可持續農耕——
對抗氣候變化的關鍵

根據聯合國糧食及農業組織（糧農組織）今年（2019年）7月發表的《世界糧食安全和營養狀況》報告⁽¹⁾，全球飢餓人口連續三年上升，超過八億人沒有足夠的食物，即每九個人當中，就有一個三餐不繼。

「世界飢餓人口持續上升牽涉政治動盪、環境變化和天然災害等因素，加上氣候變化令極端天氣變得頻繁，糧食供應和價格出現波動，加劇人類社會問題，形成惡性循環。」香港中文大學地球系統科學課程副教授戴沛權說。

按全球人口增長幅度及富庶社會偏向肉食的飲食習慣推算，糧農組織預計在2050年人類糧食需求將較2005年時上升六成⁽²⁾。對於增加農地及提高產量能否有效解決糧食危機，戴教授表示：「現代化農業生產極度依賴化石能源，例如使用機械、製造肥料及農藥、運送農作物至世界各地等，研究顯示約三成溫室氣體來自糧食生產活動⁽³⁾。另外，過度使用肥料和農藥會產生大量污染物，對環境、生態乃至人類健康都有負面影響。」

現代化農業有兩大特點，分別是「單一種植」和大量使用肥料及農藥。單一種植是指每個大範圍農地只會栽種一種農作物。由於農地幅員甚廣，日常運作如翻土、灌溉必須依賴大型機械，耗費大量能源，碳足跡甚高。在生態方面，單一耕作無法維持生態平衡，除了增生農作物的病害和蟲害，土壤的特定養分亦會大量流失。為了保持產量，農夫必須施用高劑量農藥和化學肥料，這些化學物質在水、土壤、和大氣之間擴散，污染環境並危害人類健康。

要應對氣候變化和糧食危機的挑戰，必須改變現時的糧食生產模式，尤其著重糧食生產與環境生態的互相配合，強調可持續發展。

「可持續農耕方法有很多種，每種的目標不同；我們的研究著重減少農田的氮排放。」戴教授說：「若中國全面以『間套作』耕種法取代現時的單一種植，例如將玉米或小麥和大豆相間栽種，利用大豆的固氮作用製造養份滋養其他農作物，不但可以減省使用肥料、避免水土污染，更可以減少大氣中的懸浮粒子（PM）約一成。」

「採用可持續農耕方法可以改善空氣污染情況，這是我們研究團隊的重大發現。」戴教授的團隊利用現今最尖端的電腦模擬系統來研究可持續農耕方法與糧食供應及氣候變化的關係，建構跨學科、跨界別合作的基石。「過去不同學科的科學家只可以透過在實驗室或田野實驗得到的數據去瞭解個別領域的情況，無法將其他因素量化和連結，可以說是『各自為政』。『地球系統模擬』則可以將環境、社會、經濟活動、氣候變化等參數利用數學模型表示，模擬不同情況下這些參數如何變化和互相影響，讓我們能更全面地分析和提出應對方案。」

戴教授及其團隊未來會開展在中國西北部和中亞較乾旱的地區以「滴灌」⁽⁴⁾和「膜灌」⁽⁵⁾的節水灌溉技術去研究不同的可持續農耕方式，增加糧食生產同時減少環境污染和緩減氣候變化的影響。他亦呼籲大眾改變個人飲食和消費模式，例如減少吃肉和儘量採購本地農作物，以實質行動改變社會的供應和需求趨勢的同時，更可產生健康協同效益。