全球小型农业创新热潮有助提高作物产量

下一波创新必须是小规模的。从研究机构到农田的大规模知识流动必须得到当地知识的补充。

英国农民正在参加相关的培训项目。资料来源:土壤协会

气候变化正威胁着粮食系统，全球粮食收成落后于日益增长的需求。英国土壤协会创新主管汤姆·麦克米伦(Tom MacMillan)和他的合作者最近在《自然》杂志上写道，食品的可持续供应依赖于农业创新，但短期投资忽略了一个可以提高作物产量的关键领域。

以英国为例。自20世纪70年代以来，农业研究与发展(R&D)主要投资于几个拥有先进设备的研究机构。例如，英国生物技术和生物科学研究委员会已经将2010-2011年度预算的27%投资到三个研究机构。该委员会主要负责食品安全方面的公共研究支出。种子和农用化学品方面的跨国公司也倾向于投资数亿美元开发可供数百万农民使用的产品。

这种一刀切的方法成效有限。2011年的一项分析显示，粮食产量在1965年至1985年间增长了56%，而从1985年至2005年，这一数字降至20%，主要是基于不可再生资源投入的增加。

但是进展的速度非常缓慢。在2013年的一项研究中，研究人员表示，世界主要产粮地区的粮食产量已经稳定，如东亚(大米)和西北欧(小麦)。但是也有一些国家的粮食产量正在下降。

本土创作

麦克米伦说，下一波创新必须是小规模的。一个农民能做什么来提高他的产量和效率，不需要和几千公里以外的其他农民一样。它们有不同的土壤、小气候和地质。此外，作物和牲畜的生长取决于基因、管理和环境的相互作用。英国全球食品安全项目负责人、利兹大学人口生态学教授蒂姆·本顿(Tim G. Benton)表示，随着气候模式的改变，食品产量的增加将更多地依赖于适合当地条件的创新。"从研究机构流向农田的大规模知识流动必须得到当地知识的补充."

加强农民自己的R&D将带来巨大的收益，只需要很少的额外努力。各地的农民都是实际的实验者，他们最了解自己土地的“个性”。现代农学实际上是从实践中发展起来的，比如旋转谷物来重建土壤肥力，施用肥料，在土壤中加入石灰来改变土壤的酸碱度。即使不是农民发明的新机器、种子、化学品和其他技术也会适应当地环境。

然而，R&D农业评估办公室等机构很少关注这些重要贡献。本顿和其他人说，这些机构认为农民是知识的使用者，而不是创造者。当美国农业部将全球私营部门对R&D农业的年度投资合计到200亿美元时，这还不包括农民的贡献。农业机械、农药和种子等制造企业将其收入的3%~11%投资于R&D农田。从全球来看，如果农民的创新仅占农业生产的0.5%(4万亿美元)，其结果将与R&D私营部门的正式投入相当。

麦克米伦指出，帮助农民评估他们的创新想法将会获得最好的回报。但是到目前为止，形式科学已经远离了这些项目，而且大部分想法都出现在发展中国家。“我们参与了一个以英国农民为重点的创新项目，该项目让我们相信，这种参与性的R&D将促进富裕国家的农业创新。”本顿和麦克米伦说。

基层研究

农民的发明并不新鲜。研究人员提到，在肯尼亚农村、印度尼西亚的稻田以及农业产业化无法到达的其他地方，该团体研究项目承认并支持农民是创造者。

其中最著名的是农民教学和科研实验基地的方法——农民定期聚会，向邻居学习新方法。1989年，联合国粮食及农业组织在印度尼西亚发起了第一个此类项目，旨在通过帮助稻农观察、识别和积极管理害虫的天敌，减少他们对农药的依赖。

此后，亚洲、非洲和拉丁美洲至少有1000万小农参与了教学和研究实验基地。今年，一项对71个项目的综合分析发现，农民从教学和科研实验基地中受益匪浅，定向项目比大型国家项目更成功。

麦克米伦等人说，在有针对性的措施中，参与者可以获得知识并改变实践方法，从而获得更高的产出和收入。受这种方法的启发，一个英国项目修改了这种共享学习，以满足工业化农业中的农民的需求，他们通常不缺乏资金、培训和获取知识的途径。在2012年的试点项目中，英国启动了相关项目，旨在帮助作为创新者的农民改进技术，从而减少不可再生资源的使用，获得更多产出，实现环境和图书的双赢。

5~15名农民组成一个小组，对一个问题提出参与和实验方案，并在一年内参加4次研讨会。工作人员将帮助学习会议步入正轨。农学家、生态学家或动物学家等相关研究人员将为实验设计提供建议，并介绍现有研究，以避免重复工作。

迄今为止，450名英国农民参与了大约20个不同主题的“田间实验室”。他们的农田从1公顷到1000多公顷不等。现场实验室讨论了如何控制黑种草(一种抗除草剂杂草)，评估养鸡的经济效益，以及减少对羊肝吸虫的控制释放药物的使用。

由于样本量小、时间短，这些现场实验室并不总能提供明确的答案。但他们提高了科学标准:早期评估结果显示，大多数参与户外实验室的农民都热衷于从事正式的研究。一些实验室也得出了有益的结论。例如，蔬菜种植者测试了不包括泥炭块的堆肥(在采矿过程中会释放温室气体)。与传统肥料相比，农民认为这些无泥炭堆肥具有商业价值。另一方面，农学家也知道如何节省劳动力成本。

在发达国家，草根R&D项目也开始遍地开花。EU-资助的共享育种项目呼吁农民种植更可持续的作物。意大利和法国有组织的小规模农民正在试验和选择各种作物，如大麦、大豆、花椰菜和玉米。丹麦动物学家还改进了农民教学和科学研究的实验基地，并在全国推广。

现场测试

现在，研究发起人也意识到询问农民他们需要知道什么的重要性。在英国，主要的农业团体举行了一次名为“培育未来”的协商，讨论精细农业和动物疾病管理的优先事项。“但我们相信，通过支持大型研究机构看不见的低成本创新，田间实验室可以提高农民的生产率。本顿说，“当农民开始创造知识时，他们更有可能采用新的实用方法。他们的愿景更有可能基于当地条件。"

田间实验室吸引了相当有创造力的农民，他们是最佳实践项目的早期采纳者。目前，该方法面临着评估和推广的挑战。至少在欧洲，这个问题摆在桌面上。为了配合新一轮改革，如共同农业政策和地平线2020项目，欧盟启动了欧洲农业生产力和可持续创新伙伴关系项目。该项目旨在通过团结农民、研究人员、企业家和其他利益相关者，促进自下而上解决问题的方法。在接下来的六年里，数亿欧元将用于食品和农业研究，这种创新精神的影响将是巨大的。

欧盟委员会也阐述了该方法的原则，并提到其有效性取决于欧盟成员国如何应对相关挑战。麦克米伦和其他人表示，为了取得成功，*必须使用部分农村发展基金来支持基层培训，此外还要在农民供应商、消费者和政治代表之间建立联系。*还应该支持经纪业务，帮助农民和相关研究人员以自己的方式团结起来。

“现在是分散、多样化和丰富农业研发的时候了。”麦克米伦说，在任何农业创新体系中，农民都是重要的执行者，“帮助他们养活世界。”(张张)

中国科学新闻(2014-05-06第三版国际版)