从土壤学观点谈农业现代化的发展.doc

从土壤学观点谈农业现代化雷通明在从事土壤肥料试验工作二十多年之后，由于两个试验的意外结果，又遇一些其它机缘，我对土壤肥料的看法有了很大的转变。曾经收集一些资料，于一九七二年的丰年半月刊第二十二卷第一期上发表了美国农业何去何从一文。意犹未尽，后来又发表过我为现代农业担忧，建议国人要以美国农业现代化做为前车之鉴，寻求自己的途径。近几年来，看到与听到的愈多，使我对国内的农业更为关心。我颇为欣赏瞎子摸象的故事，我对这一问题的看法，只是在摸索了多年之后，才摸到了大象的一部份，但不知是象腿还是象尾？提供国内有心人士参考，并希望大家把个人摸到的部份凑合起来，也许可以了解大象的大部份。农业人人有关古语说：民以食为天，说明了农业与人类密切相关。西方也有句话说：只要你吃东西，就与农业有关，台湾有一份杂志，就拿这句话做过刊头语，意译为人人日进三餐，能说与农业无关？台湾的农业人口，约占台湾人口的百分之二十，农业与国民关系的重要性显而易见。一般人以为美国农业人口只占百分之二，但是与农业生产直接及间接有关的全部计算在内，就资金及从事工作的人力而言，仍是美国庞大企业之一。农业在人类历史发展上的重要性，讨论的已很多。周朝的管仲早在两千多年前就提出仓廪实则知礼义，衣食足则知荣辱。之说。在广义上说，礼仪和荣辱应是今天所称的文化，人类要是吃不饱或吃得不对的话，还谈什么文化？(看看今天全世界的情形，吃不饱的地方有问题，吃得不对的地方，问题更多更大。)法国农学家Voisin、美国的水土保持专家Carter及Dale等，在他们的著作中对农业影响人类文化的发展，都有深刻的见解。被称为近代农业化学鼻祖的Liebig有句名言：罗马城将西希里(Sicily)的地力拋弃到阴沟里去了，因为从西希里生产的小麦，一船一船的运往罗马城，也运走了西希里土壤中的养分，然后随着罗马人的粪便，而排失到阴沟里去了。最后的结局是西希里的地力衰退，不能再生产小麦，罗马帝国也跟着灭亡了。这难怪前不久有位美国人说，美国把粮食输送到别的国家去，也该将别国的土壤运回到美国来。农为邦本，不要以为只是中国以农立国才有这句话，其实，这句话的真理，可以应用到世界上任何国家。土壤农业的根本农业的根本在土壤有土斯有财，这是先民的经验之谈，而这一财字应该是指广义的财富而言。美国有位Nichols医生，在他行医多年之后，忽然患了心脏病，走过一些弯曲之路后，最后才走上改变饮食之路，也才恢复了健康。而后他以自己的经验著书立说，他的结论也是：只有肥沃的土地，才是人类永久的财富。好些农学家在工作多年之后，认识到土壤在农业生产上的重要性，例如前面提到的农学家Voisin就写过好几本有关土壤肥料的书。而被称为近代有机农业(这一名词并不太恰当，一时想不到更好的名词，只好仍予沿用)之父的英国Howard爵士，在大学时是学植物病理的。在印度工作多年之后，最后主张以有机肥料维护地力。他写过几本书，其中一本就是土壤与健康。无独有偶的，日本有一驰名国际有机农业界的Fukuoka先生，累积卅多年实地操作经验，创设了一种自然农业耕作法，以覆盖保持地力为主。他在大学时，也是学植物病理的。有些医生主张以食物来维护人类的健康。食物来自土壤，没有肥沃的土壤，就没有营养丰富的农产品，也就没有健康的身体。他们深刻认识到土壤是根本。除了前述的Nichols医生外，Shelton医生在他的著作中说：我们要改善食物的营养，一定要包括改良土壤在内。英国的六百多位医生曾联合发表一项医药约书(Medical Testament)，说明现代疾病起源于饮食与生活的不正常。该约书的起草人Picton医生着有土壤与营养一书。而刚出版不久(1986)，Griggs氏着的(The Food Factor)一书，最后一段引用瑞士医生Bircher-Benner著作中的一句话：(Nutrition is not the highest thing in life. But it is the soil on which the highest thing can either perish or flourish.)。营养并非生命中最重要的事，土壤才是最重要的，它可使人类死灭或兴旺。被本世纪最伟大人物之一史怀哲(Schweitzer)医生称赞为医学史上杰出奇才的Gerson医生，在多年从事以食物营养治疗许多疾病之后(包括癌症在内)，发觉食物的营养价值，取决于土壤以及其运输、贮存与加工等因素。他独到的提出人体的同化作用(metabolism)应该包括两部份：一是内在的同化作用(Internal Metabolism)，即是一般人所熟知的人体内部的同化作用；二是外在的(External)同化作用，应该包括1.植物(食物)2.土壤3.食物的运输、贮存及加工。他从人的生理立场出发，不但将食物看做身体的一部份，更进而将土壤也看做人体的一部份了。假如我们了解他的主张，当一位医学专家应邀出席一个土壤微量元素研讨会，他一开始就对与会的土壤学者们说(那时我也在座)：你们工作的对象是人，也就不会感到突然了。让我再引述英国一位经济学家Schumacher(原籍德国，七十年代去世后，英国成立了Schumacher学社，研究发扬他的主张，美国也有这类的学社)，在发挥他中心思想的(Small is Beautiful)书中(国内应已有译本)，有一章讨论土地的利用(我建议学农的朋友读读这一章)。在这一章，他开始就说：土地无疑是物质资源中最重要的一项。从一个社会的土地利用上，就可以相当准确的推测到这个社会的将来。他主张人类使用土地应该以三个目标为准则，那就是健、美、及永恒，还有第四个目标生产力，他说只有这一目标是一般专家们同意的。他又说只要达到前面三个根本目标，第四个目标只是副产品而已自然会达到的。美国农业何去何从？以上说明我对农业及土壤的看法，让读者知道我是以何种立场观点来看美国农业的，让明眼人看了我这瞎子究竟摸到了大象的那一部位？美国目前农业生产力的庞大惊人是不容置疑的，但我说只是目前而已。尽管目前好些美国人还陶醉在这一美景中，但有些人已在为他们的远景担忧了。目前这样的生产力，还能维持多久呢？有关美国农业现代化所引起的一些问题，我收集了一些资料，国内的读者多多少少知道一些。这里我先简述几点：(1)土壤冲刷导致大量表土的流失；(2)土壤及水源的污染引起健康问题；(3)能源问题；(4)家庭农场破产(每星期平均有上千的农户破产)，导致农村城镇的凋零；(5)由于上述农村失业人口流入城市，使近年来美国大城市失业人口的问题更加严重。一九七二年我在丰年发表那篇美国农业何去何从，表示我关心台湾的农业，希望不要一味模仿美国工厂式或化学式的农业。那时，至少我自己还没有觉察到美国社会上明显的谈到这一问题。我也许是过敏的说何去何从？现在的情形却不同了。在七十年代初期，美国政府机构及大学是不承认有所谓有机农业的。他们认为那只是开倒车落伍的农业生产方式，不值得一顾的。然而逐渐的，一些农民亲身体验到多年实行化学式农业所引起的严重后果，于是有人改行有机农业了。在卡特总统时代的农业部长，有一年回乡度假，亲眼看到他的老友从化学农业改行有机农业后，才下令农业部研究机构组团调查美国以及其它国家的有机农业，并于一九八年出版了一份流传颇广的调查报告，而且还计划有机农业的研究。可是里根总统上台后，农业部长当然也换了人，刚要开始的有机农业研究，也就夭折了。幸而美国大学里有些教授慢慢改观了。一九八一年全美农学年会竟有了有机农业的小组讨论会。一九八四年出版了那次会志，这一出版物的序言是由一九八三八四年度三个学会(美国农学会、作物学会、土壤学会)的理事联名写的。其中就指出今天的农业生产是否继续沿用目前集约式的生产(指目前工厂式化学式的生产方式)，还是引用有机农业方式？或是混合两者？这是今天以及后代人类面临的重大问题。美国有一全国性的教育电视台，每周定时播放一个制作严谨的科学节目，叫做NOVA(新星)。节目包括范围很广，一九八四年三月间播放透视美国目前农业生产的节目。节目中先是拨出惊人的农业生产力，然后播放目前农业的阴影面。在这一小时的节目中，还包括访问一些农民、农业工作者、大学教授及政府官员等。这是一个发人深省的好节目，真可说是听君一席话，胜读十年书，或者应该说是百闻不如一见。希望国内能买到这一节目(价钱并不贵)，将对白译成中文，播放给我国人士及广大的农民看看。我现在将该节目广播员最后说的话，根据其对白底稿译述如下：我们都需要一个生产丰富而又持久性的农业，让我们的子子孙孙分享土地给他们的赏赐。改变美国农业，走向更能持久的道上，面临着好些长久以来难以解决的社会问题。接着他提出一连串的问题：农民是否有权不正当的使用土地？或者说，他们的权利是否应该被公众保护基本资源权利所超越？科学家的责任，是否只在解决目前的问题？如果由于他们的研究结果，而引起长期性的后遗症，是否也有责任？他也向公众提出如下的问题：我们只拿这一星期超级市场的食品价格来判断我们农业生产方式的得失是否公平？是否也应该包括对我们下一代的责任在内？最后他说：这些都是难题，但是我们的将来，却立足在这些问题上。从上述三位学会理事长的文章中，以及这位广播员的口中，美国农业何去何从？不是呼之欲出吗？美国农业现代化引发的问题对于美国不太熟悉的读者，希望你从以上的叙述中，领略到确实存在有一些问题。其中有因技术不当而引发的；也有起因于社会制度的；也有因社会制度而引起技术性问题的，相当复杂。这不是在本文可以详细讨论到的。现在只就技术性问题上作进一步的探讨，供国内农业现代化的借镜。今天美国因土壤冲刷而丧失的表土量实在惊人。我可以引用许多数据，但为一般读者能得到较深刻的印象，先介绍哥伦比亚大学Smith教授一本书的封面图，图面是我们的地球，其上有一列货运火车环绕地球十八圈，图下的说明是：根据美国水土保持局公布的数字，假如将美国每年表土流失量装入火车货车箱内，这一列运货车的长度将绕地球十八周。又假如这列火车以二十英里时速行驶，需要大约三年的时间才能通过你的车站。你能想象到有多少的表土流失了吗？土壤表土的流失，要亲临其境的人，才深感事态的严重。前述的美国农业现况电视节目中，曾放映过十二年前还是一块卅五英亩地的农场，于今成了小型的山谷地，要想再恢复生产，不知要花多少成本？(希望有人能告诉我台湾的表土流失数字。)爱俄华州(可说是美国最肥沃的农地)的一位农民描述，他年轻时常坐在一块大石头上钓鱼，三十年后旧地重游时，大石头虽仍在，只是旁边已是二十英寸的沉积泥沙。他文中说：三十年来这些爱俄华的肥沃表土不再生长玉米，而流积到这里来了，当然那里已经无鱼可钓了。你能想象这位农民那时伤感的心情吗？他的著作中提醒我们说：土壤学家告诉我们，白人刚移民到爱俄华时，这里的草原地土层的平均厚度是十六英吋，经过一百五十年种植玉米后，剩下的土层深度只有一半了。要是再继续这样生产下去，将来会无土可耕了。表土没有了，皮之不存，毛将焉附？到那时，美国的农业生产又在那里？难道真的移民到月球上去？写到这里，不禁想到我们中华民族的祖先。要是当年他们也像今天的美国人一样，我怀疑今天是否还有中华民族存在？我们不能不感谢祖先的恩惠，给我们留下来保存了几千年的肥沃土壤。表土大量的流失是大家公认的，因为有美国国家公布的数据。至于土壤品质(以生产的食物营养价值为标准)的衰退，就得从医生的著作中去了解。英国McCarrison医生在一九二六年就发表过：根据用鸽子及老鼠试验的结果，用有机肥料种出来的小麦及小米的营养价值，要比用化学肥料的高。Carrel医生在他的Man, the Unknown(初版发行于一九三五年，在美国发行了五十多版，已译成十八种文字，他是美国人当中，第一位获得医学方面诺贝尔奖的)书中说：(今天)日常供应的食物中所含的营养成分已大不如前。食物虽然保持了原来的外形，但受大量生产的影响，品质已经变化。化学肥料只能提高作物的产量，却无法补充土壤中枯竭的全部元素，因此影响到食物的营养价值。于今已是八年代，化学肥料用量更高，食物的营养价值，还会比三年代更好吗？前述的Gerson医生，根据他多年用食物治病(包括癌症)的经验，他的病人必须食用以有机农业生产的食物。在他一九五八年出版的癌症治疗一书中就说：为了我们下一代着想，这是改变农业耕作与食品加工方法的时候了。他认为：从有机物含量丰富的土壤中所生产的蔬菜水果营养价值高，可以防治退化性的疾病，包括癌症在内。他于三年代在德国(他原籍德国，受希特勒迫害而移民美国)曾建议当时的德国卫生部长，在几个大城市利用人粪及动物粪便作堆肥，并当做蔬菜水果的肥料，因而得到很好的效果。在三到四年代，有位Pottenger医生，作过一个颇为有名的、长期性的用猫做的试验。他同时还发现，就连营养不正常猫的粪便使用做肥料的效果，也比用正常猫的为差。这肥料部份试验是与土壤学者Albrecht(曾任密苏里大学土壤系主任)合作做的。有些医生及营养专家是以食物营养治病及防病的，根据他们的经验，认识到土壤品质影响食物的营养价值，发现近代农业影响土壤品质退化。最近有一位营养专家演讲，他一开始就说：假如他当选美国总统，他就职演说中第一件要宣布的，就是不许大家再毒害土壤，应保护美国最重要的资源土壤。少数的农学家也注意到土壤品质的问题，例如Voisin的施肥一书的副题就是土壤、植物、动物。标明这本书是从土壤、植物、动物，这一连串的关系来讲施肥的。颇像前面提过的那位医生说：你们土壤专家工作的对象是人。这本书收集的肥料试验结果虽然都是一九年以前的，但重要的是他的施肥的观念不但要注意到不同养分间(包括微量元素在内，不单指氮、磷、钾)的相互影响，还要注意到对动物及人类营养的影响。他书中的最后一章，先是说明无机肥料的施用，是人类近代史中最伟大的发明之一，紧接着他又说明肥料的危险，他说：假如我们继续将施肥作为商业利润的唯一目标，而不顾及保护土壤及其生产物的生物品质(Biological Quality)，势将进入灾祸的路上。今天美国现代化的农业，已被称为Agribusiness了。先民曾经告诉过我们：用粪如用药，药用错了，不但不能治病，还可能伤人，甚至可能杀人。这不正是与Voisin书上所说的很类似么？Albecht从土壤系主任职位退休后，写了不少通俗性的文章。他一再提到美国土壤品质的退化，所生产食物的品质也跟着下降，而我们(指美国人)却继续这样做。美国农业现代化引起另外一个大问题资源消耗惊人，尤以能源一项最为明显。美国人口只占全球人口的百分之六，而每年石油的消费量却占全世界的百分之三十三，直接及间接用在农业方面的约占全美国石油用量的百分之二十。所以有人说，美国农业的基础不是立足在土壤，而是在石油。又有人