【CC讲坛】养活70亿人的新农业
The following article is from CC讲坛 Author CC讲坛创新传播
报告名称：
养活70亿人的新农业
报告嘉宾：
韩农
视频通道
蔻享学术 |
为什么多年来有机农业和产品始终没有摆脱量少价贵的尴尬？他们通过引入微生物进行土壤改良和废弃物循环、利用多样性生态条带抑制害虫等核心技术，解决了有机农业的主要瓶颈，大幅度提升了生产效率，让有机农业成为可以养活地球上70亿人的先进农业生产方式。
果蔬作为老百姓的刚需产品，而且我们还是发展中国家，超出常规果蔬5-10倍的价格无法让更多的老百姓接受。我们都知道，虽然化学农业对环境和食品安全由一定的威胁，但毕竟让我们度过了吃饱的阶段，而有机农业维护生态环境，产品安全无残留，可以让我们吃的更好更安全，但是一个高高在上的价格，就让有机农业远离大众了。
高价格是一个有机农业不可逾越的障碍吗？有机农业只能是为小众人群服务吗？在中国，很多有机农场二十几年来，硬生生地把有机果蔬-这个老百姓的刚需产品整成了所谓的“稀缺产品”，俗话说，物以稀为贵，所以他们认为就应当贵！理由嘛很多，比如：
1、土壤改良耗时费力，有机肥投入大，成本高。
2、有机种植“自然生长”时间长，增加成本。
3、病虫害多损失大成本高，人力成本高。等等
乍一听，这些理由说的好像有点道理，既然他们说的这些是现实，为什么几十年都解决不了呢？90年代，一台大哥大手机卖到几万元，是我们当时工资水平的上百倍！现在一台智慧手机的价格不到一个月的工资！靠的是什么？yes，当然是技术进步！
果蔬是人民生活的刚需产品，不管什么理由，贵就没道理。孟子曰：“行有不得，反求诸己”，行业的发展不首先从自身找原因，一味地找各种贵的理由，掩盖行业生产力落后的本质，这是十分危险的。
从2008年开始我们做有机农业技术体系，首先遇到的就是土壤改良问题，以往的办法都是依靠自然恢复或者秸秆还田，或者使用有机肥，要达到有机土壤规定的有机质2.5%以上，需要长达3-5年乃至8-10年的时间才能达到。这样长的时间对于有机农业来说简直是致命的高成本！
我们在山西的试验基地养了很多鹅，有很多没来得及处理的鹅粪堆到地头，里面有很多虫卵，工人们随手就把它们放在地里旋耕，过了不到一个月时，我偶然翻土时发现，里面的虫卵并没有孵化出幼虫，而是变成一些残片。再取土样检测，发现土壤中也没有有害菌泛滥。我们做农业总是被告知：没腐熟的生粪肥不能直接入地，可是我发现的这个现象表明这个说法不一定正确。
再深入研究后又发现，过去的土壤改良（秸秆还田或者堆肥做有机肥还田）方法，土壤有机质的提升很少，秸秆类的有机物中的碳有70%都变成二氧化碳排放到大气中。这不是增加了碳排放吗？
这里面，有个问题被忽视了，过去的研究和理论都没有把土壤微生物当做重点。我猜想，原因有两个：一个是土壤微生物太复杂了，是个巨大的黑箱，我们能够认识的土壤微生物不足5%，做试验很难做出来直接的关联性，不好发论文；另外一个就是传统理论认为秸秆中的木质素腐殖化变成有机质是主要的固碳途径，微生物的贡献很小，不到5%。
真相往往就藏在最基本的原理中，既然微生物可以分解有机物最终成为二氧化碳，也可以大量繁殖自身成为数量庞大的细胞群体，而细胞中含量最高的元素除了水之外就是碳！这下，我们找到了土壤改良的突破点：土壤微生物！
怎么做呢？只要我们能够扩充壮大土壤中的“好的”微生物种群，我们称之为“土著优势菌”，抑制那些“坏的”，就能够一举两得：把秸秆中的碳更多地固定在土壤中形成有机质，同时把土壤中可能存在的有害菌、有害虫卵压制甚至消灭。
沿着这个思路，我们一做就是十年！我们在中国北中南各地进行试验和验证，创新了理论，找出了新的技术方法，实现了快速低成本生态化改良土壤的目标。秸秆中的碳固定在土壤中的比例从30%提高到了50%，土壤有机质提升到2.5%的时间从10年缩短到2年！同时，控制甚至消灭了有害菌、有害虫卵的威胁，而且原来土壤中的农残和抗残都被消除了！
这个革命性的突破，解决了低成本快速改良土壤的问题，使得土壤地力具有可持续性，就有机农业种植生产的成本来说，差不多解决了一半。
说到有机农业，必须提到一个关键词：循环。循环既是变废为宝的过程，也是降低成本的重要手段。
2006年，一个偶然的机遇，我受朋友之托，在山西推广沼气罐。当时我们给一些农户免费安装沼气罐。装好之后不久，农户就反馈了，除了说跑冒滴漏这些小问题以外，最主要的是，他们种的蔬菜一两个月从种到收就结束了，你那个沼气罐进料后要3个月才能出料，跟不上趟啊。
通过考察调研和深入研究，我发现，原来，沼气厌氧发酵的效率几十年没什么长进！比如，厌氧发酵的主要效率指标，叫单位容积产气率，几十年前是0.3，现在还是0.3！周期长、效率低就是沼气厌氧发酵的瓶颈！怎么能提高效率、突破这个瓶颈呢呢？
我们考察了国内多家沼气设施，发现都是常压发酵的，专业的厌氧发酵教科书上面写了“当厌氧发酵压力超过8000帕斯卡之后，产气将停止”。
凭借科学常识，我感觉这个说法有问题，我们都知道，甲烷菌是在地球上存活了数亿年的古细菌，即便在现在上万米深的海底高压环境下都有甲烷菌，凭什么沼气池就只能在常压下呢？会不会这就是效率低周期长的原因呢？
沿着这个思路，我组织投入了大量的人力物力财力进行研发，所有参与人员每天泡在文献里、实验室里、设备试验现场里，我们身上带着旁人讨厌的、厌氧发酵的特殊臭味度过了800个日夜。功夫不负有心人，两年后，结果出来了。
我们做出来了特石变压厌氧生物发酵装置，单位容积产气率这个指标比传统技术提高了足足10倍！，而且发酵消化时间缩短到只需14个小时就达到95%的消化率！这个装置也通过了国家级的技术评审鉴定。
这个巨大的进步意味着什么？就是各种农业和生活废弃物（生活污水、禽畜粪便等）当天，可以转化成有机肥，既解决了废弃物的高效率循环利用，又能大幅度降低种植的生产成本，因为这些快速发酵的有机肥几乎是无成本的！
有机农业禁止使用化学农药，在惯性思维的影响下，绝大多数人把目光投向了替代品，比如生物农药、黑光灯、黄板蓝板，还有索性用纱网把生产区都覆盖起来防止害虫进入等。结果呢？投入高、效果差。病虫害几乎成了有机农业生产中最难解决的问题之一。除了用药杀虫，难道就没有别办法吗？
在一次去内蒙古考察的途中，开车经过了大片草原和原始森林，别人在看风景，我在思考为什么这些大自然中的植物没有被害虫吃光呢？
带着这样的感悟，我思考了两个问题：其一，目前农业种植流行的是单一品种大规模种植，大部分的害虫都是所谓“寡食性害虫”，单一品种大规模种植的的作物，无异于为这些害虫提供了巨大食物来源，对于很多繁殖一代时间仅十几天的害虫而言，其种群的迅速扩大是无法阻挡的，即使用很毒的化学农药，也抵挡不住害虫很快进化抵抗的能力。其二，生物多样性导致生态环境的稳定性是生态学的基本理论，就像自然界的草原和森林，无数种植物混杂，同时衍生了无数种生物天敌，各种昆虫之间相生相克，形成了巧妙地平衡。
顺着这个思路，我们设计了一套系统，首先，在整个生产区域中，以条带的形式，人工种植多种植物和安排生物天敌栖息地，人为再造生物多样性，吸引大量生物天敌定居。其次，在每个生产单元中混杂种植多品种的作物，干扰害虫，从而达到以虫治虫、生态平衡的目的。
从中国的北中南三个地区，我们进行了长期的试验验证，结果非常好，200亩以上的面积，经过两年时间，基本上可以形成天敌-害虫的平衡，对虫害的控制可以达到80%，在辅助一些生物制剂，就可以很好地实现有机农业标准下对虫害的良好控制。
就这样，有机农业最头疼的病虫害问题也得到了比较好的解决，实现不减产同时降低成本的目标。回过头来我们再看有机果蔬生产成本高、价格高的那些理由，贵只是结果，因是什么？缺乏科学技术！
我们通过土壤改良、废弃物循环、生态条带这三项核心技术，就解决了有机农业的主要瓶颈，大幅度提升了有机农业生产效率，再配合上有机种植养殖管理技术、水系净化技术等形成的一整套基础产业化技术体系，我们就能生产出高品质、高产量的有机农产品，但投入并没有增加，成本则大幅度下降。这样，就解决了有机农产品贵的问题。
化学农业能实现大规模生产，但是由于大量施用化肥农药，对环境生态和食品安全有威胁。传统的自然农业，包括目前很多的小型有机农场，虽然做到了保护环境和食品安全，但是无法复制、更无法大规模生产，成本高、价格高成为进入大众市场的障碍。
我们用了十余年的时间，研发并在国内各地实地验证了“特石模式”，所谓“特石模式”就是一套生态循环有机农业产业化技术体系，它涵盖快速低成本土壤改良、快速低高效率废弃物循环、生物多样性控制病虫害，以及有机种植养殖和标准化作业管理等组成的基础技术体系，应用这个模式的结果简单描述就是“两高两低”（欧盟有机品质、不低于化学农业的产量、与化学农业相近的成本和很高的投入产出比），是可以替代化学农业的完整的基础技术体系。
我们已经在山西、上海、广东、成都、武汉、甘肃等地都建立样板基地，分别是纯生产型和一二三产融合的基地，面积从200亩到3000亩，这些基地的产品产量都达到了常规种植的产量，标准都是欧盟有机认证，出场价格仅比常规产品高0.5-1倍。
这套体系，由创新的基础理论、有先进的环境友好型技术的集成和类似于ISO9000的标准化作业管理，具有很强的复制性，可以实现有机农业的规模化生产。
从全球70亿人口的角度，站在有机农业产业化的高度看未来农业的发展，一定是依靠科技进步提高生产力水平，产量、品质同步提高，既要满足人们对物质不断增长的需求，也要实现绿水青山就是金山银山的生态可持续发展目标。
师古而不泥古。简单地复古去做农业是社会的倒退，农业的发展一定是向前行而不是往回走。我们要继承中国古代农耕文明可持续发展的理念，同时集成应用先进的、环境友好的科学技术，提高有机农业的生产力水平。特石团队用了十年的实践走出了一小步，我们期待越来越多的力量加入到这个改变当中，让可持续的生态循环有机农业可以养活、养好地球上70亿人！ 谢谢！
推荐阅读
编辑：吴良秀
蔻享学术 平台介绍
蔻享学术平台，国内领先的一站式科学资源共享平台，依托国内外一流科研院所、高等院校和企业的科研力量，聚焦前沿科学，以优化科研创新环境、传播和服务科学、促进学科交叉融合为宗旨，打造优质学术资源的共享数据平台。
识别二维码，
下载 蔻享APP 查看最新资源数据。
点击阅读原文，查看更多精彩！