努力小農》生命才是碳儲存的根本 土地要有生機才會有機

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有件事曾令我百思不得其解,在台灣的有機農地的土壤有機碳的比率,在統計上竟然比慣行農法(使用化肥、農藥)的土地還要低,這可能顛覆了很多人的想法,但是近期仔細觀察研究發現,也有其道理,未來可以再深入研究,作為土壤增加碳匯的參考。

依據國際減碳認證機構黃金標準的土壤有機碳框架方法學(Soil Organic Carbon Framework Methodology),和Verra的土地管理方法學(Land Management Methodology),以及聯合國農組織的全球土壤再固化(Recarbonizing Global Soils)都指出,使有有機資材,可以增加土壤有機碳,達到長期減碳目的,而且還可以獲得碳權認證。

有機農業不一定增加土壤有機質

許多人認為,如果實施多年的有機栽培種植後,土壤中的「有機質」就會高。在理論上確是如此,因為長期使用化肥、農藥,確實是會造成土壤中的有機質流失,甚至發生酸化,結成硬塊,這是可以理解的,也是許多人認為有機農業,使用有機質肥料,可以增加土壤有機碳,長期即可達到土壤固碳的效果。

但是在台灣,情況並非如此,根據農業土壤專家的長期監測,很多地方鄰近相同土壤情況的有機農地的有機碳竟比使用農藥化肥的慣行農地還低,這樣的研究結果讓我非常驚訝,與我們長期的認知大相逕庭,所以我在這兩年走訪小農時,特別留意這問題。

首先,如果我們以無人為干預的生態環境下的樹林為對照組,沒有人翻土,也沒有人施肥,數年後,土壤的有機質就會比沒有樹林的土壤高,因為枯枝落葉,再加上小動物的生生死死,帶來也新的有機物質,累積在土壤中;這是因為樹木、雜草、苔蘚等綠色植物,吸收了太陽光,加上從土地中吸收到的水,行光合作用,將二氧化碳轉化成葡萄糖,開始了「生物碳封存」的循環,啟動了當地微生物、昆蟲的一系列複雜動態而穩健的生生不息的生態。長期下去,就會造成土壤有機質不斷增加,形成土壤,大約1千年可以形成1公分的土壤。

1公尺的土壤要經萬年的造化

以陽明山土壤為例,深達1公尺,這代表是歷經一萬年的天地造化形成的土壤,市場上僅賣幾十元一公斤,在我看來,土壤應該比黃金珠寶更為值錢,因為土壤可以養活萬物,黃金珠寶卻不能,只能在一些人在人類社會中橫行霸道,終結人類的共同命運。每每看到有人任意開發山林,就會由衷的厭惡,這是不是造孽,什麼才是造孽?

為什麼農友們用有機栽培種植的田地的土壤有機質卻會比慣行農法的還低,我不是農業專家,以近10年的科學實驗、社會觀察以來有以下幾點初淺的看法,野人獻曝,謹供參考:

1、土壤過度擾動。每年春天3-6月,北半球的春耕,土壤就會被大型耕耘機翻動,正所謂「一年之計在於春」,而這種人類的集體行動,卻是土壤碳排放的根源。按照美國太空總署歷年的地球大氣層二氧化碳濃度縮時攝影,在這段2020年6月至2021年6月的一年縮時影片中,可以發現,地球的二氧化碳濃度從380ppm,3-6月中陡升到410ppm,這代表了農耕活動是排放的主要來源。這可能又顛覆了我們長期怪牛打嗝放屁排放的甲烷(反芻動物的胃中的微生物,會將草的纖維發酵,反芻動物才能消化吸收,但同時會產生大量的甲烷)。

NASA的照片顯示,人類在春耕時產生的巨量二氧化碳,超過其他行為二氧化碳的排放量。(圖片來源/NASA)

2、土地擾動後沒有覆蓋。當土壤開墾、翻耕,或採收後,沒有覆蓋,任由太陽曝曬,使得土壤中的微生物、小動物如蚯蚓被曬死或是被鳥類吃掉,造成20公分內的土壤內的生命大量流失。當我們看到白鷺絲優雅的在田間吃翻動土壤中的小蟲時,千萬別再以為在「吃害蟲」,而是吃掉了土壤中的有機質來源。

3、錯用沒有生命的有機質。因為農業重複種植、採收,土壤中的有機質、礦物質、微量元素等都會損耗,所以必須再加入肥料,以保持土壤肥力,然而這些有機質如果是像榨完油的黃豆粕、苦茶粕等,這些粕類往往是利用正己烷等溶劑粹取提煉油後的殘渣,不但只是純粹的有機質,還帶有危害微生物的有機溶濟殘留,對土壤而言,不但沒有利益,反而是傷害。因為純粹有機質在土壤中發酵,會產生酸、醇(酒精)等殺菌物質,殺死土壤中的微生物,腐敗的粕類也變成二氧化碳排到大氣中,不但無助土壤有機質,反而殺害了維持有機質、代謝產生腐植質、腐質酸等長期有機碳的肥分的微生物。許多農友反應,長期直接使用粕類的土地更容易酸化、硬化。

4、劣質有機肥。有些農友為了貪便宜、方便,直接使用未腐熟的禽畜糞共作為肥料,雖然這是違法的,還是有人使用。也有些有機肥,因為腐熟、滅菌時間不足,或方法不對,沒有品質管制,也會造成有機肥中的致病菌、重金屬害、蟲卵過多,而不利土壤,甚至帶入外來病蟲害;或是存放過久沒有使用,有機肥也會變質、劣化,成為土壤殺手。

上述這些都是在一些有機農友發生的日常,所以僅以「有機」而言,對土壤中的「有機碳」不升反降。唯有帶有豐富土壤友善細菌的有機肥料,有機質只是細菌的載體,進入土壤後,讓細菌繁殖,完成牠們的分解者使命。

若要做好增加土壤有機碳的耕作,第一步就是減少土壤的擾動;第二則是在必要的擾動後,也要立即覆蓋,減少陽光紫外線對土壤微生物的傷害;第三是要了解土壤中的細菌和作物間的關係,然而這對一般農友較困難,需要專業協助,或長期觀察、理解後,找到適當的方法鑑別哪些是益菌、害菌。物第四則是做好資材物料管理,有機資材都有限期,要盡快在效期內使用,否則可能像過期食品造成傷害。

追尋的不只有機,更是土壤微生物的生機盎然

土壤微生物是一項跨領域且複雜的知識,像1928年英國細菌學家弗萊明在無意間發現青黴菌的殺菌效果,後來發明出盤尼西林消炎藥。微生物的世界中相生相剋的情況十分複雜,幾乎無法人為複製土壤的微生物生態,再加上氣候、土壤表土與底土的土質構造、酸鹼度、水分…等因素,是一個充滿動態生命力的微觀世界,還需要未來的努力、探究,才能一窺堂奧。

我最近的體悟:因為台灣的熱帶、亞熱帶氣候屬性,有機質會快速分解,土壤有機碳的存量可以說和投入的有機肥沒有太大的關係,除非是靠土壤中的細菌滋生、繁衍,形成有生命的有機體的循環系統,增加細菌量,就是增加土壤生質,才會產生恆久的有機質(生質)的機會,這不只是有機農業,更進一步來說,是生機農業,是微生物的生機,才有種碳、增加土壤碳匯的可能。

土壤是一個極為複雜且生機盎然的世界,相信用超級電腦也難以計算其中大量而複雜的微生物活動情況。(圖片來源/努力小農)

生態學的第一課教我們生態有生產者、消費者、分解者,但是我們平時只注重看得到的生產者、消費者,因為分解都都很微小,要用顯微鏡才看得到,所以長期忽略了分解者的重要性與在生態中的地位。

很多人受到長期教育、近年疫情的影響,總認為細菌等於病菌,要除之而後快,這反而造成過度殺菌,破壞了正常的微生物生態,產生「反生機、反生態」的結果,值得大家注意,並改變觀念,地球萬物是一個共同生命體,尋求天地人的平衡,才能永續。