单 一 栽 培 问 题

游修龄

《自然与人》2004年7、8 月号刊载一篇题为“现代农业危机四伏～都是单一栽培惹的祸”，是综合编译的文章，分作“病毒流行，悲剧重演”、“天然的防卫壁垒业已崩溃”、“生产力扩大而付出的惨痛代价”、“现代化助虐病虫害横行”等四部分，说明问题的严重性。文内举例的单一栽培受害的作物有甜橙、香蕉、马铃薯等，以及滥用农药带来的种种危害。文末开出“尽快恢复农田的多样化生态”的处方，这当然没有错，可是环境的恶化是个不可逆转的现象，恢复农田生态的多样化，是个远水救不得近火的理想对策。
上述四方面问题并非现在才发生，早在四十年前的1960年代已经不断有人呼吁过，譬如那时美国的Rachel Carson 出版了 <Silent Spring>，（中译《静寂的春天》），中译本出版后，遭到当时不少人的批评，认为是作者的耸人听闻，杞人忧天，因为书里提到的种种问题，在当时的中国还没有充分暴露。可是事实的进展却一步步证明该书警告的预见性。此后类似的呼吁文章不断，也引起更多人的重视。麻烦的是，呼吁归呼吁，经济建设只关心国民经济总产值要上去，而生态问题是个投入多，见效慢，不能立竿见影的远景。这要从农业发展的历史说起。
原始农业的刀耕火种时期，人们选好一块林地，砍倒树木，放火烧掉树木杂草，清理出一块空地，在上面播种作物的种子，没有施肥，也不除草，种植两三年后，土壤肥力下降了，杂草增加了，就放弃这块场地，另找新的地点开垦。老场地经过多年的休养生息，树木又长回来了，再回来重新开垦。原始人生活在一定半径的范围里，从事这种种植和抛荒相互的轮流耕种方式，人口和生态保持一定的平衡，就不存在对生态的破坏问题。
这种平衡只是相对而言，实际上人口在平衡稳定中就会增加，人口增加就会破坏这种平衡，追求新的增加粮食生产的途径。那就是改长期的抛荒为短期的休闲，种植若干年，休闲若干年。再缩短些，就是种植几年，休闲一年，或在休闲的田地里种植绿肥，以恢复地力。再缩短，就是取消休闲，变成连年种植。作为地力损耗的补充，就是增施肥料。传统农业是增施各种有机肥料，现代农业则以化学肥料取代有机肥，以农药取代人力的除草治虫。
在原始农业阶段，种植的主流是混播，即把许多作物播种在同一块田里，尤以热带地区为典型。据1960年代在热带新几内亚山区对从事刀耕火种的赞巴加（Tsembaga）人的调查，赞巴加人的主食是块根类的芋、甘薯、山药、木薯等，再配上许多其他作物如香蕉、豆类、玉米、甘蔗、黄瓜、南瓜、以及叶菜类，一共竟达36 种之多。这么多的作物种植在一起，周围编筑了一道篱笆，以防野猪等偷食。台湾的高山族，过去也有类似的方式。这种形态的原始农业被称作“园篱农业”，以区别于大田农业。据统计，204 名赞巴加人约据有8.3 平方公里的山地及平地（海拔670～1525 米），即每平方公里约24人，或人均 4 公顷（60市亩）。这样的人地比，基本上可以保持自然生态的平衡。在混作的条件下，一种病虫只为害一样作物，对混播全局而言，只是局部的损失，无碍大局。其余作物可能反而获得生长的空间。所以不存在严重的病虫害问题。
在混播种植中，人们会从实践中观察到某些作物的产量要高于其余作物，将这些作物的比重增大，就可以获得更多食物。在人口增长的压力下，这些高产的作物自然会被挑选出来，进行单独的栽培，这就是单一栽培（或单作）的开始。早期被选中的单作，在中国有水稻、粟、黍、大豆、麻等，在欧洲有大小麦、燕麦、蚕豆等，在美洲有玉米、南瓜、花生等。不难发现，首先被看好的都是稻、麦、玉米等禾本科的作物，而被冷落的便是历史悠久的块根、块茎类的芋、山药、木薯、等作物。不光是因为禾谷类的单产高，更重要的是禾谷类的营养更完全。
进入传统农业时期，单作已成了主要形式，但始终伴随着一些传统农业创造出来的类似混种的形式，如间作和套种。间作是有选择地搭配两种或两种以上（蔬菜尤其多样化）的作物，种植在一起。彼此要有相互促进作用，如大麻和槐树苗间作，利用大麻生长快于槐树苗，迫使槐苗为争夺阳光而向上生长，两三年以后，可以获得挺直的槐树苗，专供行道树之用（见《齐民要术》）。又如玉米和大豆间作，一高一低，有利于空气流动通风，植株间的二氧化碳供应充分，同时，大豆的根瘤固氮，可以供玉米吸收利用。诸如此类，不胜枚举。简言之，以A和B代表两种作物，间作的A+B产量或利益要大于A+A或B+B的产量或利益。否则，便是不可取的组合。
间作稻则是一种节省人力又不影响产量的方式，早稻秧和晚稻秧同时插下，早稻生长快，晚稻生长慢，早稻收割后，晚稻才开始快速生长，这样可以省去分两次插秧的人力。套种（如棉花和蚕豆；黄麻和大麦）是解决季节矛盾的好办法，前作未收获时，即在前作行里套种后作，到前作收获，后作便可以快速生长。若前后作是连作，则季节来不及。
传统农业里即便是单作，所选用的作物品种，却是十分的多样性，它们能各自适应当地的风土环境。所以单作发展以后的几千年里，经过农民的不断择优选良，包括自然的杂交变异和人力的精心培育，积累起大量的各式品种来。以水稻为例，同样的稻种 Oryza sativa，亚种间、类型间和品种间的资源非常丰富，南籼北粳的种植已有数千年历史。糯和非糯的分化，选择出特别适宜于酿酒的糯稻品种。有适宜于淹水地种植的深水稻，有适宜旱地种植的陆稻，还有抗虫的、抗病的、特殊品质的…。其他作物如小麦、大麦、大豆、玉米…等莫不如此。甘薯和花生是迟至明朝才传入中国，但几百年下来，农民们也选择出许多的地方品种来。
单一栽培而兼有多样性，可认为是退出原始的混播以后，农民所能采取的一种尽量保持田间生态多样性的措施，这与本文标题的现代“单一栽培”有根本的不同，不宜混为一谈。
我们现在所说的单一栽培问题，是专指由现代化农业造成的现象，它有一个由慢转快、越来越快的特点。中国农业现代化的进程起步较迟，但一旦走上现代化进程，便会纳入同样的轨道。
新中国在1950 年代时，各级农业科学研究机构正在形成，一时拿不出科学培育的新品种来，当时采取的措施是调查收集整理农家传统品种，进行农家品种的比较试验，从中选择出优良高产的品种，进行大力推广，淘汰当地原有的低产农家品种，这项工作取得显著的成效，一些高产的农家品种得到迅速推广，粮食获得明显的增产。但农家品种数以万计，被淘汰的品种中不少其他优良性狀如抗病、耐旱、耐瘠、优质等基因也随之遭到汰除。
接下来，利用遗传学原理，进行现代农业科学的系统杂交培育新品种工作，提上日程，几年以后，一批批新培育的品种登场了，推广这些新品种占了主要地位，推广农家高产品种的工作逐渐退出历史舞台。新品种之所以能高产，是因它们能吸收更多的肥料，特别是化肥，但肥料多了，容易引起植株徒长而倒伏。新品种已考虑到这点，水稻小麦的植株都是 矮秆化的，吸多了肥料并不会倒伏。如诺贝尔奖唯一的农业发明奖，颁给了矮秆小麦的培育者博劳格，接着有国际水稻研究所培育的IR系统的矮秆水稻品种，掀起的所谓绿色革命。矮秆小麦的推广曾使得严重依赖进口小麦的墨西哥，一度成为小麦的出口国，印度也有类似经历。传统的农家品种则都是不耐肥的高秆品种，在高肥力下，很容易徒长而倒伏，当然要被淘汰出局。
杂交育种培育出一个新品种通常需要七八年至十来年的时间，新品种不同于农家品种，推广以后在生产上的应用时间一般也只有十来年的寿命，以后会慢慢失去高产的优势，让位给后来居上的新品种。为了缩短品种培育的周期，产生了新的育种方式如同位素幅射育种，可以明显缩短培育周期。加快了新品种的产生和推广。特别是玉米杂交优势的发现和利用，掀起了新一轮的育种高潮和新一轮的单产水平。而三系配套的杂交稻的培育成功，则把水稻单产推上新的高峰。凡此，都给品种单一栽培加速了进度，占有更广阔的领地。
传统农业与现代农业的鲜明对照是，应付人口压力的办法不同。传统农业由于缺乏现代遗传学的理论指导和应用，不可能使用杂交育种等手段提高单产来增加总产量；但是它可以通过扩大耕地面积，同样达到增加总产量的目的。所以我们从历史上看到的是传统农业总是在平原低地围湖造田，在山区开辟梯田等方法增加耕地面积，尽管单产的提高十分缓慢，总产量却增加了，适应了人口增长的压力。 单产增加有限，总面积增加，拖住了全人口的90% 在农田里，不能摆脱出来。现代农业增加单产的效果非常明显，现在，水稻亩产可以高达600公斤（1200市斤），而1950年代的水稻亩产只有150～200公斤，所以现在一亩的产量相当于1950 年代三四亩的产量。这就可以腾出较多的耕地用来发展交通道路、城市建设等，同时也可以把农民从农田里解放出来加入工业队伍。过去三十年来，全国耕地减少了1500万公顷，其中提高单产的贡献常常被忽略了或视而不见。
正如人们常说的，科技进步是把双刃剑。现代育种提高了作物的单产，加快了单一栽培，必须有不断的相应的条件配合，如化学肥料和农药的使用量增加了，导致土壤环境和作物体内的污染也增加了，最后富集到人体内，影响到人们的健康水平下降。这些问题始终困扰着科学家和农民。科学家不断推出新农药，同过去一样，可以十分有效于一时，不久又重演抗药性的问题。农民明知化肥农药有害于土壤和环境，又不得不使用，化肥农药被称为“科技鸦片”，明知有害，却因已成瘾而无法戒除。
科学技术又马不停蹄地进一步向基因工程进军，产生了新一轮的“转基因”技术，培育出新颖的转基因玉米、转基因棉花、转基因大豆、转基因蕃茄…和新近的“转基因稻”。转基因食品的营养价值是否不变？食用基因食品是否安全？目前是美国人消费的转基因食品最多，欧洲则禁止或有条件地进口转基因食品，我国已开始进口转基因大豆、棉花等。基因工程创造出来的这些新作物（不称新品种，是因它引进了其他外源的基因），对环境的影响、包括生物种群、生态等的影响如何？对人体的营养健康有什么有利和不利的影响？总的安全性如何评价？利大于弊或弊大于利？一直没有取得共识，其实，假以时日，持续的实践和观察，自然会得出今天想象不到的结论吧。
单一栽培的作物，是最脆弱的生命，它一刻也离不开人的照应关怀。即使如此，还有人力无法克服的突发性事故和灾难。例如原本生长得很健康的大片松树林，一旦松毛虫爆发，人力捕捉、机械喷药再加飞机喷药也来不及挽救。“现代农业危机四伏～都是单一栽培惹的祸”一文所举的受害作物甜橙、香蕉、马铃薯等都是例子。转基因抗杂草的作物，全面推开以后，不必使用除草剂而安全收获，省力又降低成本，难以逆料的是，是否有朝一日杂草获得了抗性，而突然爆发成灾？
单一栽培容易导致灾害，尤其是粮食作物，一旦成灾，便会饿死人。不妨举一个有趣而值得深思的事实。在非洲大陆的中非共和国、几内亚、喀麦隆、卢旺达、刚果(布)、刚果(金)、布隆迪、加蓬、安哥拉、赞比亚等国家和地区茂密的原始森林里，分散地生活着俾格米(Pygmy）人。他们还处于狩猎采集的前农耕社会，男子打猎，女子采集野果野菜。俾格米人是世界仅存的矮人，身高只有一米三左右，却能集体围捕大象，又爱吃小小的白蚁。长期的狩猎生活，使俾格米人获得十分灵敏的听觉、视觉和嗅觉，他们能准确地说出十米外飞过的一只蜜蜂的种类和雌雄。他们住在小茅屋里，这些小茅屋各家独立，又相连形成一个圆圈，族长的住房位于圆圈的中心。小房屋隐蔽在高大的植物中，容易躲避野兽的袭击。
俾格米人视森林为“万能的父母”。他们不允许砍伐生长着的树木。只采集干枯的树枝取暖或做饭。曾经有一支西方探险队进入俾格米人居住区，因为随意砍伐树枝而遭到愤怒的俾格米人的驱逐。俾格米人这种严格的生态保护意识与他们的生活条件相适应。对比我们现代人对地球资源的肆意掠夺，真是汗颜无地了。
俾格米人很早就知道使用火，但是不知道生火，由妇女负责保存火种，长生不灭。
现代人觉得俾格米人的生活太原始太艰苦了，有意教导他们放弃狩猎采集，动员他们离开原始森林，过现代人的农耕生活。但是，绝大多数俾格米人仍旧依恋它们祖祖辈辈继承下来的生活方式。
有一年非洲中部发生特大的自然灾害，人们到处流浪逃生，饿死的人不少。有些人逃到俾格米人生活的森林里，受到俾格米人的接待关心。俾格米人教这些农耕客人怎样打猎，怎样采集野果野菜，怎样吃白蚁，结果没有一个人挨饿，还学会了采猎技术，回到灾后的故乡，回忆起俾格米人的热情接待，始终怀有感谢的心情。
俾格米人还保留古老的狩猎采集生活方式，现在的中非各国人已经是农耕社会的成员，两者相差一万年，并存于中非大地上，平时彼此可谓老死不相往来，只因偶然的饥荒，让两者发生了一次意外的喜剧性的共处。如果不是自然灾害，现代人总要设法让俾格米人从原始的生活里摆脱出来，过上现代人的生活。想不到一旦遇到饥荒，脆弱的现代农民却因俾格米人的援助而免死于沟豁。不是说我们应该回到原始的采猎社会去，而是针对这一意外的现象，怎样思考现代农业的得与失，是否需要调整农业结构的走向，千方百计从单纯的资源消耗式的农业中摆脱出来，走上资源循环式的生态型农业道路。
世界人口（中国也一样）几千年来的增长趋势，是越早期越慢，越后来越快，近数十年来急速加快。如果画成人口的增长曲线，明显看出前期是非常缓慢地波动地上升，但一进入19世纪末和20世纪，增长的曲线便直线上升，尽管中间还经历了两次世界大战的巨大人口死亡和不断的局部战争伤亡，使人不免要疑问人口增长的曲线是否快到它的拐点？
据估计，旧石器时代（距今十万年）世界人口翻一番要经历三万年；进入农业社会的早期阶段（约两千年前），人口翻一番缩短为一千年。公元1600年时世界人口第一次达到四亿；1800年达到八亿；即200年翻一番。到1830年，是人类有史以来首次达到10 亿人口。从10 亿增加到20亿，缩短为100 年（1830～1930），从20 亿到30 亿只化了30 年（1930～1960）；到 40 亿又缩至15 年（1960～1975）。从40 亿增至60 亿只化23 年（1975～1998）。据联合国《2002年人口预测》报告，全球人口到2050年将达93 亿，但2003年2月27日发表《2002年人口预测修订》的报告认为，2050年全球人口预计为 89 亿，比原来预测的人口减少4 亿，但仍比目前的63 亿多增 26 亿人。需要指出的是，世界各国人口的增长是不均匀的，发达国家如日本、意大利、东欧各国，他们的人口表现为负增长，发展中国家则始终表现正增长。现在人们都把世界譬作地球村，如果把地球村的人口缩小为100人，则亚洲人占57名；欧洲人21名；美洲人14名；非洲人8名。
人口不论增或减，都与粮食作物的单一栽培有密切的关系。世界各国人民随着生活水平的提高，其粮食的人均消费水平都表现出逐渐下降的趋势，肉奶类的消费则表现为逐步上升。我国改革开放以来也表现出这种趋势。但过去五年里因放松了粮食生产，粮食播种面积和单产都下降，较难用统计数字表达，这里举日本的数字为例。
人均粮食消费（单位：公斤）
1960 ～191·1 ；1970 ～162·2 ； 1980 ～143·9；1990 ～135·0 ；1995～133·9
人均肉类消费（包括牛肉、猪肉、鸡肉）
1960～ 6·5 ； 1970～18·0； 1980～ 31·3； 1990～39·7 ； 1995～43·5。
当然，人均粮食消费量的减少，不可误解为粮食总需求可以降低，因为随着肉类消费水平的提高，大量的粮食转移为精饲料，用来饲养家畜家禽，变成动物性脂肪、蛋白质的高能量食物，其消耗粮食极其可观。我国近期以2010 年为目标，基本实现小康社会，要求 粮食总产量54786 万吨，人均占有395 公斤；城乡居民人均谷物消费量为152 公斤，肉类消费量为44 公斤。这一目标与上述日本的数字相似。
2002年冬，据新华网海南频道报道，“杂交水稻之父”袁隆平在海南省南繁基地进行的“超级杂交稻”试验，亩产８２３公斤，这是海南水稻单产历史的最高记录。2003年11月末，袁隆平根据试验田的亩产推算，第二期超级稻推广种植的亩产应该不低于800公斤。超级稻适宜在我国长江流域和华南地区种植，他估计可在2005年获得大面积推广。他说，如果中国一半左右的稻田（两亿亩）用来种植第二期超级稻的话，每年有望增收粮食300亿公斤，这个数量足以养活7000多万人。 “超级杂交稻”的目标亩产是800 公斤，理论亩产可达1000公斤。袁隆平希望这项研究能在2005 年前获得成功。
正当我国耕地面积除了因基本建设的需要，不得不占用部分耕地以外，还遭受非法的滥占耕地、进行投机的房地产开发和形象工程建设如高尔夫球场、娱乐园、巧立名义的大学城等，耕地被严重侵蚀，其后果都反映在播种总面积无序的缩减，把粮食生产的担子都压在提高单产之上。“超级杂交稻”的研究试验成功，树立了典范，其他作物也都只能循着“超级杂交稻”的轨迹前进。
回到本文开头介绍的“现代农业危机四伏～都是单一栽培惹的祸”一文，令人觉得问题的解决陷入了一个“ 耕地减少～单一栽培”和“单一栽培～耕地减少”的交互循环里，未能摆脱。这是一个值得深入探讨的问题。
　　2004，7，20