自有农业以来，粮食生产就成了人们的职业，至今它仍比世界上极大多数其他职业占去我们更多的人力。因而，在我国，直到较近的时期，由于实现了机械化，使用了廉价能源，才可能由较少的农民生产出丰富的粮食。然而，这是以大量工人在工厂里生产农业机具作为后盾才得以实现的。不过，即使这些工人也算作粮食生产者，在我国从事粮食生产的劳动者可能仍比任何国家，比历史上任何时期都要少。
由于工业时代刚到来时我们就投入了大量优质的自然资源，才使我们今天获得了这一令人羡慕的地位。直到本世纪广泛的技术进步得以实现之前，农业生产仍受到生活中生物的、化学的和物理因素的制约。在历史上有过这么一个短暂的时刻，那时我们明显摆脱了某些仍束缚着许多人手脚的限制。我们随意挥霍大宗资源，因为它们价格低廉，又取之不尽，用之不竭。
但近几年来，某些老的限制又重新提了出来，还作了一些新的规定。生活中某些生物的、化学的、物理的因素又起作用了。还出现了一些新的技术因素，以及无数写进了法律和规章的对粮食生产所运用的极大多数手段加以限制的条款。由于这些新的、老的限制，我们不得不重新考虑资源保护这一课题了，但新技术的运用使我们作出决定时的选择余地要大得多了。与其零打碎敲地考虑资源保护问题，倒不如采用协调一致的方法全面解决问题。我将试图阐明我们在这方面已经完成的工作，并简单地明确一下农学在协调一致保护资源过程中的一些作用。
历史创建了我们这个国家，在随后的二个世纪里，我们的政府和我们的人民对自然资源总是挥霍无度。自然资源横遭掠夺，常常是糟蹋的、毁坏的比利用的还要多。大片大片的森林被砍伐、烧毁，为的是开垦耕地；幸存的森林亦被采伐无度，糟蹋浪费，却从未想到再造新林。我们的许多航道被拔直了，遭到了侵蚀，连同毗连地区，一齐成了荒芜的、鱼兽野禽的乐园。尔后，我们的湖泊被人类的新工业的废物污染了；为了更容易获得石油，天然气被白白烧掉了；矿工们挖出的煤只是一部分，主要的矿床被糟蹋了，废弃了。为了开采矿藏，大地被剥光了，几十年后仍留下了未愈合的伤口。我们大肆挥霍——±帝赐给我们的这些资源多么便宜啊！
野生动物被大量捕杀，天然植被被破坏。某些动物，如野牛、美洲鹤的数量显著减少；信鸽已灭绝——这是一个难以弥补的损失。如同许多森林，我们广袤千里的高草地和矮草地，以及部分疏丛性禾本科牧草区，毫无必要的被开垦为耕地。另一些牧场则因灌溉不善，放牧过度而遭到破坏。
我们成百万亩的耕地遭到严重侵蚀，它们已不能再种植农作物，就是树木和野兽也长不好。冲积物已经并继续填塞了水库，减少了它的蓄水量，淤塞了我们的溪流，毁坏了我们的港湾。即使那些未遭侵蚀的土地，生产力也下降了，某些土地最终将舍弃为荒地，或利用率大为下降。
大气也没能逃脱厄运，受侵蚀土壤的尘粒，工农业生产和交通运输排出的毒气浓烟充斥大气，居民呼吸道疾病的发病率增加了，建筑物弄脏了，暴露的（金属）表面迅速损蚀，我们的植被也受到了伤害，大气的变化进程可能发生难以预料的后果。单就大气中CO2含量的增加，就可能引起无法预测的长期变化。
我们不该完全归罪于我们的祖先，因为他们常常并不意识到自己的行为会造成什么后果，他们不得不为自己的生存而奋斗。总之，如果我们的祖先没作过这种努力，今天你我或许都不会生活在这儿，此外，直到十八世纪，我们独立宣言的签署人仍认为土地、森林、水和野味是取之不尽的资源。
但我们这一代人就不能完全推卸责任。我们是充分理解错误地管理资源会造成什么后果的，我们也认识到：如果我国要作为一个富饶的国家生存下去；如果要使我们的环境始终健康怡人；如果我们想保持舒适的生活水平；如果我们希望继续充当农业和其他领域技术上的领头人，我们将不得不改弦易辙。
本世纪，对我国的自然资源，我们已受到内心的谴责。首先，对森林和矿物资源加以保护，并建立了天然公园，以保护那些我们一度曾相当丰富的自然遗产。稍后，我们在良心上感到极为不安，开始严重关切我们的土壤，在长期遭受干旱和风暴的地区受风蚀后，建立了“土壤保护社”，时代戏剧性地强调了我国土壤的险恶处境。然而，四十年后，我们发现我国土地比开始“保护土地”运动之前侵蚀得更快，每年有将近300万英亩（1821万亩）土地因此而失去生产能力。
不幸的是，某些国际事件使我们无法保护极大多数资源。首先，第二次世界大战大量消耗了我们拥有的一切资源，接着是重建家园，以及某些国家和地区紧迫的饥荒，这些都需要我们增加生产。朝鲜的那场冲突，接着又是越南那场悲剧，耗竭了更多的资源。最近，世界上不断发生小规模的粮食危机，于1974年达到了顶点，这迫使我们不惜一切代价，拼命增加生产，就连土壤侵蚀和环境污染的加剧也在所不顾。
—万至一万二千年以来一直依赖人力和畜力的农业，在今天活着的大多数人的有生之年，由于使用了动力，很快实现了机械化。约四十年前，又迅速地在作物和家畜生产上运用了合成化学药品。这一技术农业时代几乎完全建立在矿物燃料——而且是一种非常特殊的矿物燃料——石油的基础之上。我们从单调乏味的苦力耕作和历史悠久的耕种收获制度中解放出来了，我们可以按不同的程序来种植庄稼了（常常是在同一块地里反复种植同一种或有限的几种作物）。通常，这是些中耕作物和（或）一年生的谷类及纤维作物，或是些市场上非常值钱的油料作物。不足为奇的是，我们有限的土壤保护工作没有继续下去。事实上我们放弃了已确定的惯例，任凭控制水和土壤侵蚀的设备损坏，以便使用效率更高的大型机械。
我们生活的这个年代发生的一系列事件迫使我们重新考虑眼前和未来该做些什么。该重新考虑的事还有许许多多。
首先发生的一件事是南方玉米叶凋萎病（Helminthosporium maydis T. ）的传播。你还记得吗？传来这消息时，我们的学会正在塔克森开会。顷刻间，数百万英亩玉米（其产量在上一代翻了一番）田中几乎每一棵植株都迅速染上了这压倒一切的病害。我们摆脱这一灾害真太容易了——也许容易得我们不配领受这份恩赐。实际上，这对我们也没有什么好处，因为我们的各种主要作物仍不具备真正多样化的种质基础。我希望我们全力以赴从事这方面的工作，以免今后发生类似的危机。但我们仍不完全清楚发生这一病害的原因，我们亦未真正明了引起凋萎病迅速传播的非植物性因素。
第二次冲击是1973年的石油禁运，以及石油涨价，它触发了天然气短缺和涨价。不久，无水阿摩尼亚和其他化学制品的价格亦迅速上涨。氮肥不再是四、五分钱一磅了，它涨价了，在对玉米、小麦施肥时，我们不得不更加小心节约了，而这两种作物对其他作物也需要的矿质氮肥有贪得无厌的需求。
自六十年代以来，我们对环境问题重要性的认识和关注不断增长，使用化学药品的选择范围越来越窄。一些过去十分安全可靠的药品对某些虫害已失效，又因污染环境而受到指责。代用品已证实花费更大，对使用者来说也许更危险，因而流行的时间都很短。
另一方面，七十年代已开始在农业中真正感觉到诸如“环境保护局”，“食品及药物管理局”等机构的影响了。最后得出的排除农业中使用农药的处置方法，使生产费用大为增长，而商品价格却未相应增长。看来，我们再也不会得到像DDT，2，4-D那样便宜的化学农药了。
作物害虫化学防治费用增长了，农药对环境具有不良影响，它的残留物又可能被广大人口摄入，因而使用化学药品的限制不断增多，这一切使“综合治虫法”（IPM）应运而生。它的两条原则是：a. 更好地运用固有的栽培方法防治害虫；b. 只有当害虫达到或接近造成损失的经济界限时，才使用外部防治手段。
如此看来，综合治虫是一个合理的概念，可以预料，它至少将取得部分成功。它的某些基本原理，几百年前就已得到证实。它是否比目前使用的方法省钱，还得拭目以待。但是并未给“综合治虫”下一个完整的定义。因为极大多数农学家，园艺学家和农艺师还没有答应成为可能的充分合作者。很明显，我们之中的植物育种学家，土壤微生物学家，对综合防治害虫可提供许多有益的帮助。同样，我们的气象学家，作物形态学家，作物生理学家，土壤管理学家，以及负责耕种和生产的农艺师也可提供更多的（也许不是直接的）帮助。
当然，作物病理学家和杂草学家（我们三个学会的成员）是“综合治虫法”的正式成员。它们的学科是这一植保概念的两个基础学科。鼓励其他农学家利用他们的植保手段参加综合治虫是我们的主要任务。
在不明显影响作物产量的前提下，减少作物生产、收获后处理和贮运过程中的燃料使用量：已被确认为一个值得为之努力的目标。毫无疑问，只要燃料价格比农产品价格增长得快，这一方针就得贯彻下去。这一目的已导致人们对减少作物生长和收获过程中耗费燃料的操作程序产生了兴趣。
同时，在七十年代，减少土壤侵融看来又重新引起了人们的兴趣。这当中固然包含着为土壤而保护土壤的因素，但极大多数动力来自这么一些愿望——减少我们河流中淤泥和化学药物的含量，减轻湖泊的淤塞状况，减小对水生动物栖息地的破坏，以及重新获得纯净的水源。因此而产生了公法92—500第208章。有些州还制定了防治土壤侵融法，另一些州制定了各种土地使用法，对这个问题还展开了一场全国性辩论。凶险的预兆暗示控制淤泥的压力将有增无减。我们的土壤资源保护论者还需经过一番努力才能将保护土壤资源这一概念引导到亟须采取措施的领域和地区，这一工作正留待农学家——留待我们去完成。
保护土壤资源具有长期支付，贴现率高等特点，因此要求个人和社会选择花费最少，又能卓有成效地防治土壤侵蚀，获得纯净水源的方法。生长在土壤表面的植株和植物残留物均可有效地减少雨水冲击，水速，泥沙流失量及径流量。选择减耕制让植株残茬留在地表，可减少收获庄稼时的燃料消耗，减少水分流失，产生较清洁的地表水，并增加流入河流的地下水流量。
如同综合治虫计划一样，防止土壤侵融、减耕及能源保护等计划也提出了一系列有待解决的新问题和一系列在我们达到获得纯净水源和丰富粮食的全国性目标之前就有待推广的新方法。许多这样的问题纯粹是农艺学问题，或与农学有关的问题。某些问题的关联性是如此之深，以至于某一实践中的一项变化就会引起整个农场和其他农场发生“多米诺效应”。因此，在一些单独研究或越来越多地和其他学科联合研究的学科中，有不少科学家和教育工作者可以大显身手的场所。
这一讨论促使我认识到：目前，为了有效地进行粮食生产，需要完善统一保护农业资源的政策，从伦理上讲，我们也该无私地为子孙后代留下一笔遗产，让他们既具有生产丰足粮食的资源，又有一个舒适怡人的生活环境。这个“统一”只有科学家，各学科，研究室，试验站和国家政策协同一致行动才能得以实现。
土壤、作物、水和气候均在我们三个学会的研究范围之内。农业资源保护包含所有这些专业以及它们和人、工具、家畜及野兽的关系。因此，若要保护农业资源，农学家——作物学家，土壤学家和气象学家——将发挥主导作用。正如我以前所指出的，部分的资源保护计划已贯彻于综合治虫，土壤保护和能源保护计划之中，新的成分是“协调处理”这一概念。
我们的土壤管理专家，作物生产专家，作物育种专家，对于将新的观念、原理、材料、技术综合贯彻到总的生产体系中去已有几十年的经验。农民能在粮食生产上有所突破即可证实他们的成功。但我认为，我们并没有将粮食生产看作一个协调一致的系统，因为处理不当，我们还未达到最佳产量。
我想强调一点，这些从事生产的科学家在各个部门——工业、研究所、联邦和州的办事处，大学以及其他部门——都可找到。在综合运用他们的革新技巧时，他们和农学范围内外的其他学科也发生了关系。他们必定能为协调一致地保护农业资源奠定一个基础。
无数大田和实验室的试验结果，众多的各种型号的计算机，如果在农业生产上无人知晓，得不到应用，就毫无用处。以前，担任大学公开讲座的专家和大学的专职教师迅速地将这些结果和得到这些结果的新方法带到公开讲座的集会上进行示范，并在教室中讲授。
我们的教学方法——固定课程和公开讲座——是极为成功的，我们的农学教师在运用所有手段传授新知识和新概念方面是十分灵巧熟练的。我们在研究工作中获得的一切数据都将传授给这些团体。我深信，他们对于这项任务是同等重要的。其他一些显示出创造力和机智的教师是勤奋的农艺师、制造商、代理人、办事处专家，县代理商和讲授农学的职业农学教师。我们需要他们的杰出工作，因为我们的农民必须学会在一系列变得日益严格的限制之下如何更有效地从事耕作。
更有效的作物生产通常意味着单位面积内植物群丛或群落具有更高的产量。这些植物的一个基本特征是它们的遗传潜力，这种遗传潜力使它们在特定的环境条件下可获得高产。如果采用节省燃料保护土壤的减耕制，我们当然得培育一批新的作物品种，它们应具有对减耕制特有生长条件的适应性或抗逆性。因此植物育种学家和植物细胞遗传学家就需要继续鉴定新的种质，它的阳光利用率更高，同时又具备允许这一种质在新的生产实践中发挥作用的遗传因子。
因为外来种质是目前所知道的有用新特性最可靠的来源，因而有必要让植物遗传学家，生理学家和生物化学家为这些植物特性鉴定更多的未知种质，我们新增加的种质一定不能白白地浪费掉。尚未在我们控制之下的种质必须收集起来，以保藏所有可能有用的基因，这些基因一旦丧失，就无法复得。
对光合作用效率，生物固氮，以及抗逆性的研究甚至还激起了农学范围以外生物学家的兴趣。每当有了新的突破，植物生化学家，生理学家，遗传学家和育种学家们就要将这些新的特性合并在供农民种植的作物品种中6看来，改进光合作用效率是一种纯收益，因为太阳的辐射能是不用花钱的。如果大多数生产条件不变，我们的作物若能利用更多的入射光线，产量将会更高。另一方面，生物固氮系从植株中“消耗”了需要的能量而减少了大气中的氮含量。然而，在绿色植物中固氮，我们消耗了再生能源，从而取代了合成还原氮时所花费的矿物能源或其他消耗性能源。利用外来能源实现的、更好、一般更有效的生物固氮，应能提高作物的生产效率。
在培育优良的、适应性强的品种，并学会如何在各种不同的生长条件下有效地栽培它们时，我们的植物学家会面临许多挑战。亿万人的生存将取决于他们的成败（其他的机会则包括提高粮食和饲料的营养成分及生产优质的纤维作物）。
土壤学家面临的主要挑战是，掌握如何在限制使用燃料（减耕），很可能还保留地面残茬的情况下，于土壤中为种子的萌发、出苗和植株生长提供一个合适的物理和化学环境。此外，在保持适于作物生长环境的同时，还要防治土壤侵融，提供干净的径流水，并保持或提高农作物的产量。可能有必要重新检查保留前茬作物这种自然耕作法的后果，订立一个新的标准，这对满足肥料需要量，适应施肥方法也许是必要的。
不同的耕作方法不仅会改变作物的生长环境，还会改变杂草生长、病原感染和昆虫虫口的环境。因此，耕作制度会影响植保工作，所以要求杂草学家，植物病理学家和昆虫学家密切合作。
农业中的能源保护计划亦包括植物残茬、粪肥和城市垃圾的循环使用。开采、富集、制造和运输肥料的费用，在燃料涨价，易采矿房用完的情况下将持续上涨。因此，改变传统的保持肥力的方法，在经济上就显得更具吸引力了。在作物生长过程中，让肥分循环使用，还可防止环境污染。我们有必要研究一下运用这些浓度相当低的植物养分的综合效果。
石油和煤涨价了，农作物的无用部分将变得更有价值。已经有人指望把作物残茬和生物量产品当作燃料来源了。我们千万得小心，别把这些有机物当作价格昂贵肥料的代用品，我们绝不能再破坏土壤的耕作层，或为了利用作物残茬而使土壤受到更严重的侵蚀。只有努力研究，权衡得失，才能作出正确的长期决策。为此，土壤学家和作物学家要收集相互关联的资料。
农业上使用的所有土壤和生态系统都有限制，有些土壤和生态系统是脆弱的，另一些的用途则十分有限。在毁坏作为资源的各种土壤和生态系统之前，我们必须了解它们的限度，并决定如何恰当地使用它们。即使维持生态系统的完整性仅能帮助我们，以及我们的子孙后代保留清洁的空气、干净的水源，这一脆弱的生态系统对我们来说仍是重要的。
协调一致地保护农业资源，不能仅限于大田、草原、森林以及国家的公共土地。对粮食的需求是社会性的，但是我们的州、市、镇和市民个人每年将约300万英亩土地转为其他用途——许多土地都是当地最肥沃的农田。盖上混凝土大厦，铺上草皮，这些土地就永远不能再生产粮食了。这和农业本身因土壤侵蚀而造成的损失一样大。其他土地也不能再从事集约化生产了；因为城市用完了灌溉用水。我们的土壤分类专家和土地使用专家们，通过强调长期按比例增长的价值、具有农业生产效能土地的重要性和让这些土地留作农场耕地的必要性，就能对资源保护作出巨大贡献。也许，燃料价格的狂涨将最终抑制城市的扩展和对耕地的侵占。
协调一致地保护农业资源是对待我们使用的再生资源和消耗的非再生资源的态度，是对这两种资源的调节，是对保护这两种资源的一种哲学观点。这也是一种伦理观——我们应该为未来不断地再生一些资源；又是一种认识——有限的资源最终要消耗殆尽，但我们必须使这些资源维持到再生资源能供养我们时为止。这意味着我们农业科学家中的某些人，也许是大多数人，必须做好这么一个准备——我们该综合考虑大量的前所未有的农业和社会问题。
这表明，在农业生产的生态系统中，我们的工作应占有怎样一个适当的位置。我们必须超脱狭隘个人利益和农学的小天地来看问题。
我们在农业生产中面临的一些令人恼怒的限制倒为人类提供了一个从生气勃勃的青年时代转向认真负责的成年时代的机会。我们现在所需要的，我们现在正在做的，也许是最符合子孙后代利益的，确实，我们将为后代留下一份丰富的遗产——极好的粮食生产资源和舒适怡人的生活环境。
（Agronomy Journal，1980年1-2月）
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*John Pesek教授系美国衣阿华州立大学农学系主任，美国农学会主席，本文是他在美国农学会1978年年会上的发言。