本站原创人类已经务农约600代,并且在其中大部分的时间里,食物的生产和消费与文化和社会体系紧密相连.然而,在最近的两三代,人类开发出了工业化的农业系统,该系统让每个工人在每公顷土地上生产的粮食比以往任何时候都要多.但是,在该系统下,生产模式和作物品种设计严重依赖于能源密集和水密集型的灌溉,以及其他化石燃料密集型的投入,如机械化收割、化肥和农药等.同时,该系统的副作用也不容忽视,包括大量化石燃料的使用、土壤健康的损失、对生物多样性的损害、对水和空气的污染,以及食物和环境中农用杀虫剂对人类健康的伤害等.今天,工业化农业系统面临巨大的问题,它不仅有较高的二氧化碳排放量,还摧毁作物和其他生物多样性.
另一方面,气候变化已成为人类所面临的最大挑战之一,它几乎影响到我们社会的所有方面,包括食物供应,并给食物安全带来严重后果.温度上升是气候变化最显著的特征,它直接从生理角度影响作物生长,并因此影响粮食生产的能力.例如受气候变化的影响,南非的主要作物玉米的产量到2030年预计会下降30%.气候变化还会导致土壤微生物的活动增加,这将会导致土壤中的有机物质和氮素损失,加速土壤退化、侵蚀和碱化,减弱农业生态系统抵御自然灾害的能力.由于气候变化引起环境变化还可能会加重植物病害、害虫和杂草生长的蔓延.
对食品和生物燃料的需求的增加,以及由于自然灾害而造成的全球作物产量和储量的减少,已导致全球粮食暴涨.气候变化可能会让局势进一步恶化.目前世界上有9.25亿饥饿人口,而由于气候变化,这一数字到2030年可能会再增加6亿.而随着人口总数不断增加,对食品的绝对需求量仍会逐年增加,因此面临的挑战将更加巨大.在气候变化的威胁面前,系统改变才是最重要的.
生态农业按自然原理进行生产,保护并合理利用自然资源,适应当地的环境并提供高度多样化的操作模式.与当前严重依赖于农业化学投入的生产模式相比,生态农业可有效降低温室气体排放量.此外,由于其特性,生态农业更容易适应气候变化以及与之相关的问题,可以帮助确保国家的粮食生产和粮食安全.通过使用更多生态无害的方法可持续发展农业,为农民加强自己的土地使用并增加粮食产量提供了可选途径.2011年3月,联合国食品方面特别报告员OlivierDeSchütter发布了一份报告,呼吁全球转向生态农业,将其作为提高产量和改善农村贫困状况的方法,以迎接未来我们将面临的气候挑战.
本文将介绍生态农业优势和发展现状,并列举一些先进生态农业理念的实例,以期对我国进一步发展生态农业提供思路.
生态农业的优点及发展现状
生态农业最早受关注是在20世纪60年代.1973年,美国土壤学家WAlbreche首次提出了“生态农业（Eco—agriculture）”一词.20世纪80年代,世界环境与发展委员会（WorldCommissiononEnvironmentandDevelopment）出版了《我们共同的未来（OurCommonFuture）》一书,首次认真地、高调地试图将减少贫困与自然资源管理和环境状况相联系.1981年,英国农学家M.Worthington将“生态农业”定义为生态上能自我维持、低输入、经济上有生命力,并且在环境、和审美方面可接受的小型农业.1992年,联合国环境与发展会议在里约热内卢举行.在会议的主协议“21世纪议程（Agenda21）”中,对可持续发展农业的原则,即最小化对环境和人类健康的危害,达成了协议.
生态农业与自然合作而不是与之对抗,可以大大减少温室气体排放量.而且,与今天的破坏性化学成分和化石能源集约型农业相比,生态农业能更好地适应气候变化影响并从中生存.目前,有很多资源节约型的技术和做法,可以用来改善农田及其周边生态系统的供给和使用,例如综合虫害管理、综合养分管理、保护性耕作、覆盖作物、农地林业、干旱地区集水、农业系统中融入家畜和水产养殖等.增加水的利用效率、固碳以及减少农药使用这些事实,都证明生态农业不仅可以增加产量,也能减少对环境的不利影响,同时为重要的环境问题做出了贡献（如减缓气候变化）.
通过生态农业实践增加作物产量方面的数据很多：在非洲,约1.25万户采用可持续发展农业的埃塞俄比亚家庭均表示,其农作物产量增加了60%；将池塘养鱼集成到低投入农场系统中的2000多个马拉维农民表示,其蔬菜产量从2700千克/公顷增加到了4000千克/公顷,同时每公顷鱼塘能产出1500公斤的鱼,成为家庭的新食物来源.在拉丁美洲,恢复传统的印加梯田导致秘鲁的旱地作物增产150%；水土保持和有机肥料已经使洪都拉斯的作物产量增加了三到四倍.在亚洲,参与式灌溉管理使菲律宾的大米产量增加了20%左右；采用农业生态使得尼泊尔农场的产量增加了175%；采用诸如地膜覆盖、免耕生产、在双挖床进行果树堆肥与种植等生态农业技术,巴基斯坦的芒果和柑橘类水果的产量增加了150-200%.
在生态农业中,通过增加耕地中的生物多样性,植物疾病可以通过不同的物种之间的自然竞争而被有效控制,从而大大减少对农用化学品的需要,进而减少污染.例如将莴苣与黄瓜共同种植、稻田养鸭和稻田养鱼系统都可以有效地控制疾病、害虫和杂草,而农民的收入也会提高.同时,这些方法也有助于减少因使用除草剂和杀虫剂而对自然生态系统造成的人为干预.连续四年的稻田养鸭模式可以控制99%稻田杂草,将水稻根系的稻纹枯病染病率降低56%、稻条纹叶枯病的感染率降低57.7%.
生态农业系统往往还具有一些景观和经济职能,它们在为农民和市场生产食物和其他物品的同时,也会有一系列的公共贡献,如洁净水、有益生物的栖息地、土壤固碳、防洪、地下水补给、景观美化价值和休闲旅游等.稻田养鱼系统显示,它能改善土壤的氧化还原状况,并显著减少甲烷排放量.稻田养鸭系统表明,它能改善小气候领域并减少甲烷排放量.有机化肥的使用还可以减少对含氮化肥的依赖,并减少氮氧化物的排放量.很明显,生态农业高产,并具有满足食品安全需要的潜力.此外,生态农业方法可以让农民以较低的成本和现成的技术及投入来改善当地的粮食生产,而不会造成环境破坏.
虽然当前目前有很多资源节约的技术和方法正在被使用,但全世界使用这些技术方法的农民总数仍相对较小,因为要采用它们,对农民而言不是一个不花钱的过程,农民要付出代价.例如,农民不可能简单地削减现有的肥料或农药的使用却希望保持同样的产出,从而获得更多的利润；他们也不能在耕作体系中引入一种新的生产要素就希望它成功.另外,最近和当前的政策倾向于促进创新能力较低的专业化、非自适应系统,所以农民要花时间学更多的多元化的做法和措施,以适应生态农业发展的需求.在转变的过渡时期,农民必须做更多的尝试,并承担可能的错误以及获取新知识和信息所产生的成本.
先进生态农业理念案例
经过几十年探索和实施各种形式的生态农业,许多农场记录下了他们的经验.在此列举一些先进生态农业理念的实例,从中我们可以了解自己与他们之前情况的不同,从而创造适合自己的特定地区和社区的生态农业模式.
【物种多样性】未来的经济、社会、生态和恶劣的气候将需要超级强大的农业恢复能力.要实现这一目标,唯一的途径就是常年的粮食作物冗余性和互补性,即用多种作物物种解决每种食物营养细分,并尽可能解决更多的营养细分.在美国密歇根州13英亩的农场上,KenAus的木本作物目录是生态农业的宝库.他种植、传播并销售各种各样的多年生木本粮食植物,并提供非常好的常年蔬菜和固氮细菌.不仅他的农场的物种多样性令人惊叹,每个物种内还都有令人印象深刻的遗传多样性.在他的农场中,采用主食作物种植时补充一系列不同的树木和灌木的方法,这不仅能提供水果、坚果、可食用的叶子、燃料和纤维,而且还能保护土壤,采集雨水,并积累养分.、另外,他纳入了自由授粉多样性,虽然这意味着牺牲了产量最大化,但是能获取产量规律性和复原能力.而要让木本作物育种适应当地环境,并保证在未来古怪的天气条件下为家庭提供食物,这两点正是关键.
【混养】面对安装资源稀缺和气候不稳定,农田生态系统将需要更有效地营养捕获能力,同时需要更强的适应力来应对越来越频繁的中断.只有在地面上和地上都具有遗传学和结构上的高多样性才能达成这一目标.如果我们希望在以后的世纪继续有食物可吃,就需要模仿自然生态系统的冗余性和互补性.作为永续农业创始人BillMollison的门生,GeoffLawton可以说是“地球的园丁”.在他加盟的澳大利亚的农场中,模仿自然的森林生态系统的结构、适应性和功能,在多样性混养中为子孙后代生产粮食、燃料和纤维.
【在土壤中捕获雨水】在美国大多数地区,降雨变得越来越不均衡,经常是长热干旱中夹杂着短暂而强烈的降雨.虽然平均降雨量可能仍算“正常”,但农业和土壤的水分动态都发生了巨大的变化.所以当雨水用这种奇怪的方式出现的话,我们需要让它放缓、分散并渗透.这样,更长的干旱都可以被安然度过,洪水会被最小化,溪流中的基流能被保持,山坡上的泉水会汩汩地起死回生,从而土地兴旺.MarkShepard是一名工程师,他运用工程师的眼睛和生态敏感性处理在威斯康星州106英亩的农场上的降雨.通过相对较小但精心布置的土方工程,将轮廓洼地、底土翻地和集水池塘相结合,利用天时地利,Shepard能够捕获在农场的土壤中和池塘里的大多数降雨,并让雨水一直保持在它所属的农场,减缓其径流,将其分散出去,并在粮食作物、草、动物和家人需要时让它渗透到土壤中.该方法不仅只适用于大农场,因为水管理策略对0.1英亩的土地也同样重要.
【适应性的一年生作物】在向常年农业的必要过渡期间,具有弹性、适应地方特点的一年生作物是必要的.在某些地方,可能会有挑战性的时期,而那时只有一年生作物有效.例如,如果预期未来干旱变得非常严重,木本作物枯萎,则我们需要求助于短季的一年生作物,因为它们即使在短时间内也能茁壮成长.另外,如果气候灾害、社会动荡、战争或严重的污染事件迫使我们远离常年种植,我们可以使用并运送一年生作物的种子,从而确保食物安全.美国生物学家CarolDeppe发现,在她所在的地方,适应地方特点的作物品种大多已被人们遗忘,而留下的品种因管理不善,导致许多重要品质（口味、营养、存储能力等）逐渐下降.为此,她开始培育对太平洋西北地区弹性食物供应最关键的多种一年生作物,包括南瓜、玉米、豆子、和土豆等.这无疑是当地多年生作物的有力补充.
【农田池塘】低投入的农田池塘能够提供额外的食品安全,即在其他来源变得紧张时,能提供另一种补充的食物来源（植物和动物）.另外,当我们从沉重的工作中脱身回到家庭、社区和生态系统的时候,池塘还可以带来令人耳目一新的家庭和社区乐趣.GeneLogsdon在离家不远的地方有32英亩的农场.在家人的帮助下,他在农场打造了一个小的低投入池塘.这个小池塘不仅带来了高产的粮食,对周围的生态系统和他的家庭也十分重要.池塘已成为农场扩展环境的一部分,在雨水管理和生态系统丰富性方面发挥极其重要的作用.这样的农场只有在自我维持的动物和植物环境下才可能继续扩大,而供电和运作几乎完全依靠太阳.
【可食用和治病的真菌】真菌可以通过其丰富的营养物质和有效的药物特性帮助我们增强人类健康.它们可以通过建立土壤、协助植物生长、过滤水径流和土壤解毒来帮助我们增强土地健康.PaulStamets是杰出的真菌学家,在华盛顿州的农场,Stamets正试图改变人们对真菌的看法.他用碎木片和原木生产食用菇和药用真菌,这两者正是以植物为基础的食物和药物的重要补充.他也开拓了用真菌来让土地恢复健康的方式,如使用菌丝过滤水并减少水土流失,使用菌根真菌再生森林,使用强真菌酶和超浓缩危险元素为土壤解毒,使用某些真菌威慑害虫侵蚀等.
【养殖发酵物】我们可以与微生物结为盟友,改善食物的存储寿命、营养和味道等.目前使用的用于食品保鲜的能量密集型工业方法不久将不会存在.我们的食物将不再能根据需求,从冷库中直接转到烤箱,然后放到盘中.因此,我们需要能在室温下让食物保存较长时间仍可食用并保持美味的方法.用微生物发酵不仅可以做到这一点,同时还能提高食物营养及更好的肠道健康.SandorKatz在他的小厨房里养育的微生物,它们的数量比全世界现存的牛、羊、猪和鸡还要多.Katz更像一个美食人类学家,将我们与工业化前的旧世界相连,在那时,大量的吃和喝的食物都是发酵的.发酵食品持续时间更长,口味更丰富,包含更多的营养物质.这种对食物的“控制腐烂”对门外汉来说有点可怕,一旦我们学会信任古人的方式,它的光芒将会展露给我们的味觉（甚至是肠道）.
结论
国际可续农业运动最重要的代表人物之一、土地研究所（LandInstitute）的创始人和总裁WesJackson说,“如果我们不能扭转农业,那么就没有任何希望扭转环境危机.”在今后几十年,养活更多、更富裕的人口,同时减少农业对环境的影响,是科学家和政策制定者面临的日益明显的挑战.虽然基于生物多样性的生态农业是有望消除饥饿和减轻气候变化影响的更好选择,但它需要公共政策大力支持研究和开发推广怎么写作.只有政府立即采取行动,减少温室气体排放量,并采取鼓励更多地使用有利气候的生态农业的政策,才能避免气候变化可能带来的灾难.具体的政策建议可以包括在气候变化条件下发展生态农业；基于生态农业,推动低成本适应技术；提高公众对生态农业适应气候变化的认识；提供财政支持,保护农民的利益,提高他们参与的积极性；提高农业部门中的新技术发展,同时制定相关的适应措施等.由于更加可持续发展的农业旨在充分利用大自然的物品和怎么写作,所以技术和实践必须根据实际情况进行调整,以适应当地的情况.就如同文中所提到的案例,无一不是根据当地的实际情况做出的选择.