从现在起100年后，世界人口将达100亿。约为目前的两倍，如果世界银行人口学家对此预测正确的话，那时世界人口将会像当今世界的一些工业发达国家一样，基本趋于稳定。那么，人类能否自己养活自己呢？简单的回答是肯定的。尽管世界粮食的增长速度会比目前有所减慢、当世界上一百亿人口出现的时候，人们仍有足够的粮食。

对这个问题的回答细说起来就不那么简单了。它不仅仅是简单的粮食需求量的增加，而必须采用一种既增加粮食又不破坏自然环境的方法。这就是说要采用一系列新技术，来控制土壤流失，风沙面积扩大，土壤盐渍化以及其它环境条件的破坏。我们相信：如果有一个财力充足、领导重视的强大农业科研机构，一系列新技术一定能够得到发展。但是面对世界农业的困扰，问题不是这些新技术的发展，而是这个社会本身。

首先，我们必须使一些新而破坏性较小的技术发挥效益。这些技术的采用必将受益于农民。在市场销售系统，这些效益仅以利润形式出现。而销售市场本身却无办法保护水土及生物资源。建立一种这些资源的正当产权也是非常困难的。我们的观点是，应建立起一套公共社会机构和必要的法规，以此来促使从事农业生产的人使这些珍贵资源发挥出它们的其正社会价值。

发展农业新技术的其正压力是农业上自然资源被利用而枯竭的比例过大。这种资源有三个方面：土地、水和生物资源。它们已经达到了临界期，这个问题是本文讨论的焦点。

世界上许多国家对农田的威胁是由于各种原因所形成的土地减少。这其中最主要的形式是水和风沙对土壤的侵蚀和冲刷，土地利用率降低，干旱、半干旱以及次潮湿地区的草原面积减少，灌溉地的涝灾及盐渍化（所有这些都被认为是形成沙漠的主要原因）。据联合国环保组织（U. N Environment Program）搜集的资料表明；世界上33亿公顷非潮土农田中约有60%在不同程度上由于沙漠面积扩大而受到侵害。如此严重地对大面积的农田进行蚕食，是当今世界农业生产发展中的主要问题。

然而对全球性的这种农田估计也并不十分全面（有保留余地）。一方面，它受沙漠形成多少的限制。另一方面对世界上所有的农田都作出十分精确地估计也是不可能的。拿土壤冲刷来说，美国是唯一全面合理估计土壤侵蚀量以及对生产率影响的国家。估计表明：如果以目前的侵蚀速度对农田加以破坏，100年来，农作物的总产量将降低其应有产量的3 ~ 10%不等。但由于科学技术的应用，产量也会增长。用历史的标准作最保守的估计，也将足以补偿这一损失有余、

世界上其它一些地方土壤的侵蚀显然是巨大的。但世界农业科学家的考察，包括1984年世界粮农组织的调查，与这个估计数字也是接近的。其结论是：这些评价具有一定的科学价值。毫无疑问在一些地区，土壤冲刷及生产率的降低很明显；包括尼泊尔、印度的一部分，东部非洲高原和安第斯山脉的一部分。这些地区的粮食产量损失关系重大、也是十分多变的，因此这种乐观估计也是令人不放心的。

尽管一些地方的沙漠形成不能永久性地对农业生产毫无用处，来自联合国的报告表明，大面积土地被侵蚀掉的只是草原，全世界范围内的问题只是草原减少，但是非洲塞赫尔林区（Sahelian Zone）的经历却是一个有力地证明：二次大战后，非洲的塞赫尔和霍尔（Horn）人口急剧增长，这给草原放牧增加了压力，从而使生产率下降。其原因主要是始于60年代的严重干旱，且有周期性的出现。

卫星云图表明：枯竭将尽的塞赫尔林草原及农田能够全面恢复。几年大的降雨量，所谓的植被绿带能向塞赫尔延伸较远。但就是高质量的植被也不可能迅速的使过度放牧而枯竭的草原恢复。但若使用“细心控制处理”（Careful Control）的放牧方法却能使一些明显被破坏的牧区得到恢复。问题是“细心控制”区的人口在迅速增长，而且不可控制。因此整个世界农业所面临的困难不是来自自然过程本身，而是对上述问题缺乏强有力的防范措施。

沙漠形成的另一个原因就是大面积的盐渍化作用。某地方的灌溉水中由于含有大量的可溶性盐，不适当的灌溉和排水不及时常常使盐分上升到土壤表面，使其对一些正在生长的作物造成危害。根据美国加州河滨盐度化验室（U. S. Salinity Laboratory in Riverside，Calif）的James. D. Rhoades的报告，灌溉水中每1000立方米最大含盐量可达3.5吨，农作物每年每英亩大约需水600 ~ 9500立方米。这就是说最大可积累盐量达33吨，当然植物本身可以吸收一小部分，但大部分还是通过水分蒸发而残留在土壤中。

技术上对付盐渍化的方法是：用过量的水使盐分不存在于根区之内，但这一问题解决了，常常使其它问题又出现了。如果使过量的水排入原来的河渠之中，这就意味着所有下游水的使用者将由于使用了灌溉水而使水的含盐量增高。其关键问题是对如何减少盐渍化缺乏措施和政策。就是说要让上游农民考虑他们排水灌水的结果，对下游用水者负责。

城市发展使都市区面积扩大，对经济的发展也起到了不可忽视的作用。有时这看起来却是一个不好的兆头。据70年代美国农业部和环境委员会研究所得出的结论：到90年代，农业土地的都市化将出现全民族的危急，这种危急甚至超过能源危急。在一些农田不如美国多的地方（如亚洲）都市化将是一个极大的威胁。但有一些数据表明：就是在亚洲也并非十分明显。在印度北部（印度约有一半的人住在那里）和班拉德士（Bangladesh），从1950 ~ 1980年农作物面积和都市面积都在增加，在印度1980年都市面积仅有农田面积的十分之一。在班拉德士约为八分之一。今后就是人口众多的国家，都市面积迅速扩大也只能使整个农作物面积有一些相对的减少。

除土地之外，农业自然资源的关键是水和生物资源。水固然是重要的，世界银行广泛搜集的资料表明：从1960年到1980年，在发展中国家，由于灌溉使农作物总产量增加幅度在50 ~ 60%之间。目前尽管扩大灌溉是完全可能的，但这将使费用增加，因为要使用低廉的水源，首先需要的是开发费用。更进一步说，人口和经济的稳定增长对水来说将是一场比赛。在这场比赛中，对农业是不公平的。有史以来人们对水的投资，农业远远低于城市工业用水。再一点，在一些发展中国疗，水库中灌溉用水受到一种极大的威胁。这就是泥土淤积。在一些地区过度的森林砍伐、放牧和土壤的冲刷作用使水库的泥土淤积速度大大高于设计要求。尽管亡种淤积不是十分明显，但有关资料表明，它仍是一个重大威胁。

农业上，生物资源的威胁在某种程度上是很难说的。自第二次世界大战以来，世界范围内的农作物种植，已由轮作向单一作物种植发展如玉米。在生物资源上，由于单一作物不良结果的影响，使单一作物大为减少。这一方面最明显的例子发生在1070年的美国。在美国的玉米带由于其菌在大多数玉米杂交种中与T细胞质结合，导致了当年产量减少15%。第二年种子生产者就不再单依靠T细胞质，并建立了很多基因基地。因而从这一点讲，自然资源是农业生产发展的核心。当然自然环境条件对发展农业生产也是十分重要的。

当今世界由于温室效应及动物生长环境条件变化，对农业生产有不可忽视的影响，但这并不是唯一的因子。对环境的威胁，尤其是农业，主要是化肥和农药的使用。过去的十几年几十年，随着高产作物的栽培，化肥，农药用量增加，灌溉面积增大，有力地促进了农业生产的发展。从60年代到80年代的近二十年里，以肥料为例，亚洲就由不足500万吨的年施用量猛增到4千多万吨，增加9倍多。欧洲也由1800万吨增加到3400万吨。苏联由600万吨，增加到2600万吨，同时整个美洲和非洲都有大幅度增加。但这也有不幸的一面，由于农药化肥残留在地下水中，人们饮用后，因这种水含有浓缩的硝酸盐物质，极易诱发导致癌及其它综合病症。尽管对这个问题目前尚没有充足的科学证据，农药化肥使用量的迅速增加将毫无疑问地对人的身体健康产生严重不良影响。

正如前面所说，对农业的挑战不仅仅是从现在开始，直到全世界增长到100亿人口后仍有饭吃，而是要使环境条件的破坏程度比十分明显的今天更加减少。这两个相互矛盾而又统一的目标被称为“可持续性农业”（Sustainable Agriculture）。这一目标很明显需要人们长期持续性支持国内农业科研机构的建立发展，支持总部在华盛顿、世界银行的13个国际农业研究咨询组织。

国际农业研究组织是世界上发展中国家研究农业新技术的主要源地。如该系统的菲律宾水稻中心和墨西哥小麦中心，在60年代的“绿色革命”中，选育了大批的水稻、小麦高产品种，有力地促进了世界农业生产的发展。近几十年，世界食品生产的发展，主要是“绿色革命”的结果。从60年代到80年代世界资源研究所建立的20多年中，世界食品半产以每年2.4%的比率增长。粮食甚至增长更快，达2.9%。

这些物质的增长与世界人口的增长速度相比，尽管有所减慢，已低于2%。但它仍能与人口的增长保持平衡而令我们乐观。因此可持续性农业的目标，无论是发展国家，还是发展中国家，都要从国际农业研究咨询组织及其它科研机构获得大量而充足的农业新技术。那么需要什么样的技术呢？尽管我们可以说越多越好，但以下三个方面尤为重要：一是减少肥料，农药对环境条件的污染破坏。二是减少农田灌溉水的用量。三是继续提高单位面积产量。

说起肥料，首先是氮素。如果作物都能像豆类作物一样本身能进行生物工程固氮，肥料的用量就会大大减少。目前较有希望的是玉米。要固氮，首先需要一种能直接地控制有机遗传物质的生物技术资源。生物技术在畜牧生产上已经充分显示出了它的价值，玉米固氮也绝不是做不到的。实际上，哈佛大学医学院的教授Frederick Ausubel最近指出这项工作仅是一项合成工程，50年内可望全面完成。

再一点就是水，无论是新老技术都应该服务于节省灌溉用水任务。“水的丰收”技术早在基督以前中东就应用过。它号召人们利用土壤多积蓄自然降雨，使其径流从大面积的高原地区流入固定位置，以形成较多的量而用于灌溉农田。但是应用重力水灌溉的方法形成了许多的盆地和沟。若把它用高技术“激光平衡”加以改进，就可以广泛应用；导向机让激光使生长作物的田块平整，水能迅速而均匀的对作物进行灌溉。

对作物灌溉的另一种方法就是细流灌溉或叫滴溉，这比自然引力供水要求有更高更全面的技术。70年代细流灌溉在以色列、美国及其它一些国家已得到大面积应用，目前正在世界范围内推广。这种方法可以把水直接送到个体植物，输送工具为细管，一般是塑料的，既可以埋在土壤里，也可以放在土壤表面。只要把出水的喷头放在适当的位置就行了，用这种以及其它与之相同的方法，不但可以有效地节约用水，而且还能有效地防止土壤盐渍化。尽管它们把盐水留在土壤里，但仍比把含盐的水重新流入水源好得多。这样做，尽管一些周期性的废水进入农民的灌溉水源，农民不时对其再利用，就可以使水中盐分对农作物的危害压低到最小限度，从这一点来说，细流灌溉（滴灌）是大有益处的。因为盐分对作物的严重危害，来自灌水后大量水分被蒸发，大量盐分却留在土壤里。植物根际的盐分高度浓缩，使其渗透压降低，这样作物就很难从周围土壤中吸收水分，甚至造成反渗。应用滴灌系统灌溉，尽管源源不断向作物输送水分，由于每次水量小，使盐分不能积累到使作物渗透压低到导致吸水困难的程度。

另外一组农业革新并不需要什么新技术，只是对作物采取综合措施。运用复种观点，对作物实行间作套种（同一块地，可以和树及一年生的其它作物），把豆类作物和谷禾类作物种在一起，也可以在同一田块生长两种或更多一些作物。作物复种是一个老的传统，如在中美洲，从哥伦比亚前期就把玉米、大豆和南瓜种在一起。玉米为豆类提供了攀缘棚架，豆类作物固“N”而肥沃了土壤，南瓜覆盖了地面，使土壤冲刷减少，土壤坚实，也抑制了杂草生长。

在复合种植中，也可以种植树类。在欧洲，北美、苏联和加拿大大平原以及美国，防风林的树使作物免受其它机械损伤，保护了作物的生长以及由刮风引起的干燥。另外一些地方，绿荫树和耐阴作物生长在一起，如咖啡，一年生作物像玉米或豆类、牧草等。绿荫树可提供粗饲料和燃料，控制土壤的被侵蚀。在西部非洲一种学名叫Acacia alba（拉丁文）的树其枯枝落叶可以使土壤肥沃，各种禾谷类及蔬菜作物可以在那里生长良好。

植物复合种植除具有生态优势外，还能使作物产量明显提高，在美国中西郞，农民正把玉米和其它低杆作物试种在一起。内希拉斯加州西部有这样一个试验：每隔十五行甜菜间种两行玉米作为保护带。由于保护带的作用，使甜菜产量增加11%，而由于光照充足、玉米叶片又能快速利用CO₂气体，使玉米产量增加了15%。

此外作物复合种植还有另外一个非常重要的优点。在大田，如果作物进行正常的轮作，害虫包括杂草、昆虫及一些病源，就不能使它们自己适应种植环境条件的变化，因而病虫害繁殖速度缓慢。如若单一田块种植两种作物，一种昆虫可能由于另一种的存在而减少，这样有益的相互制约形式被称为害虫的综合防治。

害虫综合防治包括多项技术的综合应用：化学防治，机械深翻及其它众多的生物措施，其目的是把化学药物对环境的污染降低到最低程度的同时去防治害虫。如中耕次数的增加和一些病虫防治机械的应用等。在美国南部得克萨斯州棉区，有一个很好的例子，害虫综合防治有以下几个方面的应用：选用早熟棉花品种，用其它虫类捕食棉花害虫，如棉花的像鼻虫和棉铃虫，收获后将植株及残体烧掉，这样又消灭了幼虫。这一整套技术在得州效果相当好。但需要指出的是在美国密西西比三角洲却没有取得同样效果。因此综合防治也要根据不同地区而采取慎重态度。

从以上可以看出：一些农业新技术（包括老的）正在被广泛地推广应用。为了补偿土地、水和环境资源的奇缺，在今后的年代里，我们需要给予农业以强有力的支持。如果农业研究机构能得到全面加强的话，农业将会很快出现新的形势。一些研究农业的专家学者们认为，摆在我们面前的艰巨任务是制定出新的农业政策和法规，以激发农民在农业生产中采用新的科技经营管理技术。然而完成这项艰巨的任务也绝非容易。目前的问题是我们尚缺乏一种方法或机构去充分了解这些资源的奇缺情况。举例子说利用自由市场就是一个交流社会资源短缺的途径。由于农产品的日益短缺，市场价格就会升高。在整个市场体系中首先是资源的不足或昂贵，由于资源不足而势必引起从事农产品经商者的注意。

但是市场作用也并非十分明显，除非建立固定的资源产权。而这样做对土地比较容易，对水和遗传资源就不同了。这是因为土地是固定的，土地市场可以操纵众多的土地。如若这些土地被出售，其拥有者若努力经营可以高价交易而赚大钱，经营不善者则以低价而收入甚微。这样市场可以表明各种土地的状况，并刺激农民在生产中保护土地，采取先进技术。

而水和生物资源建立起一个市场就绝非容易。水是一种可变资源，它可以流动成千上万英里。流经各地而被不同的单位和个人反复使用，谁也不能对它享有绝对所有权，因此用水市场的发展还十分落后，世界上绝大多数灌溉水，不论是发展国家还是发展中国家，它只是公共管理体系下的分散使用。即便一些用水者交了一些水费，也远远不能补偿水本身所具有的价值，况且农民大力开展节水的积极性并不高，只是在一些地区这种情况有所改变。在美国西部，正在建立起水市场。包括农民和当局双方都对水有投标权力。建立起水市场的地方，水的价格呈上涨趋势。这一系统的建立对不足的水资源提供了非常准确的信息。

问题的另一面，水费已有很久的社会和政治传统，它的变化会遇到巨大阻力。如果人们为节水而制定的一些法规从而引起社会的动乱那将是得不偿失的。因此对政策的制定者来说，一定要以不引起大的争端冲突为标准，决不能因水的问题而引起社会的动荡不安。如果建立水市场不能为人们所接受的话，对生物资源就更加渺茫了。生物资源归属于谁？又怎么样买卖？如果两者有可能，也只能起到一种市场信息传递作用（Signal-Carring fanction）。当今世界上成千上万的人对世界最基本的生物资源热带雨林投以高价。他们结盟向雨林的占有者投资，以保护这些资源。人们已经看到，一些被许诺保护这一热带雨林资源的资金，却被用去偿还发展中国家的债务。

关于水和生物资源人们建议立足于形成一个市场机构，但在一些地方的探讨又似乎不可能，因为市场能力也是有限的。建立环境资源所有权是有困难的。但某些方面已有开端，就是一些政府当局已经对威胁环境的某些地方加以限制。在农业上最清楚的例子是农药的生产使用有了一些法规。它的建立无论是对制造者还是使用者都增加了对整个社会的责任感，使他们的行动对环境的污染有所限制。

如果市场机构从经济的角度上讲不能建立，那么有这样一些法规确实是一种社会政策的必要工具。法规的建立仍然要社会付出一定代价，这首先需要一些人牺牲自己的经济利益，这一点是肯定的。

总之，为了达到保护整个世界明显不足的水、土地和生物资源，我们的观点是，迅速建立一些相应的公共社会机构及法规是对世界农业发展最严峻的政策挑战。

[Scientific American，1989年9月]