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能逆转全球变暖的“再生性有机农业”

作者:周妙妃

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地球暖化的议题是近世纪以来的大问题之一。去年底的第21届世界气候变迁会议COP21,法国提出“4/1000计划”,提议全球性的问题要全球性的解决办法:各国只要每年提高土壤碳含量4/1000,连续25年,就可大量减少空气中的碳,并改善地球暖化的状况。法国政府农业部估计,用有机农耕方式,利用植物的光合作用,可以在25年内把一千五百亿公吨碳再储回土壤里。这个计划踏实可行,一提出后,马上获得50个以上的国家与组织签署参与。

怎么进行呢?法国农业部估计,只要全球10%的农场和牧场,实施再生性的有机农业(regenerative organic agriculture),做全面性的土地维护管理,就可矫正失衡状况,把地球暖化温度控制下来,同时增加土壤肥沃,增进食物质量,保住农耕地,和保障粮食来源,不须高度科技,不需新奇技术,也不需昂贵花费。

以下就是再生性农耕的原则,它也是创造健康生态环境的基础。

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植物和固氮细菌是生命的基础

我们都知道植物很重要,为什么呢?因为只有它们才可以大规模行光合作用,制造碳水化合物。

碳水化合物的组成分子最多的是碳。这些碳一开始是来自于空气里的二氧化碳,大多经由植物,小部分由藻类和几种光合细菌把它转化成碳水化合物,这转化作用就是光合作用。碳水化合物就是糖类,有单糖,双糖,多糖等等。葡萄糖是单糖,麦芽糖是双糖,米、面、地瓜等富含淀粉以及木材的强韧纤维素主要组成份是多糖。糖类提供了生存所需的热量,也是细胞的结构分子。

植物很重要,很多人不知道的是,微生物也很重要,因为光是植物,光合作用还无法进行制造碳水化合物。植物要进行光合作用要经过一连串的化学变化,这些变化需要蛋白质和酵素(酶)的催化。这些蛋白质和酵素的重要组成小分子是氮。氮也是存在空气中,但是植物就无法转化氮了,这工作只有固氮细菌才有办法。这些固氮菌生长在土壤里、植物的根部和植物的叶表,它们可固氮但不能行光合作用,不能自已制造糖类,所以它们就和植物交换,它们供给植物氮,然后从植物获得碳。

固氮菌依靠植物获得碳,植物依靠固氮菌获得氮,这是地球所有生命的基础,进行的地点就在我们的脚底下,绝大部分在植物的根部。

地球上所有的生命就是这样建立在植物与固氮菌的合作上,动物是要依赖植物和细菌才能生存的,我们“伟大的人类”能生存也一样,追根究源,也是要依赖植物与固氮菌,说起来应该对植物和固氮菌要每天恭敬礼拜赞叹才对。

生态系

有了固氮菌和植物,只要不破坏不过度干预,一块土地就可以演化形成生态系:草来了,树来了,虫来了,青蛙来了,鸟也来了…,其内的生物,不管动物,植物,还是微生物,每一个种类都有它的功能,每一个个体都有它的贡献,或合作或竞赛,其复杂与演变不亚于今日的国际外交关系。

生态系里最丰富最多样化的地方在土表一,二十公分,那里的生物最繁多,构成一个错纵的食物网。大的吃小的,小的吃大的,食物消化成废弃物,废弃物也可以是食物,食物又孕育出生命,最后会孕育成腐植质humus。它是很稳定的组成物可在土里存在数百年,富含有益菌群,浓缩的营养,和重新组合的有机质,它能封存大量的地球暖化气体,是很宝贵的组合物。含腐植质最丰富的地方并不远,只要看看森林里的土地和有机质的堆肥就知道了。

有植物和土壤里的各种生物才能形成腐植质,所以我们要保持土表有植物生长,以提供落叶枯枝给土壤里的生命,有了碳和氮的来源,它们就会发挥贡献。

生态系里有各种大小动物,都在为填饱肚皮而努力,看似竞争和杀戮才能生存下来,但是仔细观察,多的是互利共生的例子。

譬如植物,不能躲不能逃,是地球所有动物的食物,但是它的数量和种类却如此丰盛。原来,它的付出是有收获的。它提供花粉,花蜜,枝叶,汁液给蜜蜂,蚂蚁,鸟类,蝙蝠等,它们为植物完成繁衍扩散的任务。也有植物间接的先提供花苞和嫩芽给蚜虫吃,蚜虫引来肉食性的瓢虫和草蛉可替它授粉。

植物需要小动物才能繁衍后代,小动物也需要植物为食物和栖息地。植物有越多种小动物为它授粉越能确保后代,动物有四季不断的食物才能生长繁殖。多样性越高,生命延续的机会越大。

植物有一半身体是在地底下,由土壤获得营养,水分和站立的支撑。植物不是用光合作用制造碳水化合物就能存活,它还需要许多养份。除了需要氮制造蛋白质,很多养分像磷和其它元素,就存在地下的石头里,但是植物没办法把它们溶解出来使用,于是植物就和一些真菌类叫菌根菌的合作。菌根菌寄生在植物根部,伸出极长的菌丝到四周的土壤里,分泌消化液(酶,酵素)分解出那些营养素再送回给植物,植物则提供碳水化合物给菌根菌作为交换。

除了营养素,菌根菌还供应水份给植物。四处延伸的菌丝体就像扩展的根,让植物可以吸收更多的水份更耐旱,也能吸收更丰富的营养。除此之外,菌根菌围住植物根部就像保护层一样,菌根菌分泌的酵素就像杀菌的抗生素,让植物更能抵抗病虫害。

一种植物会有数种真菌共生,每种真菌能与不同植物合作,所以植物之间可以藉由地底下的真菌互通讯息甚至交换养分。有研究发现菌根菌可以把病虫害的讯息传递到远方的植株,让它们提早分泌抵抗物质。

地底下,植物除了跟固氮菌及菌根菌有合作契约,根部周围还有几千种的小生物共生,它们都需要植物的碳水化合物,并且以植物需要的维生素,胺基酸,酵素,激素作为交换。

所以一个健康的生态系就像一个完整的个体,各种动植物和微生物就是组织器官,地底的真菌就是串联的血液和淋巴液。生存其中数不清的生物都能蓬勃的繁衍,正因为它们互相依存,生命就是这么息息相关,这就是大自然的智慧。

生态系是由各种生物组成的,不同生物各有生活空间,各有不同的食物需要,也都能提供食物。多样化越高,土壤越肥沃,各种生物越能获得足够的营养。营养越多样越均衡,生物就越健康强壮;营养不均衡,生物就容易生病。

植物不健康的时候会散发不同的讯息引起昆虫或微生物的注意,所以比营养充份的健康植物罹患更多病虫害。杀虫剂治标不治本,并不能解决植物营养缺乏的问题。健康的植物有些蚜虫,才会有瓢虫等益虫到场巡逻。昆虫和微生物清除营养不足的作物,好让我们享受营养均衡的作物。有严重的病虫害是个表征,提醒我们要检视土壤和供水。

用除草剂除杂草也是有害无益的。不同的土壤状况会出现不同的杂草,连太贫瘠,太酸太硷,太硬,太湿缺乏通气,长不出农作物的土地都可以长出杂草。它们可反应土质情况,可提供土壤小生物营养,是土壤修复的开始。用除草剂反而破坏了修复的进展。

生态系里种类越多样,对逆境的抵抗力越强。环境变化,太热或太冷,干旱或降雨太多,各种类的数量会有变化,但整体来说,生态系是安定的。整个地球是个大生态系,物种消失和气候变迁都会影响它的平衡与稳定。我们要赶快种植森林,复育土地的健康,才能改变现况。

对健康的生态,我们无法像植物由空气里吸收碳,无法由土壤中吸收矿物质,也无法像微生物固氮、溶磷、及制造维生素等养分,但我们可以从旁协助,助它们一臂之力。

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营造健康的生态系,我们能做什么?

其实我们无法主动养成生态系,我们要注意的是不要破坏阻碍生态的形成。

不要砍伐破坏,不要污染土壤、空气、水,也不要毒害草木、昆虫和微生物。

我们要退居次位,支持鼓励植物,动物和微生物,让它们发挥生态功能。这可以分几个方向:多样化的种植,提供食物和居所,喂养土壤小生物,补充营养,增加有益菌。

1、多样化的种植植物

自然界的植物组合非常奇妙。喜爱阳光的就长成大树或在开阔的草原,不爱曝晒的就长在树荫下;有的喜欢水,有的喜欢干燥,有的怕湿又怕干,也有的干湿都无所谓的;有特别需要肥份的,也有喜爱贫瘠土地的;根部有长得少而深的,也有长得多而广的,植物们天生就是要覆盖土地,就是要提供碳水化合物,让土中有源源不绝的食物以确保土中有多样化的生物,然后获得加倍的反馈,保障完整无缺的营养来源。在生态系里,植物才是老大。

我们在创造生态系的时候,就视植株的需求做组合,把各种品种种植在一起。有时不清楚植株需求或种植环境不如所愿,植株的适应能力往往超出我们的知识,真不行,也总有其它种类可以取代,不用想念那娇贵的盆栽,要想到创造平衡的生态系比起满足我们的欲求实在重要得多。

2、提供食物和住处

生态系除了植物,还有小动物,真菌,细菌,线虫等等。它们都需要住处躲藏,也需要源源不断的食物。

授粉的蝶和蛾,需要花朵提供花粉花蜜,但它们的幼虫却吃嫩叶维生,我们只好包容忍耐一下,或改种其它蔬菜,要着眼在大的生态平衡上。

冬天时,昆虫包括许多的益虫都休眠在落叶下,所以不要急着清扫枯叶,把下一年的害虫克星都扫除了。

冬天不易找食物,如果保留一些植株,提供果实,种子或核果,可以让鸟类度过冬天,来年春天时,就能孵出一窝窝的食虫高手。

生态系里生命是互相关连的,地上和地底下的生物越多样,土壤就越肥沃健康。

3、喂养土壤小生物

大自然一直在喂养着土壤里的小生物。

地上的植物持续不断的卸下老化的枝条和落叶,尤其秋天时节。看看森林地面就知道了,层层的的表层覆盖把土地喂养得暗黑松软,正是土壤小生物觅食与躲藏的好所在。

土表一,二十公分是地球上生物多样性最高的地方,这些小生物共同做工,把枝条落叶逐步分解。有机质腐化就是数不清的小动物和微生物在进食,在做接力式的营养传递,把大分子一步步分解成小分子,最后可以喂养生命的基础-固碳的植物和固氮菌。

只要用有机的方式循环使用有机质,就能养成涵水、透气、生物多样化、和肥沃的土壤。如果把枯枝落叶扫掉或把地面盖上塑料布,就切断了有机质的循环…没有生物多样性,没有肥沃的土壤,没有涵水力,就没有健康的植物。

所以保持土壤的表层覆盖有机质就是喂养土壤生物。叶菜类等一年生的作物最佳的表层覆盖物是草屑,树木和小树丛的是枝条和落叶。

有机方式简单,省力,自然,又有效率。什么事都不用做就能保护土地,肥沃土壤,增进植物和生态的健康。要复育土地,就要用有机的方式,要用有机质做好表层覆盖。

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4、补充营养

只要把草屑,枯枝落叶等有机质回归土地,去喂养土壤生物,就是给土壤补充营养。土壤的肥力自然增加,营养成份均衡,不用调整酸碱度,也不用昂贵的进口肥料。可以少量补充的,尤其复育土地早期,是含微量元素的海草精,矿石粉,糖蜜,液态鱼肥,蛋壳等。

不补充有机质,只用化学肥料,认为是在喂养植物,却断绝了土壤小生物的营养来源。为了对付病虫害使用化学或有机的杀虫药剂,结果是土壤小动物和微生物也都受害,破坏了生态系的多样性和稳定性。没有固氮菌和菌根菌,植物就没有完整的天然营养,只能依靠化学肥料。土壤没有土壤生物的活动,会逐渐变硬,不透气,不渗水,变酸,易于流失。今日的惯行农业和森林砍伐之后,土地就是这种状况,叫做沙漠化。

以有机方式照顾土壤,土壤就会逐渐变得营养又健康。厚厚的覆盖物,底层已分解与土壤混合,充满微生物,大都肉眼不见,只见小昆虫和真菌菌丝。微微的湿润正是微生物最爱的环境,就像堆肥,我们只要提供有有机质,水分和微生物,剩下的大自然就接手了。

5、增加有益菌

急性子的人可以自己制作或购买固体和液体堆肥增加有益菌。它们对植物的健康非常重要,如果用化学肥料和杀虫剂就会破坏这些族群。有耐心的人可以用最简单的方法,就是持续的把枯枝落叶回归大地,然后耐心的等上一、两年,有了太阳、空气和水,生态系自然天成,不费功夫。

模仿森林的有机质腐化堆肥,我们也可以自己制作,把有机质堆放在一起堆肥,创造微生物的繁殖环境。有含碳的材料和含氮的材料当食物,有空气,有水份,小动物和微生物就会大量繁殖。成熟的堆肥含有多样化的小生物,腐植质,和平衡的养份,正是植物和土壤生命所需要的。

复育土地时,堆肥可以提供微生物和营养,建立生物多样性。使用时可以拌入土壤,也可铺在土表再覆盖草屑和落叶等有机质,然后就交给大自然去发酵。所以有机农夫要勤快也要恰到好处,要把有机质留住,做好堆肥,把营养回收,借以增加有益菌。

腐熟堆肥也可做液体堆肥,迅速繁殖微生物,立即补充土壤的微生物,是短期的醱酵作用。用一点腐熟优质的堆肥,放在水里,加些微生物的食物,像糖蜜,海带水,液态鱼肥,岩石粉微量元素,然后打气,补充氧气,几天后就可使用。

可以洒在土里,立即补充土壤的微生物。也可喷在植物上当作保护层,防止有害的微生物附着。它不是肥料也不是杀虫剂,而是有益菌的加强剂。

不够优质的堆肥或氧气不足,培养出的不是土表有益微生物,但也无妨。培养过久,微生物用尽养分后会死亡,施放在土壤是养分补给,不是补充有益菌。为了确保安全,这些液肥不要浇在食用的叶菜类叶片上,浇水后过两周等厌氧菌都死亡再采摘。

发酵微生物有益菌群,如酵母菌,乳酸菌,是我们食物常用的菌种,用来制作酱油,醋,酒,面包,泡菜…。它们存在大自然中,有的好氧,有的厌氧,有的介于其中。它们能提供的东西可多了,除了乳酸,醋酸,酒精,还提供维生素,酵素,荷尔蒙,抗氧化剂,和抗生素,贡献极大。

发酵微生物无处不在,植株表面,空气中,到处都有,尤其大量存在于半腐化的环境中,森林里,堆肥里,我们都可闻到那种香味。市售的EM菌就是发酵菌群。有机园地里有有机质自然腐化,不虞匮乏它们的存在。

菌根菌对植物的生长非常重要,它跟植物根部紧密的结合在一起。菌根菌喜欢有氧的环境,土表一,二十公分处最多。所以树林或草原,尤其少有干扰的森林里,翻开树木的落叶覆盖就可找到它们。

土质硬实,排水不佳会限制它们的生长;化学肥料和杀虫剂会杀死它们;常常犁地翻土会破坏它的网状结构;买来的土壤通常缺乏菌根菌。

菌根菌可以购买,撒在土表,加速土地复育。也可自制堆肥,用时间和耐心等待它们形成。有了它们,植物才能吸收土中的磷等微量元素,耐旱抗压,健康又快乐。

附:再生性有机农耕(森林农业或统合农业等名称)的案例

“统合而生”(Life in Syntropy)这个短片是由记者Agenda Gotsch 所制作,在第21届世界气候变迁会议COP21中放映。

它记录了巴西的森林农业家Ernst Gotsch,购买了一块近500甲,已因砍伐锯木而耗竭的山林后,如何开始种树,实施再生性农业,模仿自然。不过几年功夫,该山林的气候改变,温度降低,土壤因有机质覆盖而增加,土地涵水增加不再干旱,森林农业的多样化种植增加了诸多的农产品…

影片地址:https://www.youtube.com/watch?v=gSPNRu4ZPvE

注:本文来自《琉璃光》杂志2016年第5期,有少数删节,全文请见原文链接。

文章来源:琉璃光

原文链接:http://www.lapislazuli.org/tw/?p=20160502.html

图片来源:Pixabay

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