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农业是一个非常重要但却一直比较冷的话题,所以没想到我的“饭后甜点”能得到很多人关注。也真诚希望更多的人能贡献更多的“配方”、“原料”、“作料”或其他以及分享。
当前有机农业是农业和环境领域倍受争议的一个话题。如我在之前博文所述,即使是在发达国家(不仅瑞典),不同的人群有完全对立的观点。这是很正常的,也是无可厚非的。没有争议的命题是没有多大讨论和研究意义的。但所有的分歧应该有自己的事实论据,这样才能让人信服,这也是辩论的前提。不仅有机农业,即使是气候变化这个全球关注的话题也是存在争议的。也有不少科学家提出全球气候变化是正常的,与人类活动关系不大或无关。的确很难让人接受这样的观点,但他们却的确能拿出数据/证据来支持。舆论导向和科学研究完全是两码事。很多科学问题很大程度上受到政策的影响,包括气候变化、有机农业、转基因食品以及核电发展等等。
我也非常同意杨洪强老师在他的博文《有机农业的作用难以否定》http://sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=341875 中,提到的“由于对有机农业研发投入太少,有机农业生产技术还很缺乏,在现有技术条件下进行有机种植,作物产量往往比较低,所以,目前还不宜大面积推广有机农业....”实际上这也是我的(和转述的我导师的)观点。我们反对的也并不是开展有机农业的研究问题,而是推广问题,所幸在这点上我们并没有分歧。目前研究和技术也很欠缺,我也很同意。更深入更宽泛的研究是非常有必要的,但在有机农业的优势以及传统农业的缺点得不到充分证实的情况下,就大力推广是不可取的。并且有机农业的很大弊端已经显示出来。
尽管我并没有参加到导师他们的实际研究工作中,但我对他们数据的可靠性和结论得出的严谨性是毫不怀疑的。我在上文中提到的结论也都是他们有数据支持的结论。可以质疑这些结论的limitations(片面性和应用性),但不应质疑这些结论以及支持数据的真实性。下面试着用导师们的研究结果来回答杨老师的质疑。
-问"1、有机农业反对使用化肥,而提倡使用有机肥,化肥中的养分更易溶出,难道使用化学氮素比使用蕴藏在有机肥中氮素淋溶流失少?水体富营养化污染主要是由于化肥的过量使用所造成的,这早就被许多研究所证实。把常规农业大量使用化肥所带来的污染,强加到有机农业头上,是不是有栽赃嫌疑?"
答:化肥中的养分的确比有机肥中养分更容易溶出,这也是施用化肥养分利用效率比有机肥高的原因。但导师研究表明有机肥中氮素淋溶损失的确比无机肥料中大,因为造成淋溶的不是溶出量的问题而是溶出的时间问题。可以从下图中得到解释:
施肥最好是以作物对的养分需求规律为原则。有机肥施用后,因为其中的养分需要一定的时间矿化之后才能被作物吸收利用,所以即使总养分含量与化肥相同,在作物快速生长时期并不能满足需求,从而导致减产;但到作物生长后期养分需求少时,矿化出的有效养分累积,如有降雨发生,大量淋溶。而无机肥料在作物快速生长期被大量吸收利用,所以后期淋溶损失较少。这与无机肥中养分更易溶出并不矛盾。当然如果根据作物需求规律确定有机肥施用时间,该问题应该能得到缓解,但目前并没有相应的结论。
“水体富营养化污染主要是由于化肥的过量使用所造成的...”这个结论的得出是因为目前国内或国外施肥方式主要以化肥为主,对有机肥的环境效应方面的研究也较少。宏观上化肥对水体富营养化的贡献绝对值是比有机肥大,但单位面积的耕地以及单位的施肥量(以养分含量为基准)情况下,导师的数据显示有机肥造成的氮素损失比无机肥大。所以在有机农业被大面积推广的情况下,谁的贡献大另当别论。
-问"2、“养分的利用效率低”主要由于养分的“溶解性低”而不易被植物根系吸收利用;能够“淋溶流失到水体”则需要养分“溶解性高”。难溶解的成分也难以被根系吸收,植物利用率也低;而难溶解的成分也难以淋溶流失,反之亦然。所以,养分“利用效率”高低与“淋溶流失”难易通常呈相反的趋势,而不是“氮磷等养分的利用效率低,氮素通过淋溶流失到水体的比例高”。"
答:如对问1的解释,这两点并不矛盾。此外淋溶损失不仅与溶解性有关,N、P等养分也能以颗粒形式(particulate form)淋溶。
-问3(可能笔误,原文没有问3)
-问"4、“长期有机种植下,土壤肥力下降”---有什么依据?合理轮作和施用有机肥等是提高土壤肥力的有效措施,采用这些措施提高土壤肥力也是有机农业的基本要求;有机农业特别重视土壤肥力,这个“肥力”并不仅仅指营养成分,它是土壤“生物肥力”、“化学肥力”和“物理肥力”的综合。"
答:我很同意问题中的说法“合理轮作...“物理肥力”的综合。”。土壤肥力的确不只是养分含量,但养分含量却是评价土壤肥力最重要的指标。但施用有机肥和有机农业是不同的概念,传统农业中也可以施用有机肥。很多研究表明有机、无机肥配施比单独施用无机肥或有机肥都要好。但有机农业是所有的养分均来自有机肥,有机农业系统是一个近似封闭的生产系统,没有外源养分投入。作物养分来自有机肥,有机肥中的养分来自动物食物,动物食物又来自植物,植物养分又来自土壤。综合考虑这个系统,只有养分流出,没有养分流入,造成养分含量下降是必然的。说造成“土壤肥力下降”也不为过。
-问"5、有机食品本身所含的营养成分与一般食品没有什么区别,同样的“营养成分”,不论在什么食品中都是同样的营养功效。关于“有机食品有益于健康”,它是从有机农业拒绝化学农药和化肥使用,而减少了有机食品中化肥农药的残留方面来讲的,是相对于大量使用化肥和农药而残留了有害物的普通食品而言的。不是说有机食品的“营养成分”有什么特别之处,而是讲有机食品的“有害成分”残留少于常规食品,从这方面看,“有机食品有益于健康”。"
答:从逻辑上说有机食品比常规食品硝酸盐和农药等残留低是完全没有问题的。但并不说明常规农业下生产的食品就一定有硝酸盐和农药等残留,通过合理的管理措施是能够减少或消除残留的;也不能说明一定量(可能是超痕量)的残留就对人体有害,人体也是有一定的自净能力的。至少缺少这样的科学依据,我想这也是我在上篇博文中引用的那则新闻的主要观点。我个人认为发展无公害农业,生产无公害食品(从博客中得知,这也是杨老师的主要研究内容)更符合中国国情,发展有机农业似乎有些“好高骛远”。我将在下篇博文中提及这一观点。
当然也不能说导师的结论就是100%正确的,任何研究都是存在局限性的。并且土壤(以及农业)本身就是非常复杂的体系,目前人类对其了解只能说是“一知半解”,还有很多完全未知的因素和过程。但至少导师及其他人得到的相似的结论是不容忽视和否定的,对中国也很有参考价值。
欢迎继续关注和讨论。
如感兴趣可参考:
1. Holger Kirchmann & Lars Bergström, 2008, Organic Crop Production-Ambitious and Limitations, published by Springer
2. Holger Kirchmann & Lars Bergström, Thomas Kätterer, Lennart Mattsson, and Sven Gesslein, 2007, Comparison of Long-Term Organic and Conventional Crop–Livestock Systems on a Previously Nutrient-Depleted Soil in Sweden, published in Agron. J.99:960-972
3. Gunnar Torstensson, Helena Aronsson, and Lars Bergström, 2006, Nutrient Use Efficiencies and Leaching of Organic and Conventional Cropping Systems in Sweden, published in Agron. J. 98:603-615
4. Lars Bergström & Holger Kirchmann, 2004, Leaching and Crop Uptake of Nitrogen from Nitrogen-15-Labeled Green Manures and Ammonium Nitrate, published in J.Environ. Qual. 33:1786-1792
5. Lars Bergström & Holger Kirchmann, 1999, Leaching of Total Nitrogen from Nitrogen-15-Labeled Poultry Manure and Inorganic Nitrogen Fertilizer, published in J.Environ. Qual. 28:1283-1290
下篇:有机农业(4)-中国的不可行性及问题延伸
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