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「干饭」和环保,是怎么连在一起的?

来源:晰数塔互联网快讯 时间:2021年05月29日 13:01

编者按:本文来自微信公众号“极客公园”(ID:geekpark),作者:郑玥,36氪经授权发布。

袁隆平先生的逝世令人无比遗憾,在沉痛悼念他和赞颂他的功绩时,他还有一项巨大的贡献鲜为人知。他除了是中国杂交水稻之父,也是中国乃至世界的环保英雄。

表面看来,作为杂交水稻之父的他,成就都和环保好像不沾边。他没有找到能替代石油的新能源,没有找到分解塑料污染物的办法,也没有拯救什么濒危动植物。

但对农业的环境破坏性,以及水稻的碳排量放略知一二的人可能会明白,农业为了供给人类的需求,对环境的破坏力是巨大的。而袁隆平的贡献就在于,他开发出的水稻杂交系统,经过千千万万育种工作者的努力,大大提高了农作物的亩产,也大大减少了对农田面积的需求。

他的环保贡献更加底层,在养活了中国人的巨大功勋下,袁老环保的功绩也应被人看见,被人重视。

被低估的农业碳排放

人们常常产生一种错觉,认为麦浪稻海的田园风光是「环保」和「自然」的。恰恰相反,农业本身非常「不环保」。

农业的本质,是把农作物塑造成工厂,这在所有层面上都和自然背道而驰。自然生态系统需要物质实现内部循环,而农业要求农田源源不断向外输出粮食。自然生态系统要求物种和种间关系的多样性,而农业要求一切资源供给农作物,其他的全都是杂草和害虫。

常听到的「退耕还林」就是基于这个逻辑,让被破坏的农田退回到自然生态系统中。

农业出现之初就是破坏,人们以刀耕火种的方式连续制造破坏以实现农耕文明。后来农业逐渐发现了耕地、轮作和有机肥,但也往往要靠休耕才能「苟延残喘」,修养耗尽养分的土地。

现代农业则发明了化肥,这对农业发展养活更多人类来说是一个伟大对发明,但对于生态环境的破坏变得更加明显。现代农业用化肥弥补物质缺失,用农药驱逐其他生物,勉强维持了持续生产。

再到发展有机农业的当下,就算关注着土壤质量和生态,也只能对造成的破坏稍加弥补,仍然比不上真正的自然生态系统。

另外,人们不太容易意识到农业有多占地方。地球的陆地面积有将近 10% 用来种植作物,如果把包含畜牧等等的广义农业算进去,这个数字会变成 30%。而且,这些土地大多都是非常「好」的地方,本来可以承载十分丰盛繁荣的自然生态。

就农业碳排放来说,一组数字能清晰看出,农业的碳排放超过一般人的想象。

据统计,农业,林业和土地利用的碳排放占全球碳排放的 18.4%。整个食品系统(包括制冷,食品加工,包装和运输)约占温室气体排放量的四分之一。

其中耕地占比 1.4%,焚烧农作物占比 3.5%,水稻种植占比 1.3%,农业土壤 4.1%。和种植农业相关的碳排放占比就超过 10%,单单水稻一项种植就能超过 1.3%。

「不环保」的水稻

从工业革命以来,甲烷已经导致了约 20% 的全球变暖。由人类活动造成的主要甲烷来源是农业,多来自于牲畜的肠道排气与粪便,还有便是水稻。

为什么是水稻呢?因为淹水的稻田下缺少氧气,是生产甲烷的微生物的理想的「家」。稻田排放的 80% 至 90% 的甲烷是由生长在植物根部的微生物产生的;其中一些气体溶解于水,但大部分甲烷与水一道被植物的根吸收,随后传送到茎和叶,并最终逃逸到大气中。

水稻种植碳排放占比 1.3%似乎很可观,但也要说明一点,大米约占世界卡路里供应量的五分之一,是全球数十亿人口的主要农作物。

中国农科院作科所研究员张卫建曾介绍,水稻是我国最重要的口粮作物,在全球气候变化谈判及国际论坛中,我国水稻生产的甲烷排放问题一直在争议中备受关注。

而中国也一直致力于高产低碳水稻的创新种植。2019 年,中国农科院发布研究证明,近 50 年来我国水稻品种改良与稻作技术创新在促进粮食增产的同时,为碳减排作出重大贡献——单产提高 130%、温室气体排放下降 70%。

该成果在国际上给我国水稻产业正名,也为全球高产低碳稻作创新提供了一个方向,可为世界作物生产应对气候变化提供理论参考和技术借鉴。

此外,水稻具有的谷物越多释放的甲烷就越少。这是因为碳都被锁在了米粒的淀粉之中,而无法供给土壤中的微生物。也就是说,单产量越高的水稻越环保,这就不得不提到袁隆平为水稻亩产做出的伟大贡献。

吃饱和环保关系这么紧密?

人类不能没有农业,农业再不环保,人也不能没饭吃。

那么提高亩产,提高农业的效率,就能在维持粮食需求的前提下,降低对农田面积的需要。袁隆平等农学家对于环保事业的贡献,就在于此。

袁隆平 1964 年开始研究杂交水稻,1974 年育成中国第一个杂交水稻强优组合,2000 年到 2014 年,每年的超级稻百亩连片单产都在提高,从 700 公斤到 1000 公斤/亩的育种目标实现。2016 年,袁隆平向世界介绍正在探索种植的「海水稻」,在盐碱地上也能成功种植水稻。

生命的最后几年,袁隆平依然在不停歇地研究,致力于提高水稻的种植效率。直到 2020 年,第三代杂交水稻早晚双季稻平均亩产突破 1500 公斤。

农业科学家跟气候变化关系深层的关系在于,人口不断增加,粮食需求不断增加,不提高农业效率的话,人在农业上的的索取对环境的破坏性将是巨大的。

关于饥饿,曾有一个著名的预言被证伪。1968 年,美国生物学家保罗·埃利希在其书《人口爆炸》中描述,与《饥饿游戏》等小说中的反乌托邦场景颇为相似,「无论现在启动何种应急计划,到 20 世纪七八十年代都将有数亿人死于饥饿。」

然而预言没有成真,原因在于其忽视了农学家的创新能力。到 2100 年,全球人口规模将接近 100 亿,要养活这么多人,需要更多的食物。人口到 21 世纪末预计将增加 40%,所需的食物也将增加 40%。而耕地稀缺,环境问题严重,到那时亩产量提高的意义将比现阶段的认识更加重大。

在这个意义上,大幅提高水稻等粮食作物的单位产量,在更少的土地上种植出更多的粮食养活更多人的功劳,也应被人们在这个层面上被人们理解和记住。

现阶段的农业生态保护成果,也正是因为有了以袁隆平为代表的农学家,退耕还林、退耕还草才成为了可能,才不需要把每一寸土地都变成光合工厂,才能让无数森林、草原、湖泊和山丘维持原貌。

如今袁隆平逝世后,还有很多中国以及世界的农业科学家,为人口和环境持续发展而努力。更大幅度提高作物亩产的技术、低碳基因作物品种、不需土壤、不用占地的农业生产方式等等,很多技术正在开发。

随着农业科技的发展,也许有一天,人类喂饱自己不再需要与环境作对,仅需保留一小部分农田,大部分土地可以回归山野。袁隆平院士和他的所有同行,也许说到底就是在为这一天努力。

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