有機農業如何幫助人類脫離農藥的詛咒

化學農業是污染的主因

環境污染是一個重大問題。儘管多數人將目光放在污染行業，例如汞和交通污染排放的微粒等毒素，其實現代食品生產才是造成環境破壞的主要原因。現代化學主導的耕作方法無法提供生命的永續性，反而：

剝奪土壤的營養物質

破壞重要的土壤微生物

造成荒漠化和全球氣候變化

在農田上使用有毒農藥、除草劑和化肥，最後流入地下水、河流、湖泊和海洋。

例如，以農為生的明尼蘇達州許多地區目前正面臨了飲用水中氮含量危險升高的問題。

草原和牧場轉化為化學取向的工業耕地，破壞了這種原生景觀天然的過濾地下水功能。氮對健康的危害包括致癌，以及人類和牲畜的甲狀腺與生殖問題。

迫在眉睫的肥料短缺將終結現代農業

現代化肥由不同數量的氮（N）、磷（P）和鉀（K）所組成，它們是植物生長必需的三種物質（下面我將討論為什麼這三要素可能不如我們想像的那麼重要），並且隨著每次採收時流失。

為補充流失的營養物質，農民遂在田地上施肥。這種方法當然不是理想且永續的農作方式，但大型農場認為是最有效率的，因為輪作和大面積休耕的農業策略會大幅度削減以數量為基礎的利潤。

可怕的是，地球土壤營養物質的消耗速度比被複原的速度還要快13%。不僅如此，更有一些人認為，人類可能面臨兩種重要肥料成分即磷和鉀的短缺。

2012年《瓊斯夫人》（Mother Jones）一篇討論「磷和鉀的高峰期」的文章中，舉出這些天然元素儲量減少與「石油峰值（peak oil）」之間的相似性。

不同於氮，磷和鉀是無法合成，但人類侵略性的大規模種植方法卻是依賴消耗現存的磷和鉀，得以迅速地發展。而這些被耗盡的土壤營養物質勢必經由其他方式予以取代。

知名投資人傑里米·格蘭瑟姆（Jeremy Grantham）在《自然》（Nature）雜誌中寫道：

「這兩個要素無法人工製造、無法被取代，但卻是所有生命成長必備的物質，而且已遭開採並耗盡。這些言論引起不小的驚慌。前蘇聯國家和加拿大擁有超過百分之七十的鉀礦，而摩洛哥擁85%的高品質磷酸鹽。這是經濟史上最重要的准壟斷（quasi-monopoly）。

當這些肥料用完時會發生什麼事，我得不到滿意的答覆。對此問題目前似乎只有一個結論：在未來20 – 40年內必須大幅減少它的使用量，否則我們將開始挨餓。」

這個很大程度上未知的問題，最終起的重要作用可能超乎我們現在的想像，因為它嚴重地削弱了現代農業實踐永續性的核心，或者更準確地說，它缺乏現代農業實踐的永續性。

「下次若有人輕易地堅持工業化農場是我們的未來，那麼記得請問他對於磷有何計劃。」《瓊斯夫人》寫道。「發展一個為缺乏磷的農業，意味著高度關注如何將人類從土壤中取走的營養物質再送回到土壤中——換句話說就是堆肥，但並不是停留在自家後院的層面，而是擴及整個社會。

與此同時也須擬訂政策鼓勵農民積累土壤中的有機物質，也就是留住這些營養物質，而不是任憑其流失。而這兩種解決方案正好都是有機農業的特色。「

單一栽培（Monoculture）與多元栽培（Polyculture）

單一栽培（或單一作物）是指於同一片土地上，在沒有其他作物輪作的情況下，年復一年地種植單一作物的高產量農作方式。玉米、黃豆、小麥和某些水稻是採用單一栽培技術最常見的作物。根據聯合國FAO統計，玉米、小麥和稻米現在占人體卡路里攝取量的60%。

相反地，多元栽培（農作物和牲畜的傳統輪作）較有利於土地和人民，因為它能滿足當地社區的完整營養需求。如果適宜地操作，多元栽培能自動補充土壤中被消耗的營養物質，進而以最小的努力即能實現永續發展。

如果我們在某些時候確實會面臨磷鉀的短缺，那麼大規模的農業設施在短時間內就很難繼續生產。這個短缺情形甚至可能導致地緣政治衝突，因為磷礦主要集中在摩洛哥佔領的西撒哈拉地區。這個情況聽起來也許有些誇張，但是當整個農業和食品供應的未來取決於這個地區，那麼缺乏這些物質的國家究竟還能存活多久呢？

單一作物不是解決與日俱增人口食物的方法

證據顯示，如果人類希望繼續生存下去，建立永續的替代方案勢在必行。然而，工廠化農場和基改作物的支持者認為，單一作物或作物專業化是餵養人類的唯一方式，而且利潤比每個鄉鎮都有小型的獨立農場高出許多。

但，這是真的嗎？有些研究正好得出相反的結果！這些研究指出，事實上，中等規模的有機農場所創造的利潤，遠遠優於任何規模的工業化農業。

例如，威斯康辛大學（University of Wisconsin）農業與生命科學學院和麥可田野農業研究所（Michael Fields Agricultural Institute）的研究人員發現［研究成果發表在2008年《農藝學雜誌》（Agronomy Journal）］，種植各種植物以抵禦有害生物的傳統有機耕作技術所創造的利潤，優於單一作物。有機系統的利潤，比「連續玉米、不整地栽培（no-till）玉米和黃豆，以及集約化管理的苜蓿」更高。

不僅如此，有機耕作實踐使用天然、經過時間考驗的技術，以自然的方式預防土壤枯竭和破壞，不使用化學肥料和其他污染土壤、空氣和水道的農藥。

在剛剛提到的研究中，研究人員得出結論認為，支持單一栽培的政府政策「已經過時了」，現在是轉向促進作物輪作和有機農業計劃的時候。事實證明，如果我們放棄農業化學品、專用機械和數百萬美元的建築物、燃料成本、保險成本以及大型工業運營的其他高昂的財務要求時，大幅下降生產食品的成本絕對可行。我是否提到過，有機農場的食物除了沒有有毒污染物外，通常也更加營養？

甚至連美國農業部（USDA）也開始質疑目前的單一栽培之路。它最近發布了題為《美國的氣候變化與農業》（Climate Change and Agriculture in the United States）的報告指出，長遠來看，美國目前以玉米和黃豆為主的農業體系難以為繼。如果溫度如預期的上升，到本世紀中葉，美國農業產量可能會大幅下滑。屆持糧食短缺將是無法避免，因為除了這些作物之外，美國幾乎沒有種植其他作物。（請記住，美國種植的主要作物用於加工食品生產，所以大量作物損失將會影響無數的食品。）

氮過度使用威脅環境

讓我們再回到一開始討論的議題。農業中過度使用氮氣造成的環境破壞，遠遠超過我們目前所能了解的。

《國家地理》（National Geographic）的一篇文章曾觸及了這個問題：「失控的氮氣使湖泊和河口的野生動物窒息、污染地下水，甚至使全球氣候變暖。當這個飢餓的世界預估將再增加數十億張嘴巴需要富含氮的蛋白質，有鑒於我們對肥沃田地的需求，還能留下多少乾淨的水和空氣？」

中國是世界上最大的合成氮生產國，擁有數百個制氮工廠，中國的農民將大量的氮施加到田地上。一位農民表示，每英畝土地上施用的尿素（一種乾燥的氮肥）絕對不低於530磅，蔬菜農民使用量甚至更高。根據專題報導，有些農民在每公頃（2.47英畝）農田上的氮氣施用量甚至高達兩噸以上。

所有污染源頭又回到環境

文章寫道，當問及肥料對環境的影響時，一個農民說：」很少有人認為自己在做有害的事情。「科學家們卻講了一個完全相反的故事。北京中國農業大學（China Agricultural University）的巨曉堂（Xiaotang Ju）說：」在集中管理的田地里，氮肥用量超過安全量的30%-60%。這是濫用！「

一旦在田間施用氮化合物，它會經由環境逐級遞增，並往往以不受歡迎的方式改變我們的世界。有些氮直接從田地流入溪流或暴露於空氣中;有些則是以食糧形式被人類或農場動物吃下肚。但因世界上越來越多的豬場和養雞場排放污水或糞便，氮肥於是乎被釋放回到環境中。

水污染是氮過度使用的副作用之一

在幾十年的時間裡，中國各省過去清澈見底的河流，由於浮游植物的過度生長而變得混濁，而這些浮游植物食糧來源正是田間的施肥。《國家地理》指出：「最近對中國40個湖泊進行的全國性調查發現，一半以上的湖泊遭受過量的氮和磷污染。（含磷的肥料往往是湖泊藻類生長的原因。）

其中最著名的案例是中國第三大淡水湖太湖（Lake Tai）經常發生毒藍藻污染。2007年的大爆發事件使得附近無錫市2百萬人的用水遭受污染。過量的營養物質對中國沿海地區漁業的破壞性，就像密西西比河（Mississippi）的肥料逕流破壞墨西哥灣（Gulf of Mexico）的漁業一樣，也就是藻類和浮游植物開花、死亡和分解形成死區（dead zones），耗盡氧氣和使魚窒息。」

尋找豐收與減少化肥污染的折衷點

《國家地理》介紹了一個在密西根州進行20年的研究計劃，由位於卡拉馬祖（Kalamazoo）附近密西根州立大學凱洛格生態研究站（Kellogg Biological Station）負責。該研究人員在面積一公頃的田地上並行比較從傳統到有機的四種不同耕作方式。

所有添加到每個田地或從每個田地移除的物質都經過仔細的測量，包括降雨、化肥、一氧化二氮、滲入地下水的水以及採收。這篇文章指出：「在過去的11年里，按照標準的耕作和施肥建議種植的每一塊田地每英畝釋放610磅的氮進入密西根州的淺層地下水…羅伯遜實驗中，不使商業化肥或有機肥的有機田，氮釋放量比前者實驗少了2/3，但糧食產量也少了20%。

有趣的是，接受少量化肥但也種植冬季作物的『低投入』田地，是個兩全其美的辦法，因為它的平均產量幾乎相當於傳統田地，但是氮磷洗流失量（leaching）卻大大減少，幾乎達到有機田地的水準。

如果美國的農民可以把氮的損失量，降到接近這個程度，復育的濕地和小溪，有能力自行清除剩餘的部分。但是，和中國一樣，許多農民難以改變。因為當一個家庭的生計受到威脅時，施用過多肥料似乎比少用更加安全。羅伯遜說：「目前做一個好管家（good steward）的經濟後果將是難以承受的。」

永續土壤科學如何幫助拯救人類的環境和糧食供應

我最近採訪了國際公認的永續土壤科學專家伊萊恩·英格漢（Elaine Ingham）博士，並造訪她位於賓州（Pennsylvania）的羅德爾研究所（Rodale Institute）。英格漢博士認為，農業成功的關鍵在於土壤中適當的輔助生物：細菌、真菌、原生動物、有益線蟲（而非雜草）、微型足蟲和蚯蚓等有益物種，所有這些生物會以多種不同方式促成植物生長。

養分循環是另一個主要問題。根據英格漢博士的說法，地球上沒有土壤缺乏種植植物所需的養分。她認為土壤營養不足，需要添加磷或氮等植物生長的概念是個嚴重的錯誤，而且這個觀念在很大程度上是化學公司精心策劃的結果，因為它們觀察的對象是土壤中已有的可溶性、無機營養素。

土壤中的微生物是土壤健康功臣

然而，植物所需要的真正營養，實際上是來自土壤中的微生物，這些有機體能將土壤中的礦物質轉化為植物可利用的形式。沒有這些生物有機體，植物就無法獲得所需的營養。所以土壤需要的不是更多的化學土壤添加劑，而是有益土壤生物體的平衡。

英格漢博士說：「這些生物體是不可或缺的。它們能為植物提供完美平衡的所有且所需的營養素。當你開始意識到土壤中有機體的主要作用和功能之一，就是以適當的形式為植物提供營養的時候，那麼我們就不需要無機肥料。如果我們讓這個適當的生物體重新回到土壤中，當然就不需要基改植物或無機肥料。

蚯蚓或益生菌的適當使用

若能維持有機體的適當平衡，並對抗雜草，那麼除草劑這個問題自然就迎刃而解。如果我們能夠把適當的生物體帶回土壤中，並且選擇我們想要種植的植物並抵抗雜草的生長，就不需要「除草劑」了。

有意思的是，我們可以使用發酵菌元（starter culture）來促進發酵和有益細菌的生成，就像在發酵蔬菜中加入益生菌一樣。另外，若想快速堆肥，也可使用此方法。在這種情況下，也可以使用發酵菌元來培育、促進堆肥所需的特定有機體組合。

為了打造最佳的健康身體，我們需要包含全營養素的植物性食物，因為這些營養素除了能使植物健康地生長，也是人類生長所須的營養素。

如何幫助與支持永續農業

其實若想維持最佳健康狀態，只需重拾健康食品選擇的基本原則即可。這些原則包括向負責任、高品質且永續來源購買食物。這也就為什麼鼓勵大家支持所在地區的小型家庭農場的原因。

但這不僅局限於直接造訪住家附近的這類農場，也鼓勵大家參加農貿市場和社區支持的農業計劃。

永續、非集中式動物飼養經營（CAFO）來源的食物，不僅更加美味、健康，在露天的社交環境中選購新鮮食物的自在感，是所有人工照明、沉悶的超級市場（幾乎所有的CAFO食物的家園）都無法與之競爭。

總結

地球土壤營養物質的消耗速度比被複原的速度還要快13%。我們也可能面臨兩種重要肥料成分短缺：磷和鉀。

目前明尼蘇達州的許多地區都面臨飲用水中氮含量危險升高的問題。調查的中國40多個湖泊中，一半以上均遭受肥料殘留物的污染。

土壤科學專家表示，化學肥料並不是必要的。植物的健康生長是依賴土壤中合適的輔助生物，它能從土壤中吸取礦物質並將其轉化為植物可利用的形式。

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