Nông nghiệp hữu cơ

Nông nghiệp hữu cơ hay còn gọi canh tác hữu cơ là một hệ thống nông nghiệp luân canh có nguồn gốc từ thế kỷ XX ra đời trong sự thay đổi nhanh chóng các hệ thống canh tác trên thế giới. Nông nghiệp hữu cơ liên tục được phát triển bởi tổ chức Nông nghiệp hữu cơ khác nhau cho đến ngày hôm nay. Canh tác này chủ yếu dựa vào phân bón có nguồn gốc hữu cơ như phân từ gia súc gia cầm, phân xanh, phân trộn, bột xương, … tăng độ phì cho đất bằng nhóm cây trồng có tac dụng cải tạo đất. Nhấn mạnh vào các kỹ thuật luân canh giống cây trồng, kiểm soát dịch hại sinh học, sử dụng xen canh cây trồng khắc chế dịch hại hoặc khuyến khích sự tồn tại động vật là thiên địch của sâu bệnh dịch hại.

Đại cương

Nhìn chung, mặc dù có những ngoại lệ, tiêu chuẩn hữu cơ được biên soạn để cho phép người canh tác sử dụng các hợp chất tự nhiên chất và nghiêm cấm hoặc hạn chế các chất tổng hợp trong canh tác. Ví dụ, thuốc trừ sâu tự nhiên như pyrethrin và rotenon được phép, trong khi phân bón tổng hợp và thuốc trừ sâu là nói chung là bị cấm. Một số chất tổng hợp được phép sử dụng như: đồng sunfat, bột lưu huỳnh và ivermectin. Cây trồng vật nuôi biến đổi gen, vật liệu na-nô, chất thải của người, chất điều hòa sinh trưởng thực vật, hoóc-môn, chất kháng sinh trong chăn nuôi đều bị cấm.
Phương pháp nông nghiệp hữu cơ quốc tế quy định và thực thi trong khuôn khổ pháp luật của nhiều quốc gia, dựa phần lớn vào các tiêu chuẩn của Liên đoàn Quốc tế về trào nông nghiệp hữu cơ (IFOAM), một quốc tế tổ chức bảo trợ cho các tổ chức nông nghiệp hữu cơ được thành lập vào năm 1972.
Nông nghiệp hữu cơ có thể được định nghĩa: 
"Là một hệ thống kỹ thuật nuôi trồng kết hợp hướng đến sự bền vững, tăng cường độ phì của đất và sự đa dạng sinh học. Nông nghiệp hữu cơ cấm sử dụng thuốc trừ sâu bệnh tổng hợp, thuốc kháng sinh, phân bón tổng hợp, sinh vật biến đổi gen, hoóc-môn tăng trưởng. mà phấn đấu cho sự bền vững, tăng cường độ phì của đất và sự đa dạng sinh học trong khi, với những ngoại lệ hiếm hoi, cấm thuốc trừ sâu tổng hợp, thuốc kháng sinh, phân bón tổng hợp, sinh vật biến đổi gen, và hormone tăng trưởng."
Kể từ năm 1990, thị trường thực phẩm hữu cơ và các sản phẩm khác đã phát triển nhanh chóng, đạt 63 tỷ $ trên toàn thế giới vào năm 2012. Nhu cầu này đã thúc đẩy sự gia tăng tương ứng trong diện tích đất sản xuất nông nghiệp hưu cơ với 8,9% diện tích được gia tăng mỗi năm trong giai đoạn 2001-2011. Năm 2011 đã có khoảng 37 triệu hecta đất sản xuất trên thế giới áp dụng nông nghiệp hữu cơ, tương đương 0,9% tổng diện tích đất nông nghiệp trên toàn thế giới.

Lịch sử

Nông nghiệp đã được sản xuất từ hàng ngàn năm mà không có việc sử dụng các hóa chất nhân tạo. Phân bón tổng hợp đầu tiên được tạo ra trong thế kỷ XIX. Những phân bón đầu tiên có giá rẻ, tác dụng mạnh mẽ và dễ dàng vận chuyển mua bán số lượng. Sự ra đời tương tự cũng được diễn ra đối với thuốc trừ sâu vào những năm 1940, dẫn đến những thập kỷ được gọi là "thời đại thuốc trừ sâu". Những kỹ thuật nông nghiệp mới, đem lại tác dụng lợi ích nhanh chóng nhưng lại ngắn hạn, chúng lại đem đến những tác dụng phụ khác lâu dài nghiêm trọng như đất bị nén chặt, xói mòn, giảm độ màu mỡ, cùng với mối quan tâm sức khỏe về các hóa chất độc hại xâm nhập vào nguồn thực phẩm. Vào cuối những năm 1800 và đầu những năm 1900, các nhà khoa học sinh học đất bắt đầu tìm cách để khắc phục những tác dụng phụ trong khi vẫn duy trì cao hơn sản xuất.
Nông nghiệp sinh thái (hay còn gọi nông nghiệp năng lượng sinh học) là hệ thống hiện đại đầu tiên của nông nghiệp để tập trung hoàn toàn vào phương pháp hữu cơ. Sự phát triển của nó bắt đầu vào năm 1924 với một loạt tám bài giảng về nông nghiệp của Rudolf Steiner. Những bài giảng, thuyết trình đầu tiên được biết về những gì sau này gọi là nông nghiệp hữu cơ, đã được tổ chức để đáp ứng yêu cầu của những người nông dân nhận thấy việc sử dụng phân bón hóa học dẫn đến điều kiện đất bị suy thoái và suy giảm sức khỏe và chất lượng cây trồng, vật nuôi. Có 111 người tham dự, gần một nửa trong số đó là nong dân đến từ sáu quốc gia, chủ yếu là Đức và Ba Lan. Các bài giảng đã được công bố trong tháng 11 năm 1924, bản dịch tiếng Anh đầu tiên xuất hiện vào năm 1928 mang tên “The Agriculture Course”.
Năm 1921, Albert Howard và vợ là Gabrielle Howard trở thành nhà thực vật học, thành lập một Viện Công nghiệp thực vật để cải thiện phương pháp canh tác truyền thống ở Ấn Độ. Trong số những cải thiện, họ tiến hành cải tiến dụng cụ và phương pháp chăn nuôi từ những tài liệu khoa học của mình, sau đó bằng cách kết hợp với các phương pháp truyền thống của địa phương, phát triển những quan sát thực nghiệm cho sự quay của các loại cây trồng, kỹ thuật phòng chống xói mòn, và sử dụng hệ thống phân và phân bón compost. Được gây chú ý bởi những kinh nghiệm canh tác truyền thống, khi Albert Howard trở lại Anh trong năm 1930 ông bắt đầu ban hành một hệ thống nông nghiệp tự nhiên.
Vào tháng 7 năm 1939, Ehrenfried Pfeiffer chuyên gia về nông nghiệp sinh thái (nông nghiệp năng lượng sinh học) tác giả của các quy chuẩn trong Bio-Dynamic Farming and Gardening đến Vương quốc Anh theo lời mời của Walter James, 4 Baron Northbourne trở thành một người dẫn chương trình tại Betteshanger Summer School và Hội nghị về nông nghiệp sinh thái (năng lượng sinh học) ở nông trại của Northbourne tại Kent. Một trong những mục đích chính của hội nghị là để mang tới cho những người ủng hộ những cách tiếp cận khác nhau để sản xuất nông nghiệp hữu cơ và để họ có thể cùng hợp tác được trong một phong trào lớn. Howard đã tham dự hội nghị, ông gặp Pfeiffer. Trong năm sau, Northbourne xuất bản những khái niệm của nông nghiệp hữu cơ, Look to the Land (Nhìn vào đất), trong đó ông đưa ra khái niệm đánh dấu sự ra đời của "nông nghiệp hữu cơ." Hội nghị Betteshanger đã được mô tả như là "mắt xích còn thiếu" giữa nông nghiệp sinh thái và các hình thức canh tác hữu cơ.
Trong năm 1940, Howard đã xuất bản cuốn sách của ông An Agricultural Testament (Nông ước). Trong cuốn sách này, ông đã thông qua thuật ngữ của Northbourne về "nông nghiệp hữu cơ". Việc làm của Howard lan truyền rộng rãi và ông trở nên được biết đến như là cha đẻ của nông nghiệp hữu cơ hãy cha đẻ cho công việc áp dụng kiến thức khoa học và nguyên tắc khác nhau giữa phương pháp truyền thống và tự nhiên. Ở Hoa Kỳ, JI Rodale, người đã rất quan tâm đến cả ý tưởng của Howard và nông nghiệ sinh thái (biodynamics) vào những năm 1940 đã thành lập trang trại hữu cơ chuyên cho các thực nghiệm. được thành lập vào những năm 1940 cả một trang trại hữu cơ làm việc cho các thử nghiệm và thử nghiệm, ông cũng thành lập Viện Rodale và nhà xuất bản Rodale Press chuyên nghiên cứu, dạy và ủng hộ rộng rãi phương pháp hữu cơ cho công chúng. Những việc làm đó trở thành những ảnh hưởng quan trọng về sự phỏ biến của nông nghiệp hữu cơ. Những bước phát triển tiếp theo được thực hiện bởi Lady Eve Balfour ở Vương quốc Anh, và nhiều nước khác trên thế giới.
Nâng cao nhận thức về môi trường trong dân chúng trong thời hiện đại đã làm thay đổi các phong trào hữu cơ ban đầu. Giá thành sản phấm cao và một số chính phủ đã trợ cấp thu hút nông dân sản xuất nông nghiệp hữu cơ. Trong thế giới đang phát triển, nhiều nhà sản xuất nông nghiệp theo phương pháp truyền thống được so sánh với canh tác hữu cơ, nhưng không được xác nhận, và có thể không bao gồm các tiến bộ khoa học mới nhất trong nông nghiệp hữu cơ. Trong trường hợp khác, nông dân ở các nước đang phát triển đã chuyển đổi sang phương pháp hữu cơ hiện đại vì những lý do kinh tế.

Thuật ngữ

Trong nông nghiệp sinh thái (biodynamic) người nông dân dựa trên tinh thần làm việc của họ theo định hướng anthroposophy của Steiner, sử dụng thuật ngữ "hữu cơ" để cho biết rằng một trang trại nên được xem như là một sinh vật sống, trong ý nghĩa của chú thích sau:
"Một trang trại hữu cơ, nói cho đúng, không phải là một mô hình trong đó sử dụng các phương pháp và các chất nhất định và bỏ đi những thức khác, nó là một trang trại có cấu trúc được hình thành bắt chước cấu trúc của một hệ thống tự nhiên có tính toàn vẹn, tính độc lập và sự phụ thuộc lành tính một sinh vật."
— Wendell Berry, "The Gift of Good Land"
Việc sử dụng "hữu cơ" phổ biến bởi Howard và Rodale được tranh cãi thành hai phe đề cập hẹp hơn đến việc sử dụng các chất hữu cơ có nguồn gốc từ phân compost hay chất thải từ động vật (phân chuồng) để cải thiện chất mùn cho đất. Theo những thực nghiệm của các nhà khoa học hàng đầu về thổ nhưỡng mà sau này họ phát triển những quy trình gọi là “ủ mùn”, “nuôi mùn” thì kể từ đầu những năm 1940 hai phe đã có xu hướng hợp nhất.

Phương pháp

Phương pháp canh tác hữu cơ kết hợp kiến thức khoa học của sinh thái học và công nghệ hiện đại với canh tác truyền thống thực hành dựa trên các quá trình sinh học tự nhiên. Phương pháp canh tác hữu cơ được nghiên cứu trong các lĩnh vực sinh thái nông nghiệp (agroecology). Trong khi nông nghiệp thường sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp và phân bón tổng hợp tinh khiết hòa tan trong nước, những người nông dân bị hạn chế bởi quy định việc sử dụng thuốc trừ sâu tự nhiên và phân bón. Một ví dụ về một loại thuốc trừ sâu tự nhiên là pyrethrin, được tìm thấy tự nhiên trong hoa cúc. Các phương pháp chủ yếu của nông nghiệp hữu cơ bao gồm luân canh cây trồng, sử dụng phân xanh, phân compost, sử dụng thiên địch, cơ giới canh tác. Những biện pháp này sử dụng môi trường tự nhiên để nâng cao năng suất nông nghiệp: các loại đậu được trồng để cải tạo, cố định đạm trong đất, động vật ăn thịt côn trùng tự nhiên được khuyến khích, cây trồng được luân chuyển để tránh hiện tượng lưu trú mầm sâu bệnh và đổi mới đất, và các vật liệu tự nhiên như axit kali cacbonat và chất hữu cơ phủ đất được sử dụng để kiểm soát bệnh và cỏ dại. Vật nuôi và hạt giống biến đổi gen được loại trừ.
Canh tác hữu cơ khác về cơ bản canh tác thông thường vì việc sử dụng các loại phân bón carbon so với các loại phân bón tổng hợp hòa tan cao và thiên địch thay vì thuốc trừ sâu tổng hợp, canh tác hữu và canh tác thông thường quy mô lớn không hoàn toàn loại trừ lẫn nhau. Kỹ thuật trong các phương pháp phát triển cho nông nghiệp hữu cơ đã được vay mượn của nông nghiệp truyền thống nhiều hơn. Ví dụ như quản lý dịch hại tổng hợp là một chiến lược nhiều mặt mà việc sử dụng phương pháp hữu cơ khác nhau trong kiểm soát dịch hại bất cứ khi nào có thể, trong canh tác thông thường sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp chỉ như là một phương sách cuối cùng.

Đa dạng trồng trọt

Canh tác hữu cơ khuyến khích sự đa dạng cây trồng. Các khoa học về sinh thái nông nghiệp đã cho thấy những lợi ích của xen canh (nhiều loại cây trồng trong cùng một không gian), thường được sử dụng trong nông nghiệp hữu cơ. Trồng nhiều loại rau hỗ trợ một phạm vi rộng lớn hơn của côn trùng có ích, các vi sinh vật đất, và các yếu tố khác để có thể tăng thêm sức khỏe cho trang trại tổng thể. Trồng trọt đa dạng giúp môi trường phát triển mạnh và bảo vệ loài bị tuyệt chủng.

Quản lý đất đai

Canh tác hữu cơ chủ yếu dựa vào sự phân hủy tự nhiên của vật chất hữu cơ, sử dụng các kỹ thuật như ủ phân xanh, phân compost, để thay thế các chất dinh dưỡng lấy từ đất của vụ trước. Quá trình sinh học này, được thúc đẩy bởi các vi sinh vật như nấm rễ, cho phép sản xuất tự nhiên của các chất dinh dưỡng trong đất trong suốt mùa sinh trưởng và đã được gọi là biến đất thành thức ăn để nuôi cây. Canh tác hữu cơ sử dụng một loạt các phương pháp để cải thiện độ phì đất, bao gồm cả luân canh cây trồng, hạn chế làm đất, sử dụng phân compost. Bằng cách giảm công đoạn làm đất thì đất sẽ không bị đảo ngược và tiếp xúc với không khí, ít carbon được thoát vào khí quyển dẫn đến cacbon hữu cơ trong đất nhiều hơn. Điều này có thêm lợi ích của việc cô lập carbon, có thể làm giảm lượng khí nhà kính và giúp đảo ngược sự thay đổi khí hậu.
Cây cần nitơ, phốt pho, kali, vi lượng và các quan hệ cộng sinh với nấm hoặc các sinh vật khác để phát triển mạnh, đặc biệt là mức độ yêu càu đồng bộ hóa các điều kiện trên vào đúng thời điểm nhất (khi cây cần nó nhất) là một thách thức lớn đối với người nông dân. Luân canh và phân xanh, cây cải tạo đất (cây che phủ) giúp cung cấp đạm thông qua các cây họ đậu, trong đó nitơ từ không khí được cố định thông qua sự cộng sinh với vi khuẩn rhizobial. Cây trồng xen có chức năng được sử dụng để kiểm soát côn trùng và bệnh tật, cũng có thể làm tăng chất dinh dưỡng trong đất. Tuy nhiên sự cạnh tranh dinh dưỡng giữa các cây họ đậu và các cây trồng chủ đạo có thể trở thành vấn đề và khoảng cách giữa các hàng cây trồng là bắt buộc tuân thủ lưu ý. Vật rơi rụng từ cây trồng có thể được trả lại đất và các loài cây trồng khác nhau đem lại một lượng nitơ khác nhau, có khả năng trợ giúp đồng bộ hóa. Nông dân canh tác hữu cơ cũng sử dụng phân động vật, một số phân bón chế biến dạng bột khoáng như phosphate và các loại bột trầm tích biển (một hình thức tự nhiên của kali) cung cấp kali. Cùng những phương pháp giúp kiểm soát xói mòn. Trong một số trường hợp pH có thể cần phải điều chỉnh. Thay đổi pH tự nhiên bằng các phương pháp dùng vôi và lưu huỳnh, nhưng ở Mỹ một số hợp chất như sắt sulfat, nhôm sulfate, magnesium sulfate, và Bo hòa tan cũng được cho phép trong canh tác hữu cơ.
Trang trại hỗn hợp với cả gia súc và cây trồng có thể hoạt động hợp lý, theo đó đất tập hợp khả năng cung cấp thức ăn vật nuôi thông qua tăng trưởng của một số loài cây cố định đạm được sử dụng như cỏ ba lá màu trắng (chẽ ba bò hoa trắng) hoặc cỏ linh lăng (Medicago sativa) và phát triển cây công nghiệp hoặc các loại ngũ cốc khi khả năng phát triển được hình thành. Trang trại mà không chăn nuôi ("stockless") có thể thấy khó khăn hơn để duy trì độ phì của đất vì có thể phải dựa nhiều hơn vào yếu tố đầu vào bên ngoài như mua phân bón cũng như các loại hạt giống cây đậu hạt và cây phủ xanh, cây phân xanh (mặc dù các loại hạt đậu hạt có thể cải tạo nitơ hạn chế vì chúng được thu hoạch phục vụ chăn nuôi). Trang trại trồng trọt trái cây và rau quả trong điều kiện được bảo vệ thường xuyên thay thế nhiều hơn từ các đầu vào bên ngoài.
Nghiên cứu đặc điểm sinh học các sinh vật đất và đất đã được chứng minh có lợi cho nông nghiệp hữu cơ. Giống vi khuẩn và nấm phân hủy hóa chất, vật chất thực vật và chất thải động vật thành các chất dinh dưỡng trong đất sản xuất, chúng đem lại chất lượng và sản lượng tốt hơn cho cây trồng trong tương lai. Năng suất thấp hơn đáng kể ít hoặc không có bổ sung chất dinh dưỡng do giảm tập đoàn vi khuẩn đất. Tăng phân cải thiện hoạt động sinh học, cung cấp một hệ thống đất lành mạnh, giúp hiệu quả canh tác và năng suất cao hơn.

Chăn nuôi

Chăn nuôi gia súc, gia cầm, thịt, sữa và trứng, là một hoạt động truyền thống hỗ trợ bổ sung cho phát triển canh tác. Trang trại hữu cơ cố gắng để cung cấp cho động vật điều kiện sống tự nhiên và thức ăn tốt nhất. Chứng nhận hữu cơ là cơ sở để kiểm chứng rằng gia súc được nuôi theo quy định hữu cơ của bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) trong suốt cuộc đời của chúng. Các quy định này bao gồm các yêu cầu tất cả các thức ăn động vật phải được chứng nhận hữu cơ.
Chăn nuôi hữu cơ có thể được và phải được điều trị bằng thuốc khi bị bệnh, nhưng không được phép sử dụng thuốc để thúc đẩy tăng trưởng, thức ăn của chúng phải được chứng nhận hữu cơ, và chúng phải được chủ động ăn một cách tự nhiên.
Ngoài ra, trâu, bò, ngựa và một số loại gia súc đã từng là các đối tượng cung cấp sức kéo cho trang trại, sinh sản, cung cấp phân chuồng, … Đối với phương pháp nuôi trồng hữu cơ thì những hoạt động trên được hạn chế tới mức nhỏ nhất.

Biến đổi gen

Một đặc điểm quan trọng của nông nghiệp hữu cơ là sự từ chối các đối tượng thực vật và động vật biến đổi gen. Vào ngày 19 Tháng 10 năm 1998, các đại biểu tại Hội nghị khoa học lần thứ 12 IFOAM đã ban hành Tuyên bố Plata Mardel, nơi có hơn 600 đại biểu đến từ hơn 60 quốc gia bỏ phiếu nhất trí để loại trừ việc sử dụng các sinh vật biến đổi gen trong sản xuất lương thực và nông nghiệp.
Mặc dù phản đối mạnh mẽ việc sử dụng bất kỳ công nghệ chuyển gen trong nông nghiệp hữu, các nhà nghiên cứu nông nghiệp Luis Herrera-Estrella và Ariel Alvarez-Morales vẫn tiếp tục ủng hộ sự kết hợp của công nghệ chuyển gen vào nông nghiệp hữu cơ là tối ưu có ý nghĩa đối với nông nghiệp bền vững, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Cũng giống như hai tác giả trên, nhà khoa học Pamela Ronald ủng hộ xem và xây dựng công nghệ sinh học nhất quán với các nguyên tắc hữu cơ.
Mặc dù công nghệ biển đổi gen (GMO) được loại trừ khỏi nông nghiệp hữu cơ nhưng có nhiều lo ngại rằng các hạt phấn hoa từ cây trồng biến đổi gen sẽ ngày càng tác động đến các giống cây truyền thống, chúng sẽ khiến các bộ gen thâm nhập vào gen của các cây trồng hữu cơ, để ngăn cản điều này ngoài tự nhiên là rất khó. Quy định về hạn chế cây trồng biến đổi gen ở mỗi nước là có mức độ khác nhau.

Dụng cụ

Người nông dân thường sử dụng nhiều nông cụ truyền thống cho sản xuất nông nghiệp ở nông trại. Do các mục tiêu phát triển bền vững trong nông nghiệp hữu cơ, nông dân canh tác hữu cơ sẽ cố gắng giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Trên thế giới đang phát triển các trang trại hữu cơ nhỏ, công cụ thường được hạn chế dùng đến các loại máy móc cầm tay và động cơ diesel. Một số nông dân canh tác hữu cơ đã sử dụng năng lượng tái tạo ở nông trại và thậm chí có thể sử dụng agrivoltaics (hệ thống năng lượng nông trại) hay sản xuất năng lượng tại chỗ. Một nghiên cứu gần đây đánh giá việc sử dụng phần mêm nguồn mở và máy in 3-D (gọi là hệ thống RepRaps, sử dụng nhựa sinh học axit polylactic (PLA)) ở các trang trại hữu cơ. PLA là vật liệu có khả năng phân hủy sinh học mạnh mẽ và có thể tái chế nhựa nhiệt dẻo, thích hợp cho một loạt các công cụ xuất ở nông trại trong các khâu: dụng cụ cầm tay, dụng cụ chế biến thực phẩm, dụng cụ quản lý động vật, dụng cụ quản lý nguồn điện nước và thủy canh. Phần mềm nguồn mở giúp người nông dân có thể điều khiển các thiết bị trên nông trang của mình, điều này được thể hiện rõ qua mã nguồn mở sinh thái học (Open Source Ecology - OSE).

Tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn quy định phương pháp sản xuất và trong một số trường hợp là kết quả cuối cùng cho nông nghiệp hữu cơ. Tiêu chuẩn có thể là quy định tự nguyện hoặc luật hóa. Vào đầu những năm 1970 các hiệp hội tư nhân chứng nhận sản xuất hữu cơ. Trong những năm 1980, các chính phủ đã bắt đầu xây dựng các hướng dẫn sản xuất hữu cơ. Trong những năm 1990, một xu hướng tiêu chuẩn luật hóa bắt đầu, đáng chú ý nhất năm 1991 các nước liên minh châu Âu đã cho phát triển bộ tiêu chuẩn EU-Eco, trong đó thiết lập các tiêu chuẩn cho 12 quốc gia, và ở Anh năm. Theo sau các tiêu chuẩn của EU là Nhật Bản năm 2001 và Mỹ trong năm 2002 (Mỹ đã tạo ra tiêu chuẩn hữu cơ quốc gia (National Organic Program -NOP). Đến năm 2007, có hơn 60 quốc gia đã quản lý canh tác hữu cơ (IFOAM 2007: 11). Năm 2005 IFOAM tạo ra các bộ nguyên tắc của nông nghiệp hữu cơ, một hướng dẫn quốc tế về tiêu chuẩn chứng nhận. Thông thường các cơ quan công nhận thoe nhóm chứ không phải là các trang trại cá nhân.
Sản xuất vật liệu hữu cơ được sử dụng trong thực phẩm lại được kiểm tra độc lập bởi Viện nghiên cứu về vật liệu hữu cơ.

Phân ủ

Sử dụng phân bón cũng có thể đem đến nguy cơ gây ô nhiễm thực phẩm có vi khuẩn từ ruột động vật, kể cả các chủng gây bệnh của vi khuẩn E.coli đã gây ngộ độc chết người do ăn thực phẩm hữu cơ. Để phòng ngừa nguy cơ này, bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ đã đưa ra tiêu chuẩn canh tác hữu cơ yêu cầu phân phải được khử trùng qua nhiệt độ cao trong phương pháp ủ yếm khí sinh nhiệt. Nếu phân động vật được sử dụng, phải được cách ly 120 ngày trước ngày thu hoặc sản phẩm (nếu sản phẩm cuối cùng tiếp xúc trực tiếp với đất, hoặc cách ly 90 ngày trước thu hoạch nếu sản phẩm thu hoạch không tiếp xúc trực tiếp với đất.

An ninh lương thực thế giới

Năm 2007, Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) cho rằng nông nghiệp hữu cơ thường dẫn đến giá cao thành nông sản cao hơn và do đó thu nhập tốt hơn cho người nông dân, vì vậy nó cần được thúc đẩy. Tuy nhiên, FAO nhấn mạnh rằng bằng canh tác hữu cơ người ta không thể nuôi sống nhân loại hiện nay, thậm chí còn ít đáp ứng được hơn nữa khi dân số thế giới lớn hơn trong tương lai. Các dữ liệu và mô hình cho thấy rằng canh tác hữu cơ là chưa đủ. Do đó phân bón hóa học là cần thiết để tránh đói. Phân tích khác bởi nhiều nhà điều hành kinh doanh nông nghiệp, các nhà khoa học nông nghiệp và sinh thái, các chuyên gia nông nghiệp quốc tế tiết lộ những ý kiến cho rằng canh tác hữu cơ sẽ không chỉ tăng nguồn cung lương thực của thế giới, nó còn có thể là cách duy nhất xoá đói.
FAO nhấn mạnh rằng sử dụng phân bón và hoá chất đầu vào khác nhiều có thể làm tăng năng suất sản xuất, đặc biệt là ở châu Phi, nơi phân bón hiện đang được sử dụng ít hơn ở châu Á tới 90%. Ví dụ ở Malawi năng suất đã được đẩy mạnh khi sử dụng hạt giống và phân bón. FAO cũng kêu gọi sử dụng công nghệ sinh học vì nó có thể giúp nông dân nâng cao thu nhập và an ninh lương thực.
Cũng theo chương trình Đối tác mới vì sự phát triển châu Phi (New Partnership for Africa's Development - NEPAD) của liên minh châu Phi, họ đã đưa ra thông báo rằng để chống nạn đói và ngăn ngừa suy dinh dưỡng ở châu Phi thì cần sử dụng phân bón và hạt giống nâng cao.
Theo một nghiên cứu gần đây của ScienceDigest, thực hiện quản lý sản xuất hữu cơ tốt nhất có thể đem lại năng suất trung bình ít hơn thông thường chỉ có 13%. Tại các quốc gia nghèo nhất thế giới nơi mà hầu hết người dân có cuộc sống đói nhất thế giới và là nơi mà đầu vào nông nghiệp truyền thống đắt đỏ và ngoài tầm sử dụng của đa số nông dân thì việc áp dụng quản lý hữu cơ thực sự làm tăng năng suất 93% so với nền sản xuất hiện tại, điều đó có thể là một phần quan trọng của tăng cường an ninh lương thực.

Môi trường và khí thải

Các nhà nghiên cứu tại trường đại học Oxford đã phân tích kết quả từ 71 nghiên cứu và quan sát thấy rằng các sản phẩm hữu cơ đôi khi tác động tồi tệ hơn cho môi trường. Sữa hữu cơ, ngũ cốc và thịt lợn tạo ra phát thỉ khí nhà kính cao hơn môi sản phẩm cùng loại thông thường. Cũng trong các nghiên cứu đó thì thịt bò hữu cơ và dầu ô-liu có lượng khí thải thấp hơn các sản phẩm còn lại. Sản phẩm hữu cơ thường cần ít năng lượng hơn, nhưng lại cần nhiều đất hơn. Trên mỗi đơn vị sản phẩm thì sản phẩm hữu cơ tạo ra thẩm thấu nitơ cao hơn, các khí thải oxit nitơ, amoniac, hiện tượng phú dưỡng và axit hóa tiềm tàng thường cao hơn so với quy ước phát triển bình thường. Nhưng những khác biệt về chỉ số môi trường khác là không đáng kể. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng "Hầu hết các nghiên cứu so sánh đa dạng sinh học trong nông nghiệp hữu cơ và nông nghiệp thông thường chứng minh rắng tác động môi trường từ nông nghiệp hữu cơ là thấp hơn". Các nhà nghiên cứu tin rằng lý tưởng sẽ là phát triển hệ thống mới mà xem xét cả hai môi trường, sử dụng cả phương pháp nông nghiệp hữu cơ và nông nghiệp thông thường để thiết lập đất dành cho động vật hoang dã và lâm nghiệp bền vững cùng với phát triển các phương thức để tạo ra sản lượng cao.
Những người ủng hộ nông nghiệp hữu cơ đã tuyên bố rằng nông nghiệp hữu cơ nhấn mạnh chu kỳ khép kín chất dinh dưỡng, đa dạng sinh học và quản lý đất có hiệu quả cung cấp khả năng giảm thiểu và thậm chí đảo ngược những tác động của biến đổi khí hậu và nông nghiệp hữu cơ có thể làm giảm lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch. Hiệu quả hấp thụ carbon của các hệ thống canh tác hữu cơ ở vùng khí hậu ôn đới gần gấp đôi (575-700 kg carbon mỗi ha mỗi năm - 510-625 lb / ac / an) và đem lại khả năng cải tạo đất thông thường, chủ yếu là do việc sử dụng các loài cây che phủ trong các vụ luân canh hữu cơ.
Các nhà phê bình, những người phản đối phương pháp canh tác hữu cơ tin rằng tăng diện tích đất cần thiết cho trang trại thực phẩm hữu cơ có khả năng có thể phá hủy các khu rừng nhiệt đới và quét sạch nhiều hệ sinh thái.

Chất lượng và an toàn thực phẩm

Có thể có một số khác biệt trong hàm lượng các chất dinh dưỡng và chất ức chế hấp thụ dinh dưỡng ở thực phẩm hữu cơ so với thực phẩm thông thường. Các thay đổi của sản xuất và chế biến thực phẩm dẫn đến không thể kết luận rằng thực phẩm hữu có là an toàn hơn hay tốt hơn thực phẩm thông thường. Việc cho rằng thực phẩm hữu có có mùi vị tốt hơn hoàn toàn không có căn cứ khoa học.

Bảo vệ đất

Những người ủng hộ cho rằng đất trong canh tác hữu cơ được quản lý có chất lượng cao hơn và giữ nước tốt hơn. Điều này có thể giúp tăng năng suất cho các trang trại hữu cơ trong những năm hạn hán. Canh tác hữu cơ có thể cải tạo, bổ sung các chất hữu cơ trong đất tốt hơn so với canh tác thông thường, nó cũng cho thấy tác dung tăng năng suất dài hạn từ nông nghiệp hữu cơ. Một nghiên cứu kéo dài suốt 18 năm của phương pháp canh hữu cơ trên đất nghèo dinh dưỡng ở vùng khí hậu ôn đới đã kết luận rằng độ phù của đất và sản lượng cây trồng cao hơn, cũng lập luận cho rằng có nhiều lợi ích từ nông nghiệp hữu cơ có nguồn nguyên liệu đầu vào cần bổ sung mà không thể tự duy trì.
Trong ấn phẩm “The Erosion of Civilizations”, nhà địa mạo học David Montgomery đã chỉ ra một cuộc khủng hoảng đến từ xói mòn đất. Nông nghiệp chủ yếu diễn ra ở khoảng một mét đất tầng trên bề mặt và điều đó sẽ khiến nó bị cạn kiệt nhanh gấp 10 lần khi nó bị cày xới. Không cày xới và một số yêu cầu khác về thuốc trừ sâu là một cách để giảm thiểu xói mòn. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2007 của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ lại cho thấy rằng đất có các ứng dụng phân bón trong nông nghiệp hữu cơ có cày cấy là tốt hơn đất không cày cấy.

Đa dạng sinh học

Việc bảo tồn các nguồn tài nguyên thiên nhiên và đa dạng sinh học là một nguyên tắc cốt lõi của sản xuất hữu cơ. Ba quản lý thực hành (cấm hoặc giảm sử dụng thuốc trừ sâu hóa học và phân bón vô cơ; quản lý thân thiện môi trường sống không có cây trồng; duy trì canh tác hỗn hợp) mà chủ yếu là nội tại (nhưng không độc quyền) để canh tác hữu cơ đặc biệt có lợi cho đất nông nghiệp, động vật hoang dã. Sử dụng thực tiễn thu hút hoặc giới thiệu cho côn trùng có ích, cung cấp môi trường sống cho các loài chim và động vật có vú, và tạo điều kiện làm tăng tính đa dạng sinh học đất phục vụ để cung cấp các dịch vụ sinh thái quan trọng cho hệ thống sản xuất hữu cơ. Ưu điểm của các tập quán sản xuất có chứng nhật hoạt động hữu cơ bao gồm: 1) giảm sự phụ thuộc vào đầu vào phát sinh bên ngoài; 2) giảm chi phí quản lý dịch hại; 3) tạo các nguồn nước sạch đáng tin cậy hơn; 4) thực vật thụ phấn sinh sản tốt hơn.
Đối với các loài trong tự nhiên mà chúng không phải là đối tượng cây trồng mục đích của canh tác nông nghiệp thì những quan sát thực nghiệm cho thấy chúng phong phú và đa dạng hơn tới 30% khi áp dụng các canh tác hữu cơ. Chim, bướm, các vi khuẩn đất, bọ cánh cứng, giun đất, nhện, thảm thực vật, động vật có vú có mối tương quan rõ rệt. Ở điều kiện không có thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu thì chỉ số đa dạng sinh học và mật độ loài đã được cải thiện. Nhiều loài cỏ dại thu hút côn trùng có ích để cải thiện chất lượng đất, cỏ dại cũng trở thành thức ăn cho gia súc. Sinh vật đất thường được cải thiện khi quần thể vi khuẩn tăng lên nhờ phân bón tự nhiên như phân gia súc, gia cầm thải loại trực tiếp và hạn chế sử dụng thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu. Thử nghiệm so sánh đối chứng suốt 21 năm giữa các lô canh tác hữu cơ và canh tác thông thường đã rút ra được kết luận việc tăng chỉ số đa dạng sinh học, đặc biệt là các vi sinh vật có lợi trong đất và Mycorrhizae là tác nhân cho việc tăng năng suất của canh tác hữu cơ.
Đa dạng sinh học từ nông nghiệp hữu cơ vốn được tác động từ thiết kế và tính toán của con người. Các loài trong trang trại hữu cơ được tăng cường tính bền vững bằng các giảm các đầu vào phụ thuộc con người như phân bón và thuốc trừ sâu.