专栏 | 绿色情报员:谁砸了我们的饭碗(下)劣土和虫害“滚雪球”

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“这是没有春天的一年。”巴基斯坦气候变迁部部长芮曼(Sherry Rehman)写下温柔的控诉,4月29日北半球最高温出现在巴基斯坦的东南部城市,飙出49°C的极端数字,这一波史无前例的热浪也席卷印度,农民眼巴巴看着小麦收成热到“蒸发”。

今年从3月起南亚气温不断飙升,印度西北部和中部地区4月平均最高温刷新百年纪录,被誉为“印度的面包篮”的旁遮普省4月均温上升多达7°C,印度是全球第二大小麦生产国,政府预估北部主要小麦产区今年收成恐怕会缩水25%以上,印度原本盘算填补俄乌战火下的全球小麦缺口,没想到,热浪突如其来烧向粮仓,如今反而考虑限制小麦出口。

不只南亚的春天被窃走,今年中国南方入夏时间较常年偏早5至20天,部分地甚至提早20天以上,中国气象局表示,今年4月以来整体气候呈现“气温高、降水少”的暖干特点,预估今夏将是区域性旱涝灾害明显、极端天气偏多。

高温信号不断走强,作物病虫害危机有如滚雪球般扩大。台湾大学农艺学系名誉教授郭华仁指出,随着温度升高,很容易让新的外来害虫大量出现,对一个地区或国家来说会措手不及,因为以前没有经验,可能造成较大的农业损害。

蝗虫吹响暖化号角

非洲近年频频上演蝗灾,农作物被洗劫一空,气候变迁扮演推波助澜效应。(路透社)
非洲近年频频上演蝗灾,农作物被洗劫一空,气候变迁扮演推波助澜效应。(路透社)

过去两年,蝗灾来势汹汹横扫东非,2020年一路攻城掠地入侵中东、亚洲等地,印度、巴基斯坦和中国都受到波及,联合国秘书长古特瑞斯(António Guterres)把矛头指向气候变迁,“海洋暖化造就更多气旋,也为蝗虫制造更有利的繁殖条件。”从生物习性来看,升温和降雨提供蝗虫繁殖的温床,加剧了蝗害危害程度。

台湾大学植物病理与微生物学系名誉教授吴文希表示,蝗虫的繁殖能力非常强,而且又是杂食性、很多作物都吃,成群结队过境后,作物区往往变成不毛之地,中国从古至今至少发生250次严重蝗灾,造成粮食短缺和社会不安,当黄河水患慢慢退掉后,蝗虫就跑到被水淹过的土面来产卵,一平方公尺能产下20至40万颗卵,数量非常惊人。

蝗虫只是害虫的一员,气候变迁让各种病虫害问题愈加棘手。吴文希说,作物病虫害发生的原因有昆虫、杂草,以及各种微生物,包括真菌、细菌、线虫、病毒等,它们对于环境变迁的忍受性远大于人类培育出来的作物,再加上面临不利的环境下,它们能产生变异的能力,甚至变成适应环境的能力都会很强,对作物生长造成威胁。

科学家提醒,极端气候不再是百年一遇,未来恐怕是家常便饭。郭华仁指出,温度和水分会直接影响土壤生态系,以微生物来看,当土壤温度上升,有利细菌生长,真菌反而受到抑制,而真菌在土壤健康中扮演重要角色,高温同时让细菌的呼吸作用提高,因而消耗土壤的有机质,所以土壤有机质会因为温度升高而下降,这当然不是好事情。另外,降雨太多容易让土壤缺乏氧气,导致有些细菌把有机质分解为甲烷,甲烷排放一多,温室气体效应也跟着增加。

土壤中还存在各种动物,郭华仁说,目前针对蚯蚓的研究较多,在潮湿温暖的条件下,蚯蚓的数量多且活动频繁,有助土壤改良和作物生长,不过,一旦遇上淹水或是干旱,蚯蚓的活动和数量就会受到很大的影响。此外,现在学术界认为极端气候会降低土壤中的无脊椎生物数量和大小,所以土壤中的生物会受到气候的影响,整个生态系也连带出现变化。

土壤碳库大打折扣

惯行农法削弱土壤蓄碳能力,也降低农业应对气候变迁的韧性。(路透社)
惯行农法削弱土壤蓄碳能力,也降低农业应对气候变迁的韧性。(路透社)

气候变迁播下农业危机的种子,农药和化肥更加速土壤劣化风暴,从粮袋子到菜篮子,破口跟着撕裂扩大。

上个月,《联合国防治荒漠化公约》发布了第二版的《全球土地展望》,这份报告指出全球至少有40%的土地被开发用于农业活动,现代农业的不永续经营方式是当前土地退化的罪魁祸首,耗竭了土壤健康,导致生物多样性丧失,也加剧气候暖化。

土壤是陆地生态系统中最大的碳库,郭华仁表示,联合国政府间气候变迁专门委员会(IPCC)认为农业是基于自然的“碳封存”方法,植物透过光合作用,把二氧化碳累积存在土壤里面或生物体中,不过,这样的蓄碳工作会受到农药和化肥的影响,不但农药和化肥制造本身就排放二氧化碳,施用后还会伤害土壤的健康,破坏土壤生态系,例如氮肥会让土壤的有机质逐渐消失,反而使得本来以有机质型态储存在土壤里面的碳,变成二氧化碳释放到空中,另外农药也会伤害土壤生态系,大幅降低土壤的碳汇功能。

吴文希指出,联合国粮农组织和气候变迁有关的国际组织都呼吁重视土壤的碳汇量,根据统计估算,惯行农法已经导致全球土壤沦丧1330亿吨碳,等于是全球土壤中的含碳量损失了8%,由于作物生长的区域仅限于表土层,表土有机质的破坏和流失量要比表土下来得多。

中国的农药化肥使用量远高于全球水平,无可避免削弱对抗气候变迁的韧性。中国农业科学院研究员刘宏斌去年发表在《中国环境报》的文章点出农业污染问题,“十三五期间,我国化肥施用总量虽然实现了一定程度的减少,但施用强度依然很高,特别是在集约化蔬菜、果树等高经济价值作物以及经济发达地区,过量施肥问题依然十分突出,加之化肥长期高位运行导致土壤中的存量巨大,新冠疫情防控又对粮食安全提出更高要求,这就使得农业面污染源绝非短期所能根治。”

氮肥让地球“碳”气

中国农业高度仰赖农药化肥,环境和粮食安全问题突出。(路透社)
中国农业高度仰赖农药化肥,环境和粮食安全问题突出。(路透社)

“二次世界大战的时候,美国总统写给50州州长的一封信中提到,任何一个国家要是破坏自己的土壤的话,就等同是自取灭亡。”吴文希说,“目前全球耕地约有三分之一遭到惯行农业的破坏,因为粮食生产的国度采用机械化、农业化学物质,表土的破坏程度比以前更加严重,所以要生产出相同的粮食,甚至于得到更多的粮食,现在采用的手段就是拼命添加化学肥料,这样如同恶性循环,土壤会变得更差,而且会造成土壤和地下水污染。”

2020年一篇刊登在国际期期刊《Nature》的研究显示,超级温室气体一氧化二氮正在大气中稳定增长,最大贡献来自农业的氮肥,在2007至2016年间,全球人为一氧化二氮排放中,农业占了将近70%,大部分来自东亚、欧洲、南亚和北美,其中以巴西、印度和中国的增长率最高。

吴文希提醒,农业化学物质虽然能够看到速效,不过,眼前的问题解决了,又衍生了新的问题,氮肥会转化成一氧化二氮,一氧化二氮的温室气体潜能是二氧化碳的300倍。

杀伤力不只是暖化,全球水域也逐渐浮现死亡区(dead zone)。吴文希指出,美国密西西比河周边农田用了很多化学肥料,渗到地下水,汇流到河流,最后进入海洋,美国南部墨西哥湾和西部沿海都出现死亡区,现在中国大陆沿岸也有许多死亡区,像是山东等地海藻侵袭沿岸,最大元凶就是农业化学肥料。

有机农法扭转危机

专家认为,土壤有机质是减缓全球暖化的关键。(路透社)
专家认为,土壤有机质是减缓全球暖化的关键。(路透社)

在气候变迁脚步加速下,粮食危机要如何找出解方?郭华仁表示,IPCC今年最新报告指出,面对气候变迁,各国政府在农业上要推行生态农法,提高土壤的健康,一方面可以降低温室气体的排放,另一方面因为土壤健康,农作物生长也健康,所以对抗气候变迁的韧性就会提高。

吴文希也认为,首要之务要让生病的土壤恢复生机,有机农业是挽救当前危机的根本方式,因为土壤的有机质含量增加,可以改良土壤结构,增加土壤中的生物种类和活性,农作物的产量和品质都会提升,并且增进抗病虫害的能力,土壤保水能力也因有机质增加而提高。

消费者也是关键的推手,郭华仁指出,农业转型不能只靠农家的努力和政府的推动,消费者的觉醒也很重要,首先饮食要讲求低碳足迹,优先购买本土食物,同时少肉多豆,豆科植物可以获取蛋白质,碳足迹也比其他农作物少,再者选择有机或泛有机食品,而且要多样化,因为近代食农体系都被大公司左右,在利润导向的驱使下,大量生产少数品种,农业的环境韧性因而降低,此外,消费者也要适当节约,避免浪费食物,这些对于农业减碳都有贡献。

全球暖化与“饿”的距离,其实就在日常餐桌上。郭华仁语重心长说,现在应该是吃“变”世界,用吃来改变世界,当消费者选择新的饮食习惯,可以让农家有意愿转型,也就可以降低气候变迁的危机。

撰文:麦小田 责编:许书婷