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2020-06-05 18:30
救过人类一次的“绿色革命”,还能救第二次吗?

本文来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),作者:Scott,题图来自:视觉中国


“绿色革命”绿色吗?


谁是世界历史上拯救了最多生命的人?很多媒体和学者的答案是一个大众并不熟悉的名字:诺曼·博洛格,也被称为“绿色革命之父”。


从1944年前往墨西哥开始,这位植物病理学家一直致力于探索提高农作物产量的技术。他选育的高产抗病小麦品种使得墨西哥的小麦产量在20年间翻了六倍。他的技术推广在1960年代推广到印度、东南亚等广阔的发展中国家,这些地区的粮食产量也快速提高。


毫不夸张地说,他的技术挽救了数百万生命,尤其是在当时饱受饥荒困扰的地区。后绿色革命时代,在过去的50年中,发展中国家谷物作物的产量增加了2倍,而耕地面积仅增加了30%。这也降低了拓荒的需要,使得很多湿地、森林得以保留,这一农业革命也诚然是一次“绿色革命”。



“绿色革命”的历史功绩毋庸置疑,但人们开始越来越多地思考,产量该不该是衡量农业发展的唯一指标?绿色革命的技术所带来的每公顷产量提高,是否以其他维度的牺牲作为代价?产量的增加在一段时间内或许是拯救生命的优先目标,但长远来看,假如其增长方式损害了水质、土壤健康乃至生物多样性,这样的发展注定是不可持续、不可复制的。


随着时间的拉长,绿色革命的各种后续影响陆续出现,学者开始关注到绿色革命不那么绿色的地方。绿色革命的基础是大量使用农药,化肥和高产种子,这也造成了对于土壤肥力的侵蚀。2019年一份研究回顾了土壤数据,以印度采取该技术的地区为例,1980年有3%的农田缺少磷(P)含量,到1995年缺磷的农田比例已经升到了73%。


其他营养元素也有类似问题,1981年钾(K)含量充足的农田面积占到了91%,但到1995年就已经下降到了61%。当土壤肥力下降时,这些地区通常的做法是在下一个耕种周期加大农药和化肥的用量,以保证产量,而这也就进一步强化了这种恶性循环。


另一方面,自然界从不是割裂的,水文循环最终将农药,除草剂,杀真菌剂和肥料残留物转移至地下水和地表水体,从而影响水质。据估计,美国至少有50%的地下水受到农业残余物污染;在加拿大,至少35%的水域被至少一种农药污染。而农业消耗了地球淡水抽取量的约70%,对于整体水健康而言无疑构成了不小的威胁。


最后,绿色革命的技术高度依赖不可再生资源。农业机械和运输、杀虫剂和硝酸盐的生产全部依靠化石燃料。氮肥是一种直接从天然气中加工的化石燃料产品,假如没有足够的化石燃料来制造氮肥,目前世界的农业技术能养活的人口将不超过37亿。此外,矿物质成分磷常常是作物种植的必需元素,而磷矿在世界范围内也在迅速枯竭。


当然,这并不意味着人类的农业生产已到穷途末路——但前提是我们能够尽快探索出具有可持续性的替代选项。因此,正如知名生物学家、经济学家Gordon Conway呼吁地那样,在后绿色革命时代的今天,我们需要一次“双重绿色革命”(Doubly Green Revolution)


“双重绿色”:后发地区的双重挑战


评判第一次绿色革命在可持续性上的功过得失,绝不只是象牙塔里学者的笔墨官司,对于可持续性的辨析在此时此刻有着极其紧迫的现实需要——尤其对于贫困地区的农业发展而言。


对于饥饿问题没有被第一次绿色革命较好解决的地区,如非洲,如何开展新的农业革命而保证其充分吸取上一次的经验与教训,是摆在政府、专家、国际组织面前的难题。如今,非洲的农业单产还不到全球平均水平的一半,约为其潜在产量的25%,非洲的农业生产率增长速度约为人口增长速度的一半。


根据联合国粮农组织的最新数据,几乎所有非洲子区域的饥饿人数都在增加,使非洲成为营养不良发生率最高的区域,大约20%的人口营养不足。在东非尤为严重,那里有30.8%(1.33亿人口)正在挣扎着摆脱饥饿。


但与上世纪的墨西哥、印度等地区不同的是,非洲已经无法再走“先污染,后治理”的老路——维护生态与抗击饥饿两场战役,一场都拖不得、也输不起。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告总结了107位学者的7000多篇研究,向我们揭示了土地使用和气候变化之间相互联动、相互影响的关系:


一方面,现有的农业生产与土地利用方式是全球气候变化的重要驱动因素。农业排放占人类造成的所有温室气体排放量的23%,若算上全球饲养的牛群假设成一个“国家”的话,那么这个“国家”在全球温室气体排放中可以排到第三位。



自工业革命以来,地球的平均温度已经变暖了0.8摄氏度至1摄氏度。然而,自1850年以来,陆地面积的升温速度几乎是全球平均水平的两倍,平均约为1.5摄氏度。同时,当前农业土壤退化的平均速度,比形成新土壤的平均速度快了100倍以上,荒漠化速度将进一步加快,目前生活在土壤已经退化地区的人口已超过5亿,而这些地区正是极端气候影响最大的地区。



另一方面,气候变化会反过来损害人类的农业生产。研究表明,全球变暖使大米、小麦等农作物的营养含量降低,以小麦为例,二氧化碳含量升高时,小麦中蛋白质含量降低12.7%,锌含量减少6.5%,铁含量减少7.5%。


将其他影响作物产量的因素进行控制变量后的研究显示,低纬度地区的玉米和小麦等农作物的产量明显受到了气候变化的负面影响。全球作物和经济模型预计,由于气候变化,2050年全球谷物价格将最高上涨29%,面临饥饿风险的人口将增加11.83亿。


由此可见,其实“以环境为代价发展农业”已然是一个伪命题——因为当我们使环境真正恶化的时候,从这样的环境中也就不可能产生支撑人类生存与发展的农业。


可持续农业:如何从天空到土地


能够面对双重挑战的可持续农业意味着在保障农业生产高效的同时,又能适应生态环境的变化,在未来依旧可持续、可复制。这听上去似乎就是一个技术问题:只要科学家在实验室研制出符合“双重绿色”要求的农作物品种,这一危机不就可以解除了吗?然而事实比这更为复杂得多,这也是本文想要提醒读者关注的最后一个维度:可持续农业的创新如何真正落地


还是回到绿色革命尚未攻克的最后阵地——非洲。随着气候变化的加剧,到2030年代,干旱和气温升高可能使非洲大陆40%的玉米种植面积不适合目前的品种。


为解决这一问题,诺曼·布劳格曾领导过的国际玉米和小麦改良中心(西班牙语首字母简称为CIMMYT)创建了一个非洲抗旱玉米项目(D.T.M.A.)。项目总部设在内罗毕,由CIMMYT和国际热带农业研究所负责。迄今为止,该项目已经发布了160个耐旱玉米新品种,平均产量比传统品种提高30%以上。此外,这些新品种可以在缺乏氮的情况下正常生长,减少了对于农业化肥的需求。



技术的突破已经是了不起的成就,但项目执行主任Marianne Bänziger说:“技术其实是整个项目中最容易的部分”。抗旱玉米的核心技术在1996年就已经基本成形,之后Marianne在津巴布韦工作了9年,又在肯尼亚工作了5年,她真正的挑战是如何与地方政府,农民,种子公司官员和培训农民的农业推广人员合作,将这些技术真正推广出去。因为,“从实验室研制出一种新的玉米品种与将其真正应用、推广到田间是完全不同的两件事。”


Cimmyt的工作不仅是推广一种作物,更重要的是推广一整套可行的农业实践。


一开始,大部分当地农民不了解新的玉米品种的特性,因为他们无力承担失败的风险,已经被实验证明有效的新品种他们也害怕尝试。因此,Cimmyt先需要与政府推广人员和种子公司合作,种植耐旱玉米的示范地,当农民看到传统玉米和耐旱玉米在田间的不同表现时,才真正开始产生购买意愿。但这只是第一步,与非洲的许多产品一样,建立分销渠道比开发产品本身更具挑战。


长期以来非洲的种子公司很少,大多数是国有的,很多想买新种子的农民并没有途径买到。由于农民的耕地可能分布在偏远山区,必须要有足够多的农产品经销商有能力将种子采购、妥善保存,然后运到偏远地区。最后,农民主要用贷款作为初始资金来购买第一批种子。


为了完成以上这些,Cimmyt与另一个致力于改变非洲农业的组织AGRA合作,通过“非洲种子系统计划”(Program for Africa’s Seed Systems),成功地帮助了数十家新的种子公司和农业分销商的成立,其中既有私营的,也有国营的。种子系统计划还为非洲种子科学家提供奖学金,这是另一个关键需求。在D.T.M.A.运营的13个非洲国家中,此前总共只有65名全职玉米研究人员。


所谓的“可持续农业”,不止是要在科学上可持续,更要在实践中可持续,可推广,可落地。一场真正有意义的“绿色革命”,它的起点可以是实验室,是办公楼,是大学教室,但它的终点必须是田间地头,是普通农民的餐桌。


参考链接:

1. https://opinionator.blogs.nytimes.com/2014/04/09/a-green-revolution-this-time-for-africa?utm_source=Solutions+Story+Tracker

2. https://www.nytimes.com/2019/08/09/climate/climate-change-food.html?emc=rss&partner=rss

3. https://www.vox.com/the-highlight/2019/6/17/18634198/food-diet-climate-change-amanda-little

4. http://www.fao.org/news/story/en/item/1204149/icode/

5. https://www.vox.com/2019/8/8/20758461/climate-change-report-2019-un-ipcc-land-food

6. https://www.gatesnotes.com/Books/The-Man-Who-Fed-the-World

7. https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-030-11352-0_87#howtocite

8. https://www.pnas.org/content/109/31/12302

9. https://www.gatesnotes.com/Energy/My-plan-for-fighting-climate-change

10. https://www.vox.com/2018/5/24/17384110/rice-vitamin-nutrition-food-security-co2


本文来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),作者:Scott

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