過度放牧與表土流失後產生的薩里瓜沙漠(圖:Tomas Munita/AP)

世界上 95的食物都生長在土壤的最上層,使表土成為我們食物系統中最重要的組成之一。但傳統的耕作方式,讓全球生產力最高的土壤在過去的 150 年中消失幾乎一半,威脅著農作物的產量。聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization)指出,如果我們繼續以現在的速度讓土壤劣化,世界將在大約 60 年內耗盡表土。沒有表土,土壤過濾水、吸附碳、餵養人類的能力將大幅衰弱。不僅如此,我們種植的食物中的重要營養素可能也會減少。

轉型成果

集約耕作(intensive tilling)、缺乏輪耕作物(cover crop)、合成肥料和殺蟲劑的現代組合,使農田被剝奪了支持健康植物生命的養分、礦物質和微生物,不過有些農民正試圖扭轉此一趨勢,並挽救他們的土地和生計。美國內布拉斯加州(Nebraska)的農民基思·伯恩斯(Keith Berns)和他的兄弟布萊恩(Brian)得知免耕農法(No-till farming)可以增加土壤中的碳、養分和水分時,便開始在他們 850 公頃的玉米和大豆農場上實行。

他們的農場位於特別乾燥的地區,保持土地上的水分是首要任務。每增加 1% 的碳,1 公頃的土地就可以多維持 378 公升的水。一旦他們改變作法,伯恩斯兄弟便看到土壤中的有機質增加,有機質越多,土壤可供應越多生物生長,使種植出的食物營養更豐富。密蘇里大學(University of Missouri)的土壤學家羅伯特·邁爾斯博士(Robert Myers)表示:「手握一把土,其中的生物會比地球上的人多。」

隨著有機質含量的增加,伯恩斯兄弟使用更少的水和肥料種植了更多的食物。在 1990 年代,他們開始在收成之間種植輪耕作物。黑麥和蕎麥以及其他農作物為土壤提供了更多的有機質,進一步餵養了細菌和真菌等微生物。作物還保持土壤中的氮含量,減少了侵蝕。

危機與轉機

預計到 2050 年地球將達到 90 億人口,因此表土流失的緊迫感日益增強。華盛頓大學(University of Washington)地質學家戴夫·蒙哥馬利(Dave Montgomery)表示,如果沒有健康的耕作制度,農民將無法養活世界上不斷增長的人口。蒙哥馬利表示:「大自然需要很長的時間來生成土壤。」據一些估計,健康的表土發展可能需要 500 年,而退化則需要不到一個世紀的時間。

世界也面臨著營養危機。2004 年發表在《美國營養學院學報》(Journal of the American College of Nutrition)上的一項研究比較了 1950 年和 1999 年種植的作物中的營養素,發現蛋白質、鈣、磷、鐵、維生素 B2 和維生素 C 的含量下降。
美國政府政策鼓勵農民專業化,種植作物種類的簡化導致需要更多的水、肥料和殺蟲劑,並且加速了土壤退化。不過越來越多農民正在改變耕作方式,蒙哥馬利表示:「我認為這是一個巨大的變化,目前只是剛起步而已。」

改善土壤健康帶來了好處,但對表土的投資可能需要數年才能顯示出成效。蒙哥馬利說,這對以微薄利潤經營的農民來說是一個挑戰,政府可以有更多作為來激勵最佳做法。

參考資料:

  1. Cosier, S. (2019, May 30). The world needs topsoil to grow 95% of its food – but it’s rapidly disappearing. Retrieved November 12, 2019, from https://www.theguardian.com/us-news/2019/may/30/topsoil-farming-agriculture-food-toxic-america.
  2. Davis, D., et al., (2004). Changes in USDA Food Composition Data for 43 Garden Crops, 1950 to 1999. Journal of the American College of Nutrition
  3. NRCS (2003). What on Earth Is Soil? Nature Resources Conservation Service
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