本文来自微信公众号：食通社Foodthink （ID：foodthinkchina），作者：周晚晴，编辑：泽恩，原文标题：《土壤、水循环、生物多样性：来自再生农业的灵魂三问》，题图来自：视觉中国
“吃牛肉不环保”、“规模化养殖造成污染和土壤退化”……在以消费工业肉为主的欧美国家，这些论述几乎已经成了社会共识。
但养殖一定等同于工业化养殖吗？这些年的研究让我发现，还存在一种更环境友好的养殖方式，不但不会增加碳排放、破坏环境，反而可以通过增加光合作用，吸收大气中的二氧化碳，转化成有机碳，让土壤变得更肥沃。在抵消碳排放的同时，它还能清洁水源，让大自然的生态系统得以再生——这种方法就是再生型放牧（regenerative grazing）。
不可持续的放牧vs再生型放牧。制图©️周晚晴
再生的理念和原则除了用在畜牧业，还可以用在种植业和水产养殖业，总称就叫再生农业（regenerative agriculture）。
再生农业，新在哪里？
再生农业是1980年代美国有机农业研究所罗代尔研究所（Rodale Institute）提出来的。
这个词虽然新，但它的内涵很古老，在原理和技术上，也与生态农业、有机农业有很多共同点。
很多生态、有机农友，如果有意识地通过覆盖免耕、多样化种植等方法增加土壤有机质，也在农场上看到了效果，则实际上已经在做再生农业了。那为什么要造个新词呢？
这是因为这些概念的侧重不同，再生农业切中了我们当下时代的需求。在提高农产品质量和安全性的同时，再生农业更侧重生态恢复的成果：
土壤的有机碳是不是增加了？水循环是不是改善了？生物多样性是不是提高了？抵御极端天气和病虫害的能力是不是更强了？对自然环境和生态系统的影响是不是从原来的破坏、或试图减少破坏，转变为一天比一天好的了？
再生农业受到关注，还在于它对气候变化的减缓作用。据2015年联合国气候大会“千分之四”（4 per 1000）倡议的估算，如果通过再生农业，每年把全世界土壤表层的有机碳增加0.4% 的话，就能吸收掉大量碳排放，甚至可以停止大气中二氧化碳的增加。
当然，这一美好愿景的前提是在农业、畜牧业等各种形式的土地使用中全面遵循“再生”的原则，并且其他来源的温室气体排放不会继续增加。
再生的是什么？
在化学农业和集约化养殖业飞速发展的这几十年里，大量使用化肥农药、机器翻地、单一化种植，或者动物在同一块草场上持续啃食，都造成了土壤中有机质和微生物的减少。
换句话说，土壤肥力以及土壤自己生成肥力的能力失去了，然后就陷入了一系列恶性循环。
再生农业的目标就是打破恶性循环，重新启动良性循环，从土壤健康、碳循环到水循环和生物多样性，一步步实现健康生态系统的再生。
比如津巴布韦干旱地区的Dimbangombe牧场，从持续啃食型放牧转变为再生型放牧后，草场生态得到了很大改善。
再比如美国马里兰州从常规农业转型而来的Forested森林农场。过去几十年，这里种过烟草、玉米、牧草，都是单一种植，耗尽了地力。
现在，农场参考本地自然生态系统，种了上千种不同的作物，还用移动式围栏养了些鸭子做轮牧，如今已经运营到第十年，越来越像森林生态系统了。
Forested森林农场2012年（上）与2015年（下）的对比图。
为什么会有这样的成效？因为大自然的自我修复能力是很强的，只要我们不去破坏它，而是给它创造适宜的条件，健康的土壤和生态系统就可以再生。
起点：土壤生命的再生
再生农业的第一步，也是最核心的一步，就是通过光合作用的最大化让健康的土壤再生，即把大气中的二氧化碳通过植物光合作用变回有机碳，输送回土壤里，打通碳循环，给地球一个去除温室气体的出口。
土壤再生的原理，科学家们其实也是最近二三十年才真正摸到门。
在那之前，主流观念对土壤的理解非常简单：土壤让植物的根得以固定，也提供了一些营养元素。如果缺乏氮、磷、钾，我们施肥加进去就可以了。
但是自然界的生态系统并没有人给它施肥，怎么就长得那么好、还能养活那么多野生动物呢？
其中一个重要原因就是，土壤是活的，而且充满了生命。一勺健康的土壤里，微生物数量比全世界70亿人口还要多。
这些微生物和植物之间建立了高效的合作关系。右图的白色网状结构是真菌的菌丝，它们和植物的根连在一起，形成了菌根（Mycorrhiza）。
是不是特别像从夜空俯瞰大城市里灯火辉煌、四通八达的道路网？实际上，它们也的确像高速公路一样，给植物输送养分和水分。
土壤里的微生物还可以把矿物质转化成植物可利用的形式输送给它。作为回报，植物就把光合作用合成的碳水化合物分给这些微生物吃。
正是这种互助关系，驱动着二氧化碳持续被转化成有机碳，被微生物吃了以后变成身体的一部分，最终留在土壤里面，实现土壤固碳，让土壤的肥力和生命力越来越强。
水循环和多样性的连环再生
土壤活了，就能连带着改善水循环。这要归功于土壤中丛枝菌根真菌分泌的一种糖蛋白——球囊霉素。
菌丝和孢子表面染上绿色荧光的部分，就是球囊霉素所在位置。
球囊霉素性质稳定、有粘性还防水，如果说菌丝是高速公路的话，那球囊霉素就像沥青一样，让菌丝更坚固。
球囊霉素的寿命长达几十年。从老化的菌丝上剥落下来后，它可以把土壤里各种细小的矿物质微粒、有机质微粒粘合成一粒一粒的圆形结构，即我们常说的土壤团粒结构（soil aggregates）。
被球囊霉素包裹的团粒表面防水，团粒间的空隙透水透气，让土壤变得像海绵一样，雨一落下来就吸进去，保存起来，让植物慢慢利用。
这种土壤对水的利用效率更高，对极端天气、尤其是干旱的抵抗力更强。
今夏陕西地区遭遇干旱，活力农耕农友大黑的麦田不但没有减产，反而迎来丰收，这要归功于土壤质量和结构的改善。
如果植物和微生物一直处于互利共生的状态，土壤里面储存的水分就不会白白蒸发，而是从根部向上输送，经过植物的利用，再从叶片蒸腾出去，有助于维持空气湿度，更容易形成云和降雨。这样，一个良性的水循环也建立起来了。
在土壤和水循环再生的基础上，生物多样性也会增加，昆虫、鸟类等小动物会自然而然聚集过来，它们之间吃来吃去就可以相互制衡，不容易出现大规模病虫害。
在土壤真菌的帮助之下，植物吸收营养的能力也会增强。这样种出来的食物营养更丰富，吃起来更好吃，味道也更有层次。
如何实现再生？
虽然再生农业的形式非常多样，但它们的核心都是土壤再生，所以有以下几条共通的基本原则。
保持全年活根，即尽可能让地里一直有植物进行光合作用，和微生物之间建立长期喂养关系，这是一切的起点。在种植季之间种些绿肥或覆盖作物，或在田埂上、果树下留草，都属于这类。
避免翻耕和保持全年土壤覆盖，是在土壤生态系统建立起来之后，去保护它、维持它。
小规模的菜园可以用稻草、杂草来做覆盖免耕。如果是种粮食、规模比较大的话，也有相应的机械可以做覆盖免耕，比如美国罗代尔研究所发明的滚筒压割机（roller crimper）。
归零农场恢复地力的秘诀也是杂草还田，能使土壤保持相对恒定的温湿度。
滚筒压割机前面的滚筒把覆盖作物或者绿肥压倒、切碎还田，后面连着播种机直接播种，可以一次性完成所有步骤，减少对土壤的碾压，防止板结。
增加农场作物的多样性，及牲畜和作物共享土地，是要加快再生的速度，因为适应、减缓气候变化，时间很紧迫。堆肥、多样化种植、禽畜轮牧、种养轮替或是稻鸭鱼共作等都是很好的选择。
南美洲巴拉圭小农Victorino位于雨林区的森林农场，开荒时保留了一部分原生植物，并在林下种了玉米、木薯、菜豆、甘蔗等多种作物，还养着几头猪和一群鸡。
天福园生物多样性农场的种养结合。
据科学家估算，如果全世界所有农田牧场都开始做再生农业，20~50年间就可以把土壤中流失的有机碳补回去。
虽然推动农业转型很艰难，但我们已经在不少农友的农场上看到再生的效果了。
社会关系的再生
说了这么多对环境和生态系统的好处，我觉得再生农业最终的目标是让一个互利互助的社会关系可以维持下去。
在主流食物体系里，消费者不知道自己的食物从哪里来，他们和生产者的距离非常远。
在消费者和生产者互相不信任的大环境里，且不说这种虚假宣传的助农广告，就算真有困难，我们又怎么才能帮到点子上，而不是盲目地用越磨越薄的同情心，去支撑一个不可持续的食物体系呢？
无论是做再生农业，还是我们更熟悉的生态农业、有机农业，都需要在生产者和消费者之间建立更直接的连接，就像植物和真菌之间的互助关系是一样的。
生产者要让消费者知道这些蔬菜粮食究竟是怎么种的，是不是真正符合我的需求，是不是真正对环境有改善。
应食通社邀请，本文作者晚晴于2018年主讲了“认识食物”课程，参加学习的伙伴大都通过北京有机农夫市集和农友建立了直接联系。
还是借用植物的比喻，植物要给真菌碳水化合物才能换取它所需的营养、水源和更好的土壤结构。
那对改善了土壤和水循环、增加了生物多样性的生产者来说，要能年复一年地持续下去，他们又应该得到多少回报呢？
本文来自微信公众号：食通社Foodthink （ID：foodthinkchina），作者：周晚晴，编辑：泽恩