一篇文章读懂生态农业
来源: “土壤观察”微信公众号 发布时间：2018-10-08 阅读：3628 次
食物主权按：
提及生态农业，就不得不提这半个世纪以来主宰全球的化学农业。土壤枯竭、环境污染、生物多样性下降、威胁食物安全等等一系列恶果均拜化学农业所赐。生态农业往往被作为化学农业的替代性农业模式而被人所熟知。
但实际上，生态农业的含义不仅仅是一种可持续的、环境友好的农业模式或农业技术这么简单，它还融入了丰富的社会概念，包括平等的社会关系、公平的发展机会、粮食安全、文化和食物安全等等。本文正是对生态农业十大要素的深度剖析。
译者简介：陈能场，2000年日本鹿儿岛大学农学部博士研究生毕业。曾赴香港科技大学、香港城市大学、日本名城大学先端技术研究中心、日本鹿儿岛大学工作。现任广东省生态环境与土壤研究所污染控制与修复中心副主任、研究员。研究方向：土壤、水体和室内空气的污染监测与修复。
前 言
今天的粮食和农业系统已经成功地向全球市场供应大量粮食。然而，外部高投入、资源密集型农业系统造成了大规模的森林砍伐、水资源短缺、生物多样性丧失、土壤枯竭和高温室气体排放。尽管近年来取得了重大进展，但饥饿和极端贫困仍然是严峻的全球挑战。即使在贫困减少的地方，普遍存在的不平等依然存在，阻碍了贫困的消除。
生态农业是粮农组织可持续粮食和农业共同愿景的重要组成部分[1]，是全球应对这种不稳定气候的关键部分，提供了一种独特的方法，可以满足未来粮食需求的显着增长，同时确保不让任何人掉队。
生态农业是一种综合方法，同时将生态和社会概念和原则应用于粮食和农业系统的设计和管理。它旨在优化植物、动物、人类和环境之间的相互作用，同时考虑到可持续和公平的食物系统需要解决的社会问题。
生态农业不是一项新发明。自20世纪20年代以来，它可以在科学文献中得到确认，并在家庭农民的实践、草根社会运动中的可持续性以及世界各国的公共政策中得到了体现。最近，生态农业已进入国际和联合国机构的话语[2]。
是什么使生态农业变得不同？
生态农业与其他可持续发展方法根本不同。其基础是自下而上和区域性过程，有助于为本地问题提供情境化解决方案。生态农业创新的基础是共同创造知识，将科学与生产者的、传统的、实践得来的和本地知识相结合。通过增强自主能力和适应能力，生态农业赋予生产者和社区作为变革的关键推动者。
生态农业不是调整不可持续农业系统的做法，而是寻求改变粮食和农业系统，以综合方式解决问题的根本原因，并提供全面和长期的解决方案。这包括明确关注粮食系统的社会和经济方面。生态农业强调妇女、青年和本地居民的权利。
生态农业的10个要素是什么？
在指导各国改变其粮食和农业系统，将可持续农业大规模纳入主流[3]，实现零饥饿和多项可持续发展目标的过程中，粮农组织生态农业区域研讨会产生了以下10个要素[4]（注：分成三组，第一组6个，第二组2个，第三组2个）：
第一组：多样性；协同作用；效率；抵御力；循环利用；知识共创和分享（描述农业生态系统的共同特征，基础实践和创新方法）（6个）
第二组：人与社会价值观；文化和食物传统（背景特征）（2个）
第三组：负责任治理；循环和互助经济（有利环境）（2个）
生态农业的这10个要素是相互联系和相互依存的。
层层相扣的生态农业的十大要素 | 译者制作
不可或缺、紧密联动的生态农业的十大要素 | 译者制作
为什么这10个要素有用，要如何使用？
作为一种分析工具，这10个要素可以帮助各国实施生态农业。通过确定农业生态系统和方法的重要特性，以及为生态农业开发有利环境的关键考虑因素，10个要素是决策者、从业者和利益相关者在规划、管理和评估农业生态转变时的指南。
十大要素
1.多样性
多样性对生态农业转型至关重要，它在确保粮食安全和营养的同时保存、保护和加强自然资源。
生态农业系统高度多样性。从生物学角度来看，生态农业系统能以多种方式优化物种和遗传资源的多样性。例如，农林复合系统将位于不同层面、不同高度与形状的作物、灌木、家畜和树木进行整合，增加垂直多样性。
间种将互补品种联合种植，增加空间多样性[5]。通常纳入豆类作物的轮作将增加时间多样性[6]。农牧系统依靠的是已适应特定环境的本地品种的多样性[7]。在水产养殖方面，无论是传统鱼类混合养殖、综合多营养水产养殖，还是作物鱼类轮换养殖，都遵循相同的原则以最大程度地实现多样化[8]。
增加生物多样性有助于实现一系列生产、社会经济、营养和环境效益。通过规划和管理多样性，生态农业的方法能改善生态系统服务的提给，包括农业生产所依赖的授粉和土壤健康。多样性可以通过优化生物量和集水来提高生产力和资源利用效率。
农业生态多样性还能增强了生态和社会经济的抵御能力，包括创造新的市场机会。例如，作物和动物多样性可降低面对气候变化时失败的风险。
反刍动物混牧可降低寄生虫传染带来的健康风险，而多样化的本地品种在恶劣环境中生存、生产和维持繁殖水平的能力更强。反过来，拥有来自差异化和新产生的市场的各种收入来源，包括各种产品，当地粮食加工和观光农业，有助于稳定家庭收入。
包括谷物、豆类、水果、蔬菜和动物源食物在内的多样化膳食有助于改善人体营养。此外，不同作物品种、动物品种和物种的遗传多样性对于向人类饮食提供宏量、微量营养元素以及其他生物活性化合物非常重要。例如，在密克罗尼西亚，刚被引入而未充分利用的传统品种的橙肉香蕉，所含的β-胡萝卜素比广泛商业化的白肉香蕉多50倍，被证明有助于改善健康和营养[9]。
在全球层面，三种谷类作物提供了卡路里总消耗量的近50%[10]，而作物、牲畜、水生生物和林木的遗传多样性持续快速消失。
生态农业可以通过管理和保护农业生物多样性来帮助扭转这些趋势，并因应对生态友好型产品的日益增长的需求。一个相关的例子就是由灌溉、雨养和深水水稻生态系统中构建的“鱼稻共生”，这个做法注重水生物种的多样性及其对农村生计的重要性[11]。
2.知识共创和分享
当农业创新通过参与过程共同构建时，农业创新可以更好地应对当地的挑战。
生态农业以特定环境下的知识为基础，它不会是一个一成不变的解决方案，相反，农业生态实践是根据环境、社会、经济、文化和政治环境量身定制的。为应对包括适应气候变化在内的粮食系统的挑战，知识共创和分享在制定和实施农业生态创新的过程中发挥着核心作用。
通过共创过程，生态农业融合了传统知识和本土知识、生产者和贸易商的实践知识以及全球科学知识。
生产者农业生物多样性方面的知识和对特定环境下的管理经验的了解以及对市场和机构相关的知识绝对是这一过程的核心。
正式和非正式的教育在分享由共创的农业生态创新方面发挥根本作用。例如，30多年来，草根“农民之路”运动（campesino a campesino movement）在分享农业生态知识方面、联动成千上万的拉丁美洲生产者发挥了关键作用[12]。相比之下，自上而下的技术转让模式所取得的成功很有限。
促进建立相互信任的参与过程和体制创新，可以做到知识共创和分享，从而贡献于农业生态转变过程的相关性和包容性。
3.协同作用
协同作用的建立能提升了粮食系统的关键功能，支持生产和多重生态系统服务。
生态农业注重多样化体系的设计，这些体系有选择性地将一年生和多年生作物、牲畜和水生动物、林木、土壤、水体和其他农场和农业景观的组成部分结合起来，以在气候日益变化的背景下增强协同作用。
在粮食系统中建立协同效应可带来多重益处。通过优化生物协同作用，生态农业措施能提高生态功能，实现更高的资源使用效率和抵御能力。例如，在全球范围内，通过间作系统或轮作中的豆类进行生物固氮，每年可节省近1000万美元的氮肥成本[13]。同时有助于改善土壤健康，增强减缓和适应气候变化的能力。此外，施用于作物的氮约15％来自畜禽粪便，凸显了作物 - 牲畜一体化带来的协同效应[14]。在亚洲，综合水稻生产体系将水稻种植与鱼、鸭和林木等的其他产品的生产结合起来，通过最大限度地发挥协同作用，这样的水稻生产体系显著地提高了产量、膳食多样性，杂草控制，土壤结构和肥力，以及提供生物多样性栖息地和害虫控制[15]。
在景观层面，要做到协同作用必须在时间和空间上同步生产性活动。在东非高地的综合农业生态系统中利用红绒球（Calliandra）树篱来控制土壤侵蚀很常见[16]。在这个例子中，定期修剪的管理措施能减少树篱与其间种植的作物的竞争，同时为动物提供饲料，不同组成部分之间带来了协同作用。游牧和广泛的放牧系统相结合能协调人类、多物种畜群和多变环境情况之间的复杂互动，构建抵御能力并促进实现种子散播、栖息地保护和土壤肥力等生态系统服务[17,18]。
虽然农业生态方法力求做到协同作用的最大化，但在自然和人类系统中也需要权衡。例如，资源使用和获取权的分配间经常需要权衡。为了在更宽泛的粮食系统内促进协同作用，并将权衡运作得最好，生态农业强调在多个层面的不同行为方的伙伴关系、合作和负责任治理的重要性。
4.效率
创新型农业生态实践用更少的外部资源带来更高的产出。
提高资源利用效率是农业生态系统的一个新属性，通过精心规划和管理其多样性，实现在不同系统组成部分之间的协同效应。例如，效率的一项关键的挑战全球范围内投入到农田的氮肥转化为收获物达不到50％，其余部分损失在环境中，造成严重的环境问题[19]。
农业生态系统改善了自然资源的利用，特别是那些丰富和免费的资源，如太阳辐射，大气中的碳和氮等。
通过促进生物过程和生物质、养分和水分的循环使用，生产者可以用更少的外部资源(来达到目的)，从而降低成本和减少资源利用所产生的负面环境影响。
最终，减少对外部资源的依赖，也就增加了生产者对自然或经济冲击的自主能力和适应能力，让他们更有能力。
衡量综合性系统效率的一种方法是土地当量比（LER，Land Equivalent Ratios）[20]。 LER对比两种或以上（例如、林木、牲畜）共同种养时的产量和单独种养的产量。综合性农业生态系统经常表现出更高的LER。
因此，生态农业通过必要的生物、社会经济和体制多样性及其时空匹配来促进农业系统，从而能支持更高的效率。
5.循环利用
加强循环利用意味着降低农业生产的经济和环境成本。
废物是一个人类的概念，在自然生态系统中这个概念不存在。通过模拟自然生态系统，生态农业实践支持着驱动生产系统内养分、生物质和水分循环利用的生物过程，从而提高资源利用效率，并将减少浪费和污染降至最低。
循环利用可以在农场规模和景观范围内进行，其通过多样化和在不同组成部分和活动之间构建协同效应。例如，含有深根林木的农林复合系统可以俘获一年生作物根系以外的养分[21]。作物 - 牲畜系统通过利用粪肥进行堆肥或直接作为肥料，作物残茬和副产品用作家畜饲料，推动了有机质的循环利用。
养分循环占所有非供给生态系统服务的经济价值的51％，畜牧业的融入在其中发挥着主要作用[22]。同样，在稻 - 鱼系统中，水生动物有助于水稻施肥并减少害虫，外部肥料或农药投入就不需要那么多。
循环利用通过养分闭合循环和减少浪费，带来种种益处，从而降低对外部资源的依赖，提高生产者的自主能力，降低了他们面对市场和气候冲击带来的脆弱性。有机质和副产品的循环利用为生态农业的创新提供了巨大潜力。
6.抵御力
增强民众、社区和生态系统的抵御力对于可持续粮食和农业系统十分关键。
多样化的农业生态系统抵御力更强，更易从干旱、洪水或飓风等极端天气事件扰乱中恢复，对病虫害的抵御力也更强。
在1998年飓风“米奇”袭击中美洲之后，具有生物多样性的农场，例如农林混作、等高耕作和覆盖作物等比周边采用传统单作型农场多保留了20-40%的表层土，侵蚀现象较轻，经济损失也较少[23]。
通过维持一定的功能平衡，生态农业系统能更好地抵御病虫害的侵袭。生态农业措施能恢复农业系统的生物复杂度，促进形成生物间相互作用必要的群落，以自我调节（的方式控制）虫害的爆发。
在景观尺度上，多样化的农业景观更有潜力实现病虫害防控的功能[24]。
农业生态方法同样可以提高社会的抵御能力。生产者通过多样化和一体化措施，降低其在某一种作物、家畜品种或其他商品歉收时的脆弱性。
通过减少对外部投入的依赖，生态农业可以降低生产者对经济风险的脆弱性。增强生态和社会经济两方面的抵御能力是相辅相成的，毕竟，人类是生态系统不可分割的一部分。
7.人与社会价值观
保护和改善农村生计、公平和社会福祉对可持续粮食和农业系统至关重要。
生态农业高度强调人类和社会的价值观，如尊严、公平、包容和正义，所有这一些都有助于改善可持续发展目标的生计方面。它将生产者、流通人员和消费者的愿望和需求置于粮食系统的核心。通过建立自主性和适应能力来管理其农业生态系统，生态农业的做法使得人们和社区有能力克服贫困、饥饿和营养不良，同时促进包括食物权在内的人权，改善环境管理，这样子孙后代也能享受繁荣。
生态农业努力为女性创造机会来解决性别不平等问题。在全球范围内，女性占农业劳动力的近一半。女性还在家庭粮食安全、膳食多样性和健康以及生物多样性的保护和可持续利用方面发挥着至关重要的作用。尽管如此，女性在经济地位方面仍然被边缘化，权利也极易受到侵犯，她们的贡献往往仍未得到认可[25]。
生态农业通过集体行动和创造商业化机会来积累知识，这样可以帮助从事家庭农业的农村妇女获得更高的自主性。生态农业可以为妇女开辟空间，让她们更加自主，并通过参加生产者小组等方式在家庭、社区和其他方面得以赋予更多权力。对生态农业来说妇女的参与至关重要，而且妇女往往是生态农业项目的领导者。
在世界许多地方，农村青年面临就业危机。生态农业作为体面工作的源头提供了一个很有希望的解决方案。生态农业是一种不同的农业生产方式，其基础是知识密集、环境友好、社会责任、创新、并依赖熟练劳工。与此同时，世界各地的农村青年拥有活力、创造力和积极改变世界的愿望。他们需要的正是支持和机会。
作为自下而上、草根的农村可持续发展的范式，生态农业使人们成为他们自己的变革推动者。
8.文化和饮食传统
通过支持健康、多样化和文化上适宜的饮食，生态农业助力粮食安全和营养，同时保持生态系统的健康。
农业和粮食是人类遗产的核心组成部分。因此，文化和食物传统在社会和塑造人类行为中发挥着核心作用。然而，在许多情况下，我们目前的食物系统已经导致食物习惯和文化之间的脱节。虽然这个世界生产的粮食足够养活全部人口，但这种脱节却导致饥饿与肥胖并存。
全球有近8亿人长期处于饥饿状态，20亿人患有微量营养素缺乏症[26]。与此同时，肥胖和饮食相关疾病的数量急剧攀升；19亿人超重或肥胖，非传染性疾病（癌症，心血管疾病，糖尿病）成为导致全球死亡的首要原因[27]。
为了解决我们粮食系统的不平衡问题并走向零饥饿世界，单靠增加产量是不够的。
生态农业在重新平衡传统和现代饮食习惯方面发挥着重要作用，以和谐的方式将它们结合在一起，促进健康的粮食生产和消费，支持充足食物权。通过这种方式，生态农业力求培养一种人与食物之间的健康关系。
文化认同和地域归属感通常与景观和食物系统密切相关。随着人类和生态系统的共同发展，文化习俗以及本土的、传统的知识提供了丰富的经验，可以激发农业生态的解决方案。例如，印度拥有大约5万种本土品种的水稻[28] ,经过数百年的培育而成，具有各自特有的味道、营养和抗虫性以及它们对一系列条件的适应性。利用其不同的特性，围绕这些不同的品种形成烹饪传统。以这些日积月累的传统知识为导向，生态农业能充分发挥其领土内的潜力，供养以这片土地上的人们。
9.负责任治理
可持续粮食和农业需要在不同层级确保负责任和有效的治理机制——从地方到国家再到全球。
生态农业要求负责任和有效的治理，以支持实现向可持续粮食和农业系统的转变。具有透明度、责任感和包容性的治理机制，对于营造一个支持生产者按照生态农业的概念和方法改变系统的有利环境是必不可少的。成功的例子包括学校供餐和公共采购计划，允许对差异化农业生态产品进行品牌化的市场法规，以及对生态系统服务的补贴和激励措施。
土地和自然资源治理就是一个很好的例子。世界上大多数农村贫困人口和弱势群体严重依赖陆地和水生生物的多样性和生态系统服务来维持生计，但缺乏获得这些资源的安全途径。
生态农业依赖于公平获取土地和其他自然资源， 这不仅是社会正义的关键，也是为保护土壤、生物多样性和生态系统服务所必需的长期投资提供激励的关键。
不同层级的负责任治理机制能为生态农业提供最佳支持。许多国家已经制定了国家级的立法、政策和方案，以奖励提高生物多样性和生态系统服务供给的农业管理。领土的、景观的和社区层面的治理，如传统和惯常的治理模式也极为重要，其能促进利益相关者之间的合作，最大限度地发挥协同作用，同时减少或管理折衷方案。
10.循环和互助经济
循环和团结经济重新连接生产者和消费者，为我们在地球上的生活提供创造性的解决方案，同时确保实现包容性和可持续发展的社会基础。
生态农业力求通过循环和团结经济重新连接生产者和消费者，这种经济模式优先考虑本地市场，并通过创造良性循环来支持本地经济发展。
农业生态方法根据本地的需求、资源和能力推动公平的解决方案，营造更加平等和可持续的市场。缩短粮食的循环链可以增加粮食生产者的收入，同时维持消费者的合理价格。这需要新的创新市场[29,30]，与更传统的包含绝大多数小农产品的地区市场并存。
社会和体制创新在鼓励农业生态和消费方面发挥着关键作用。帮助生产者和消费者联系的创新实例包括参与式担保计划、本地生产者市场、原产地标签、社区支持农业和电子商务模式。这些创新市场满足了消费者对更健康饮食日益增长的需求。
根据循环经济原则重新设计粮食系统有助于通过缩短粮食价值链和提高资源效率来应对全球粮食浪费的挑战。目前，生产出来的所有粮食中有三分之一被损失或浪费，未能助力实现粮食安全和营养，同时加剧了对自然资源的压力[31]。
在生产粮食的过程中损失和浪费的能源大约是世界总能耗的10％[32]，每年粮食浪费产生的碳足迹相当于排放3.5亿吨的二氧化碳温室气体[33]。
注释：
1、粮农组织可持续粮食和农业的共同愿景平衡了农业景观和海景马赛克的可持续性的社会，经济和环境层面。 它概述了可持续粮食和农业系统的一般原则，这些原则具有高生产率，经济可行性和无害环境，有助于公平和社会正义。 粮农组织可持续粮食和农业的五项原则是：1）提高资源利用效率； 2）保护，保护和加强自然生态系统; 3）保护和改善农村生计，公平和社会福祉；4）加强 人员，社区和生态系统的复原力;；5）促进自然和人类系统的良好治理。
2、例子包括：国际农业知识，科学和技术促进发展评估，该评估要求在2008年增加和加强农业生态科学；2011年食物权问题特别报告员提交的关于农业生态和食物权的报告 联合国人权理事会；非洲联盟和拉丁美洲及加勒比国家共同体（CELAC）的生态有机农业倡议，促进了区域一级的农业生态实践和政策;生态系统方法（包括生态健康的支柱，人类） “生物多样性公约”认可并由粮农组织自2000年以来通过其渔业和水产养殖生态系统方法实施的“健康和治理”。
3、巴西的Fome Zero计划提供了一个有说服力的例子。 Fome Zero证明有助于减少极端贫困（从2003年的17.5％降至2013年的不到3％）并消除饥饿。 该计划涉及大量政策和发展工具，包括支持农业生态食品生产和消费(Instituto Brasileiro deGeografia e Estatística. 2013. Pesquisa nacional por amostra de domicílio: seguran鏰 alimentar (available at: www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/).
4、农业生态学的10个要素是通过综合过程开发的。 它们基于关于农业生态学的开创性科学文献 - 特别是Altieri（1995）的五个农业生态学原理和Gliessman（2015）五个农业生态转换水平。 在粮农组织2015至2017年农业生态学多方行动区域会议期间，在研讨会环境中进行的讨论补充了这一科学基础，该会议将民间社会价值观纳入农业生态学，随后由国际和粮农组织专家进行了几轮修订。 Altieri，M.A. 1995.农业生态学：可持续农业科学. CRC出版社. Gliessman，S.R. 2015.农业生态学：可持续食品系统的生态学. 第3版. Boca Raton，FL，USA，CRC Press, Taylor＆Francis Group。
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6、FAO. 2011. Save and Grow - A policymaker’s guide to the sustainable intensification of smallholder crop production. Rome.
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8、Ridler, N., Wowchuk, M., Robinson, B., Barrington, K., Chopin, T., Robinson, S., Page, F., Reid, G., Szemerda, M., Sewuster, J. & Boyne- Travis, S. 2007. Integrated Multi - Trophic Aquaculture (IMTA): A potential strategic choice for farmers. Aquaculture Economics & Management, 11: 99-110.
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22、FAO. 2017. Sustainable Agriculture for Biodiversity - Biodiversity for Sustainable Agriculture. Rome.
23、Holt-Gim ez, E. 2002. Measuring farmers- agroecological resistance after Hurricane Mitch in Nicaragua: A case study in participatory, sustainable land management impact monitoring. Agriculture, Ecosystems and Environment, 93: 87-105.
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26、FAO. 2017. The future of food and agriculture - Trends and challenges. Rome.
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31、FAO. 2017. The future of food and agriculture - Trends and challenges. Rome.
32、ibid.
33、FAO. 2014. Food Wastage Footprint Full-cost Accounting: Final Report. Rome.
文章来源：“土壤观察”微信公众号
原标题：深度审视生态农业：不可或缺、紧密联动的十大要素|深度
英文标题：THE 10 ELEMENTS OF AGROECOLOGY GUIDING THE TRANSITION TO SUSTAINABLE FOOD AND AGRICULTURAL SYSTEMS（指导向可持续粮食和农业系统转变的10个农业综合要素）
