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 　　在許多農區，地下水受合成肥料和農藥污染是一大問題。有機農業禁止使用合成肥料和農藥，代之以有機肥料(如堆肥、家畜糞便、綠肥)和利用生物多樣性(栽培的品種和長期植被)，改善了土壤結構和水的滲透。

　　管理良好的有機農業保持養分的能力增強，大大減少了地下水被污染的風險。在一些污染嚴重的地區，政府(如法國和德國政府)大力鼓勵轉向有機農業，認為這是一項恢復措施。

　　有機農業通過減少對農業化學品的需求，降低了非再生能源的使用(農業化學品的生產需要大量礦物燃料)。有機農業能夠把碳截留在土壤中，幫助了減輕溫室效應和全球變暖。

　　有機農業使用的許多管理方法(如少耕制、秸桿還田、種植覆蓋作物、輪作、更多地結合種植固氮豆科作物)使更多的碳返回土壤，提高生產率和有助于碳儲存。

　　有機農民是各級生物多樣性的保管者和使用者。在基因一級，傳統和改良種子和品種因抵御病害和惡劣氣候能力強而受歡迎。在品種一級，動植物的不同組合優化了農業生產的養分和能量的循環利用。

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