大多数研究认为有机农业不能减少温室气体排放[12, 18]，有的研究甚至表明得出了相反的结论[19]。考虑到目前我国常规农业氮肥投入水平很高[20]，有机肥和化肥的温室气体排放系数相近，因此常规农业的温室气体排放量普遍高于化肥。来自有机农业[10]。

2.1.4 生物多样性

在诸多环境影响中，有机农业被普遍认为可以增加生物多样性[21-24]，有利于维持农业生态系统的生物平衡，减少害虫发生频率，促进土壤养分释放，增加生态价值。服务[25-26]。

2.1.5 水污染

有机农业的氮输入量普遍低于常规农业，因此硝态氮损失量（ ）和淋失量（ ）普遍低于常规农业[27-28]，减少范围为10~30kg（ N)·hm−2·a− 1 范围[29-30]，对于改善地表水体和地下水体质量具有重要意义。

2.1.6 人口健康

与传统农业相比，有机农业禁止使用化学合成物质（特别是农药和兽药）。有机农产品和环境中农药兽药残留量普遍低于传统农业[31-32]。有机产品对人口健康具有优势。至今仍得到普遍认可[33]。

2.1.7 农作物产量

由于自然条件和生产方式不同，有机农业的产量比常规农业低15%~50%[34-35]。应该指出的是，这些研究没有调查营养物质的来源，特别是氮的来源。在一定的系统边界内，与常规农业使用化学合成氮肥相比，有机农业主要依靠固氮作物提供较低水平的氮，单位面积作物产量远低于常规农业[36] -37]。

2.1.8 有机产品质量安全

这是消费者特别关心、研究人员也极富争议的技术问题。由于有机生产中氮肥的投入量远低于常规农业，因此有机产品的蛋白质含量普遍低于常规产品[38]。当然，蛋白质含量过高会降低小麦面包的烘焙品质。至于其他养分（磷和钙、镁等微量元素），大多数研究认为有机产品的含量高于常规作物，这与有机生产中有机肥料的投入量多有关。高于传统农业[39]。有机产品在营养和安全方面的优势主要体现在农药残留低[40]和抗氧化剂和次生抗性物质含量高[40-41]。然而，两类产品的病原微生物含量并无显着差异[42]，一些科学家认为有机农产品的营养和安全优势仍需要更多研究[38, 42]。

欧盟、美国、日本等发达国家拥有先进的现代农业技术，常规农业生产中农药的使用非常规范，可以保证农产品中农药残留控制在较低水平。因此，美国农业部（USDA）在颁布有机生产标准/法规时，强调有机农业不应以农药残留更低、比常规产品更安全为由来推广。许多发展中国家农业生产技术和管理尚待规范和完善，农药违规使用现象时有发生。有机农产品的安全优势将更加明显。

此外，消费方式、文化观念对农产品的品质评价也有很大影响。例如，许多亚洲人坚持认为生产周期长的有机动物产品比传统产品具有更好的风味和质量。

2.1.9 经济效益

农业经济效益取决于投入和产出。研究表明，如果有机产品溢价（）为零，有机农业的效益成本比（−8%~−7%）和产值（−27%~−23%）均显着低于传统农业。如果有机产品能够溢价出售，其效益成本比和产值将分别比传统农业高20%至24%和22%至35%。当溢价为5%~7%时，有机农业与传统农业的经济效益可持平[11]。需要指出的是，这种经济分析没有考虑有机农业的生态环境服务价值。我们团队对2013年中国有机农业的测算显示，有机农业的环境效益保守估计为1659元·hm−2[10]。如果将这些效益和人群的健康效益考虑在内，有机农业的综合经济效益远高于传统农业。

2.1.10 社会福利

有机农业的社会效益主要体现在支持社区发展、加强生产者与消费者的互动、增加农民就业、减少农民接触农药等化学品、保护妇女利益等方面，更多这在发展中国家很明显[9, 43]。在美国、欧盟等国家，大多数城市都有周日市场，主要出售当地生产的有机农产品，成为农民和消费者沟通、增加信任的好去处。近年来，北京、上海、广州等地兴起的有机农贸市场也产生了类似的积极效应。有机农业生产注重动物福利。目前正在修订的欧盟有机农业新标准对动物饲养和禁止虐待动物等方面进一步严格要求[2]，对于家畜养殖业的健康发展具有重要参考意义。

2.2 有机农业面临的挑战

作为一名多年从事有机农业研究和技术推广的科技工作者，我经常思考的问题是：为什么现代有机农业在环境效益、经济效益和社会效益方面具有如此多的优势，而且它的发展前景如何？经历了几十年甚至上百年的发展？ ，其发展规模仍远低于常规农业？即使是发展势头良好的欧洲，目前有机农业用地比例也不足7%？这就要求我们对有机农业进行更加全面、准确的分析，从全球农业和社会发展的维度认清有机农业面临的挑战。

2.2.1 有机农业生产中的氮素供应和作物产量

在农业生产中，氮是限制作物产量的主要养分。 1908年德国发明的现代合成氨工艺，迅速提高了欧洲农业生产水平，也为我国建国以来粮食增产做出了重大贡献。在有机农业生产中，一方面需要种植豆科作物，为非豆科作物提供氮；另一方面，需要种植豆科作物，为非豆科作物提供氮素。另一方面，豆科作物（如大豆60~300kg·hm−2）的固氮水平远低于目前常规农业的施氮量。 （如华北平原每年两茬作物氮肥用量为400~600kg·hm−2[20]）。

因此，在国家或全球范围内，如果完全依靠生物固氮，有机农业粮食作物产量的减少将远高于一般认为的20%[34-36]。对于一些人来说，建议减少动物性食品的消费，减少对氮肥的依赖。 ，是另一个社会问题[44]。虽然大量使用有机肥料可以达到与常规农业相同的粮食产量，但大多数情况下，这部分有机肥料中的氮仍然来自化学合成。 [7]的调查显示，目前我国许多地区的有机农业集约化程度高于欧美国家，主要依赖农田外的氮肥，特别是化学合成氮肥。这违背了有机农业的基本定义，引起了欧洲和美国的担忧。等待国家的重视。

2.2.2 土地资源利用

对于有机农业和常规农业的环境效益和经济效益评估，有两类计算依据，即单位土地面积和单位农产品数量[12, 24]。粮食生产是农业主要、重要的生态服务功能。对于中国这样的人口大国来说，虽然可以进口粮食来间接保护生态环境，但粮食进口不可能无限增加。随着我国经济发展对土地的需求增加，用于农业生产的土地资源不断减少[45]。增加粮食产量、提高土地利用效率是当前农业生产面临的重大挑战，也是有机农业必须解决的重大挑战。技术困难。

2.2.3 如何推广和规模化有机农业

与传统农业相比，有机农业强调整体思维（）和应用生态学的基本原理。通过种植业和养殖业的循环一体化，实现材料和能源的高效利用、减少环境污染等目标。这跟大型化、机械化等有关，肯定是有冲突的。例如，增加物种多样性可以有效减少有机农业的病虫害，但给生产、收获甚至销售带来更多困难。种养周期往往与当地土地利用规划、动物防疫等发生冲突，对规模经济的高效率造成一定影响。

2.2.4 全面准确评估有机农业效益

尽管对有机农业进行了长期的研究，但现有的研究方法和手段仍无法全面、准确地评估有机农业的效益，特别是生态环境效益[46]，影响了有机农业的发展。大多数情况下，有机农业的外部性（即保护生态环境）并没有体现在产品定价和政策上。即使在有机农业相对发达的欧盟，对有机农业的支持政策也有限[47-48]。我国各地对有机农业的扶持政策很多。由于决策依据不准确、不充分，这些支持大多仅限于认证费减免和生产材料补贴等[49]。

3 对我国现代农业发展的启示

改革开放40年来，我国农业农村发展取得了巨大成就，但仍面临不少困难。在振兴农村经济，实现产业繁荣、生态宜居、乡村文明、治理有效、生活富裕的总体目标过程中，发展有机农业是一项重要举措，对于提高农村质量具有重要的现实意义。我国现代农业发展。 。

3.1 有机农业的政策支持

当前，我国农业农村发展已进入质量和效益并重的阶段。近年来，有机农业不断成为供应方结构改革，农村振兴战略，生态文明建设，农村旅游业，食品安全改善甚至贫困减轻工作的重要手段和衡量。这与有机农业的原理和关键技术密切相关。相关，例如尊重和保护劳工权利，保护生物多样性，尽可能使用可再生能源和可降解的材料，保护动物福利和公平贸易等。所有地区都应实时提出有机农业的发展目标全面，准确，科学和合理的分析和评估，并根据当地条件以及财务，人类，技术和其他措施和资源的水平介绍相应的支持政策。

3.2促进有机农业的科学研究，发展和人才培训

现代有机农业不仅不使用化学肥料和农药，也不是原始农业的回归。相反，它基于生态原理和系统集成理论，使用种植，育种，加工和跨学科技术，以最大程度地利用资源并降低成本。以及消除环境污染，例如间作技术[50]，化肥应用风险评估技术等[51]。不幸的是，在第13五年的国家研发计划中，没有与有机农业有关的内容。即使是在有机农业上保持中立政策的美国，每年仍然拥有5000万美元的科学研究资金。在大学和大学以及职业技术教育系统中，还应建立有机农业方向或专业的专业，以瞄准生产的前线，并以强大的动手技能来培养有机农业人才。

3.3常规农业的生态加强

在漫长的历史时期，确保提供足够数量的农产品的供应仍然是我国现代农业发展的主要目标，并且生产材料和技术（例如化肥，农药，灌溉和机械）的应用仍然很重要确保农业生产的措施。在农业生产率并未大幅下降的前提下，有机农业可以在减少农业生态环境污染中发挥重要作用。这里提到的重要作用不是将绝大多数栽培土地转化为有机生产，而是要采用有机农业的概念和技术来生态转变常规农业，即生态强化[52]。实际上，欧洲，美国和日本等发达的农业国家和地区长期以来一直意识到这个问题，生态加工的概念已被广泛接受[52]。有机农业的重点是种植和繁殖的结合，有机材料的回收（有机肥料和吸管等），种植豆科农作物，生物控制，合理的土地娱乐，表面覆盖范围（），鼓励使用可再生能源和可再生材料的使用等等，都值得大力促进并将其应用于常规农业。

3.4常规农业中种植和繁殖的整合

目前，在我国的密集的常规农业生产中，种植和繁殖行业是高度专业化的，并且孤立地生产，导致肥料利用率低下的损失损失状况和严重的有机废物污染。在常规农业中，我们应该专注于促进种植和育种模型和技术的整合，这也是有机农业的主要要求。例如，欧盟有机农业法规不允许分离种植和繁殖，并且需要种植和生产来尽可能多地使用农场自己的稻草，牲畜和家禽粪便。 ，繁殖产业应吸收到耕地中，有机肥料的量应小于170kg（n）·HM -2，以防止对环境的次要污染[51]。目前，诸如稻草返回田野和有机肥料等技术取代了在我国各地促进的化学肥料，从而产生了巨大的好处：在过去的30年中该县耕地的有机碳池占59％。 ％，由于使用氮肥，这些碳池增加可以抵消该县的年度直接温室气体排放[53]。

3.5农业生产中的最佳氮管理

氮管理一直是现代农业中的核心问题。一方面，氮肥为增加现代农业生产的谷物产量做出了巨大贡献。另一方面，过度施用氮肥已导致土壤酸化以及严重的生态和环境问题[20，54]。中国有机农业的研究还表明，其大多数生态和环境益处（84％）与氮有关，例如减少硝酸盐污染和温室气体排放[10，12]。在常规的农业生产中，基于种植和育种的结合以及有机废物的回收，应特别注意促进和应用技术，例如有机和无机肥料，平衡的施肥，深层土壤测试，深层土壤测试和作物，作物诊断，以确保农作物的产量适中。在此基础上，将大大减少化学氮肥的量，以减少氮污染到农业生态环境中。

总而言之，中国的农业和农村发展正在从定量模型变成强调质量和数量的模型。必须采取各种有效措施

根据维持一定的产出和总供应农产品，提高土地，水和肥料资源的利用效率，并显着减少污染物的排放以及对生态和环境因素的损害。作为一种可持续的农业方法，有机农业应在这一过程中发挥重要作用，尤其是在提高材料回收的效率，利用农业生态系统的内源性能力，加强互动和生产者和消费者之间的互动，并使其重新振兴它具有重要的领先优势。以及在农村经济和创造宜居环境中的显着意义。

当然，有机农业还面临挑战，例如氮供应不足和适当规模的冲突。政府应制定和实施相应的政策，采取特定措施，例如生态薪酬，指导有机农业的理性和有序发展，并实施对常规农业的生态密集型转型，以实现振兴农村，消除贫困和消除贫困的战略目标生态文明。

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参考

[1]，J。世界。 ＆2018 [m]。波恩：（fibl），弗里克和ifoam-，2018年