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有机食品利弊及安全性分析

2010-07-17王旭东

食品科学技术学报 2010年5期
关键词:杀虫剂有机常规

陈 洪, 王旭东

(上海爱普香料有限公司, 上海 201809)

“有机食品”当下已经成为中国的一种时髦,似乎也成为世界农业的发展趋势. 从20世纪90年代早期,有机食品生产就以每年20%的速度增长,这个数字远高于其他食品的增长率(包括发达国家和发展中国家). 到2008年4月,有机食品占世界食品销售的1%~2%,而世界的有机食品销售从2002年的230亿美元[1]增长到2008年的520亿美元[2]. 为了鼓励有机食品的生产,国际上成立了“奥林匹亚有机组织”(organics olympiad),并于2007年把金质、银质、铜质奖章分别授予对有机食品生产做出突出贡献的国家,中国是金质奖章的得主之一[3],为了巨大的经济利益,中国也正开始大规模发展有机农业和有机饲养业. 对此,我们必须保持清醒的头脑,不能因为暂时的经济利益威胁我们的粮食安全. 在中国大面积推广“有机食品”种植是否合适,我们持怀疑态度.

在质疑“有机食品”以前,先明确几个概念. 传统农业:20世纪以前“古老”的农业生产方式,这种生产方式在没有被污染的土壤中,使用天然肥料(秸秆,人、家畜粪便),生物法防治病虫害,使用传统的方法加工、保存食物. 常规农业:20世纪以后使用化肥、杀虫剂、除草剂等化学合成品的农业. 有机农业:当前的限制使用化学品的农业,但不完全是对传统农业的回归.

由于食品安全事故的频发,人们现在对天然、绿色、安全食品的需求更加强烈,他们盼望食用一种非化学的、新鲜的和最少加工的食品. 20世纪60年代以后,西方的消费者不得不直接从种植者手中购买,“认识你的农场主,知道你买的食品”就是他们的座右铭. 而今天,当有机食品需求增长的时候,超市的大批量的销售迅速取代了消费者与农场主的直接联系. 由于需求的刺激,对有机农业的规模已经没有了限制,很多大的合作农场已经有了自己的有机产品部. 然而在超市,消费者已经无法亲自观察食品的生产过程. 因此,人们必须得到政府制定法规以及第三方监督所提供的保障. (如美国法规NOP、欧盟法规(EC)No 889/2008、中国法规GB/T19630).

1 有机食品分类

“有机食品”分为植物性食品和动物性食品.

植物性有机食品涉及这样一些生产领域:农业、农产品、农产品加工和加工配料等. 因此,有机植物性食品所讨论的是一个十分广泛的有关食品和食品加工的科学、技术、生产、运输、保存、鉴定的复杂问题. 此外,很多国家的有机生产不允许使用转基因技术和无土栽培技术.

动物性有机食品是指家禽、家畜在饲养过程中,不使用抗生素、生长激素,在低密度和健康饲养条件下得到的动物产品. 动物性有机产品的生产也不允许使用转基因技术.

质疑一,有机农业能否养活现在的人口?

对已经公布的数据进行研究,我们可以得出以下几个结论:

1)有机食品的产量和品种存在着很大的相关性;很多常规农业和有机农业产量比较的研究指出,有机产品产量高低不等,取决于种植的品种[4]. 丹麦环境保护署的一个研究报告指出,有机马铃薯、蜂蜜和草籽的产量仅仅是常规农业产量的一半[5]. 而对于番茄、胡萝卜、生菜,有机种植的产量高于常规种植[6]. 所以,笼统地比较有机农业与常规农业的产量是不科学的.

2)有机果蔬种植面积远大于粮食作物. 有机果蔬种植面积较小,由于其较高的附加值、不便于机械化操作,成为当前主要的有机产品;而粮食种植,尤其是人类的主要粮食作物——稻米、小麦、玉米,一般采用常规种植,少量有机种植.

3)结论的矛盾性. 有人认为,有机农业对环境是不健康的,并且其产量不可能养活全世界的人[7]. 一个研究指出,使用常规农业的50%的化肥和3%的杀虫剂,有机农业的产量减少20%[8]. “绿色革命之父”,诺贝尔和平奖得主诺尔曼·波尔劳格认为,有机农业产量较低,为了维持现在的粮食产量必须增加耕地,在大规模的扩张耕地和毁坏现在的生态系统之后,有机农业最多可以养活40亿人口[9].

然而,持相反观点的麦克·伯兰——《杂食动物》的作者——对有机农业充满信心,他指出,如果把常规农业提高到现代有机农业的水平可以增加50%的世界食品供给[10]. 还有一些研究者指出,有机管理的土壤具有较高的品质和较高的水含量[11],这可以帮助有机农业在干旱年提高产量.

为什么对于有机农业的认识会产生如此巨大的差异?我们认为,首先是数据采集、统计方法的差异;数据采集的误差和处理方法的差别;数据的加权平均(影响因素和权重的选择)等都可能影响结果. 其次,“只见树木,不见森林”——把某个品种有限的、局部的数据推广到允许范围之外,从而得出不科学的结论.

质疑二,有机食品的营养和口味是否比常规食品更好?

首先,对于有机食品的营养研究,事实上,也存在两种相反的观点. 第一种观点认为,有机食品的营养与常规农业有显著差别,例如,2009年4月,从欧盟的“低输入食品质量”(quality low input food, QLIF)一个5年的综合研究结果显示,“从有机农业和常规农业系统来源的谷物和家畜的质量有显著的差别[12]. ”有机农业生产方法将导致食品的如下变化:(a)谷物中有较高水平的重要营养物质(例如,维生素/抗氧化剂和多不饱和脂肪酸,如Ω-3酸);(b)在谷物和奶制品中,较低水平的有害物质,像重金属、真菌毒素、杀虫剂残留、甘油酯类.

然而,相反的观点比上述的更多. 例如,Leifert, Carlo & Lars Elsgaard表示,没有证据显示,有机农业和常规农业食品营养有什么重要差别[13]. 更早的研究也显示了相同的结论,有机食品并没有提供更大的营养价值,也没有提供更高的安全性和新的口味[14]. 英国食品标准局的报告给出这样的说法,“消费者可以选择购买有机水果、蔬菜和肉类,因为它们被认为比其他食品更有营养”,然而,现在科学证据并不支持这种观点[15]. 英国食品安全局(FSA)根据50年收集的数据,在2009年给出一个综合报告,称“没有任何有力的证据说明,有机食品在营养含量方面对人的健康更有益[16]. ”

关于口味,在人类所有食品中,水果口味差别最大,水果口味的差别受很多因素(地区、品种、土壤、光照、肥料等)的影响,与是否有机种植没有太大的关系. 2001年的研究指出[17],有机谷物和常规谷物的口味几乎没有什么差别,而有机苹果在口味盲评检测中显得更甜.

质疑三,有机产品鉴定技术是否可靠?

目前有机产品的种植和销售由政府部门或第三方根据相关的法规对种植者、销售商进行资格审查,合格者颁发证书. 然而,这一切都建立在生产者诚信的基础上,对于产品有机性的鉴定技术目前还不能满足市场需求,目前有如下两种.

1)化学法

有机农业不允许使用合成杀虫剂,然而,作为控制病虫害的最后手段,大多数化学农药、杀虫剂可以限制使用,而从植物中提取的天然杀虫剂(如除虫菊酯)是允许使用的. 几十年农药的使用,使病虫害都具有很大的抗药性,现在不使用农药几乎就无法控制病虫害,因此,农药是所有农产品(包括有机农产品)都可能夹带的化合物,对它们进行检测可以帮助我们确定产品的有机性.

1990年美国的USDA成立一个分支——“杀虫剂数据计划”(pesticide data program),以控制农产品中杀虫剂残留. 经过10多年的努力,从消费点到生产区域,60种不同类型的食品和超过400种不同样品的杀虫剂残留被检测,结果(2005年)显示:“这些数据指出,29.5%的被测样品不含有杀虫剂(包括母化合物及其代谢产物),30%含有1种杀虫剂,40%强含有多于一种杀虫剂. ”[18]. 2002年一份公布的研究报告显示,有机产品的杀虫剂残留只有常规农业产品的1/3[19]. 几个综合研究的结果发现,25%的有机食品携带合成杀虫剂残留,而高达77%的常规食品中携带合成杀虫剂残留[20].

以农药残留多寡区分“有机食品”或“常规食品”是目前的一种鉴定方法. 其基本作法是,建立各种常规食品农药残留数据库;检测样品中的农药残留,然后与数据库中相应品种的数值进行比对. 特别应该指出的是,农药残留的检测取决于分析仪器的精度和鉴定方法的建立. 另外,不同农药的检测极限也不禁相同. 一般标准是,如果样品的农药残留量不大于常规农产品中的5%,则被认为是有机产品(GB19630);这种方法对于用人工处理样品使其残留减少,则没有办法检出.

这种方法对于动物性产品的有机性鉴定还未见报道.

2)放射性同位素技术,包括14C、13C和15N

使用放射性同位素技术判断产品的天然性(authenticity)的技术已经广泛使用在食品、饮料的来源鉴定、香物质天然度和来源鉴定等方面[21]. 现在,这一技术也被推广到有机产品的鉴定上. 事实上,由于有机产品比常规产品在价格上的巨大优势,假冒产品已经在市场上出现. 有的以常规产品冒充有机产品,有的往有机产品中添加不同比例的常规产品. 因此,在技术上必须有一种鉴定方法,以便保护消费者权益或在产生纠纷时使用. 和鉴定“天然性”不同的是,鉴定产品的“有机性”通常采用δ15N 而不是δ14C和δ2H. 研究指出[22],有机种植和常规种植的番茄和生菜的δ15N有很大的差别(见表1).

表1 有机种植和常规种植的番茄和生菜的δ15N数值Tab.1 δ15N value of tomato and lettuce in organic and normal plant

然而对于胡萝卜,这两个数值差距不大. 而对于谷物,δ15N数值只有参考价值,不能作为一个准确的判据,还必须附加其他的检测手段.

总之,目前对于产品有机性的鉴定还没有一种普遍的、可靠的技术适用于所有样品. 有机食品的复杂性、有机市场的混乱性都期待着一种简便、可靠的鉴定方法.

质疑四,有机农业生产成本是否经济?

有机农业生产成本的计算是一个非常复杂的问题. 比较确定的是,由于有机农业通过大量耕作来控制杂草,所以需要投入较高的人力成本和较高的燃料成本. 另外,因为不使用化学合成氮而使用农家肥,所以,肥料密度较低,因而为了保障产量必须使用更多的肥料[23]. 对于土壤管理(灌溉、保墒),有机农业也需要更多的投入. 总之,有机种植的成本高于常规种植.

有机产品的高成本必然使有机食品的价格较高. 另外,因为有机食品的生产规模更小,有的产品需要分别加工、分别包装,这也是造成更高价格的原因. 进而,因为这些产品来自比较集中的生产厂家以及地区性的市场,也使运输费用增加. 对于奶制品和鸡蛋,由于单位面积饲养的动物数量不能太多,较低的饲料转化率也影响到价格. 根据USDA的统计,有机产品的价格比相似的常规食品的价格高出10%~40%[24]. 美国人在2004年,平均每年花费1 347美元用于与食品有关的消费上,如果完全购买有机产品则要多花费538.80美元/年[25].

需要强调的是,有机产品是一个属地性概念,因为有机食品生产是一个被严格规范的、与私人园艺不同的产业. 近来,欧盟、美国、加拿大、日本和很多其他国家都需要生产者获得“有机证书”,以便在本国市场上出售“有机食品”(出口则必须遵守到岸国的法律). 大多数证书允许使用某些化学品和杀虫剂,所以消费者应该知道“有机”在本地区的质量标准,而不能认为有机食品一定不存在农药残留和其他有害成分.

质疑五:环境影响.

有机农业对于环境的影响事实上也存在两种观点,通过各种调查研究、检测来比较常规农业和有机农业所得出的一般结论是,有机农业由于下列原因对环境造成较少的伤害[26].

1) 有机农业不消耗和释放合成的杀虫剂到环境中,某些杀虫剂对土壤、水、当地陆生动物和水生野生动物具有潜在的伤害性.

2) 有机农业比常规农业可以更好地保持生态系统,即保护植物、昆虫和动物的种群.

3) 有机农业使用较少的能量、产生较少的废物(例如化学品和包装材料等).

然而,另一种观点认为,与常规农业相比,有机农业需要更多的土地生产相同数量的粮食,如果情况真是这样,有机农业将毁掉大片的雨林并且破坏生态系统[27].

2003年“英国环境、食品和农村事务部”的调查发现,“有机农业可以产生正面的环境效益”,但是当“以单位面积的产量为基础”计算时,某些正面效益在减少或丧失[28].

2 反思和结论

1) 对传统农业的认识,农业从一开始就具有反自然性. 这首先体现在对野生动植物的驯化上,由于人类的驯化、动植物自生自灭的特性被纳入人类需要的轨道上来,人类选择对自己利益有用的突变种(如多下蛋的鸡、不倒伏的小麦等),加以人工驯化,所有经驯化的动植物在野外环境中都无法正常生长,必须经人之手才能传宗接代. 就此而言,驯化就是对自然本性的扭曲.

其次,农业的反自然天性还体现在对生态系统的破坏上,自然的生态环境中决不存在如农业这样单一的生态模式. 农业完全是一个人工造就的生态系统,它彻底打破了自然生态系统中物种多样化的格局,故而对它的维持需要付出惊人的代价. 首先,这些单一作物的需水期集中,因而需要人工灌溉,而过多的灌溉会导致土壤盐碱化;其次,单一的品种还容易导致病虫害泛滥,因为以相同品种为食的昆虫更容易在农田里寻到自己的食物和配偶,因而增加了交配的机会;再次,在野生状态下,各种植物之间“共生”、“制约”恰到好处,在人工环境中,因为“生物多样性”被破坏,这种情况就不存在了;最后,在收获季节,所有的果实颗粒归仓,从而打破了生态系统中元素的正常循环,这就是过渡耕作带来的土壤肥力下降[29].

2) 对常规农业的认识,氮、磷、钾是植物的主要营养,氮的含量非常丰富,但是大气中的氮是一种惰性分子,故不能为大多数生命体直接利用. 寄生于豆科植物根部的一种细菌可以固氮;闪电可使氮分子裂解形成氮氧化物,进入土壤就可以为植物利用. 常规农业时代,人类并没有直接参与氮循环. 因为自然循环使土壤中的氮含量减少而不足以维持次年的一定产量,人们通过施肥、轮作、间种等方式使土壤中氮元素增加. 1909年,德国化学家哈伯(Frits Haber)在实验室发明了氨的人工合成法,在500 ℃和200个大气压下,以铁作催化剂,用氮气和氢气合成氨,后来,经博许(Carl Bosch)工业化. 从此农业得到了源源不断的氮肥,使产量大幅度提高成为可能,而自然的氮循环则被打破. 100多年来,农业就是在合成氮肥、除草剂、杀虫剂等化学品的支持下获得了高产,养活了不断增多的人口.

3) 对有机农业的质疑,有机农业是在常规农业对人类健康造成伤害的事实上,对常规农业的反思和提出的对策. 我们承认有机农业产品更安全、更环保,但正如本文叙述的那样,对很多问题的认识还有分歧,关键是中国的有机农业能否养活如此多的人口,这是谁也无法保证的. 现在有机产品已经可以在中国超市买到,但一般民众是消费不起的,少数富人成为有机产品的主要消费群体. 更严重的是,在暂时经济利益的驱动下,我国的有机农业产品大量出口,发达国家把中国当作他们的有机食品的供应国,这就使我国的粮食安全面临着巨大挑战,而不得不引起我们的警惕.

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