新的绿色挑战:如何在较少土地上种植更多食物

如果世界要进行另一场绿色革命来养活其高涨的人口,那么它必须比第一个革命更可持续。这意味着寻找较少肥料并重新思考食物分布方式的方法来提高产量的方法。


教授可持续收获柬埔寨
现场技术人员向柬埔寨的一名农民讲授可持续的农业实践。USAID/柬埔寨Harvest/Fintrac Inc

对于试图弄清楚本世纪晚些时候如何养活100亿人口的研究人员来说,过去十年来的巨大目标是实现他们所谓的“可持续增强”。这是一个尴尬的术语,尤其是因为传统的农业强化臭名昭著的记录浪费水,过度使用肥料和农药以及污染栖息地。但是,这次的野心是不同的,支持者说:几乎整夜弄清楚如何在最少的土地上种植最多的食物随着环境影响最小。他们说,另一种选择是继续在自然界剩下的地方耕作。或面临粮食短缺和政治动荡。

到目前为止,谈论可持续性加强的趋势是关注供应方面以及一种或另一种的激动人心的技术创新,从基因编辑到卫星监测。在他的新书中半月,即使E. O. Wilson也提到了这个想法,并不希望“可以设计新的绿色革命”,以挽救他认为应该为大自然准备的世界一半。

但是,事实证明,就可持续性强化应意味着什么含义,或者首先是正确的目标,达成了共识,这是事实证明是复杂且越来越有争议的。一位研究人员评论说:“取决于人们的定义方式,我赞成它或反对它。”

对于批评家来说,工程重点倾向于将强化范围置于可持续性之外,这使其仅次于原始绿色革命的重新启动。

技术解决方案吸引了工业界的大型农场,这些农场有能力投资于它们。

他们说技术修复还分散了更具挑战性的社会改革的注意力,例如减缓人口增长率,从不放在餐桌上的玉米乙醇等农作物中转移,或者结束牲畜生产的补贴,目前吞噬了牲畜的生产令人震惊的75%世界上的农业土地。技术解决方案还最直接地吸引了工业世界中的大型农场,这些农场有能力投资于工业世界。但是,人口增长和农业土地清理主要发生在发展中国家。

肥料是各处讨论的关键主题 - 最明显的是,可持续的强化意味着在工业世界中过度使用。欧盟开始规范25年前的肥料使用,以减少污染地下水和转动水体低氧的农场径流。欧盟的硝酸盐指令即使产量大幅增加,肥料的使用量降低了30%。

在美国,这种强化(影响更少的生产)也是可能的。明尼苏达大学生态学家G. David Tilman引用了一些例子,以实例研究表明,农民可以获得相同的收益肥料少得多,如果他们愿意更精确地申请作物的需求。在密西西比河谷(Mississippi River Valley)尤其紧迫地使用肥料的压力,农业径流在墨西哥湾创造了世界第二大海洋“死区”。

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威斯康星州农贸市场的西红柿。帕特里克·库尔(Patrick Kuhl)/flickr

到目前为止,州和联邦机构一直依靠自愿努力减少径流,但成功很少。但是,根据新的结果,从旧风格到新风格的强化可能开始变得强制性得梅因市的诉讼向上游爱荷华州农场县收取污染的饮用水,并对城市居民施加巨大的过滤费用。

即使在工业界使用肥料的使用需要减少,可持续强化的倡导者认为,在发展中国家中,它必须大幅度增加,在发展中,强化和强化之间有明显的选择扩展。也就是说,如果农民的土地仅产生养家糊口所需的四分之一,那么一种可能的解决方法是施用更多的肥料,或者种植豆类来送出农作物,这也为土壤增加了氮。但是,经常发生的是,农民只清除了四到五倍的土地。

如果没有工业界造成的污染头痛,是否可以增加肥料的使用?没有经济依赖和增加与过去增加肥料使用量相关的经济不平等?

事实证明,在发展中国家中,强化要比在工业国家中更为琐碎和本地驱动。例如,在津巴布韦,贫穷的农民通常不愿冒险将肥料施加到整个领域。但2010年的研究证明“微量剂量”(即,在种植每种种子时或在出现后不久作为高层调味料施肥,都将肥料提高了30-100%,投资回报率为400%。

在津巴布韦,种植每种种子的产量提高30-100%时,以微量的量施肥。

一种新研究在马里,与农民合作开发了一种可持续的强化决策树:如果我正在施肥棉花作物,而我有这种土壤,那么接下来我应该在该领域种植什么,以利用营养养育的养分?在卢旺达的高地,“垂直强化是一件很棒的事情,”荷兰瓦格宁根大学的肯尼斯·吉尔(Kenneth Giller)说。攀登豆子从空中固定氮,并产生两倍的灌木豆,“这是现金农作物在城市中可以出售的。”

吉勒(Giller)在过去30年中一直在非洲从事农业问题工作,他说,新技术常常“听起来很棒”。但是,促进他们的公司“真的没有考虑农民的背景”。当发展中国家的农民经常从多个来源的地方和那里谋生时,通常会更合适的时候,他们通常会以每英亩的心态为单位。

吉勒说,工业界的解决方案经常“像开发产品,不开发任何市场研究”,或者像拥有高速芯片一样,“但是我们没有计算机可以将其插入。”有效的强化可能不再是技术或产品,而是涉及开发供应链,以将施肥供应到卢旺达的农民,或者将农民与埃塞俄比亚的食品加工者联系起来,以开发鹰嘴豆市场“在国际市场上取得了非常好的价格。”

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尼泊尔的农民正在学习如何更可持续地有效地生产农作物。Divya Pandey/ifpri

也许强化甚至不是此过程的正确术语。“我认为没有理由从生产力开始是我们的重点,”总部位于明尼阿波利斯农业和贸易政策研究所的高级参谋科学家M. Jahi Chappell说。“关注生产力的量与改善人民生活的重要性和对其有效性的重要性非常不成比例。他说,它甚至不一定会在人民的桌子上放更多食物,尤其是当它适合出口市场时。

Chappell最近在该研究所的网站上写道:“强化通常与挤压小型农民和最有可能陷入饥饿的乡村劳动者并驾齐驱。”“In this light, simply producing more cannot be thought of as sustainable without looking at how that food is distributed, who it is distributed to, and who gets to make those decisions ”¦ it cannot simply be left to concentrated and corporate-dominated ‘free markets.’”

在接受采访耶鲁环境360,查佩尔引用了Lisa C. Smith和Lawrence Haddad的研究使用有关儿童发育迟缓的数据,以表明自1970年以来,营养不良的发生率如何发生变化。他们发现,这些因素最有可能改善粮食安全并减少发育迟缓,这是通过该顺序获得清洁水,获得卫生水和女性中学入学率的机会。粮食供应的改善排名较高,对于查佩尔来说,这意味着“提高生产力是改善的结果,而不是结果”。

但是,史密斯和哈达德还指出了一个因素,使人们更加紧迫地关注食品供应:“可以说,这是遇到气候变化中断风险最大的基本决定因素,”他们得出结论,“需要花费大量的努力来维持生产的生产这些不确定性的面孔。”

也许所有这些不确定性,分歧和恐惧是可持续强化的一个方面 -食物浪费- 最近引起了公众的热情。英国超市有最近承诺削减浪费20%(尽管他们允许自己悠闲10年才能做到这一点)。环保主义者和食品行业代表都支持新的美国国会立法改革浪费的“出售”,或到期日期,在食品上标记。

世界现在浪费了所有农业产出的想法540万平方英里土地(一个几乎与美国一样大的区域)不仅冒犯了常识,还冒犯了紧急解决方案。这也可能是关于可持续加强的唯一一件事,或者让我们称其为粮食安全和可持续性 - 几乎每个人都同意。