科学网—杂说“文理工医农”（5）农
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2024-7-29 07:33
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杂说“文理工医农”（5）农
本文所说的农学是指国务院学位委员会和教育部引发的《研究生学科专业目录》中规定的10个一级学科即作物学、园艺学、农业资源与环境、植物保护、畜牧学、兽医学、林学、水产、草学、水土保持与荒漠化防治学。由此涉及到的“农业”也是指广义的农业即与上述学科相关的那些产业。粗略地说，也就是人们通常所说的农林牧渔等业。
自古以来，农业就与人们的生存和生活密切相关，人们的衣食住行都依仗农业生产。
早期的人类大概是以采集可食用植物和猎取动物为生的。可以想象，那是有一顿没一顿，饥一顿饱一顿的生活。后来有了种植业和养殖业，食物就有了比较可靠的来源。到了有确切文字记录的春秋战国时期，我国的农业技术已经相当成熟了。在没有战争的日子里，人们也有了比较安定的生活。
孟子所说的下面这段话，大概可以算是古人想要生活的理想情况了：“五亩之宅，树之以桑，五十者可以衣帛矣。鸡豚狗彘之畜，无失其时，七十者可以食肉矣。百亩之田，勿夺其时，数口之家可以无饥矣。”
应当说，现在看来，孟子这段话并不是高的要求，它只是要求一般人不饿着，老年人不冻着，高龄老人有肉吃罢了。
如果风调雨顺，没有战争等人间的灾难，古代人口不多，似乎实现孟子所说的目标是并不算难。但是实际上还是很难做到，因为水旱灾害、人间疾病、战火四起，都会使得古人民不聊生、家破人亡。
实际上，我国古人以粟米为主食，后来的小麦、稻米，产量都不算高。一旦气候变化，有了大的自然灾害，就难以养活众多的人口。于是就盗贼横行，如果官府横征暴敛，就会逼民造反，或者军阀混战，或者外族入侵，人口数量就会迅速减少。
在公元前一世纪的西汉时代，人口已经达到六千万，在往后的一千多年里，人口在不到一千万到几千万之间多次减减增增，到了十四世纪末的明代，人口增加到了六千万。到了十八世纪初，才突破了一亿大关。虽然古代人口多统计数字很不精确，但是大致的趋势还是差不多的。
一般认为，明代后期开始的人口增加，就与甘薯、玉米等高产农作物的引进有关。于是从清康熙年间开始，人口数量增加，直至清代后期鸦片战争前（十九世纪三十年代），达到近四亿人口。
应当说，几千年来，我国老百姓的生活条件一直并不好，能够苟且地活下去，就是上上大吉了。我们的主要食物来源就是粮食。粮食中的淀粉是生存所需能量的主要来源，而粮食中的蛋白质和脂肪则是身体结构材料的主要来源。而草类（蔬菜）则辅助性地供应着一些淀粉、蛋白质和脂肪，还是维生素、纤维素、钾离子等无机物的重要来源。一般人只有很少一点动物性食物的摄入。
其实，过去的其他国家老百姓生活也不是很好，能够有粮食吃就不错了。
要使得农作物产量提高，有一个重要的问题就是肥料。土地肥沃，农作物产量就高，能够使土地肥沃的东西就是肥料。我们的祖先早就知道施肥，他们知道人和动物的粪便是肥料，植物腐烂了也可以做肥料。
农作物生长为什么需要肥料？农作物生长靠的是植物的光合作用，植物把二氧化碳和水合成“碳水化合物”，这是一个需要能量的反应，能量由阳光提供。在植物生长的过程中，需要氮元素以组成蛋白质，需要磷元素以组成磷脂构成细胞、DNA等，需要钾元素以完成植物细胞内外的液体平衡。这些氮磷钾一般都需要在土壤中来。植物生长吸收了土壤中的氮磷钾，土壤中就少了，人们把腐烂的植物回置到土壤中，土壤中的氮磷钾就能够恢复一些。
但是，并不是土地生长出来的所有植物都能够回到土壤中去的。动物和人吃了农作物，长在身体上的是蛋白质，并不能完全回到土壤中，很大一部分蛋白质在新陈代谢过程中变成了氨气进入了空气中，分解为氮气。虽然自然界会经由雷雨把空气中的氮元素经硝酸盐回到土壤中，附生在一些植物上的细菌如根瘤菌也能够有固氮作用。在人类极稀少，农作物不多时，如果都能够很好地这样施肥，氮磷钾等元素是可以取得平衡的。
但是，当人类从土壤中取得的农作物数量很多时，土壤中的氮磷钾等元素就难以得到平衡了。农作物产量就难以大幅度增加，这是约束人类人口增加到重要因素。
20 世纪初，人类学会了把氮气和氢气在催化剂的作用下合成氨的方法。合成氨是人工固氮的里程碑，是化学合成肥料的“开山祖”。从此，以氮肥为代表的化学肥料（简称化肥）登上了历史舞台。有了化肥，人们的粮食和其他农作物产量就可以有突飞猛进的增加。1961年世界小麦、大米和玉米的产量之和约7.4亿吨，到2018年增长到26.6亿吨，是1961年的3.6倍。
百年来，世界人口增加空前加快。1930年，全世界人口约20亿，1960年为30亿，到1999年就增长到60亿，现在差不多有80亿。这与化肥施用引起的世界粮食产量大增有直接的关系。
近几十年来，生活在中国的老百姓无不感到在“吃”的问题上的巨大进步。这些进步都与农业科技有关。
70 年代我曾经在辽宁省工作，那时候那里城市肉类供应量一般情况下是每人每月半斤或一斤肉，半斤或一斤鱼，半斤或一斤鸡蛋，过年时多一些。计算得多些，一年的肉类（包括鱼）供应量最多最多也就三十斤（15公斤），鸡蛋8公斤。因为那里是国家重要的工业城市，基本的供应可以还是得到保证的。
到了2019年，根据国家统计局的数据，全国平均肉类（包括哺乳动物肉、禽肉和鱼类）消费量为每人每年51.3公斤。消费最多的十个省市是：广东93.2；海南81.3；上海69.3；广西86；浙江66.1；福建66.1；重庆62.9；四川62.0；湖南58.8；江苏57.3（单位均为公斤）。辽宁省为46.7公斤。
另外，2022年全国蛋类消费平均每人每年13.3公斤。消费最多的10个省市是：山东21.8；河北20.8；天津20.1；河南20.0；辽宁17.9；山西16.9；黑龙江16.5；北京16.2；江苏14.4；吉林14.4（单位公斤）。
这么多肉类和蛋类的消费，一个重要的原因是有了大的现代化养殖场。饲养的畜类和禽类的品种得到了不断更新，料肉比（增加一公斤肉需要的饲料量）大大减少。也就是说，这是养殖业科技进步的结果。
我们的蔬菜水果产量和质量都大大提高了。过去，黄河流域及东北、西北地区每年的大半年时间是没有新鲜蔬菜的，一到九十月份，家家户户忙于冬储大白菜、萝卜、土豆等，东北地区还要ji上一大缸酸菜。往往要到来年五月份才开始有新的蔬菜上市。
现在，我国各地每天都有新鲜蔬菜供应，很多蔬菜似乎都没有应季一说了。这一方面与塑料大棚温室的普及有关，另一方面也与蔬菜水果的保鲜、冷藏以及冷链运输密切相关。无论是塑料温室还是保鲜、冷藏、冷链运输，其中都有大量的科技含量。
如今人们健康水平的提高，平均寿命的大大增加，与食品营养和卫生条件的改善分不开的。肉类蛋类消费量的大幅度增加，使得我们的优质蛋白质摄入量大大增加；新鲜蔬菜水果的消费，增加了各种维生素的摄入，所有这些，都使得人们对于疾病的抵抗力大大增强。
虽然我们吃得比过去任何时候都好上不知多少倍，但是很多人对于使我们得以吃上这么多而好的食品的方法，或者说对于这些农业科技嗤之以鼻。
我们有这么丰富的粮食（有这么多肉蛋奶，也是基于大量饲料粮之上的），但是许多人却希望不要化肥，不要农药（包括除草剂、杀虫剂、植物生长调节剂等）。我小时候是没有化肥、农药的，可是国家产不出那么多粮食、肉类和其他食品。那种希望往肚子里填进去任何可以吃的东西的欲望，大概没有亲身经历的人是很难体会的。如果真的没有了化肥、农药，这世界上不知会产生多少人间悲剧。
我们的蔬菜水果需要冷藏，需要冷链运输，在冷藏和冷链运输之前，食品是需要预冷却的，最便宜和快速的方法就是“过水”。可是，很多人在看到蔬菜水果过水冷却的视频，总是大骂该死的农民、该死的商家。有科学工作者给他们解释，他们更是使劲恶毒地咒骂那些向他们解释的专家。而没有这些食品科技，我们实在没有办法得到这些好吃而有营养的食品。
我和我老伴在吃饭的时候，常常回忆起我们经历过的岁月，我们感谢农学家、农业科技工作者和农民，如今给我们提供了这么多琳琅满目的优质食品，使得我们的身体还健康，还能够有这样好的胃口。
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