农业需要一场生态学的绿色革命

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通过“转基因”还是“生态学”来提高粮食产量和解决能源问题,虽然是一个科学问题,但关系到我们能否缩小城乡、工农和区域差距；关系到我们的科学技术是为“三农”还是为“官员的政绩、企业家的利润和学者的论文”服务的问题.所以,是一个构建社会主义和谐社会的重大方向性问题.

现代农业以其较高的投入,较高的产出,较高的效益,推动了人类文明的发展.但事物总有其两面性,现代农业也会导致一些严重的生态环境问题,农产品品质下降,水体富营养化,地下水污染,温室效应,水土流失,土壤退化等.于是,有人提倡用“自然农业”等来缓解生态环境压力.但是,随着全球气候变化和人口膨胀引起的粮食短缺,特别是我国人多地少的现状,走传统农业或西方低投入“轻型农业”的道路是不现实的,只有走具有中国特色的现代农业发展的道路,才能既保护生态环境,又能满足13亿人口对农产品和能源的需求.

自上世纪50年代以来,人类开展了以水稻等作物,由高秆变矮秆,并辅助农药、化肥、农业机械等的第一次绿色革命.这场革命解决了19个发展中国家粮食自给自足问题.但是,期间全球人口同步激增,环境污染加剧.今后几十年间,世界人口将从60亿增至90亿,这样,第一次绿色革命的成果,就难以继续满足庞大人口对食物和生态环境的需求.鉴于此,联合国粮农组织呼吁发起第二次绿色革命.

要在可耕地和淡水资源日趋紧张的前提下,既要克服化肥和杀虫剂对环境和健康的不利影响,又要考虑气候变化对作物生长的可能危害,来实现粮食增产,这些“苛刻条件”无疑对第二次绿色革命提出了更大的挑战.为这个难题,科学家们首先想到了“转基因”技术,试图通过转移有效基因促进粮食增产.在人口众多的中国,转基因声音一浪高过一浪.转基因抗虫棉、转基因抗黄矮病冬小麦、转基因抗白时枯病水稻、转基因抗除草剂水稻、转基因抗青枯病马铃薯、转基因玉米新品科等；基因工程疫苗,生物反应器等等,纷纷列入了国家优先发展的计划日程.

从上面长长的清单中,我们不难看出：中国科学家眼里的第二次绿色革命,依旧是围绕着传统的粮食产量.也就是说,他们希冀的绿色革命,主要是来自分子生物学的贡献,而忽略了一个同等重要甚至更加重要的贡献――生态学的贡献.

那么,与分子生物学的贡献相比,生态学的绿色革命有什么特点并将对消费者带来什么好处呢试分析如下：

第一,解决国家食品安全问题.中国每年生产粮食4.8亿吨,1.8亿吨供给人消费,1.2亿吨作为饲料供给畜牧业,其中用于猪饲料近1亿吨.猪是仅次于人类的第二耗粮大户.可见,下一步要解决的不是粮食产量问题,而是肉和奶的来源问题.我国年产秸秆6亿－7亿吨,折合鲜重达18亿－21亿吨,按照“十分之一”法则,可以支撑的动物鲜重达1.8亿－2.1亿吨；再按照40％的保守屠宰率计算,则可收获的牛羊肉为0.72亿－0.84亿吨；再按照“5斤粮1斤肉”比率估算,则相当于从秸秆中收获了3.6亿－4.2亿吨粮,等于全国的粮食产量翻番.试想,什么样的技术有如此强大的威力呢分子生物学是转入一些目标基因来提高单纯的产量,生态学的贡献是增加生物物种,利用动物的生物学特点生产肉和奶,且利用的是废弃的光合产物.

第二,制造有机肥,减少化肥、农药等带来的环境污染.如果将废弃的秸秆资源有效利用,那么牛羊这些流动的“化肥厂”所“制造”的有机肥量是巨大的.取肉牛和奶牛之间的粪便平均值(鲜重)25公斤／头／日计算,如利用全国50％的秸秆可以支撑3.6亿－4.2亿头,全国可增加牛粪32.8亿－38.3亿吨.这些肥料均为有机肥,约含有567万－662万吨纯氮(取10斤鲜粪1斤干重保守数字计算),折合2835万－3310万吨硫酸胺,逼近全国化肥的需求量(3390万吨).且大量使用有机肥对土壤根本不形成破坏,不会造成环境污染.根据笔者在山东农业大学实验的结果,如果土壤有机质由目前的1％提高到5％的话,即使减少一半的化肥用量,玉米产量也高于施常规化肥的产量.

目前,由于拖拉机取代了畜力,农民不再饲养大牲口,有机肥来源少,种地过分依赖化肥,造成化肥用量居高不下.中国化肥平均施用量达434千克／公顷,是国际化肥安全施用上限的1.93倍,但利用率仅为40％左右；中国农药残留率达60－70％.除农药、化肥外,农膜等白色污染也很严重.目前,每年有约50万吨农膜残留在土壤中,残膜率达40％.新绿色革命利用生态系统的元素循环规律,将无机元素循环利用,培育地力,改善土壤水、肥、气、热条件,可大大减少化肥用量,减少农村面源污染,城里人就可以吃上放心的粮食和蔬菜.

第三,避免了转基因食品带来的“恐慌”.尽管分子生物学的专家反复呼吁转基因食品是安全的,然而对于其长期效益,人们还是说不清楚.发达国家将转基因粮食和传统粮食是严格区分的,前者价格要便宜得多.这就说明,在人们的潜意识了里,转基因食品还是某种程度上的“不放心”食品.而利用生态学的办法增加的食物,不存在这个风险,且由于减少了化肥和农药的用量,食品变得更加放心.

第四,转基因的绿色革命是生物技术公司受益,生态的绿色革命广大的农民受益.转基因技术为高新、复杂技术,农民没有办法掌握,一旦进入推广阶段,农民必须每年购买转基因的种子,这样农民种地就会受到生物技术公司或者种子公司的“剥削”,并受制于人,否则,生物技术公司和种子公司投入的大量风险研发基金就没有办法得到回报.与此相反,生态学的绿色革命所需要的原料是农民自己的,用秸秆生产牛羊肉和牛奶等,用自家的材料,所获得的额外收入大都进入自己的腰包.即使利用秸秆转化饲料的新技术,因为使用的为常规技术,经简单培训后农民就能掌握,不用担心种植成本加大.相反,因为有机肥的大量使用,农民减少了对化肥和农药的投入.

新农村建设的首要任务是提升农业生产,大力发展中国特色的生态循环型现代农业,有利于突破我国农业进一步发展的瓶颈,解决资源、环境等问题,走出一条具有中国特色的现代农业发展道路,引领世界农业的未来.中国62％的耕地受到不同程度的干旱、陡坡、瘠薄、洪涝、盐碱等各种因素的制约,营养不良问题已成为发展中国家面临的主要问题,在食物中肉类含有的营养明显高于粮食,利用秸秆变肉、变奶、变肥,既解决了人口对营养的需求,又解决了土地对有机肥的需求.因此,世界各国尤其是发展中国家,应发起下一场由生态学唱主角的“既解决粮食危机又改善生态环境”的真正意义的新的绿色革命.在我国农业自然资源不断减少、生态环境没有扭转恶化趋势的情况下,农业要想进一步发展,就必须要求农业转变增长方式.通过按照科学发展观指导农业、转变农业增长方式来实现农业能够又好又快地发展.

通过“转基因”还是“生态学”来提高粮食产量和解决能源问题,虽然是一个科学问题,但关系到我们能否缩小城乡、工农和区域差距；关系到我们的科学技术是为“三农”还是为“官员的政绩、企业家的利润和学者的论文”服务的问题.所以,是一个构建社会主义和谐社会的重大方向性问题.

责任编辑　曹春玲