几个世纪以来，农民在新一季播种前，都要先翻耕土壤，以清除农田里的杂草和上一季的农作物残茬。英格兰西部的一位农民Jake Freestone却经营着一家“免耕”农场，他让土壤在播种前保持原状，最大程度地保留土壤中的有机质和养分。上一季的农作物残茬可充当表土层，保存土壤中的水分。对Freestone而言，好处非常明显。他说：“我们这里很容易发生水土流失。通过不破坏现有土壤，我们打造了一个更稳定的表土层，能够吸收更多水分。土壤结构得以保持良好，所以我们的收成很不错。”

对于面临着严峻挑战的农民来说，免耕是他们为提高生产力而尝试的许多新方法之一。联合国粮食及农业组织（FAO）指出，要想在2050年满足全世界人口的营养需求，意味着全球粮食产量相比2013年需增加50%。通过砍伐森林来获得更多农业用地将会适得其反，因为森林砍伐是全球变暖的主要原因。因此，我们需要在不增加环境负面影响的前提下，在现有的耕地上种出更多粮食。

这种方法被称为可持续集约法。可持续集约化农业生产可以通过很多方法实现，不过在美国行之有效的方法，不一定适用于非洲国家马拉维。好在全世界所有农民都拥有相同的基本资源：土壤、种子、水、作物和牲畜。要想实现可持续集约化生产，农民得尽可能合理地利用这些资源。

^提高精度

距Freestone农场数千英里的非洲撒哈拉以南地区，农民们面临着严峻的挑战，他们要在退化的土壤上耕种，也无力购买足够的肥料。为此，他们尝试了一种高效的施肥法——微量施肥，将少量肥料直接用于种子穴中，所需的肥料仅为平常用量的十分之一。2009年到2012年期间，非洲马里、尼日尔和布基纳法索的2.5万名农民尝试了这种方法，高粱和小米的单产增加了120%。

尽管微量施肥法需要投入大量的劳动力，但是对于非洲当地的农户而言，如何高效使用肥料更为重要。位于德国林布尔格霍夫的巴斯夫农业解决方案部业务可持续发展副总裁Julia Harnal表示：“加强农作物对营养物质的吸收有利于提高肥料的利用率，增加农作物产量并减少有害气体的排放。这就是我们开发力谋士®的目的。这款肥料增效剂能阻断土壤中影响植物氮吸收的特定酶。在农作物的关键生长阶段，土壤中氮含量越高，农作物产量就越高。” 

^{培育更茁壮的种子和作物}

种子也是智慧农场的一部分。自农耕时代起，我们就有选择性地培育植物。如今，我们培育特定特征的植物品种的能力日渐提升。一项名为CRISPR/Cas9的革命性基因组编辑技术横空出世，使种子的定向培育更加精准。美国华盛顿特区的世界资源研究所高级研究员Tim Searchinger表示：“这一技术使基因编辑更容易，拥有巨大的发展潜力。如果你知道哪种基因决定了某种作物的耐旱性，那么你就更清楚如何改良另一种农作物。”

但是即便拥有最优良的种子，农作物仍然需要养护管理，尤其是病虫害防治。在英格兰，Freestone的农场正采用一种生物控虫法——草畦，并且效果良好。Freestone说道：“对于面积较大的田地，我们在田地中间留出一块土脊，让昆虫、蜘蛛和鸟类这些自然天敌在此栖息和觅食，有助于控制农作物中的害虫。”

利用自然天敌是害虫综合防治体系的一部分，该体系包括各种害虫防治方法和技术，使农民能够充分利用现有条件尽可能提高产量，同时减少对环境的影响。在非洲，为了对抗草地贪夜蛾，一些农民使用一种名为“驱逐+诱捕”的技术：将玉米和一种能够驱赶害虫的植物间作，同时在田块边界种植另一种能吸引和诱捕此害虫的植物。这种方法投入低，但起效慢。

因此，作物保护产品在病虫害防治中仍占有一席之地，如今这些产品正面临越来越严格的法规要求。Harnal说道：“作物保护产品有效成分必须对害虫有毒，同时对其他东西都尽可能无害。”巴斯夫根据这些需求开发出了一种新型杀菌剂锐收^®。点击阅读更多关于该产品的信息。

^{减少牲畜足迹}

那么，牲畜在可持续农业中，又扮演什么角色呢？全世界对牛肉和奶制品的需求不断增长，但牛是甲烷这一危害性极大的温室气体的主要排放者。美国加州大学的研究人员发现，含有1%海藻的牛饲料可以减少高达60%的甲烷排放。对鸡、猪和鱼等其他动物来说，昆虫饲料的应用前景十分广阔。可以利用废弃物高效养殖昆虫，且其蛋白质含量极高。相关领域的试验已经取得了可喜的成果，难点在于如何大规模生产这种新型饲料，使其更具竞争力。

除了提高生产力和可持续性之外，粮食种植还必须具备良好的经济效益。对农民来说，他们也希望在不耗尽有限资源的前提下提高产量。因此，他们会采纳各种有效增产的创新方案和技术。Harnal表示：“农民是最好的企业家，他们总是乐于尝试正确的解决方案。无论是土壤、种子，还是作物和牲畜，如果我们要充分利用有限的资源，创新是必不可少的。”