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從土壤學觀點談農業現代化

 阿生记图书馆 2013-07-28

在從事土壤肥料試驗工作二十多年之後,由於兩個試驗的意外結果,又遇一些其他機緣,我對土壤肥料的看法有了很大的轉變。曾經收集一些資料,於一九七二年的《豐年》半月刊第二十二卷第一期上發表了「美國農業何去何從」一文。意猶未盡,後來又發表過「我為現代農業擔憂」,建議國人要以美國農業現代化做為前車之鑑,尋求自己的途徑。

近幾年來,看到與聽到的愈多,使我對國內的農業更為關心。我頗為欣賞瞎子摸象的故事,我對這一問題的看法,只是在摸索了多年之後,才摸到了大象的一部份,但不知是象腿還是象尾?提供國內有心人士參考,並希望大家把個人摸到的部份湊合起來,也許可以瞭解大象的大部份。

農業∣人人有關

古語說:「民以食為天」,說明了農業與人類密切相關。西方也有句話說:「只要你吃東西,就與農業有關」,台灣有一份雜誌,就拿這句話做過刊頭語,意譯為「人人日進三餐,能說與農業無關?」台灣的農業人口,約占台灣人口的百分之二十,農業與國民關係的重要性顯而易見。一般人以為美國農業人口只占百分之二,但是與農業生產直接及間接有關的全部計算在內,就資金及從事工作的人力而言,仍是美國龐大企業之一。

農業在人類歷史發展上的重要性,討論的已很多。周朝的管仲早在兩千多年前就提出「倉廩實則知禮義,衣食足則知榮辱。」之說。在廣義上說,禮儀和榮辱應是今天所稱的文化,人類要是吃不飽或吃得不對的話,還談什麼文化?(看看今天全世界的情形,吃不飽的地方有問題,吃得不對的地方,問題更多更大。)法國農學家Voisin、美國的水土保持專家Carter及Dale等,在他們的著作中對農業影響人類文化的發展,都有深刻的見解。被稱為近代農業化學鼻祖的Liebig有句名言:「羅馬城將西希里(Sicily)的地力拋棄到陰溝裡去了」,因為從西希里生產的小麥,一船一船的運往羅馬城,也運走了西希里土壤中的養分,然後隨著羅馬人的糞便,而排失到陰溝裡去了。最後的結局是西希里的地力衰退,不能再生產小麥,羅馬帝國也跟著滅亡了。這難怪前不久有位美國人說,美國把糧食輸送到別的國家去,也該將別國的土壤運回到美國來。

「農為邦本」,不要以為只是中國以農立國才有這句話,其實,這句話的真理,可以應用到世界上任何國家。

土壤∣農業的根本

農業的根本在土壤∣有土斯有財,這是先民的經驗之談,而這一「財」字應該是指廣義的財富而言。美國有位Nichols醫生,在他行醫多年之後,忽然患了心臟病,走過一些彎曲之路後,最後才走上改變飲食之路,也才恢復了健康。而後他以自己的經驗著書立說,他的結論也是:只有肥沃的土地,才是人類永久的財富。

好些農學家在工作多年之後,認識到土壤在農業生產上的重要性,例如前面提到的農學家Voisin就寫過好幾本有關土壤肥料的書。而被稱為近代「有機農業」(這一名詞並不太恰當,一時想不到更好的名詞,只好仍予沿用)之父的英國Howard爵士,在大學時是學植物病理的。在印度工作多年之後,最後主張以有機肥料維護地力。他寫過幾本書,其中一本就是《土壤與健康》。無獨有偶的,日本有一馳名國際有機農業界的Fukuoka先生,累積卅多年實地操作經驗,創設了一種「自然農業」耕作法,以覆蓋保持地力為主。他在大學時,也是學植物病理的。

有些醫生主張以食物來維護人類的健康。食物來自土壤,沒有肥沃的土壤,就沒有營養豐富的農產品,也就沒有健康的身體。他們深刻認識到土壤是根本。除了前述的Nichols醫生外,Shelton醫生在他的著作中說:我們要改善食物的營養,一定要包括改良土壤在內。英國的六百多位醫生曾聯合發表一項醫藥約書(Medical Testament),說明現代疾病起源於飲食與生活的不正常。該約書的起草人Picton醫生著有《土壤與營養》一書。而剛出版不久(1986),Griggs氏著的︵The Food Factor︶一書,最後一段引用瑞士醫生Bircher-Benner著作中的一句話:︵Nutrition is not the highest thing in life. But it is the soil on which the highest thing can either perish or flourish.︶。

「營養並非生命中最重要的事,土壤才是最重要的,它可使人類死滅或興旺。」

被本世紀最偉大人物之一∣史懷哲(Schweitzer)醫生∣稱讚為醫學史上傑出奇才的Gerson醫生,在多年從事以食物營養治療許多疾病之後(包括癌症在內),發覺食物的營養價值,取決於土壤以及其運輸、貯存與加工等因素。他獨到的提出人體的同化作用(metabolism)應該包括兩部份﹕一是內在的同化作用(Internal Metabolism),即是一般人所熟知的人體內部的同化作用;二是外在的(External)同化作用,應該包括1.植物(食物)2.土壤3.食物的運輸、貯存及加工。他從人的生理立場出發,不但將食物看做身體的一部份,更進而將土壤也看做人體的一部份了。假如我們了解他的主張,當一位醫學專家應邀出席一個土壤微量元素研討會,他一開始就對與會的土壤學者們說(那時我也在座):「你們工作的對象是人」,也就不會感到突然了。

讓我再引述英國一位經濟學家Schumacher(原籍德國,七十年代去世後,英國成立了Schumacher學社,研究發揚他的主張,美國也有這類的學社),在發揮他中心思想的(Small is Beautiful)書中(國內應已有譯本),有一章討論土地的利用(我建議學農的朋友讀讀這一章)。在這一章,他開始就說﹕「土地無疑是物質資源中最重要的一項。從一個社會的土地利用上,就可以相當準確的推測到這個社會的將來。」他主張人類使用土地應該以三個目標為準則,那就是「健、美、及永恆」,還有第四個目標「生產力」,他說只有這一目標是一般專家們同意的。他又說只要達到前面三個根本目標,第四個目標只是副產品而已∣自然會達到的。(待續)

美國農業何去何從?

以上說明我對農業及土壤的看法,讓讀者知道我是以何種立場觀點來看美國農業的,讓明眼人看了我這瞎子究竟摸到了大象的那一部位?美國「目前」農業生產力的龐大驚人是不容置疑的,但我說只是「目前」而已。儘管目前好些美國人還陶醉在這一美景中,但有些人已在為他們的遠景擔憂了。目前這樣的生產力,還能維持多久呢?

有關美國農業現代化所引起的一些問題,我收集了一些資料,國內的讀者多多少少知道一些。這裡我先簡述幾點:(1)土壤沖刷導致大量表土的流失;(2)土壤及水源的污染引起健康問題;(3)能源問題;(4)家庭農場破產(每星期平均有上千的農戶破產),導致農村城鎮的凋零;(5)由於上述農村失業人口流入城市,使近年來美國大城市失業人口的問題更加嚴重。

一九七二年我在《豐年》發表那篇「美國農業何去何從」,表示我關心台灣的農業,希望不要一味模仿美國工廠式或化學式的農業。那時,至少我自己還沒有覺察到美國社會上明顯的談到這一問題。我也許是過敏的說何去何從?現在的情形卻不同了。

在七十年代初期,美國政府機構及大學是不承認有所謂「有機農業」的。他們認為那只是開倒車落伍的農業生產方式,不值得一顧的。然而逐漸的,一些農民親身體驗到多年實行化學式農業所引起的嚴重後果,於是有人「改行」有機農業了。在卡特總統時代的農業部長,有一年回鄉度假,親眼看到他的老友從化學農業「改行」有機農業後,才下令農業部研究機構組團調查美國以及其他國家的「有機農業」,並於一九八○年出版了一份流傳頗廣的調查報告,而且還計劃有機農業的研究。可是雷根總統上台後,農業部長當然也換了人,剛要開始的有機農業研究,也就夭折了。幸而美國大學裡有些教授慢慢改觀了。一九八一年全美農學年會竟有了「有機農業」的小組討論會。一九八四年出版了那次會誌,這一出版物的序言是由一九八三~八四年度三個學會(美國農學會、作物學會、土壤學會)的理事聯名寫的。其中就指出今天的農業生產是否繼續沿用目前集約式的生產(指目前工廠式化學式的生產方式),還是引用有機農業方式?或是混合兩者?這是今天以及後代人類面臨的重大問題。

美國有一全國性的教育電視台,每週定時播放一個製作嚴謹的科學節目,叫做NOVA(新星)。節目包括範圍很廣,一九八四年三月間播放透視美國目前農業生產的節目。節目中先是撥出驚人的農業生產力,然後播放目前農業的「陰影」面。在這一小時的節目中,還包括訪問一些農民、農業工作者、大學教授及政府官員等。這是一個發人深省的好節目,真可說是聽君一席話,勝讀十年書,或者應該說是百聞不如一見。希望國內能買到這一節目(價錢並不貴),將對白譯成中文,播放給我國人士及廣大的農民看看。我現在將該節目廣播員最後說的話,根據其對白底稿譯述如下:

「我們都需要一個生產豐富而又持久性的農業,讓我們的子子孫孫分享土地給他們的賞賜。」

「改變美國農業,走向更能持久的道上,面臨著好些長久以來難以解決的社會問題。」

接著他提出一連串的問題:

「農民是否有權不正當的使用土地?或者說,他們的權利是否應該被公眾保護基本資源權利所超越?」

「科學家的責任,是否只在解決目前的問題?如果由於他們的研究結果,而引起長期性的後遺症,是否也有責任?」

他也向公眾提出如下的問題:

「我們只拿這一星期超級市場的食品價格來判斷我們農業生產方式的得失是否公平?是否也應該包括對我們下一代的責任在內?」

最後他說:「這些都是難題,但是我們的將來,卻立足在這些問題上。」

從上述三位學會理事長的文章中,以及這位廣播員的口中,「美國農業何去何從?」不是呼之欲出嗎?


美國農業何去何從?

上期說明我對農業及土壤的看法,讓讀者知道我是以何種立場觀點來看美國農業的,讓明眼人看了我這瞎子究竟摸到了大象的那一部位?美國﹁目前﹂農業生產力的龐大驚人是不容置疑的,但我說只是﹁目前﹂而已。儘管目前好些美國人還陶醉在這一美景中,但有些人已在為他們的遠景擔憂了。目前這樣的生產力,還能維持多久呢?   

有關美國農業現代化所引起的一些問題,我收集了一些資料,國內的讀者多多少少知道一些。這裡我先簡述幾點:坽土壤沖刷導致大量表土的流失;夌土壤及水源的污染引起健康問題;奅能源問題;妵家庭農場破產︵每星期平均有上千的農戶破產︶,導致農村城鎮的凋零;妺由於上述農村失業人口流入城市,使近年來美國大城市失業人口的問題更加嚴重。

一九七二年我在《豐年》發表那篇﹁美國農業何去何從﹂,表示我關心台灣的農業,希望不要一味模仿美國工廠式或化學式的農業。那時,至少我自己還沒有覺察到美國社會上明顯的談到這一問題。我也許是過敏的看法說美國農業何去何從?現在的情形卻不同了。   

在七十年代初期,美國政府機構及大學是不承認有所謂﹁有機農業﹂的。他們認為那只是開倒車落伍的農業生產方式,不值得一顧的。然而逐漸的,一些農民親身體驗到多年實行化學式農業所引起的嚴重後果,於是有人﹁改行﹂有機農業了。在卡特總統時代的農業部長,有一年回鄉度假,親眼看到他的老友從化學農業﹁改行﹂有機農業後,才下令農業部研究機構組團調查美國以及其他國家的﹁有機農業﹂,並於一九八○年出版了一份流傳頗廣的調查報告,而且還計劃有機農業的研究。可是雷根總統上台後,農業部長當然也換了人,剛要開始的有機農業研究,也就夭折了。幸而美國大學裡有些教授慢慢改觀了。一九八一年全美農學年會竟有了﹁有機農業﹂的小組討論會。一九八四年出版了那次會誌,這一出版物的序言是由一九八三~八四年度三個學會︵美國農學會、作物學會、土壤學會︶的理事聯名寫的。其中就指出今天的農業生產是否繼續沿用目前集約式的生產︵指目前工廠式化學式的生產方式︶,還是引用有機農業方式?或是混合兩者?這是今天以及後代人類面臨的重大問題。

美國有一全國性的教育電視台,每週定時播放一個製作嚴謹的科學節目,叫做NVA︵新星︶。節目包括範圍很廣,一九八四年三月間播放透視美國目前農業生產的節目。節目中先是撥出驚人的農業生產力,然後播放目前農業的﹁陰影﹂面。在這一小時的節目中,還包括訪問一些農民、農業工作者、大學教授及政府官員等。這是一個發人深省的好節目,真可說是聽君一席話,勝讀十年書,或者應該說是百聞不如一見。希望國內能買到這一節目︵價錢並不貴︶,將對白譯成中文,播放給我國人士及廣大的農民看看。我現在將該節目廣播員最後說的話,根據其對白底稿譯述如下:   

﹁我們都需要一個生產豐富而又持久性的農業,讓我們的子子孫孫分享土地給他們的賞賜。﹂

﹁改變美國農業,走向更能持久的道上,面臨著好些長久以來難以解決的社會問題。﹂   

接著他提出一連串的問題:

﹁農民是否有權不正當的使用土地?或者說,他們的權利是否應該被公眾保護基本資源權利所超越?﹂   

﹁科學家的責任,是否只在解決目前的問題?如果由於他們的研究結果,而引起長期性的後遺症,是否也有責任?﹂

他也向公眾提出如下的問題:   

﹁我們只拿這一星期超級市場的食品價格來判斷我們農業生產方式的得失是否公平?是否也應該包括對我們下一代的責任在內?﹂

最後他說:﹁這些都是難題,但是我們的將來,卻立足在這些問題上。﹂   

從上述三位學會理事長的文章中,以及這位廣播員的口中,﹁美國農業何去何從?﹂不是呼之欲出嗎?

美國農業現代化引發的問題   

對於美國不太熟悉的讀者,希望你從以上的敘述中,領略到確實存在有一些問題。其中有因技術不當而引發的;也有起因於社會制度的;也有因社會制度而引起技術性問題的,相當複雜。這不是在本文可以詳細討論到的。現在只就技術性問題上作進一步的探討,供國內農業現代化的借鏡。

今天美國因土壤沖刷而喪失的表土量實在驚人。我可以引用許多數據,但為一般讀者能得到較深刻的印象,先介紹哥倫比亞大學Smith教授一本書的封面圖,圖面是我們的地球,其上有一列貨運火車環繞地球十八圈,圖下的說明是:根據美國水土保持局公佈的數字,假如將美國每年表土流失量裝入火車貨車箱內,這一列運貨車的長度將繞地球十八周。又假如這列火車以二十英里時速行駛,需要大約三年的時間才能通過你的車站。你能想像到有多少的表土流失了嗎?   

土壤表土的流失,要親臨其境的人,才深感事態的嚴重。前述的美國農業現況電視節目中,曾放映過十二年前還是一塊卅五英畝地的農場,於今成了小型的山谷地,要想再恢復生產,不知要花多少成本?︵希望有人能告訴我台灣的表土流失數字。︶

愛俄華州︵可說是美國最肥沃的農地︶的一位農民描述,他年輕時常坐在一塊大石頭上釣魚,三十年後舊地重遊時,大石頭雖仍在,只是旁邊已是二十英寸的沉積泥沙。他文中說:三十年來這些愛俄華的肥沃表土不再生長玉米,而流積到這裡來了,當然那裡已經無魚可釣了。你能想像這位農民那時傷感的心情嗎?他的著作中提醒我們說:土壤學家告訴我們,白人剛移民到愛俄華時,這裡的草原地土層的平均厚度是十六英吋,經過一百五十年種植玉米後,剩下的土層深度只有一半了。要是再繼續這樣生產下去,將來會無土可耕了。表土沒有了,皮之不存,毛將焉附?到那時,美國的農業生產又在那裡?難道真的移民到月球上去?   

寫到這裡,不禁想到我們中華民族的祖先。要是當年他們也像今天的美國人一樣,我懷疑今天是否還有中華民族存在?我們不能不感謝祖先的恩惠,給我們留下來保存了幾千年的肥沃土壤。

表土大量的流失是大家公認的,因為有美國國家公佈的數據。至於土壤品質︵以生產的食物營養價值為標準︶的衰退,就得從醫生的著作中去了解。英國McCarrison醫生在一九二六年就發表過﹕根據用鴿子及老鼠試驗的結果,用有機肥料種出來的小麥及小米的營養價值,要比用化學肥料的高。Carrel醫生在他的《Man, the Unknown》︵初版發行於一九三五年,在美國發行了五十多版,已譯成十八種文字,他是美國人當中,第一位獲得醫學方面諾貝爾獎的︶書中說:︵今天︶日常供應的食物中所含的營養成分已大不如前。食物雖然保持了原來的外形,但受大量生產的影響,品質已經變化。化學肥料只能提高作物的產量,卻無法補充土壤中枯竭的﹁全部元素﹂,因此影響到食物的營養價值。於今已是八○年代,化學肥料用量更高,食物的營養價值,還會比三○年代更好嗎?前述的Gerson醫生,根據他多年用食物治病︵包括癌症︶的經驗,他的病人必須食用以有機農業生產的食物。在他一九五八年出版的《癌症治療》一書中就說:﹁為了我們下一代著想,這是改變農業耕作與食品加工方法的時候了。﹂他認為﹕從有機物含量豐富的土壤中所生產的蔬菜水果營養價值高,可以防治退化性的疾病,包括癌症在內。他於三○年代在德國︵他原籍德國,受希特勒迫害而移民美國︶曾建議當時的德國衛生部長,在幾個大城市利用人糞及動物糞便作堆肥,並當做蔬菜水果的肥料,因而得到很好的效果。在三○到四○年代,有位Pottenger醫生,作過一個頗為有名的、長期性的用貓做的試驗。他同時還發現,就連營養不正常貓的糞便使用做肥料的效果,也比用正常貓的為差。這肥料部份試驗是與土壤學者Albrecht︵曾任密蘇里大學土壤系主任︶合作做的。   

有些醫生及營養專家是以食物營養治病及防病的,根據他們的經驗,認識到土壤品質影響食物的營養價值,發現近代農業影響土壤品質退化。最近有一位營養專家演講,他一開始就說:假如他當選美國總統,他就職演說中第一件要宣佈的,就是不許大家再毒害土壤,應保護美國最重要的資源∣土壤。

少數的農學家也注意到土壤品質的問題,例如Voisin的施肥一書的副題就是﹁土壤、植物、動物﹂。標明這本書是從土壤、植物、動物,這一連串的關係來講施肥的。頗像前面提過的那位醫生說:你們土壤專家工作的對象是﹁人﹂。這本書收集的肥料試驗結果雖然都是一九六四年以前的,但重要的是他的施肥的觀念︰不但要注意到不同養分間︵包括微量元素在內,不單指氮、磷、鉀︶的相互影響,還要注意到對動物及人類營養的影響。他書中的最後一章,先是說明無機肥料的施用,是人類近代史中最偉大的發明之一,緊接著他又說明﹁肥料的危險﹂,他說﹕假如我們﹁繼續﹂將施肥作為商業利潤的唯一目標,而不顧及保護土壤及其生產物的生物品質(Biological Quality),勢將進入災禍的路上。今天美國現代化的農業,已被稱為Agribusiness了。先民曾經告訴過我們:用糞如用藥,藥用錯了,不但不能治病,還可能傷人,甚至可能殺人。這不正是與Voisin書上所說的很類似麼?Albecht從土壤系主任職位退休後,寫了不少通俗性的文章。他一再提到美國土壤品質的退化,所生產食物的品質也跟著下降,而我們︵指美國人︶卻繼續這樣做。   

美國農業現代化引起另外一個大問題∣資源消耗驚人,尤以能源一項最為明顯。美國人口只占全球人口的百分之六,而每年石油的消費量卻占全世界的百分之三十三,直接及間接用在農業方面的約占全美國石油用量的百分之二十。所以有人說,美國農業的基礎不是立足在土壤,而是在石油。又有人稱美國農業是﹁石油農業﹂。地球的石油存量有限,根據University of New Hampshire最近︵一九八六︶發表估計的存量,美國的油量只能維持到公元二○二○年,全球的石油也將在二○四○年枯竭。請問到了那一天,美國現代化的化學農業將往何處去呢?

環境污染是今天人類面臨的最大危機之一,近代的工業及農業都不能辭其咎,本文只談農業方面的。近代農業造成水源及土壤污染的資料已經很多,我只舉最近兩件新聞報導做例證。加州是美國農業生產最大的一州,那裡有些地方的居民飲用水中,可以聞到農藥的氣味,好些地方居民不得不買水來喝。一加侖飲用水美金一元,比汽油還貴。今年︵一九八七︶二月十二日的報紙上發佈一則新聞,根據農業部及加州大學三位科學家的報告,在美國好些地方上空的霧滴內所含的農藥︵按測定的共有十六種︶,實際測出量比預估高出很多。其中一位科學家對記者說:這些霧滴可能傷害作物及森林。但是記者沒有進一步問,那位科學家也沒有說,我懷疑這些含有農藥的霧滴,難道會單獨對人類表示客氣而不加害嗎?

以上是從技術問題上看美國現代化農業。美國國家科學基金會等機構曾資助一些政治、社會以及公共衛生等教授,開會幾次,討論他們對現代農業的看法。最近︵一九八六︶這本討論專集出版了,書名是《New Directions for Agriculture and Agricultural Research, Neglected Dimensions and Emerging Alternatives》︵全書四百餘頁︶,從書名上可看到這些農業以外的教授們,都在建議美國現代農業需要另找新的方向了。



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