粮食以及确保可靠充足的粮食供应正成为政府,也是关心地球和人类未来的人们的首要关注点之一。因此,可持续农业概念充满吸引力是可以理解的,它是指农业能够在不破坏自身的情况下满足人们的需求。

我们似乎正在驱散“天启四骑士”中的三个——战争、瘟疫和饥荒。2011 年,知识分子、历史学家、历史教授和作家 Yuval Harari 宣布:“世界上不再有自然饥荒;只有政治饥荒[1]。”

不幸的是,乌克兰最近发生的事件和新冠肺炎疫情共同提醒我们,没有哪条供应链是不可战胜的。乌克兰和俄罗斯占全球小麦出口量的 29%,占葵花籽油出口量的 62%[2]。换句话说,乌克兰的粮食出口足以养活 4 亿人[3]

2022 年 9 月,联合国世界粮食计划署执行干事大卫·比斯利告诉联合国安理会,乌克兰战争正恶化成“前所未有的”全球紧急情况,82 个国家/地区的 3.45 亿人将“面临饥饿”。这主要是贫困国家面临的问题,但谁都不能置身事外而沾沾自喜。

目前,中东和北非 (MENA) 国家有一半的粮食依赖进口,而海湾合作委员会 (GCC) 指出,这一数字达到了惊人的 90%[4]

老生常谈……

这种情况预期会变得更糟。部分原因是气候变化,但主要是因为世界人口增长。

根据多数人的预测,到 2050 年,世界人口预计将达到 97 亿[5]。这意味着粮食产量必须增加 70% 才能满足如此庞大的人口需求。这并不是什么新鲜事:早在 1798 年,托马斯·马尔萨斯就提出,世界人口终将超过全球资源,因为人口数量是呈几何级增长,而粮食产量却呈算术级增长。多种因素让他的预言落空了,其中包括美国中西部大草原等可耕种土地数量增加,工业化农业技术提升了粮食产量,以及化肥的研发。现在这些都没用了,人们发现,促进粮食生产的每一种工具都受制于意外后果定律。

以化肥为例。硝酸铵 (NH3) 是所有化肥的基础。没有它,全球会损失 30% 到 50% 的收成。[6]硝酸铵采用 Haber-Bosch 法来固定氮,该方法由德国化学家 Fritz Haber 和德国化学公司 BASF 的 Carl Bosch 于 20 世纪初创立。

使用化肥短期内可以提高作物产量和农业生产力。但从长远来看,它带来了沉重的、人们往往未察觉的代价。未被植物吸收的氮会让土壤酸化,并改变其化学形式,可能以硝酸盐离子的形式在径流中溶解,通过溪流和江河流入大海,或以一氧化二氮的温室气体形式返回到大气中,其破坏性是二氧化碳的 300 倍[7]

化肥带来的另一个意想不到的后果是生物多样性急剧下降。有些植物比其他植物更善于利用氮,并会消灭其他物种。从现在的死亡区就可以看出这一点,死亡区正是大型农业盆地的河流入海处。农田径流中的氮和磷使得某些藻类大肆繁殖,耗尽了水中的氧气,致使水中的一切(包括藻类本身)都死亡了。

20 世纪下半叶,农业径流汇入海洋的氮增加了约 50%,这样的死亡区增加了十倍多。

另一个代价是粮食质量下降。传统的施肥耕种不能为土壤提供营养价值高、适应性强的作物必需的矿物质。相反,这种耕作模式下的作物很容易受到干旱、病虫害影响。相比之下,可持续农业非常重视土壤肥力,最终孕育更健康的作物和家畜。可持续农业利用天然肥料和作物轮作,同时减少农场上的家畜数量,确保土壤不含可能危害人类、动物和传粉者的有毒化合物。有了健康的土壤,作物就有了实现适应性所需的矿物质,就能抵御病虫害[8]

对生物多样性的影响

工业化规模农作的一个显著特点是严重依赖能源密集型机械,特别是化石燃料,成为温室气体排放的主要来源之一。可持续农业恰恰相反,它尽量减少各个生产层面的能源使用量。它不仅较少采用能源密集型农业生产工具,还采用智能农业系统。通过避免使用化石燃料、减少能源使用量,可持续农业可帮助减少温室气体排放,从而在应对气候变化方面发挥重要作用。根据联合国环境规划署 (UNEP) 2021 年 6 月的一份报告,可持续农业每单位作物的能源消耗量可减少 56%,每公顷温室气体排放量可减少 64%[9]

单作,即在大片土地上种植单一作物品种的耕作制,是工业化农业的决定性特征之一。过去 100 年,90% 以上的作物品种已经消失,如今 9 种作物占作物总产量的 66%[10]

过度依赖一种作物会降低作物的抗病性,病害可能会从一种作物迅速蔓延至另一种作物,导致绝产。19 世纪 40 年代的欧洲土豆饥荒被认为是世界上第一次农业灾难,由此可见情况多么糟糕。

土豆原产于秘鲁[11],一个典型的小农场可能栽培了多达 73 个品种。

但欧洲为了讲求效率,只栽培了三四个品种,马铃薯枯萎病的出现致使土豆歉收,因为所有马铃薯的基因即使不完全相同,也是非常相似的。受影响最严重的国家是爱尔兰,该国有数百万人死亡,逃亡海外的人数更多:其人口至今仍然低于 19 世纪 40 年代的水平[12]

马铃薯的种植说明了传统农业的三个关键特征:作物基因一致、大量使用化肥以及使用农药。农药最早在 19 世纪用于对抗席卷美国的科罗拉多马铃薯甲虫群。据称,整个行业始于一个愤怒的农民向这个甲虫群扔了一罐油漆,结果虫子死了。而今,由于单作非常容易受到病虫害影响,大型工业化农场严重依赖除草剂和杀虫剂来保持作物健康,不太考虑附近也会中毒的动植物。

与工业化农业不同,可持续耕作侧重于采用各种作物的多样化耕作制度。该耕作制度中的植物多样性可以确保它们的适应力更强,可以抵御各种病虫害和干旱。

节约用水

农业消耗了地球上约 69% 的淡水[13],通常用于灌溉耕地。与传统灌溉方法不同,可持续农业系统运用几项技术来节约水资源,例如滴灌和地面覆盖,等高线农业和河流附近的过滤带,以限制水体污染,这有利于根系深、不需要大量水的多年生作物种植。

对于难以满足粮食需求的国家/地区,传统解决办法很明显,那就是扩大耕地面积,但这同样存在不可预见的代价,例如新冠肺炎等人畜共患疾病的出现。

为农业腾出空间,防止人类感染野生动物病毒和其他病原体的自然缓冲就会减少。病原体更容易在基因相似的羊群和牛群中传播,特别是密集养殖时,彼此之间的距离比它们自然选择的距离要近。这包括笼养鸡、饲养场的牛、奶牛和猪舍,而这只是开始。2000 年至 2010 年,大规模商业农业占热带森林砍伐的 40%;当地自给自足的农业紧随其后,占 33%[14]。森林减少和不可持续的耕作方法还导致了极端的侵蚀,过去 150 年,有一半的农业表土已经流失[15]

新的解决方案

一般来说,很明显,传统农业对环境有害,而且不可持续。更重要的是,它在本质上是不安全的。跟其他行业一样,农业也在整合;更大的单位接管单个农场,从规模经济中获益,由于效率更高,它们在竞争中击败了小规模参与者,然后将其吸纳。但依赖大型农业企业是有风险的,如果其中一家面临问题,这就可能成为国际问题。

可持续农业是分散风险的一种方式,因为它往往是高度分散的,并且以较小的单位为基础,因此危及供应链的可能性较小。

与传统农业相关的所有缺点和风险都接近于将可持续农业定义为它不是什么,而非它是什么。根据联合国环境规划署的说法,可持续农业一个有用的工作定义是“既能满足当代人和后代的需求,又能确保盈利能力、环境健康以及社会和经济公平的农业。它倾向于模仿自然的技术,以保护土壤肥力,防止水污染和保护生物多样性[16]。”不过,这一定义在某种程度上是不固定的,通常反映了文化或商业利益。

以总部设在布鲁塞尔的可持续农业倡议平台为例。该平台有 170 个成员,它们都是国际农业和食品饮料行业的重要企业,其中包括嘉士伯、喜力、嘉吉、杜邦等跨国企业。SAI 平台表示:“从家喻户晓的知名企业到小型农场合作社,我们的成员涵盖走上可持续发展之路的小公司,乃至全球最大的一些跨国公司。”

这些首要任务不同的利益相关者混合在一起,其自身就存在矛盾。其中一个机构是欧洲牛肉可持续发展圆桌会议,而另一个致力于可持续农业的组织世界野生动物基金会则认为,菜牛饲养场是完全不可持续的。它表示:“联合国粮食及农业组织 (FAO) 认为,仅畜牧业就占所有温室气体量的 18%”[17]

尽管如此,SAI 平台仍致力于“发展可持续、健康和有弹性的农业部门,同时建立强大的有保障的供应链”[18]。我们需要承认一点,那就是,可持续农业概念不能“一刀切”,要视情况而定。

正取得进展

很少会有新加坡这个技术先进的城市国家的极端情况。新加坡国土面积 720 平方公里,耕地面积不足 1%,90% 以上的粮食依赖进口。[19]新加坡力争改变这一点。2019 年,政府表示,到 2030 年,新加坡粮食产量应达到 30%,提供 2.07 亿新元(1.49 亿美元)的资金支持,大力提高生产力、推动研究,邀请可持续发展的城镇农民申请租用政府持有的九个停车场的屋顶。与新加坡这样的经济体相适应的是,农业利用科技来帮助管理温度、湿度、二氧化碳、光照、水和营养等变量,生产更美味、可持续生产的作物,如生菜、酸豆和甜菜。

这种方法似乎在中东很有效,科威特的 NOX Management 与汉堡的农业技术专家 Growy 合作,在科威特城外建立了一个商业室内垂直农场,生产各种绿叶蔬菜。该农场占地 3000 平方米,使用物联网、传感器以数字方式控制播种、发芽、收获、温度、湿度、排放和气流,比传统农业节约 90% 的水和 60% 的肥料。[20]

在不破坏环境和耗尽自然资源的情况下,将技术与农作相结合来提高产量,印度等国家/地区也对这种可能性非常感兴趣。例如[21],农业科技风险投资公司 Omnivore 资助了一些提供金融技术服务、企业对企业市场平台和收割后处理技术的初创企业,力求提高效率和可持续性。农业科技公司 Fasal [22]正是其中之一,该公司提供微灌溉系统所需的精密农业设备。它在印度 16,000 多公顷农田上安装了土壤湿度传感器,利用人工智能和物联网节约水资源。用户表示,仅在水资源方面就节省了 40%,作物病害防治方面则取得了更大的成功。[23]

虽然人们对可持续农业必要性的接受度越来越高,但另一种更为激进的替代方案也引起了一些重要人士的关注。2021 年 6 月,联合国环境规划署与合作伙伴携手启动了农业生态学或再生农业转型伙伴关系平台[24]。该平台有两个目标:确保粮食和营养安全;扭转人类行为造成的环境恶化。联合国环境规划署认为,农业生态学对于实现联合国 17 个可持续发展目标中的 12 个目标至关重要。它需要较少的外部投入并可缩短价值链,因此将能够为农民和当地社区赋能。

这个概念得到了大力支持。2021 年,食品饮料巨头雀巢启动了一项再生农业计划,五年内投资 13 亿美元,帮助全球 500,000 户农民和 50,000 个供应商改善土壤有机物和[25]肥力。

农业占雀巢温室气体排放总量的近三分之二,其中乳制品和牲畜约占一半。例如,在乳制品领域,雀巢正在评估尖端科学和技术,以减少农场层面的排放量。该公司将着手与 12 个国家/地区的 30 个参考奶牛场合作,测试可扩展、气候友好和再生农业实践,帮助实现净零温室气体排放。雀巢还与农民合作,挑选和培育豆类品种,作为牛奶替代品。

在我们本土,让我非常自豪的是,由 Community Jameel麻省理工学院于 2014 年共同创立的 Abdul Latif Jameel 水资源与食品系统实验室 (J-WAFS) 正在帮助支持突破性的食品技术研究,以更可持续的方式养活全球人口。

我也很高兴 Jameel 投资管理公司 (JIMCO) 正通过其战略资产基金帮助支持全球食品科技和可持续农业项目,而JIMCO 技术基金则支持邻近市场的替代技术,比如投资生物技术初创企业 VitroLabs Inc.,该公司生产细胞培养的免屠宰皮革。

这些都值得称赞,但这就够了吗?有迹象表明,安全地提高粮食产量的计划进展太慢,贫富差距越来越大,而不可持续的耕作方式导致的气候变化让这一切变得更糟。2021 年,全球受饥饿影响的人数增加至 8.28 亿[26],自 2020 年以来增加了约 4600 万。

然而,我们不能因为山的高大就不去努力攀登。人类对威胁地球的气候危机负有主要责任。人类也应该找到解决方案,无论有多困难。慢慢进步总好过什么都不做。

 

[1] Homo Deus,Yuval Noah Harari,2011 年。

[2] https://www.worldbank.org/en/news/video/2022/04/05/the-impact-of-the-war-in-ukraine-on-food-security-world-bank-expert-answers

[3] https://www.economist.com/leaders/2022/05/19/the-coming-food-catastrophe

[4] https://www.economist.com/leaders/2022/05/19/the-coming-food-catastrophe

[5] https://www.un.org/en/global-issues/population

[6] https://www.economist.com/christmas-specials/2022/12/20/deadly-dirty-indispensable-the-nitrogen-industry-has-changed-the-world

[7] https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases

[8] https://www.linkedin.com/pulse/8-reasons-why-sustainable-agriculture-important-rebekah-shields/

[9] https://www.unep.org/news-and-stories/story/beginners-guide-sustainable-farming

[10] https://www.unep.org/news-and-stories/story/rethinking-food-systems

[11] The Food Programme 17:30-22.18. https://www.bbc.co.uk/sounds/play/b08n20k3

[12] https://www.cso.ie/en/csolatestnews/pressreleases/2021pressreleases/pressstatementpopulationandmigrationestimatesapril2021/

[13]https://www.bbc.co.uk/sounds/play/b08n20k3

[14] https://www.unep.org/news-and-stories/story/rethinking-food-systems

[15] https://www.worldwildlife.org/industries/sustainable-agriculture

[16] https://www.unep.org/news-and-stories/story/beginners-guide-sustainable-farming

[17] https://www.worldwildlife.org/industries/sustainable-agriculture

[18] https://saiplatform.org/

[19] https://www.economist.com/asia/2020/07/04/singapore-looks-to-the-skies-for-fields

[20] https://www.prnewswire.co.uk/news-releases/nox-management-realizes-a-significant-profit-after-the-acquisition-of-amp-ever-in-a-deal-worth-euro-130-million-870911616.html

[21] https://www.omnivore.vc/impact-2/

[22] https://fasal.co/about.html

[23] https://fasal.co/case-studies.html

[24] https://glfx.globallandscapesforum.org/topics/21467/page/TPP-home

[25] https://www.nestle.com/media/pressreleases/allpressreleases/support-transition-regenerative-food-system

[26] https://www.who.int/news/item/06-07-2022-un-report–global-hunger-numbers-rose-to-as-many-as-828-million-in-2021

Hero image illustration by Graeme Mackay