中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会，绿会）国际部从国际知名期刊获悉：生态强化（通过生态实践或施氮肥来实现）有助于提高产量。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考和了解。

图片说明：在埃塞俄比亚，一个年轻的农民正在给幼苗施肥。图源：Edwin Remsberg/VWPics/Universal Images Group via Getty Images

农业在粮食生产和环境影响之间难以获得平衡。例如，化肥有助于获得良好的作物产量，但过度使用会产生温室气体排放和污染。

其中一些影响还威胁到未来的农业生产。例如，温室气体排放会导致气候变化，增加极端天气事件的可能性。

因此，为了维持农业，有必要尽量减少化肥等投入的使用，并以其他方式支持作物生长。一种方法是通过增加农场内的生态功能。这意味着加强不同农场生物之间的关系，包括作物、牲畜、微生物和野生动植物。利用这些关系来支持作物产量被称为“生态强化”。

以前的研究表明，生态强化是有效的。但研究通常只在短短几年内完成，而农业实践的影响往往需要更长时间才能显现。不同年份之间的天气变化会在短期内掩盖影响，一些生态过程需要几年才能稳定下来。

在最近的一项研究中，我和同事探讨了长期研究是否也支持生态强化。为了回答这个问题，我们在欧洲和非洲各地进行了30项长期实验。我们利用这些实验来研究生态强化是否可以减少对两种投入的需求：氮肥和耕作。

我们发现，生态强化可以部分替代化肥以支持作物产量，因为生态强化和化肥都能增加土壤养分。因此，农民可以利用生态强化来减少化肥的使用，同时保持相同的产量。已经使用少量或不使用化肥的农民可以提高产量。

无论农民采取耕作还是免耕农业，生态强化还可以提高产量。这是因为我们测试的耕作和生态实践具有不同的功能，并以不同的方式促进作物产量。

总的来说，生态强化可以通过在不降低产量的情况下减少高化肥使用，帮助平衡粮食生产和环境影响。它还可以补充低投入，以提高投入昂贵或难以获得化肥的贫困偏远社区的产量。

我们实验了什么？

我们选择了已经运行了10年或更长时间的实验。我们破例将两个九年前的实验纳入数据集，以增加小农户耕作方式的代表性。

我们研究中的30个实验测试了不同气候、土壤类型和耕作系统中的不同做法。我们在实验中寻找共同的趋势。特别是，我们想知道生态实践和投入使用是如何相互作用的。将多种生态实践和投入结合起来更好，还是单独使用最有效？

在我们的数据集中，有三类生态实践和两种类型的输入，测试频率足以纳入我们的分析。

生态实践包括：

l 作物多样化——轮换作物或种植彼此靠近的不同作物；

l 包括肥力作物，如饲料或地被植物，而不是主食作物；

l 有机物管理——比如使用堆肥或粪肥给作物施肥，并在田间保留作物残留物以循环养分。

生态强化需要替换或增加投入。因此，我们比较了增加三种生态措施对作物产量的影响，以及减少两种投入的影响：合成氮肥和耕作强度。肥料提供作物生长所需的氮，但也可能造成污染。集约耕作（或犁耕）可以清除杂草，但会增加土壤侵蚀。

我们发现了什么？

我们的结果表明，生态实践通常会增加农业系统的产量。然而，当合成氮肥用量较低时，作物多样化、肥力作物和添加有机物的效益通常较高。当氮肥使用量较高时，往往没有任何益处。

这向我们表明，你可以使用生态实践或氮肥来提高产量。但如果同时使用这两种方法，效果与使用任何一种方法相同。

我们推断这是因为这些做法和肥料具有相同的主要功能：都为作物提供氮。作物多样化和肥力作物通常需要在系统中添加豆类。豆类、豌豆和三叶草等植物固定大气中的氮并将其添加到土壤中。肥料和堆肥从分解的植物物质中释放氮。

我们推断这是因为这些做法和肥料具有相同的主要功能：都为作物提供氮。作物多样化和肥力作物通常需要在系统中添加豆类。豆类、豌豆和三叶草等植物固定大气中的氮并将其添加到土壤中。肥料和堆肥从分解的植物材料或牲畜废物中释放氮。

有时，我们观察到在高氮的同时使用生态实践的额外好处。例如，当氮含量较高时，添加肥料和堆肥仍能提高产量。其他研究表明，这些有机物的添加有助于改善土壤结构和微生物活性。它们也有助于土壤水分保持和其他养分的循环。

同时使用两种生态实践通常是有益的，因为每种实践提供不同的功能。

同样，当生态实践的功能不重叠时，将其与投入一起使用可以提高产量。例如，这可以通过使用少量肥料来补充生态实践提供的养分来实现。

我们还发现，在高氮条件下，非豆类作物的多样化具有产量效益。这可能是由于杂草、虫害和疾病循环的中断。

在我们的研究中，耕作与生态实践没有强烈的相互作用，这表明每种耕作方式具有不同的功能。这意味着农民可以独立于他们关于使用多样化、肥力作物和有机物质的决定，使其耕作做法适应其环境。

净效应

生态强化可能是一种更公平地分配肥料的方式，以改善全球粮食安全，同时最大限度地减少环境影响。目前，非洲的平均施肥率仅为欧洲的一小部分。特别是小农户的使用远远低于其公平份额。化肥太多会对环境造成影响，但化肥太少会导致难以生产足够的粮食。

其他研究表明，如果化肥使用量在目前较高的地方（如发达国家的大型商业农场）减少，那么化肥使用量可以在目前非常低的地方（发展中国家的小农）增加，而不会使全球生态系统因氮污染而超载。

我们的研究表明，生态强化有助于实现这一目标。

原文参看：
https://theconversation.com/farming-and-fertilisers-how-ecological-practices-can-make-a-difference-188470

编译：Daisy

审核：Sara

编辑：Pierre