深圳一夜入冬

最近一周全国上下都经历了极寒的天气，在深圳上班的我也感受到了呼呼的寒风。深圳最低温度4度，山区的温度降低到了冰点。而上周我上班还穿着短袖，当时最高温度是28度，真可谓是一夜入冬。

想想农耕时代的普通人家在这样的日子里真是难熬。贵族人家还能红泥小暖炉搞点情调，平民只能靠身体抗冻了，所以也有诗句“布衾多年冷似铁”描述穷人家过冬的窘迫。

尽管西伯利亚寒流严寒，但是经过从北到南，秦岭、五岭等一系列山脉的阻隔后，冷空气到了海边已经算是强弩之末了。到了夏季，北上的台风也因为这些山脉的阻挡到北方时实力已经大不如前。所以中国这片土地尽管自然灾害多，但是还是能孕育出灿烂的农耕文明的。

而我们的另一面北美大陆的自然气候，在古代则是农业文明的噩梦。工业革命之前广大的北美大陆没办法搞出农业。今天让人艳羡的美国农业是这200多年工业改造的成果。

美国今天的农业条件让国人很羡慕。3亿多人口有24亿亩耕地。我们14亿人只有19.22亿亩耕地。美国的东西的拉巴契亚山脉和洛基山脉之间就是广阔的中央平原。一条大河密西西比河从北往南将中北部的农业州一次串联起来。五大湖地区密集的水网又和东部早期产煤区联系起来，东北部在工业革命后沿着这条路网迅速的从北往南改造了中央平原的广大农业区。

美国水网

北美地形可以总结为东西两山夹着巨型中央平原

但是北美大陆中间地带是一马平川的。由于没有高山阻隔，南下北上的气流可以贯穿整个大陆，这对古代农业生产是灾难性的。

只要风大就可以横着贯穿北美大陆

走廊中空的北美大陆，任何南北走向的大风都可以横着走。这对生产力不强的农业社会是一个不可抵抗的因素。

夏天，飓风由墨西哥湾形成，北上横扫中南部。冬天，寒潮由北极巴芬岛和哈德逊湾一带形成，南下横穿美国中部大平原，最远可以直达美国最南端的得克萨斯州。冬季大陆最南端的局部最低气温达到零下20度。我们中国人难以想象广东海南冬天零下20度的感觉。

北美飓风

除了极寒天气，还每年有飓风过境从南向北肆虐。

冬季芝加哥铁轨冻变形了，需要用火加热

即使生产力发达的今天，如果寒流稍微强一点，靠近墨西哥湾的美国南部得克萨斯州也会被暴雪打的生产生活全部停滞。去年的寒流就一度导致德州2700万人受影响，一半家庭停水停电。很多家庭必须跑到车里打开车载暖风取暖。

袭击德州的寒流

上面是艳阳高照的得克萨斯州突然大雪倾盆的景象。

这个也是北美大陆的印第安人部落一直在渔猎时代停滞不前的重要原因，加上他们缺乏和欧亚大陆的联系。生产工具的进步十分缓慢，当欧洲殖民者带着枪炮登陆时，这批还用着石镰的印第安人的命运已经被决定。

印第安人在15000年前就从冰封的白令海峡来到了美洲。当时世界各地的人类都没有发生农业革命，相当于全部各大洲的人类都在幼儿园水平。

直到公元1500年狩猎还是北美印第安人主要获取食物的方式

但很快欧亚大陆的人类部落开始一个一个点开科技树，技术和社会组织能力开始飞速发展。欧亚大陆的人类从部落、部落联盟到国家这样一步步升级，从幼儿园升级到大学。

欧亚大陆的人类已经形成了几千万人口的国家并能修筑长城这种巨型工程，北美印第安人还在打猎

而印第安人好比刚刚幼儿园毕业就丢进高考考场，北面大陆冬季肆虐的寒流只要凶猛一次就把可能的农业积累全部毁掉了。即使印第安发现了很多高产的农作物比如玉米、土豆，但都是狩猎生活的辅助调料，农业生产没有办法上升为主要的生产方式。

早期来到美洲的欧洲人，他们熟知欧洲的农业生产方式。但是也没办法抵御北美的严寒，著名的五月花号1620年来到北美，第一个冬天就冻死饿死了了一半人，靠着印第安人帮助才熬过了第一年。

五月花号

建国前美国的农业一直在东部海岸发展，对于广阔的北美腹地也是鞭长莫及。直到工业革命后，有蒸汽机、火车的加持美国人才开启了狂飙突进的“西进运动”。开始抢夺西面印第安人土地并把这片常年被寒冰和飓风光顾土地改造为良田。

丰收的大豆

今天沃野千里的美国中部平原，种满了玉米和大豆。粮食年产量在5亿吨左右，2019年美国农产品出口总额达到了1490亿美元，产量占到全世界的16%，出口量占到全世界的10%。

我之前看过一个博主“我是郭杰瑞”的视频，一个70多岁的美国农民谈他的种粮成本，其中很大一笔开销是电费和天然气。化肥、种子、机械租赁的成本、农业保险我能理解，但是天然气这个开销6万多美元我是真的没有想到的。后来查了多方资料发现，北美的农业基础除了土地的肥沃和先进的育种技术外。背后的巨量能源消耗也是美国农业很难被一般国家模仿的地方。

美式农业的能源开销可不小

美国每年农业消耗石油6000~7000万吨、化肥(折纯)约4000万吨，广义农药(原药)100万吨以上。某种角度上说美国的粮食是石油等化石燃料喂出来的。

另外美国的汽车一年还消耗掉了4.5亿吨石油（中国的3倍）。光汽车烧掉的加农田消耗的石油就和中国一年消耗量等量齐平了，中国还负责生产了世界1/3的工业品。这么看美国的能源消耗确实高的吓人了。

美国的汽车消费大量的石油

美国依靠大量使用石化能源产品，如化肥、杀虫剂、除草剂、激素和农膜等，维持高产的农业。

科学家做过统计，能被植物吸收的氮肥中被微生物利用的只有30%，其余70%都进入地下水成为致害因素。美国目前每年使用的5亿kg农业化肥中约有90%都进入环境，美国31个州存在化肥污染地下水的问题。

美国有世界上罕见的肥沃黑土，这种富含碳的黑土孕育着了西瓜到玉米的一切农产品。这里面的肥力经过了万年为单位的时间发展，才一点点累积的，但很容易受到侵蚀。

马萨诸塞大学地球科学教授艾萨克·拉森站在爱荷华州斯廷森草原研究土壤侵蚀

如果不补充肥料，土壤的肥力是一点点下降的，不可能支持土地的连续高产，美国中西部一带农田的表土，早年深达1.8米，目前表土只剩下0.2米。

其实我国东北地区几十万年形成的致密黑土层也越来越薄，几乎所有农业大国都有土地肥力减弱的问题。

致密黑土层正变成稀缺资源

美国农业自1940年以来总产量增长了1倍，但能源的消耗却增长了2.2倍，能量的转换效率随着投能的增加而明显降低。美国家大业大，这些年能通过本土的页岩油开采是能抗住这种巨量能源消耗的，但是其他国家没有模仿的资本。

从这个角度上说化石燃料确实是工业革命的人类生活水平直线上升的基础。但也是兴奋剂，如果兴奋剂停了，没有这种大量廉价的化石燃料供给，地球上这80亿人口很显然是养不活的。

能源转型不单单是经济的需要也是未来子孙生存的需要

所以现在中国做的能源转型，光伏和风电第四代核电技术不单单是能源结构转型本身，也是给自己留后路。亿万年才能形成的石油天然气和煤炭被人类在200多年里烧掉供暖、驱动汽车、变成肥料确实是太浪费了。如果哪一天化石能源开采的价格高到天上去会是很多人的灾难。