杉山修一，黃孝春，張立功

（1日本弘前大學(xué)農(nóng)學(xué)生命科學(xué)部 日本青森 0308570；2西部果友聯(lián)盟·陜西西果聯(lián)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 陜西西安 710075）

木村秋則是日本青森縣一個(gè)果農(nóng)，由于妻子對(duì)農(nóng)藥的過(guò)敏反應(yīng)，他決意嘗試不用農(nóng)藥栽培蘋(píng)果。連續(xù)8年的試驗(yàn)在顆粒不收中讓他貧困潦倒，幾近傾家蕩產(chǎn)。絕望之際，他從森林里的野果樹(shù)上感悟到以往的對(duì)癥療法不能解決病蟲(chóng)害的癥結(jié)，問(wèn)題的關(guān)鍵在土壤。從此，他改變方法，終于在第十一個(gè)年頭，他的果園結(jié)出了蘋(píng)果。他的故事感動(dòng)了無(wú)數(shù)觀眾，以他的傳奇故事編的書(shū)，拍的電影，取名《奇跡的蘋(píng)果》，相信國(guó)內(nèi)許多人對(duì)木村的自然栽培已不陌生（圖1）。

圖1 木村秋則：自然栽培的世界

木村的故事不僅感動(dòng)了一般民眾，也引起了研究人員的興趣。位于青森縣內(nèi)的弘前大學(xué)農(nóng)學(xué)生命科學(xué)部的杉山修一教授（筆者之一）就是其中一位。杉山修一教授畢業(yè)于北海道大學(xué)，專(zhuān)攻農(nóng)學(xué)（作物學(xué)）。

2003年，一次偶爾的機(jī)會(huì)，一張無(wú)農(nóng)藥自然栽培蘋(píng)果的講演會(huì)廣告吸引了他的注意。當(dāng)時(shí)木村秋則還沒(méi)出名，按一般常識(shí)，無(wú)農(nóng)藥栽培蘋(píng)果根本不可行。他懷著好奇心參觀了木村秋則的蘋(píng)果園，盡管雜草叢生，但沒(méi)有使用農(nóng)藥的蘋(píng)果樹(shù)依然長(zhǎng)得很好，再加上木村秋則的講解，使他相信木村無(wú)農(nóng)藥，無(wú)肥料自然栽培蘋(píng)果的事是真實(shí)的，但究竟奇跡是如何產(chǎn)生的，杉山修一教授當(dāng)時(shí)茫然不知。后來(lái)，他一邊在蘋(píng)果園里持續(xù)觀察（圖2），一邊將果園里的土，樹(shù)葉帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究。直覺(jué)告訴他，應(yīng)該從生態(tài)學(xué)，而不是農(nóng)學(xué)的角度來(lái)探討分析木村的自然栽培法，奇跡蘋(píng)果成功的原理可能對(duì)自然的生物群集研究有參考意義。

圖2 筆者之一杉山修一教授在木村蘋(píng)果園調(diào)研

農(nóng)學(xué)和生態(tài)學(xué)這兩個(gè)學(xué)術(shù)背景對(duì)杉山修一教授揭開(kāi)木村的自然栽培之謎起到了非常重要的作用。這些謎主要包括以下幾個(gè)方面。（1）究竟什么是自然栽培？（2）不施肥，作物為什么能生長(zhǎng)？（3）不用藥，作物為何不受病蟲(chóng)害的影響？（4）自然栽培技術(shù)的特征是什么？（5）自然栽培對(duì)日本和世界農(nóng)業(yè)有什么貢獻(xiàn)？杉山修一教授對(duì)上述課題做了多年的研究，其學(xué)術(shù)成果陸續(xù)在相關(guān)學(xué)會(huì)和專(zhuān)業(yè)刊物發(fā)表，被視為解釋木村奇跡蘋(píng)果之謎的第一權(quán)威。為了讓更多的公眾理解木村的自然栽培法，他于2013年撰寫(xiě)了《了不得的果園，了不得的土壤—無(wú)農(nóng)藥·無(wú)肥料·自然栽培的生態(tài)學(xué)》（幻冬舍新書(shū)）這一科普讀物。

弘前大學(xué)的黃孝春教授（筆者之一）祖籍湖北武漢，主要從事蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)研究，近幾年對(duì)其他作物進(jìn)行自然栽培的生產(chǎn)銷(xiāo)售情況進(jìn)行了持續(xù)跟蹤研究，作為杉山修一教授的同事和木村秋則先生的朋友，他經(jīng)常和杉山修一教授、木村秋則先生進(jìn)行專(zhuān)業(yè)交流（圖3）。張立功研究員（筆者之一）在日本考察學(xué)習(xí)的過(guò)程中得到了他無(wú)微不至的照顧和幫助，在第一次接觸到杉山修一編寫(xiě)的《了不得的果園，了不得的土壤—無(wú)農(nóng)藥·無(wú)肥料·自然栽培的生態(tài)學(xué)》這本書(shū)時(shí)，我就被其揭示“木村秋則奇跡蘋(píng)果的秘密”所吸引，通過(guò)黃孝春教授告知杉山修一，希望得到他的應(yīng)允編譯介紹給國(guó)內(nèi)的讀者，得到了黃教授和杉山教授的積極響應(yīng)。感謝弘前大學(xué)杉山修一教授和黃孝春教授，由于他們的理解和支持，我們才有幸在此編譯杉山教授著作的內(nèi)容，以饗讀者。

圖3 黃孝春教授（左）和木村秋則（右）在一起

1 古代農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量只有現(xiàn)在的兩成

農(nóng)業(yè)是種植農(nóng)作物（種植業(yè)），加工農(nóng)產(chǎn)品（加工業(yè)），繁育家畜家禽和水產(chǎn)（養(yǎng)殖業(yè)），滿(mǎn)足人們生活所必需的吃穿住行的產(chǎn)業(yè)。其努力的方向是要擺脫自然的約束，實(shí)現(xiàn)自給自足。對(duì)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)，自然是一種威脅。放任自然的話(huà)，就會(huì)雜草叢生，作物會(huì)生病招蟲(chóng)。隨著農(nóng)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，耕地與自然相分離，原本在自然環(huán)境下生長(zhǎng)的植物和動(dòng)物被改良成作物和家畜。但是木村的自然栽培和迄今為止的農(nóng)業(yè)所走的方向完全相反。為了理解什么是自然栽培，有必要回顧一下以往農(nóng)業(yè)走過(guò)來(lái)的歷史。

據(jù)說(shuō)人類(lèi)誕生于20萬(wàn)至30萬(wàn)年前的非洲，但播種，培育，收獲這一農(nóng)業(yè)形態(tài)始于1萬(wàn)年前左右。在小麥、大麥進(jìn)化較早的中東，9 000年前的麥子產(chǎn)量，1公頃只有0.5～1噸，不到現(xiàn)在的2成。主要是土壤缺乏每年提供作物生長(zhǎng)必要的營(yíng)養(yǎng)素的能力，這種能力被稱(chēng)之為地力。地力的維持自古以來(lái)就是農(nóng)業(yè)最大的課題。休耕，種植豆科類(lèi)植物，投入堆肥和施人類(lèi)糞尿都是維持地力的手段。即使如此，中世紀(jì)歐洲1公頃的麥子產(chǎn)量也只有1噸左右，相當(dāng)于現(xiàn)在產(chǎn)量的2成。當(dāng)時(shí)的人們還不知道植物吸收氮等土壤中營(yíng)養(yǎng)素的原理，屬于使用堆肥等來(lái)維持地力的有機(jī)農(nóng)業(yè)。

2 以化學(xué)肥料，農(nóng)藥的使用為前提的近代農(nóng)業(yè)的準(zhǔn)備時(shí)期

從19世紀(jì)中葉開(kāi)始，隨著堆肥等有機(jī)肥料向化學(xué)肥料轉(zhuǎn)換，作物的產(chǎn)量由此顯著增加。德國(guó)化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)植物的根吸收氮和磷，人類(lèi)開(kāi)始對(duì)作物直接施用來(lái)自礦物的磷、鉀等化學(xué)肥料。另外，作為作物生產(chǎn)基礎(chǔ)的光合作用是由眾多酵素的復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)所形成的，而酵素的產(chǎn)生需要大量的氮素。1908年用空氣中的氮和水素化學(xué)合成產(chǎn)生氨，這一發(fā)明使氮素肥料的工業(yè)生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。由于氮素肥料的化學(xué)合成成為可能，即使不對(duì)土地施加有機(jī)物，作物也可以充分生長(zhǎng)，地力的問(wèn)題由此迎刃而解。另一方面，19世紀(jì)末，硫酸銅與石灰的混合物即波爾多液抑制作物病害的功效被發(fā)現(xiàn)，并作為高效農(nóng)藥開(kāi)始使用。由此以化學(xué)肥料和農(nóng)藥的使用為前提的近代農(nóng)業(yè)準(zhǔn)備就緒。

3 綠色革命帶來(lái)作物收成顯著增加

從二戰(zhàn)后的1950年代開(kāi)始，作物產(chǎn)量迅速增加，這是所謂綠色革命的一系列農(nóng)業(yè)技術(shù)的結(jié)合帶來(lái)的結(jié)果。這些技術(shù)包括化學(xué)肥料的制造方法的發(fā)明，作物品種的改良，防治病蟲(chóng)害和雜草的合成農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)，灌溉等農(nóng)地設(shè)施的充實(shí)，這些結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成我們稱(chēng)之為常規(guī)農(nóng)業(yè)的一套作物栽培技術(shù)體系。特別是氨的工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)提供廉價(jià)的化學(xué)肥料，提高作物產(chǎn)量貢獻(xiàn)很大。

化學(xué)肥料的發(fā)明、高效利用氮新品種的培育、病蟲(chóng)害的綜合防治、雜草合成農(nóng)藥的研發(fā)，這些技術(shù)的結(jié)合就使得產(chǎn)量的大幅度增加成為可能。比如麥子1公頃的產(chǎn)量超過(guò)5噸，是有機(jī)農(nóng)業(yè)時(shí)代的5倍。

4 轉(zhuǎn)基因作物的誕生

綠色革命主要是由化學(xué)技術(shù)來(lái)支撐的。氮肥的制造，殺蟲(chóng)劑殺菌劑，除草劑的研發(fā)與制造依靠的都是化學(xué)知識(shí)與技術(shù)。一手使用大量的化學(xué)肥料促進(jìn)作物的生育，一手靠農(nóng)藥來(lái)排除作物以外的生物，這是綠色革命的根本思路。

隨著20世紀(jì)后半期生物技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)開(kāi)始有能力操作遺傳基因?；虿僮骷夹g(shù)應(yīng)用于作物改良，誕生了多種轉(zhuǎn)基因作物?，F(xiàn)在，美國(guó)、加拿大、阿根廷、巴西等農(nóng)業(yè)大國(guó)廣泛栽培大豆、玉米、油菜等轉(zhuǎn)基因作物。

現(xiàn)在絕大部分的轉(zhuǎn)基因技術(shù)都是以除草防蟲(chóng)為目的的。用于除草的轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是先找到對(duì)特定除草劑產(chǎn)生抗性的土壤細(xì)菌的遺傳基因，然后將它導(dǎo)入作物。噴灑除草劑后，雜草全部枯死但導(dǎo)入了遺傳基因的作物不受影響。迄今為止需要使用多種除草劑來(lái)防除雜草，但轉(zhuǎn)基因作物只需一種除草劑就夠了。

桿菌屬細(xì)菌能夠制造破壞昆蟲(chóng)消化管的蛋白質(zhì)，將這種制造殺蟲(chóng)蛋白質(zhì)的遺傳基因?qū)胱魑铮魑锞湍茏晕疑蓺⑺览ハx(chóng)的蛋白質(zhì)，吃了該作物的蟲(chóng)就會(huì)死掉。這種生成殺蟲(chóng)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因作物可以減少殺蟲(chóng)劑的使用。

5 《寂靜的春天》引發(fā)人們對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)的關(guān)注

正當(dāng)綠色革命在世界各地提高作物產(chǎn)量，大獲成功的時(shí)刻，1962年出版的《寂靜的春天》一書(shū)（圖4）給世界帶來(lái)了巨大的沖擊。作者卡遜在書(shū)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)正是由于合成農(nóng)藥的隨意、過(guò)量使用，自然界的生物遭遇死亡的事實(shí)，對(duì)生態(tài)平衡的破壞敲響了警鐘。每年新研發(fā)的各種化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)散到生物系，將有毒性化學(xué)物質(zhì)吸入體內(nèi)的生物作為食物被其他生物食用，體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)一步濃縮。處于生物系上位的鳥(niǎo)尋食魚(yú)類(lèi)與昆蟲(chóng)，有毒性的化學(xué)物質(zhì)在其體內(nèi)濃縮，最后導(dǎo)致死亡，終有一天，人類(lèi)迎來(lái)沒(méi)有鳥(niǎo)叫的寂靜春天。該書(shū)將隱藏在以使用大量農(nóng)藥為前提的綠色革命成功背后的問(wèn)題點(diǎn)曝光于公眾面前。當(dāng)時(shí)，農(nóng)藥的使用安全標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)，DDT等現(xiàn)在嚴(yán)禁的農(nóng)藥在很多國(guó)家廣泛使用。《寂靜的春天》的出版發(fā)行作為一個(gè)契機(jī)吸引人們對(duì)不使用合成農(nóng)藥的有機(jī)栽培的關(guān)注。

在日本，有吉佐和子的《復(fù)合污染》在1975年出版，人們對(duì)有機(jī)栽培的熱情高漲。農(nóng)林水產(chǎn)省于2000年制定了有機(jī)JAS規(guī)格，從國(guó)家層面認(rèn)可有機(jī)栽培的實(shí)踐。在這個(gè)法律中，規(guī)定了有機(jī)栽培可以使用的資材的種類(lèi)，化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥被排除在外。因此可以說(shuō)，面對(duì)綠色革命的遺產(chǎn)的有機(jī)栽培否定化學(xué)肥料和合成農(nóng)藥，試圖回到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。

圖4 蕾切爾·卡遜《寂靜的春天》

6 福岡正信倡導(dǎo)的什么也不做農(nóng)法

有機(jī)農(nóng)業(yè)是以對(duì)抗綠色革命的形式出現(xiàn)的，但是在日本，從1930年代開(kāi)始就有人提倡無(wú)農(nóng)藥無(wú)化學(xué)肥料的栽培方式。福岡正信就是提倡自然農(nóng)法，并親自在愛(ài)媛縣的農(nóng)場(chǎng)踐行的。他認(rèn)為近代農(nóng)業(yè)的耕地、施肥都是多余的。什么也不做才是善。他不僅否定了化學(xué)肥料、合成農(nóng)藥，也否定了包括耕田等迄今為止的各種栽培技術(shù)。他認(rèn)為只有這樣，農(nóng)業(yè)才能回歸到本來(lái)的自然。他將這種什么也不做農(nóng)法取名為自然農(nóng)法，并出版了很多相關(guān)著作。他的自然農(nóng)法影響了日本，甚至世界上的很多人。

7 有機(jī)栽培和自然栽培

有機(jī)農(nóng)業(yè)，自然農(nóng)法都是對(duì)以農(nóng)藥、化學(xué)肥料為前提的近代農(nóng)業(yè)產(chǎn)生疑問(wèn)而出現(xiàn)的。兩者的不同在于有機(jī)栽培否定近代化學(xué)技術(shù)的合成農(nóng)藥、化學(xué)肥料，試圖回到不使用它們的過(guò)去，而自然農(nóng)法強(qiáng)調(diào)回歸自然，否定作為栽培技術(shù)的科學(xué)。

木村提倡的自然栽培也不使用化學(xué)肥料和合成農(nóng)藥，那它和有機(jī)農(nóng)業(yè)、自然農(nóng)法的區(qū)別在哪里呢？要理解自然栽培，有必要先回顧一下木村的奇跡蘋(píng)果成功的歷程。

木村放棄使用化學(xué)肥料和合成農(nóng)藥栽培蘋(píng)果的前8年顆粒不收。這期間他持續(xù)尋找替代化學(xué)肥料和合成農(nóng)藥的各種有機(jī)資材來(lái)抑制病害，比如大蒜、醋、牛奶等都是來(lái)源于食品的資材。這種用對(duì)生物無(wú)害的資材來(lái)代替合成農(nóng)藥來(lái)防治病害的做法就是典型的有機(jī)栽培。但當(dāng)他在有機(jī)栽培這條路上走不下去要在巖木山自殺的那一瞬間，他終于醒悟到有機(jī)栽培和綠色革命的基本思維方式是相同的。此后他決意努力將自己的蘋(píng)果園改造以接近巖木山森林的自然狀態(tài)。這意味著木村和有機(jī)栽培訣別。福岡正信也提倡農(nóng)業(yè)與自然的一體化，但放任自然什么也不做，你就不可能收獲蘋(píng)果，那只能叫放置。持續(xù)多年的有機(jī)栽培收不到蘋(píng)果，放置栽培也同樣不可能。木村正是在有機(jī)栽培和放置栽培之間存在的狹隘領(lǐng)域開(kāi)拓出了另一種模式。

作物栽培法的分類(lèi)

（1）一般栽培：使用化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥的常規(guī)農(nóng)業(yè)。

（2）有機(jī)栽培：不使用化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥，只使用被許可的有機(jī)資材來(lái)栽培的農(nóng)業(yè)。

（3）放置栽培：不使用化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥，種植作物但不管理（什么也不做），坐等收獲的農(nóng)業(yè)。

（4）自然栽培：不使用化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥，利用生物的力量來(lái)栽培的農(nóng)業(yè)。

8 自然栽培的主人公是蘋(píng)果樹(shù)本身

蘋(píng)果樹(shù)結(jié)果，人只不過(guò)起了點(diǎn)幫忙的作用。主人公不是人而是蘋(píng)果樹(shù)。這是木村在談及蘋(píng)果自然栽培時(shí)經(jīng)常講的一句話(huà)，觸及自然栽培的本質(zhì)。如果我們將蘋(píng)果栽培當(dāng)成一場(chǎng)比賽就容易理解這一道理。

在這場(chǎng)比賽中，讓雜草、昆蟲(chóng)、微生物共生的蘋(píng)果園結(jié)出蘋(píng)果就是勝利。常規(guī)農(nóng)業(yè)以生產(chǎn)者為核心選手支配比賽。選手一邊給果樹(shù)施用化學(xué)肥料，一邊用化學(xué)合成的殺蟲(chóng)劑、殺菌劑將果園里的生物殺死以贏得比賽勝利。在這里，化學(xué)肥料與合成農(nóng)藥很重要，有了這個(gè)裝備，誰(shuí)都可以贏得比賽的勝利。但這種裝備給環(huán)境帶來(lái)太多負(fù)面影響。

有機(jī)栽培輕裝上陣，取代化學(xué)肥料施用堆肥以提高地力，取代合成農(nóng)藥使用天敵昆蟲(chóng)等自然資材來(lái)防治害蟲(chóng)。但由于裝備的功能下降，不能完全擊退果樹(shù)的害蟲(chóng)與病原菌，因此贏得比賽的概率不如常規(guī)栽培。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，常規(guī)農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)一樣，生產(chǎn)者是比賽的主要選手。

放置栽培的生產(chǎn)者不作為選手參加比賽，而是改為旁觀。即使害蟲(chóng)、病原菌襲擊蘋(píng)果，也只是觀看而已，什么也不做。顯然，蘋(píng)果樹(shù)受到害蟲(chóng)與病原菌的襲擊，不可能取得比賽的勝利。

相比而言，自然栽培跟放置栽培一樣，生產(chǎn)者不作為選手參加比賽，但不是旁觀，而是作為教練來(lái)參與。自然栽培的搞法是將比賽交給生活在果園里的所有生物。在果園里，既有加害蘋(píng)果的敵方選手，也有抑制敵方的自己陣營(yíng)的選手。這些選手中既有提高地力的選手，也有和病原菌作戰(zhàn)的選手，還有防治害蟲(chóng)的選手。

9 促進(jìn)生物的多樣性是自然栽培的核心

教練的作用在于提高己方選手的能力來(lái)抑制敵方選手的進(jìn)攻。選拔優(yōu)秀選手并將他們緊密結(jié)合成為強(qiáng)有力的團(tuán)隊(duì)，這才是教練在自然栽培這個(gè)比賽中應(yīng)有的作用。有機(jī)栽培與自然栽培的根本區(qū)別在于，你是作為選手還是作為教練來(lái)參與比賽。以天敵為例就很容易理解兩者的區(qū)別。

有機(jī)栽培將人工飼育的天敵放到蘋(píng)果園來(lái)替代合成農(nóng)藥的使用，而自然栽培則改變天敵生活的蘋(píng)果園環(huán)境，讓天敵在那里存活下來(lái)。同樣是將天敵用于防治病蟲(chóng)害，但散布與存活，其想法大相徑庭。自然栽培的基本想法是，利用果園里的生物的力量來(lái)替代肥料，農(nóng)藥的使用。這是以往的農(nóng)業(yè)完全沒(méi)有的一種全新的思路。

在足球比賽里，人們常?？吹竭x手沒(méi)變但換了教練后，球隊(duì)迅速變?nèi)趸蜃儚?qiáng)的事。教練的作用就是讓選手相互密切配合，達(dá)到控球，搶球的目的，為此需要巧妙地發(fā)揮選手各自的潛在能力。教練的作用比選手更重要，教練必須富于經(jīng)驗(yàn)并對(duì)比賽有很深刻的認(rèn)識(shí)。

木村正是因?yàn)閺脑耘嗵O(píng)果的選手改變成教練而讓他看到了他以前沒(méi)有看到的東西。首先，他感知到不良土壤導(dǎo)致蘋(píng)果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)不足。因此他在果園里播種大豆、小麥，改良土壤。其次，他一改以往除草的習(xí)慣，讓草自然生長(zhǎng)。各種昆蟲(chóng)聚集生活在一起，增加了果園的生物多樣性。其結(jié)果，曾經(jīng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)的吃樹(shù)葉的蟲(chóng)，引發(fā)病害的病菌的威力逐步得到控制。正因?yàn)槟敬宥昧藦倪x手轉(zhuǎn)為教練的重要性，短短3年就成功地讓果園復(fù)蘇過(guò)來(lái)。

10 自然栽培就是利用生物力量的農(nóng)業(yè)

自然栽培是一種什么樣的栽培方式呢？自然栽培就是利用生物力量的農(nóng)業(yè)。生物的力量絕不是一種神秘的，由神操作的東西，它是自然生物界里普遍存在的力量。自然栽培利用的生物力量至少有三種。一是代替肥料提高地力的“植物-土壤反饋”，二是代替殺蟲(chóng)劑防治害蟲(chóng)的“生物之間相互作用網(wǎng)絡(luò)”，三是代替殺菌劑抑制疾病的“植物免疫”。