[未完成]土壤

關於土壤,我們所需要知道最重要的一件事,就是達文西說過的這句話:

We know more about the movement of celestial bodies than about the soil underfoot.
我們對腳下土壤的瞭解,還比不上對天上星星的瞭解。

人類自以為對土壤已經瞭解很多了,其實土壤的複雜程度是遠超乎我們想像的。土壤中有許許多多的生物與微生物,共同組成一個非常複雜的生態系。在一匙的肥沃土壤中,就含有1億到10億的細菌,1240公尺長的菌絲。2這許多的生物,有許多人類根本還沒開始認識,更不用說是去瞭解這些生物之間的交互作用了。

有機的理念中,土壤是很重要的角色。唯有在健康的土壤中,作物才能夠吸收充足的養分,才能夠健康地長大。這樣的作物本身對病蟲害就有抵抗力,因此不需要使用農藥。而食用健康的作物,才能讓人體也吸收充足的養分。

土壤的組成

一般講到土壤的組成成分,可能會想到的都是「土粒」,也就是教科書說的「從岩石風化所產生的碎屑」。其實土壤除了固態的成分,還有空氣和水分的存在;而固態的成分,除了非生物性的礦物質成分之外,還有各種生物,以及生物死亡之後所形成的腐植質。

一般會認為土壤是固體。事實上,土壤中的空氣和水分的組成比例也很高。有一說是土壤中的固體約佔50%,剩下的50%是土粒間的孔隙,孔隙中充滿空氣、水分和微生物。3大地旅人的Peter則是說:空氣40%、水分11%、礦物質30%、腐植質+植物12%、生物7%。其實兩者的數字差不多,大致上都是固體(礦物質、腐植質、植物)佔一半,液體及氣體佔一半。

土壤並不僅僅是「提供我們有一個地方可以站」。事實上,把土壤想像成生物可能更符合現實狀況。土壤具有很多功能,這些功能是由土壤中的各種生物所共同達成的。而這些生物要生存,當然需要有空氣、有水、有食物。因此,土壤中的空氣、水、腐植質等,也都是土壤中不可或缺的重要成分。

土壤的功能

(可參考中文英文wiki的資料撰寫,應與上段呼應。)

土壤所受到的破壞

由於農業開墾及各種開發利用,全世界的土壤都受到很大的破壞。這是很嚴重的問題,因為土壤形成的速度並不快,而且土壤直接關係到食物的生產。

以下數據來自大地旅人的Peter,原始來源不知:

  • 澳洲只有大約30%的土壤是維持在好的狀態。
  • 土壤產生的速度約2~4噸/公頃/年(每千年約3公分)。
    (換算起來有點怪怪的。如果用每年3噸計算,相當於3,000,000公克;如果把土的密度當成1,就相當於3,000,000立方公分的土;1公頃是10,000平方公尺,相當於100,000,000平方公分;兩者相除得到每年產生0.03公分的土。這樣每千年應該是30公分的土才對。)
  • 種植與犁田造成40~500噸/公頃/年的土壤流失。
  • 一次洪水可使2000年累積的土壤一次流失。
  • 在1900到2000年間,由於森林砍伐、土壤侵蝕、都市發展及各種人類活動,全球的土壤流失了10%。
  • 過去40年來,全世界有30%的耕地由於嚴重的侵蝕而被廢棄。
  • 在美國,土壤流失的速度比形成的速度要快17倍。

土壤遇到的問題除了流失之外,還有酸化、鹽化、重金屬污染等問題。

(應進一步論述各種土壤問題,或許只需要幾個大概的數字或趨勢,重點在「哪裡找得到這些資料」。)

台灣的土壤有酸化的問題,酸化的原因可能是過量使用化學肥料,或受到工業廢水廢氣的污染。至於酸化的面積有多大,有一說台灣目前有四分之一的農地是酸化土;2但也有資料說依據省農試所於民國四十八年至五十六年採樣調查,有60%之農田土壤屬酸性土壤,其中有33%為強酸性土壤,其pH值在5.5以下。4

(先搜尋國外的資料,再以國外資料為例向農試所劉研究員請教。)

土壤復育

土壤有可能遇到許多的問題,一個解決的萬靈丹就是腐植質。

(參考樸門的書籍加以論述。)

土壤與教學

土壤這個主題可以發展很棒的教學活動。只要利用隨手可得的工具,或是一些簡單的科學器材,就可以透過一些小實驗來讓我們更瞭解我們周遭的土壤狀況。有興趣的人可以參考「主廚食驗室」中土壤檢測的項目

 

相關資源:

  • Soil Quality
    美國農業部自然資源保育署的網站。