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2018年12月5日

杜滄文 特別企劃

關注土壤 改變世界

在香港,我們在日常生活很少機會接觸真正的泥。一般人都會覺得它很骯髒,甚至一文不值,想起的也是「糞土」和「爛泥」等負面詞語。500年前達文西曾說過:「我們對天體運動的了解,比我們對腳下土壤的了解更多。」今天,人類對泥土的認識仍然有限,因而不懂愛護它。

聯合國糧食及農業組織將每年12月5日定為「世界土壤日」,藉此提高我們關注土壤對人類福祉、糧食保障和生態系統的重要性。

地球表面積只有三成是陸地,減去了沙漠、高山、沼澤等,只有一成的土壤適合耕作(即是只有地球面積的3%)。土壤是生命的基礎,植物吸收土壤中的養分,再供養人類和動物;植物也提供燃料和木材作原材料,支援人類的活動。沒有泥土,人類和動物幾乎不可能生存和生活。此外,泥土有一些奇妙的特性,也與我們生活的福祉息息相關。

泥土能吸去地面過量的水份,紓緩豪雨的破壞力,減低水災的風險。土壤也是一塊過濾棉,當中的礦物質和微生物能過濾、緩衝、降解、固定和解毒來自工業和家居的廢物,還有空氣中受污染的氣體和顆粒物質。

此外,土壤可吸收並儲存污染物,防止污染空氣和水。但是,土壤的降解量是有限的。近年,商業化農耕排出的過量化肥和除草劑,以至採礦業和工業廢物排放的重金屬,已超越土壤能承受的量,因此,污染物會透過侵蝕或土壤浸出過程,釋回大地和水中。

土壤中的生物世界精采萬分,植物方面有微生物如藻類、細菌和真菌;動物有蚯蚓、千足蟲、蝨子、蝸牛、原生動物和線蟲等微生物。每一茶匙健康的泥土中的微生物數量,遠超過全球人口76億這數目。這些肉眼看不見的微生物,為泥土製造養分,幫助土壤黏在一起,亦儲存了土壤有機碳。土壤有機碳可以被保存數百年,甚至數千年。因此,泥土是地球最大的碳庫,它的碳存量是大氣的兩倍,是植物的3倍。土壤有機碳能保存土壤的養分和水份,改善土壤結構穩定性,更直接提升生態系統的抗逆力。

 

商業化的耕作使用大型農耕機器,破壞土壤的結構;化肥及除草劑等亦會殺害當中的微生物,破壞複雜而細膩的細菌活動,令土壤鬆散和不能黏在一起,引致土地退化。這個過程令土壤的有機碳與一氧化二氮(N2O)一起釋放到大氣中,成為氣候變化的最大元凶之一。自十九世紀以來,土地和植被中估計有三分二的陸地碳儲存已經失去了。

氣候變化雙刃劍

根據2015年一份土壤專家撰寫的報告,因土地惡化和荒漠化造成的全球生態系統損失(如氣候變化帶來的災難、經濟破壞、糧食失收等),估計達到每年63至106萬億美元之間。土地退化最明顯的徵兆,就是生物多樣性減少、荒漠化、農產量下降,民生大受影響。

這裏有一個惡訊,若維持目前的全球經濟模式,土壤受破壞而引致的氣候變化,將會愈來愈嚴重。目前,世界各地都面對氣候變化影響下的天災,單看過去半年:在5月,一向乾旱的東非發生嚴重水災、6月北美及歐洲的熱浪、7月底北極圈錄得攝氏32度高温、8月印度南世紀洪荒、9月大阪及香港的超級颱風、上月美國加州的森林大火,以及沙地阿拉伯的洪水等。這是我們對環境的恣意破壞(包括沉默的土地),要付出沉重代價的警號。而承受代價最主要的是高度依賴土地為生、住在乾旱地區的貧窮人。

但這裏也蘊藏一個好消息,就是只要國際間合力將全球土壤中的碳儲量提升1%,已經能夠高於每年人類燃燒化石燃料所產生的二氧化碳排放量。所以,透過管理土壤碳,可以減緩氣候變化帶來的影響,也是最具成本效益的方案之一。妥善管理泥土,不只是環境的考慮,更加有效保障人類的糧食供應和健康。

綠色到棕色革命

上世紀第二次世界大戰之後,人口急劇增長,全球面臨糧食供應的挑戰。六十年代時,諾曼布勞格(Norman E. Borlaug)主導了「綠色革命」(Green Revolution),以種植基因改造的抗旱、高產量或高速生長品種,加入大量灌溉、農藥和化肥,令不少發展中國家(尤其是印度及內地)邁向糧食自給自足。可惜,這種「三高一低」(高投資、高用水、高科技、低人力)的生產模式,不僅不適合非洲的土質,更令很多投產的農民血本無歸,在土質下降的土地上難以耕作。

「綠色革命」進行得如火如荼之際,在南非的羅得西亞(即現時的津巴布韋)一名生物學家艾倫沙弗里(Allan Savory)因為當地乾旱的草原呈現荒漠化,領悟到草原與大型放牧草食動物的共生關係。在乾旱環境中,植物不易降解,需要經過牛羊進食及排便,再踐踏及將它壓入地下。艾倫視泥土、畜牧和農作物為一體,倡議透過整體概念管理農耕系統,並開發抗旱農作物去保障貧窮國家的糧食產量。

這一個依賴復原自然系統的農業生產模式,被譽為「棕色革命」(Brown Revolution)。由於農民的生存和生計高度依賴土壤健康,農民成了最有潛力破壞或復修土壤健康的人,他們是「棕色革命」的執行者和直接受惠者。

以下兩個在八十年代起源於西非的農耕模式,可以堪稱「棕色革命」的代表作,它們其後被應用於非洲多國,復修數萬公頃的旱地,保障了無數人的生命和生計。兩位發明者庫巴薩瓦多戈(Yacouba Sawadogo)和托尼里努多(Tony Rinaudo)對人類及環境的貢獻備受肯定,更於上月底在瑞典斯德哥爾摩同時獲頒「另類諾貝爾獎」。

低成本「袋子」技術

布吉納法索農夫庫巴眼見當地面對土地退化、沙漠化和土壤貧瘠的問題,發明了名叫「Zai」(西非土語「袋子」)的耕作方法。農民在旱季時,在耕地挖掘邊長30厘米、深10至20厘米的正方形土坑,以收集降雨和徑流,再在每個坑中放入少量動物糞便和約10顆種子。這方法可增加泥土的滲水力,滋潤植物根部,還可保護種子和有機物不被沖走。

相比商業化節省人力的農業模式,「袋子」這個高人力、低成本的耕作形式能重新激活土壤中的生物活動,改善土壤結構,種出5倍產量的農作物,最重要是它還減少荒漠化。宣明會也在非洲多個社區,教導村民透過「袋子」技術耕種,並取得到十分理想的成效。

 

八十年代初期,澳洲籍農學家托尼里努多在尼日爾推動村民植林一直未見成效,種植的樹木反而不停地枯萎。直至有一天,托尼在路上不經意發覺田裏有數百株已被砍伐的樹木,從樹樁再次生長起來,啟發了他荒蕪的地底下,樹根與泥土中的生物形成了一個有潛力的生態系統。只要挑選和修剪較好的樹莖,釋放深層地下根的生機,讓養分可以回到泥土。這套耕作法名為「農民管理天然資源再生」(Farmer Managed Natural Regeneration,簡稱FMNR),在短短幾年內迅速將小灌木和樹樁變成森林。

樹木增生減低土壤侵蝕,土壤中水份和碳量增加,令農民可種植更多更健康的農作物。樹木除了提供更多的牲畜飼料去支援牲畜的產量,也提供木柴和乾草供出售,令農民收入多元化。FMNR是簡單廉宜對抗沙漠化的技術,成功為尼日爾退化土地改頭換面,亦有助改善當地的氣候。

托尼後來成為宣明會天然資源管理顧問,扶助了無數農民。例如2013年在肯尼亞巴林戈縣有2400名農民實行FMNR後,糧食供應量和生計得到改善,亦增強他們應對氣候變化和環境惡化的能力,受惠者之一的孩子基比說:「FMNR祝福了我們一家。有足夠木柴,我再不用從學校早退。以往,我要在下午2時到5公里外的樹林砍柴。現在我可以上課至4時才回家。而且,自從家裏開始了FMNR,我們的牛奶產量增加。早餐有足夠牛奶喝,不用再餓着肚子上學。」

撰文:杜滄文_宣明會高級傳訊主任

 

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