有机农业和传统农业的产量对比

导读

我们使用正式的荟萃分析技术对当前关于有机与传统产量比较的科学文献进行了综合。

原名：

Comparing the yields of organic and conventional agriculture

译名：比较有机农业和传统农业的产量

期刊：Nature

2020年影响因子：49.962

5年影响因子：54.637

第一作者：Verena Seufert

通讯作者：Verena Seufert

通讯单位：Department of Geography and Global Environmental and Climate Change Center, McGill University, Canada

发表时间：2021年4月

研究背景

尽管产量只是农业系统所带来的一系列生态、社会和经济效益的一部分，但人们普遍认为，在有限的土地基础上，高产是可持续粮食安全的核心。许多个人研究对有机农场和传统农场的产量进行了比较，但很少有人试图在全球范围内综合这些信息。这方面的第一项研究得出结论，有机农业与常规产量相当，甚至超过常规产量，可以在现有的农业用地上提供足够的粮食。然而，这项研究受到了一些作者的质疑；批评包括他们使用的数据来自未真正进行有机管理的作物，以及不适当的产量比较。

我们使用正式的荟萃分析技术对当前关于有机与传统产量比较的科学文献进行了综合。为了解决之前研究6的批评，我们使用了几个选择标准：（1）我们将分析限制在“真正”有机体系的研究上，即按照有机认证机构的标准，具有认证有机管理或未认证有机管理的体系；

(2）我们只包括有机系统和常规系统的具有可比空间和时间尺度的研究；

（3）我们只包括报告（或我们可以从中估计）样本量和误差的研究。传统的系统要么是高投入或低投入的商业系统，要么是自给自足的农业。

研究方法

我们进行了全面的文献检索，汇编了符合我们选择标准的有机与传统产量比较的科学研究。我们尽量减少使用基于研究质量判断的选择标准，但检查了它在分类分析中的影响。我们收集了论文中报告的几个研究特征的信息，并从空间全局数据集导出了研究地点的特征。我们用响应比(有机与常规产量之比)的自然对数来检验有机与常规产量之间的差异，响应比是荟萃分析中常用的效应量。为了计算累积效应大小，我们用混合模型方差的倒数加权每个个体观测值。当数据具有某些基本结构，且单个观测数据可以被归类为组(例如，作物物种或施肥措施)时，应该使用这种分类荟萃分析。

研究结果

我们对现有数据的分析表明，总体而言，有机作物的产量通常低于传统作物。但这些产量差异是高度相关的，取决于系统和场地特征，其范围从有机产量降低5%(在弱酸性到弱碱性土壤上雨养豆类和多年生作物)、产量降低13%(采用最佳有机措施时)、将产量降低34%(在传统和有机系统最接近的情况下)。在某些条件下，即在良好的管理措施、特定作物类型和生长条件下，有机系统可以接近于传统产量，而在其他条件下则不能。

不同作物类型、植物类型和物种对有机/常规产量比的影响。

有机与常规产量比的敏感性研究。

N输入、土壤pH值、最佳管理做法、向有机管理转变以来的时间、灌溉和国家发展的影响。

结论

这些结果表明，在某些情况下，今天的有机系统在某些作物类型、生长条件和管理措施方面几乎可以与传统的产量匹敌，但通常情况下并非如此。改进管理技术，解决限制有机系统产量的因素，或在其表现最佳的农业生态条件下采用有机农业，可能会缩小有机和传统产量之间的差距。虽然我们能够确定一些因素导致有机性能的变化，但由于缺乏适当的研究，其他一些潜在的重要因素无法测试。例如，我们无法分析耕作、作物残留或虫害管理。此外，我们的分析中包括的大多数研究都经历了有利的生长条件，而且有机系统大多与商业高投入系统进行了比较(在发展中国家，这种系统的产量主要高于平均水平。

此外，最好是检查整个农业系统的人类可食用总热量或净能量产量，而不是单一作物物种的生物量产量。为了更好地理解有机农业的绩效，我们应该:

(1)系统分析不同管理制度下有机农业的长期绩效;

(2)在更广泛的生物物理条件下研究有机系统;

(3)检验小农农业系统的相对产量绩效;

(4)通过更全面的系统指标评估农业系统的绩效。

正如前面所强调的，产量只是衡量不同耕作制度的效益时应考虑的一系列经济、社会和环境因素的一部分。在发达国家，核心问题是，有机作物生产的环境效益能否抵消产量下降的成本(如粮食价格上涨和粮食出口减少)。尽管有几项研究表明，与传统农业相比，有机农业对环境的影响较小，但有机农业的单位产出或单位投入的环境绩效可能并不总是有利的。在发展中国家，一个关键问题是有机农业是否有助于减轻小农的贫困和提高粮食安全。

一方面，有人认为，有机农业可能改善农民的生计，因为成本更低，价格更高且更稳定，以及风险分散。另一方面，发展中国家的有机农业通常是以出口为导向的系统，与国际机构的认证过程相联系，其盈利能力在不同地区和年份之间可能有所不同。在平衡有机农业和传统农业的利益时，有许多因素需要考虑，而且没有简单的方法来确定所有可能的农业情况下的“赢家”。

然而，我们应该系统地评估不同管理方案的成本和收益，而不是继续进行充满意识形态色彩的“有机与传统”辩论。

最终，为了实现可持续的粮食安全，我们可能需要许多不同的技术——包括有机、传统和可能的“混合”系统——以负担得起的价格生产更多的粮食，确保农民的生计，并降低农业的环境成本。