生物学科>>高二下学期>>环境污染的防治


 


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更绿色的革命

柯南

益虫

  瑞士科学家花了20年时间为喜欢有机农业的人带来了一个好消息:有机农业比我们想象得更加有效率,并且好处更多。

  我们都不会忘记“绿色革命”给人类带来的希望。从20世纪60年代开始,发展中国家陆续种植新的高产良种农作物,并使用化学肥料和机械耕作。绿色革命的成果是惊人的。尽管今天世界上仍然有人处于营养不良的状态,如果没有绿色革命,就会发生更大规模的粮食危机。土壤生产的粮食已经远远超过了它在自然状态下所能生产的。

  但是,要达到这一目标仅仅依靠高产良种农作物是不够的。为了获取更多的粮食,人们不得不使用化学肥料。因为如果没有化学肥料的支持,土壤的营养很快就会被榨干,再也不能生长出农作物。使用化肥固然能够维持农业的运作,却也会带来意想不到的危害。化肥通常含有氮、磷和钾,这是植物生长必需的元素。但是,植物不可能100%吸收氮、磷和钾,总有一部分化肥从土壤中流失掉。如果这部分化肥渗入地下水,就会造成污染。如果化肥流入海中,造成海水的富营养化,还会引发赤潮——海中的浮游生物突然增加,海水变成了一锅浮游生物浓汤,这对于海洋的其他生物是毁灭性的。化肥还能造成土壤的污染和板结——化肥是化工厂制造的,免不了带上其他杂质。如果长期使用化肥,土壤中有害元素的含量就会大大增加。更有甚者,氮肥会产生氮氧化物释放到空气中——也就有产生酸雨的可能。

  为了与以吃农作物为生的虫子争夺为数不多的食物,人们还要使用杀虫剂(你相信吗,如果放任虫子吞噬,全世界一半的粮食都会葬身虫腹)。杀虫剂是就毒药,尽管很多杀虫剂声称对于害虫之外的生物毒性低,危害还是不可避免的。很多杀虫剂在杀死害虫的时候,也杀死了益虫和益鸟——也许你还记得《寂静的春天》。今天,尽管人们已经不会使用饮鸩止渴式的杀虫剂,很多被认为是安全的“新型”杀虫剂仍然会对环境造成破坏。

  这种依靠化肥和杀虫剂的农业尽管快速而高效,却也需要相当多的能量。化肥不是天上掉下来的,合成化肥需要花费相当多的能量,杀虫剂也是一样。很难想象,如果失去了石油这样的能源物质,农业会变成什么样。

  在这种情况下,一些科学家开始提倡所谓的“有机农业”。联合国粮农组织给有机农业下了这样一个定义:“有机农业是整体生产管理系统。它促进和加强农业生态系统的健康……有机农业在履行系统内的具体职能时尽可能地使用农艺、生物和机械方法,而不是使用合成材料。”简单的说,有机农业不使用化学肥料,也不使用杀虫剂。

  有机农业听上去是一个美妙的词,但是它能够像常规农业那样为人类提供足够的食物吗?尽管有很多实验表明有机农业的可行性,还没有一个实验如果瑞士科学家所进行的这个实验如果长久。

  1978年,瑞士的两个研究机构的科学家在巴塞尔地区附近建立了一个占地1.5公顷的实验农场。科学家把这个微型农场划分成4个不同的区域,分别是用常规的农业手段和有机农业手段。这些区域的土壤与所种植的作物相同。

  经过21年的实验,科学家发现,“有机农场”的效率并不比“常规农场”低多少。效率最接近的是冬小麦。“有机农场”的冬小麦产量是“常规农场”的90%。“有机农场”的西红柿的产量最低,只有“常规农场”的60%(对于喜欢吃西红柿的人们可能不是一个好消息)。平均计算,“有机农场”的收成是“常规农场”的80%。

有机农场:更高效、更无害的绿色农场 ©Science

  这一结果似乎并不令人振奋,但是如果你看看另外一组数据就会发现其中的奥妙。“有机农场”需要的能量只有“常规农场”的一半左右。也就是说,“有机农场”对于能量的利用效率更高。科学家还在“有机农场”的土壤中发现,有益农作物生长的微生物,还有蚯蚓都比“常规农场”更多。有益的微生物使土壤更加肥沃。科学家发现,在“有机农场”中的植物根系伸展要超过“常规农场”植物的40%。“有机农场”的蚯蚓也超过“常规农场”的3倍。由于不使用杀虫剂,害虫的天敌——例如蜘蛛和有益的节肢动物——也比以往更加繁盛。从事这项研究的科学家认为,这会刺激政府推广这项具有长远利益的技术。瑞士科学家的这一研究成果发表在了5月31日的《科学》杂志上。

  但是,有机农业还面临着考验。瑞士科学家的实验并不能说明在不同的地理环境下、在大规模推广的情况下,有机农业能够——甚至更成功的——满足人类对于粮食的需求。这只是人类解决粮食问题迈出的一小步。如同《科学》杂志的报道所说,如果这些问题得以解决,下一场农业革命将是一场更绿色的革命。

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