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应对气候平均状态随时间的变化他们坚持以“地”为本也努力分散风险 冲击与韧性④

  伦敦商学院金融硕士专业,特许金融分析师(CFA)。在媒体、金融行业工作二十余年后,开始有效学习和探索生态小农发展、气候平均状态随时间的变化等可持续发展议题,曾在食通社兼职一年多。

  为观察气候平均状态随时间的变化对生态小农的影响,明白他们所采取的适应措施以及逐步提升适应能力所面临的挑战和不确定性,我从2022年5月开始在京津冀(与玲珑伙伴付茜瑶)和华南地区(与食通社前同事)先后访谈28位农场主/生产经理,并实地走访其中18家,现根据访谈内容和调研数据形成《气候平均状态随时间的变化和生态小农调研报告》(以下简称“报告”)。

  第一部分引言于4月初发布,主要梳理气候平均状态随时间的变化和农业的关系,介绍气候平均状态随时间的变化冲击下的生态农业以及本次调研的目的与意义。

  第三部分讲述气候平均状态随时间的变化对生产结果、过程、生产环境和条件,以及对生产者自身的影响。

  本次发布的第四部分,聚焦生态小农采取的气候平均状态随时间的变化适应措施,具体介绍“以地为本”提高农田生态系统气候韧性和生计经营层面分散风险两个维度的应对策略。前者最重要的包含农场选址和规划、改良土壤、打造多样化农田生态系统、选择老种子和适地适种,以及辅助性地持续改善生产/基础设施,以帮助作物应对极端天气条件。后者是更广义的气候适应,即一些生态小农通过非农就业、农场通过开设自然教育课程等方式来分散极端和不确定的天气给生计和经营带来的风险。需要指出的是,正如气候平均状态随时间的变化冲击往往叠加于生产、市场、劳动力等原本面临的挑战之上,绝大多数的气候适应策略也并不是独立于小农和农场的日常决策与经营之外的,而是在更加多变、频繁和极端的气候冲击之下,其原有的“草根”措施适应的意蕴愈加凸显,需要因地制宜地持续探索调试。

  报告的最后一部分——《影响农户适应能力的社会经济因素以及报告结论和建议》将于近期发布。敬请关注。

  (*所有对报告感兴趣的朋友可在每期推文的文末扫码登记申领,待五期全部更新完毕后,我们将按照登记顺序发送至各位申领者的邮箱)

  农田生态系统是人类为满足生存需要,依靠土地资源,积极干预自然,生产出所需食物和其它农产品的半自然生态系统[1]。自有农业以来,农民在与大自然协作生产的过程中,面临天气条件的变化,始终需要自觉地调整生产实践。

  然而全球变暖带来的气候平均状态随时间的变化,给包括农田ECO在内的地球生态系统造成前所未有的巨大冲击,并且这种变化的强度和速度威胁到作物生长和整个生态系统。

  作为农业生产的微观决策主体,调研中的这些生态小农在农场层面自发采取了自下而上的适应措施以有效应对气候平均状态随时间的变化对农田生态环境、农田作物/动物以及农场经营造成的影响。

  面对变化无常的旱涝冷热,我们请两地的受访者选出他们眼中最能降低气候平均状态随时间的变化风险的5项措施。根据28位农人的反馈,我们将这些适应措施分为3类。

  第一类适应措施是生态小农最为重视的核心策略,以提升作物韧性和农田ECO动态平衡为目标,包括一半左右农户都很看重的农田规划、土壤改良和多样化种植等。第二类是以作物选择为应对策略,包括筛选本地老种子和适地适种。

  第三类则是作为辅助措施,改善农田生产设施,减轻外部气候胁迫对作物的直接冲击,对温度和水资源进行调节,包括加强排水系统、增加集水、灌溉以及增强冷棚设施的保温等。

  广东惠州叁物园的农场主陈毅,本科学农,接触生态农业多年,见过不少深受洪涝、干旱之苦的农友。当他打算自己开生态农场时,为了找到一个地形地貌和生态环境较理想的地方,在广东省跑了8个月。

  直到2017年3月的一个夜晚,他来到惠州柏塘镇坳头村,惊喜地看到了萤火虫。萤火虫是环境指标生物,它的存在意味着这里有清洁而丰沛的水源,没什么污染。

  随后,为了解当地天气特征情况,他向县气象局申请气象资料。由于几个镇才有一个水文站,能拿到的是这几个镇最近5年的平均水文数据,没有具体到村的数据。为此他在镇上住了两个月,碰到村子里的老人家就向他们请教曾经历过的极端天气。更重要的是他在当地住了一段时间,以便遇到极端天气,比如台风,能第一时间赶去看现场。

  然后他才放心地租下农场,按照自己的规划在农场挖沟渠、湿地和鱼塘,构建排水系统并规划种植区域。这样设计的农田湿地景观,能改善局地小气候,有利于土壤恢复和生物多样性。

  据陈毅介绍,现在大量的萤火虫在农场栖息,还有各种蛙类和蜻蜓,池鹭、牛背鹭也经常在农场停留,具有药用价值的中草药在园区也有将近20种。

  地处丘陵的广州从化银林农场也根据天气情况和地势安排生产和种植。每当遭遇短时强降雨,雨水会随山势汇聚而下。为此农场在低洼处规划了稻田、鱼塘和湿地,它们在强降雨时成为集水设施,留住高处冲下来的土壤表层中的养分,减少水土流失。在夏天易洪涝的高温季节,为了充分的利用湿地边上的土地,农场种植了红薯叶和空心菜等耐涝蔬菜。

  即便承租了一块生态环境相对好的土地,想把它建设成真正能抵御旱涝冷热的生态农场,仍需要经年累月的努力。

  访谈中大多数受访者都表示,在开始承租土地或转型生态种植之后,通过施用有机肥改良土壤是建设生态农场的第一步。

  土壤改良指的是针对土壤质地和结构,采取对应的物理、化学和生物措施,增加土壤有机质含量,促进土壤团聚体形成,提高生物群落的丰度和多样性。

  土壤中的微生物、蚯蚓和其它无脊椎动物,在以“有机质”为食的同时也参与有机质分解,来保证土壤的肥力和养分供给。比如无脊椎动物通过活动能破坏有机质的结构,使其变得多孔或破碎,利于土壤微生物能进一步分解;一种微生物只能提供一种或少数几种酶类,完成有机质分解的一部分或一步工作,只有多种微生物协同工作,才能完成有机质的分解[2]。而土壤生物群落直接影响和驱动ECO服务功能,使整个农田生态系统在面对气候和病虫害等外部干扰时具有更强的韧性。

  从受访者对有机肥来源这一问题的反馈来看,大部分生态农人因地制宜,就地取材,同时运用堆肥、自制酵素、绿肥、秸秆还田等多种方式,降低对外部投入品的依赖,实现有机质的循环利用。比如,广西贵港的颜萍收集村里的牛粪和本村里酒厂制酒余下的酒糟混合在一起堆肥。

  在近年屡遭干旱的广西,外部不利环境使作物需要抵抗更多虫害和外部病原菌。此时会出现“生长-抵御权衡”( growth or defense trade-off),即作物的内部资源需要被选择用于其自身生长还是提高抗性来防御病虫害[3]。这在某种程度上预示着越是面对外部环境胁迫,农户越是需要提高对作物的营养供给。广西河池的韦光海在面对持续干旱时会去糖厂购买制糖后的下脚料糖蜜,自制酵素液肥给果树增加营养。

  为解决咸潮上溯带来的土壤盐碱问题,广东珠海绿手指农场每个季度施用一次枯草芽孢杆菌菌肥,改善土壤团粒结构,缓解盐碱地问题,还能增加有益菌数量,提高土壤的微生物多样性和活性。

  广西柳州的雷正解因为农场规模小而采取了更为经济的做法。他在竹林或者山里树叶多的地方刮土著菌(注:指生长在当地土壤里的微生物群体),把菌丝扩繁后,自制液态土著菌用于喷施,使土壤中的菌群达到平衡,帮助作物抵御病菌入侵抑制病虫害。

  广州从化的杨国星种植沙姜、肉姜时与玉米间种。较高的玉米能够在一定程度上帮助遮挡阳光,地面还用杂草/秸秆覆盖,实现作物降温和保湿。他说为了让地下的杂草长不起来,常规种植小农更多使用地膜,但薄膜覆盖下的土壤气温高,微生物减少。而使用杂草或秸秆覆盖,微生物群落仍很丰富,土质更加疏松;遇到高温天气,杂草覆盖还能降低作物和地表的温度,保持水分,且其自然腐烂后还可增加土壤肥力。

  在受访者中,有15家采用了种养结合的方式,养殖的种类包括牛、猪、鸡、鸭、鱼和蚯蚓。

  广西桂林的戴云云刚开始种水稻田时养了五、六头牛,用稻草喂牛,然后用牛粪回田,增加田里的有机质。现在虽然不再养牛,但稻田里养了桂林兴安特产禾花鱼。鱼觅食稻花和杂草,吃掉稻田中的害虫;鱼的游动还可疏松泥土,增加水中含氧量,有利于根系健康生长;鱼粪则提供有机肥料。

  有时候某一种动物的排泄物还可当作另一种动物的食物。河北正定的蓝秦在林下用牛粪养殖蚯蚓,蚯蚓对外销售可增加收入;而蚯蚓分解后的牛粪土又可拿来增加土壤养分。

  改良土壤无疑是一项长期工程。在北京平谷的徐晓敏看来,改良土壤靠草、靠虫、更需要一些时间。大部分受访者都表示常常要3-5年的时间,才能实现较稳定的生产力和更平衡的农田生态系统。

  多样化种植是指通过有利的作物分配和种植顺序(例如,间种、轮作和覆盖作物[4])来增加种植系统的时间和空间多样性,从而应用种间的互补性促进养分循环和最大程度减少病虫害,应用植物-土壤的反馈等生态学原理,实现生物虫害控制和昆虫授粉来提高粮食生产的可持续性[5]。

  这次调研中农场顶级规模的珠海绿手指有机农园,2022年种植了超过200个蔬果品种。该农场所有地块上一年都种三个以上品种。

  高低落差空间也尽量利用,形成错落有序的若干层次。在种火龙果的大棚里,夏天在下面土地种木耳菜、罗勒,秋天之后种枸杞叶、冰菜或者欧芹,冬天种葱。这样多样化种植能够尽可能的防止火龙果过于密集,虫害就也不会集中爆发。香料类的作物还能发挥驱虫的功效。

  广州从化的银林农场,因为夏季天热大棚内不容易种菜,于是轮作禾本科的玉米。这样既可减少对土壤中单一养分的过度消耗,也可降低土壤病害的累积;须根发达的玉米还可改良土壤。

  鹏程自然农场在果树间间种有固氮作用的白灰毛豆。这种植物通过光合作用吸收碳并与在其根部共生的根瘤菌交换获得氮。而根瘤菌里从空气中吸收转换而来的“氮餐”还能够给大家提供给周围的果树。

  多样化不仅仅包括种植的主要作物,还包括覆盖作物和农场自然生长的杂草等植物。在高温干旱条件下,它们能有效地降低地表温度并保持土壤中的水分;遇到强降雨则能降低雨滴激溅土壤强度,减少水土流失和养分流失。这些植被也为传粉昆虫、天敌昆虫提供食物和栖息地。河北饶阳的祝海星去年冬天留了一小片苜蓿地不收割,专门作为天敌昆虫蝈蝈的栖息地。

  冬天当作物已经被收获、地表的时候,如果有覆盖作物、绿肥和杂草,它们的光合作用能保证土壤持续获得足够多的有机碳,它们的根系及其分泌物还能够在一定程度上帮助维持土壤中的微生物多样性。

  5月下旬广西贵港颜萍家的农场,杂草覆盖的地里有很多这样带着卵包到处跑的蜘蛛,拍摄:在颜萍家农场实习的盒子

  对于在广西桂林种植水稻的戴云云来说,在梯田的田埂上留草能更好地巩固田埂,以防止山坡上梯田遭遇大雨时被冲垮坍塌。

  生态农业种植方式由于不用杀虫剂、杀菌剂和生长调节剂等,作物自身的抗逆性变得很关键,必然的联系到作物健康情况。这使得生态小农更主动地种植和筛选适合当地的品种。

  地方品种也称“老种子”,是经过农民数代筛选、长期种植、已经证明适应当地的环境(包括气象条件)的品种。

  广西桂林的戴云云认为地方品种比市场上主流的商业种子有更强的抗逆性。他种植水稻的老种子并不是产于当地而是来自气候、地理条件类似的湖南张家界地区。通过这几年在桂林当地的培育,他不断筛选出抗逆性更强的种子。2021年在遭遇严重干旱时,当地其他主流品种几乎绝收,而他的水稻仍然收获了一部分产量。

  2023年6月14日,广西河池都安韦光海家的一棵老品种沙田柚树,远看似乎没多少果子,如果钻到树底下看,就会发现已经有不少果实

  在广西种植柚子的韦光海发现尽管近年来反常的极端天气频发,他家从1987年开始种植的沙田柚却似乎已经适应当地天气特征情况。尽管这些沙田柚开花不多,但即便不怎么管理和施肥,结出的果却品质高,长出来有3斤多重,产量稳定。

  受访者在考虑是不是选择老品种时也会考虑多种因素。广东韶关的邓丽妃在对比杂交水稻和当地的老品种水稻时,除了抗逆性,还比较了产量、口感、是否可留种等因素。她认为当地农民的选择是综合多个因素的结果。

  老品种更重要的作用是在商业种子之外提供了更多种质资源供农民选择,方便农民留种,减少了农民对商业种子的依赖。有了这些种质资源,农民就能自主利用,培育并筛选出更适宜当地环境的品种。面对未来的不确定以及气候和环境挑战,地方品种的多样性保护为咱们提供了更多的选择。

  除了老种子,适地适种也能帮助应对气候挑战。河北正定的蓝秦这两年增加了甘薯种植。在他看来,甘薯是抗逆性强的作物,能更好地抵御农场前些年遇到的旱、涝、冰雹、大风等极端天气,且农场的沙土性质也适合甘薯种植。

  河北滦县李技栋的70亩农场地势基本平坦,但有3、4亩地遇暴雨后容易滞渍涝。为把坏因变成有利条件,今年他决定用犁铧把农场的低处犁得更低一些,改种不需太多水又不怕短期浸泡的旱稻。

  广西桂林的周慈玉自生态种植以来,一直用牛羊粪和杂草稻草一起堆肥。经过几年的土壤改良,作物变得更健康还吸引了更多天敌昆虫。

  农场的主打产品玫瑰花本属于特别易招虫的作物。2018年第一年种的时候,虫子把叶子都吃光了,长大的玫瑰苗成了秃杆。后来经过不断施用自制有机肥、营养液和种绿肥,玫瑰花的叶子一年比一年多。

  2022年她惊喜地发现那些有蚜虫的嫩枝条上也会同时出现好几只蚜虫的天敌——七星瓢虫,有了这样的天敌制衡,玫瑰花长得很健康,甚至从年初到7月都在发新枝。

  广西桂林种玫瑰花的周慈玉,自己用骨粉、花生麸、糖蜜、沼气水等搭配起来制作氨基酸肥和酵素

  广州珠海的绿手指农场近年采用绿肥、种养结合、秸秆还田、堆肥和外购糖蜜自制酵素等多种方法不断改良土壤。2017年测得土壤有机质不到3%,而2022年有机质含量则超过了4%。土壤有机质的增加能大大的提升土壤的保水和持水能力,因而能更好帮助作物适应干旱洪涝带来的风险。

  广西贵港种植沃柑的颜萍于2020年初开始生态种植,希望把农场打造成各种动植物和微生物的乐园,目前50多亩的农场里生长着十几种作物和百余种野生植株。2021年受针蜂影响,沃柑出现了1/5的掉果率。但她发现一位用化肥种植沃柑的朋友在采用各种农化手段防治后也损失了20%的果,而她自己甚至连物理防治的黄板都没用。到了2022年,农场ECO变得更好了,就没有受到针蜂的影响。

  在她看来,这种尽可能接近自然的生产环境使得农田生态更容易达到动态平衡,作物也更加健康,面对极端天气和虫害有了更好的韧性。

  在以土壤改良为核心、打造动态平衡的农田生态系统之后,生态种植的作物在面临不利天气特征情况和病虫害时会显现出相对来说比较强的韧性,自适应能力也更强一些。

  但生物对环境和气候平均状态随时间的变化的适应能力终究是有限度的,而这个限度显然在近几年被不断突破。比如2021年1月广州连续两次出现罕见低温霜冻。这种极端天气意味着生态农人一定要采取人工措施降低超极限的温湿度条件对作物造成的巨大冲击。

  调研发现,随着气候平均状态随时间的变化影响的加剧,不少生态农人在过去2、3年不得不被迫进行新的投资来进行适应。华南地区一些种植水果的生态小农经营的多是没有水源的望天田。面对这两年的干旱,一些农场不得不修建蓄水池或者打水井,并安装滴灌设备做水资源管理,在硬件上增强农场抗极端干旱的能力。

  广州从化银林农场为了给农作物遮雨,2020年5月建了18亩的大棚(冷棚)。然而2021年1月农场又连续遭遇罕见霜冻,大棚内的番茄因没有保温措施而被冻死。后来该农场不得不在大棚外加侧棚薄膜以抵抗冬天的低温灾害。

  2016年以前,珠海绿手指农场的大棚内并没有用遮阳网,天热的时候十字花科作物甚至绝收。现在不仅大棚内部安装了遮阳网,外部也有遮阳网遮盖。在占地两亩多的育苗棚,一头安装六个风机,另一头安装电动水帘,给整个大棚通风和降温。

  受访者们根据农场的规模、周边地理环境和投入大小选不一样的方式来修建集水灌溉设施。

  例如,广州从化王鹏程的农场地处山地,2021年旱情严重影响了番石榴和柑橘的收成,于是2022年上半年他花了2万元打了口70米的深水井。

  相对而言,广西柳州雷正解的应对措施更加经济。他的12亩果园分散在丘陵,绝大多数都是望天田,既无水渠也没有井水。2018年他在山腰挖了一个能蓄水20-25立方米的蓄水池。前几年因遭遇秋冬干旱,甚至是秋冬春连旱, 2020年他又在山顶挖了一个能蓄水30立方米的大水池,水池的水可以顺着山势而下灌溉整个果园。对于雷正解这样的小农来说,这种因地制宜的做法大大节约了成本,水池布和挖掘机的费用一共是2600多元。

  在农田种养殖层面,生态小农能够最终靠多元化种植、分批次种植以及种养结合来分散风险,降低单一不利极端天气带来的冲击。但总体而言,气候平均状态随时间的变化下的农业依然是最脆弱、风险最高的行业之一。恶劣的天气不仅影响作物的产量和质量,还可能损害农场设施,即便风调雨顺获得丰收,农产品最终的销售价格和销量也依然是不确定因素。

  因此对于一些农户个体和单个农场而言,如果想降低给生计和农场经营带来不确定性的气候风险,增加非农收入和经营多元化成为了重要的适应策略。

  广西来宾的莫建华2019年开始生态种植,主打产品是沙糖桔。靠打工收入、个人积蓄、部分银行贷款和亲友借款,共投入十多万。但头两年产量低,第三年又遭遇霜冻蒙受巨大损失,他只好去城里做一些装修的零工来维持农场经营所需的投入和家庭生活开支。

  对于那些规模稍大一些规模的农场,则依靠农场的资源开展第二或第三产业。在我们的访谈对象中,有8家生态农场为综合型农场,即在从事种养殖之外还提供采摘、民宿或自然教育课程等活动。

  广东惠州叁物园农场里的工作人员加上农场主陈毅自己共有4个人,一年的基本开支包括地租在内需要30万元左右。农场的生产还在投入阶段,主要是依靠萤火虫自然教育课程实现农场收支持平。

  广州从化银林农场在生态种植10年之后尚未实现盈利,前期的投资仍没有收回。虽然目前自然教育活动的收入仅占农场出售的收益的1/5,但农场主郭锐对这一业务的发展充满信心。他期待未来能组织包括自然教育在内的更多活动,争取2023年凭借这一业务的增长帮助农场初步实现盈利。

  [1]尹飞,毛任钊,傅伯杰等.农田ECO服务功能及其形成机制[J].应用生态学报,2006(05):929-934.

  [3]《植物与生物相互作用总论》主编 方荣祥. 北京:科学出版社,2023.5

  [4]覆盖作物是指在主要经济作物收获之后,即在农田空闲时期种植的作物,通常是禾本科或者豆科。目的是控制杂草、保护土壤,避免地面,防止土壤侵蚀,还能够在一定程度上帮助提高土壤肥力和保水能力,提高农田生物多样性。

  2022年4月,自然之友·玲珑计划和食通社共同发起了“气候平均状态随时间的变化与生态小农”调研。本报告作者冯启华作为玲珑伙伴和食通社兼职成员,和玲珑伙伴付茜瑶及食通社团队共同开展调研。冯启华于2021年12月以兼职身份加入食通社,已于2023年3月离职,本报告仅代表其个人观点。

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