有机农业对土壤有益？还能实现可持续发展目标

转载自  公号（2023年5月2日）

本文亮点

有机农业通过有机物的积累对土壤有益。

实现众多可持续发展目标，同时不受环境限制。

提高传统农业的效率，同时降低负面影响。

有机农业降低了环境污染的风险。

原文链接

文章概览

摘要：农业历史悠久，在众多发达国家及发展中国家中占据着核心的经济地位。现代农业的推行对农业生态环境产生了深远影响，涵盖了营养循环、土壤侵蚀、碳封存等多个生态环节。而有机农业则能够将可持续发展的环境影响降至最低。在农业活动中，广泛运用有机物质有助于维护生态循环的恢复，从而降低对环境的负面影响；同时，有机农业还能提升食品的品质。这种农业方式在很大程度上避免了化肥、农药、生长激素以及牲畜饲料添加剂的使用。而将有机农业与新技术相结合，对于克服其局限性和挑战显得尤为关键。创新的策略与新颖的路径促使农业体系向可持续增长的方向演进，同时通过环保手段提升了农业产出及众多农民的生活水平。概括而言，有机农业在一定程度上映射了全球农业可持续发展的核心理念。

生物肥料的研究，通过文献计量分析的方法，深入探讨了有机农业的发展，以及有机肥料在实现可持续发展目标过程中的重要作用。

1. 引言

为了确保人类能够享有长久且安心的生活，粮食生产是不可或缺的。但是，面对人类对食物需求的急剧上升，传统手段已无法满足这一需求，于是人们创造出了许多突破自然规律的新方法。尽管如此，这些新方法已经越过了环境的承受极限，并且由于它们不遵循可持续发展的原则，也带来了诸多负面影响。因此，亟需探索一种新型的农业技术，该技术需在保护生态环境的前提下，确保并提升农业生产水平。有机农业被视为最理想的替代方案。本文对农业污染及其所带来的影响、可持续发展的有机农业模式、有机农业所遭遇的困难和限制进行了全面梳理，并阐述了提升有机肥料使用效果及有机农业运用效率的革新技术。

2. 什么是有机农业

依据美国农业部的界定，有机农业是指一种体系，该体系在极大程度上拒绝并减少使用人工添加物（如化肥、农药、调节剂、饲料添加剂等）。这种农业模式通过实施作物轮作、秸秆回田、堆肥化处理以及有机废弃物的利用等方式，来提升农业生态系统的抗逆性，并增强其对气候变化负面效应的抵抗能力。此外，有机农业符合战略成功适应的众多要素（如图1所示），针对当前农业与粮食生产中遇到的大多数难题，它提供了一系列解决方案。健康、生态、公平以及关怀，这些原则构成了有机农业茁壮成长与持续发展的基石。

Fig. 1 The main and of .

3. 绿色革命的利弊

绿色革命促使某些国家由粮食匮乏变为丰盈，进而催生了出口粮食产品的机遇。但在此过程中，多数国家不得不以营养含量较低的食物为食，这主要是因为为了提升产量而广泛使用化肥和农药，进而引发了水体污染问题。当前农业面临的挑战主要包括土壤肥力的降低和生产力水平的下滑。为了保障子孙后代的福祉，避免遭受不良影响，我们必须立即转向有机耕作方式，增强土壤的肥沃度，并且要在可持续发展的原则指导下，持续维护土壤的肥力水平。

随着人口的持续增长，我们必须重视提高农业生产效率——即绿色革命，以解决这一挑战。我们这一代人有必要为下一代着想。我们必须确保土壤肥力得到维护，为子孙后代留下可持续的资源；同时，我们也不能忽视当前一代人的基本生活需求，避免他们遭受饥饿之苦。在制定国家政策时，我们可以兼顾这两个方面，以制定出最适宜的策略。

4. 现代农业向有机农业转变

现代农业与有机农业对环境及人类健康产生了各异的效果。两者间的核心差异在于，传统农业依赖化学药品来抵御病虫害和杂草，并补充植物所需养分。相较之下，有机农业则完全依赖生物多样性及堆肥等自然法则，培育出既健康又营养丰富的食品。在有机生产中，注重的是整个生态系统的健康，而管理方法之间的相互协调则是实现有机生产的关键所在。有机耕作的农民采纳了多种方法以提升并持续生物多样性，并且在过程中不断确保土壤肥力的稳定与提升。

4.1 有机农业在全球农业中的实践

全球187个国家推行有机耕作，其中至少310万农民在7230万公顷的土地上进行有机耕作（et al., 2021）。普遍认为，有机农业相较于传统农业，在可持续性方面具有优势，然而它也面临着一系列挑战与机遇。在环境和气候变化的影响方面，有机农业产生的污染远低于传统农业（Sean, 2020）。同时，有机食品的受欢迎程度也在不断提升。

4.2 有机农业如何促进可持续发展

生产有机食品的一大益处在于，农民能够降低排放至大气中的温室气体量，例如甲烷和氧化亚氮。此外，这种方式也有助于保护和传承文化和农业传统，同时为消费者提供更健康的食品选择。众多农民依赖的合成肥料在制造时，本身就需要消耗大量化石燃料，因此，减少对合成肥料的使用，相应地也会减少化石燃料的燃烧。在农村地区，就业岗位丰富多样，同时，使用不必要的杀虫剂和化肥等外部投入相对较少，这些特点构成了有机农业的核心优势。

可持续农业或许能够缓解水资源短缺的问题。农民若能尽量减少化肥和农药的使用，有助于维护生态平衡，从而避免其农场排放的径流污染水源。然而，有机农业存在一个显著不足，那就是其高昂的成本和较长的生产周期，这可能导致其可持续性和盈利性不足。此外，有机农业为了产出相同数量的产品，往往需要更多的土地资源，因为其不依赖化学品的种植方式难以实现高产。

4.3 农业可持续发展

农业的可持续发展依赖于我们满足现有需求的同时，确保不削弱后代满足自身需求的能力。所谓可持续农业，即在种植作物或饲养牲畜的过程中，采取不会对人类或环境系统造成伤害的耕作方式。在推动可持续粮食系统发展的过程中，构建适应性强的业务流程和耕作方式显得尤为关键。可持续粮食系统的进步对于人类的长远生存至关重要。发展可持续食品体系对人类的长远生存至关重要。在农业领域，可持续农业实现了环境、社会和经济三方面的均衡考量。

4.4 有机农业推动全球农业可持续发展

为了达成2030年联合国设定的可持续发展目标，农业生产模式亟需革新。可持续的农业与粮食体系应确保人人都能获得充足且营养均衡的食物，同时应尽量降低对环境的负担，并保障生产者享有尊严的生活（根据FAO，2018年的数据）。然而，关于达成此目标的具体途径，各界意见分歧严重，其中两种观点尤为突出：一是通过逐步提升技术手段，提升传统农业的生产效率，以降低其负面影响；二是依据农业生态学的原则，对现有的农业系统进行重新规划和设计。

4.5 可持续发展和有机农业

农业普遍被视为推动长期可持续发展的核心要素。在贫困国家，那些从事小规模农业的农民群体必须被整合进粮食农业的转型进程，这样才能确保在2030年之前达成可持续发展目标（根据FAO，2018年的数据）。实际上，借助农业来增强可持续性已逐渐成为一种潮流，而这种提升主要依赖于所谓的“有机”农业。尽管如此，可持续的有机农业在成为全球潮流的过程中，也遭遇了诸多挑战和制约。

4.6 有机农业的发展趋势—可持续性

有机农业在可持续发展的领域中备受青睐，其发展速度之快令人瞩目。这一理念亦被称作再生农业，它已成为众多新兴食品与饮料可持续发展计划的核心所在。有机农业与可持续农业紧密相连，其积极作用表现在：通过实施综合病虫害管理（IPM）计划降低农药使用量、实行作物轮作、种植固氮的地面覆盖物或覆盖作物，以及使用地膜，这些措施均有助于提升土壤质量；采用免耕或减少耕作的方法减轻土壤压实；依据土壤样品指导，合理确定有机肥料与合成肥料的施用量，以此同时降低水资源浪费、土壤侵蚀和盐渍化风险。这既保障了对地表植被及覆盖物的合理应用，又对农药的施用进行了控制，旨在遏制土壤的流失，并且还着重于生物多样性的维护。

4.7 有机农业想研究的文献计量分析

在众多作者的研究中，可持续农业的关键词与其他关键词相比，其关联度最为显著，且与生物炭紧密相连。图2所展示的网络强度揭示了不同群组间的关联性。气候变化对可持续农业的影响亦不容忽视，两者之间存在着直接的联系。然而，与其他关联相比，这一联系所展现的强度相对较弱，存在较大的差距；因此，有必要拓展研究范围，加强对气候变化影响下可持续农业的研究。然而，诸如“可持续性”和“有机农业”等关键词，它们与当前的研究动态紧密相连。

图2展示了共同引用的情况。值得注意的是，在这128个被引用的文献中，有2篇是共同引用的，这一现象在2737篇文献中的451篇中有所体现。图中，条形的大小代表了被引用文献的总数，线条的样式展示了文献的引用关系，而颜色则代表了文献所属的类别。（关于如何为文献分类上色，请参考本图的网络版。）

5. 有机农业的可持续性——挑战与限制因素

尽管有机农业已成为全球农业发展的一个普遍趋势，然而，所面临的挑战却对有机生产的推进产生了制约。相较于传统农民，有机生产者在生产成本上遭遇了不同的压力。在购买生产资料方面，有机农民的支出确实低于传统农民，然而，在劳动力和饲料方面的投入却显著高于传统农民（Mizik, 2021）。尽管如此，有机产品因其对健康和环境的正面影响而常常受到赞誉。然而，种植和生产有机食品的过程极为繁复。这不仅仅是因为它要求投入大量的人力，还因为有机农业对知识的需求极大。它采用了一套独特的系统来管理土壤肥力、杂草和害虫，而不是依赖农业以外的投入。此外，有机农场主还需致力于生物多样性的保护，操作复杂的放牧系统，并且要在不使用抗生素的前提下确保动物的健康。尽管有机粮食生产的回报丰厚，但产量却相对较低（al, 2004）。

5.1 现行做法对环境的影响

农药如杀虫剂、除草剂及杀菌剂等的不加限制使用，已成为在追求可持续发展的过程中所面临的最严峻挑战之一。这些问题不仅包括氮元素的过量，还涉及土壤中微量元素含量的临界状态，以及水污染、空气污染等诸多环境问题。

5.2 适宜的农艺措施将影响降到最低

在探讨个体农民农业方式改进及政府扶持的相关问题时，我们明确了几个关键制约因素；这些因素包括品种选择与适时种植、土壤肥力的提升、杂草、病虫害的防治、收获后的处理以及推广服务的提供（参见Dewi，2011年及2012年的研究）。

6. 突破有机肥局限性的创新技术

污泥富含珍贵的有机成分及多种营养元素，诸如氮和磷，故而它在作为有机肥料或土壤改良剂方面具有极高的实用价值。

生物炭是通过将富含碳的生物质加工而成，这些生物质包括具有不同化学和物理特性的动物排泄物、食物残渣、污泥、工业废弃物、木屑、农业废弃物以及林业废弃物。在农业领域，有机肥料和生物炭添加剂已被广泛应用，旨在优化土壤特性，并促进作物产量的提升（如图3所示）。

生物肥料是一种含有一种或多种微生物的制品，它能够从生物活动中激活对植物生长至关重要的营养元素。此类肥料属于天然肥料范畴，由细菌、藻类以及真菌等活性微生物构成，可作为接种剂单独或与其它物质配合，向植物输送养分。通过将分解的有机物质与促进植物生长的细菌结合，生物肥料不仅对环境友好，还能有效降低作物生产过程中化肥的用量。

有机矿物质肥料是由有机物质与矿物质相结合而成的混合型肥料，能够根据作物所需，按照适宜的氮、磷、钾比例进行生产。这种肥料的最终形态可以是颗粒状、粉末状或颗粒状。使用有机矿物质肥料能够有效提升土壤的肥力水平。它不仅能优化土壤的物理和化学特性，还能增强土壤中养分的利用率、保水能力以及磷酸盐的溶解度。

数字技术与相关工具能助力有机农业从业者监控并改善作物及畜禽的健康状况，同时增强资源的使用效率，降低对生态环境的负担，并有助于提升农场的经济效益。

Fig. 3 of with .

7. 结论

要在2030年之前达成联合国的可持续发展目标，我们必须对现有的农业做法进行变革。关于如何实现这一目标，存在着激烈的讨论。可持续的农业与食物体系需确保人人都能获得充足且营养丰富的食物，同时降低对环境的破坏，并助力提升农民的收入水平。我们坚信，农业与食品领域的系统亟需进行快速转型，以便在维护生态环境的同时，达成一系列的可持续发展目标。不过，关于如何达到这一目标，业界尚有诸多分歧。其中，存在两种具有代表性的观点：一种是在减少外部投入的负面影响的同时，逐步提升传统农业的生产效率；另一种则是基于农业生态的有机农业系统，进行革命性的全新设计。有机农业若要克服其局限与挑战，离不开与改良污泥、生物炭、有机肥、生物肥料、有机矿物以及数字技术的融合。这种创新且可持续的农业实践，能够以环保的方式增强农业生产效率，并提升农民的生活水平。

由于篇幅所限，原文的翻译并未完整刊登。如需获取文章的详细信息，请查阅原文链接，亦或点击推文下方的“阅读原文”按钮进行浏览。

联系我们

1. 期刊主页：

2. 期刊投稿链接：

3. 编辑部邮箱：