土壤決定一切!花東黑土養好米、紅土種茶,陳尊賢研究42年,選出全台「縣土」

人們常說熱愛土地,但是你真的知道故鄉的土是什麼土嗎?陳尊賢表示,國人大多不認識腳下的土壤,也不知鄉土的獨特性,但世界大國如美國,將土壤視為重要戰略資源,每個州都有代表「州土」,有的州政府甚至立法保護州土。

資深土壤調查及土壤污染專家、2017年退休的臺大農化系特聘教授陳尊賢,現任台灣水資源與農業研究院副院長,以國內數十年來的土壤調查資料為基底,分門別類為每個縣市選出了代表土系。

做了一輩子「土人」的陳尊賢說,認識「縣土」的好處多多,不但對對農民種植作物很有幫助,地方政府更應認識縣土,對地方未來發展及規劃掌握度也會更高。(查詢土壤資料請見文末)

土壤專家陳尊賢,為全台找出各縣代表土系(攝影/林怡均)

鹽土上長大的台南農家子弟,考上農化系成土壤專家

陳尊賢先從自己故鄉的土說起。他1952年出生於台南縣學甲鎮,是標準的農家子弟。他回憶,1960年代的學甲近北門區多為鹽土,多種地瓜,因為貧窮,吃飯和地瓜只能配豬油,沒有配肉。後來鹽土經改良後,才能種蔥蒜與一般作物。

他還記得,當時台南縣新營鎮的土壤性黏而難以鬆動,曾見過牛犁田時寸步維艱,最後走到都四肢跪地,土仍難以鬆開。「那就叫看天田,都是拿來種甘蔗」。

後來陳尊賢考上台大農化系,當時的農化系分數堪比現在的醫學系,同班同學還有郝龍斌。繼續攻讀農化所博士班後,他走上土壤調查領域,「老師都跟我說,土壤調查是冷門,但不用擔心有人搶工作。」陳尊賢踏入後,發現土壤調查不只是冷門,而且孤單無比。「畢業後研究想找專家討論,結果國內學者竟然數不到10個。」

這條孤獨的研究之路絲毫不輕鬆,陳尊賢走遍全台也挖遍全台,以土壤中的重金屬背景值調查為例,他與其他三間大學的研究團隊,前後十年期間分頭挖了9000處的樣本土。每一處的樣本稻米則是在同一塊田裡採40欉稻穗,均勻混合後,依四分法減量後取得代表性樣本。最後彙整成全台土壤與稻米中重金屬含量的報告,字字句句都是辛苦調查的成果。

Tai-Kang 台南太康土系剖面圖(陳尊賢提供)

土壤不只是農作物必備元素,更是重要戰略情報

1988年美國來台舉辦「亞太地區農地土壤調查與分類應用國際會議」,這也是他第一次被土壤知識的重要性所震撼,而更令他震驚的是,相比於亞洲人,世界各國對於亞洲土壤的興趣更高,「後來才知道原因,因為土壤資源資料庫是重要的戰略情報,尤其日本人與美國人。」

他解釋,一旦充分掌握一國的土壤調查資訊,便可推算出該國的糧食適地適栽作物種類、生產量及最大養活人口數,對於大國來說,無論是從長期戰略還是貿易生產的角度,土壤的資料庫及應用資訊都是極其重要的情報。而土壤對於人民來說,則有農作物生產、淨化水資源、分解毒物自淨作用、支撐居住環境等多功能的農業生態服務價值。

美國立法要求保護洲土,依土系發展種植策略

關於各國重視土壤的程度,陳尊賢說明,歐盟的土壤資訊中心提供的資訊,甚至可以成為國家發展之政策綱領與指標的依循;而美國是最早開始強調土壤調查與分類技術及建立GIS資料庫重要性的國家,美國農部的自然資源保護署在1980年就開始要求各州立法保護代表性的州土。「州土是每一州的代表土,每一州出產之糧食供給量,糧食作物特徵及氣候特徵(土壤水份與地溫)的不同都和州土有關。」

陳尊賢解說,一般土壤有機質含量1%,每公頃約需提供40公斤的氮肥,而美國密西西比河沿岸的黑土,土壤有機質含量8%,是一般土壤的8倍。土壤毋需施肥,作物就可以豐收。也因此美國密西西比河沿岸土地,成為全球的大豆及小麥最大與最重要之生產區。

而放眼全球,俄羅斯南邊至東歐綿延2000多公里長、500公里寬的黑土帶,還有中國東北的黑龍江省黑土帶,都是該國最重要的農業產區。

縣土三要素:佔地面積、獨特性及作物生產性

對於大農林立的美國來說,保護州土的重要性等於是保障未來的農業生產力及經濟發展。陳尊賢認為,州土的觀念在小農遍地的台灣也適用,各地縣市政府知道所在縣市的代表土壤之特性與分佈,對於整體作物栽培與管理之產業規劃會更有概念與前瞻性;各鄉鎮農民知道自己農地土壤特性,也更能知道如何做作物養分及土壤水分管理。

1988年時全台已完成各縣市農地與部份山坡地土壤調查資料,但尚未有縣土的概念。陳尊賢認為,要成為一縣的代表土壤或土系,必須檢視幾個條件:土系在該縣市所占土壤面積最少要超過1000公頃、是否為該縣市典型土壤、對當地作物生產具重要性以及其在全台灣的獨特性。接著由其他專家看過評定,最後在1993年整理列表,每個縣市有 1 至 4 個代表土系。

攤開任何一張各縣市代表土系分佈圖,可以看到該縣市中以不同顏色標示代表性土系的分佈概況。陳尊賢說明,這些縣土選定以當地主要作物產區及其獨特性,「台灣農地土壤已建立632個土系,山坡地土壤已建立土系有430個,如果選定少數的代表性縣土,就可涵蓋各縣市極大面積之生產力。」

各地縣土與作物息息相關,認識縣土才能適地適種

各縣市土系是長年累月的母岩風化而成,陳尊賢以雲嘉南地區和彰化地區為例,雲嘉南地區的母岩原是砂頁岩,隨著地層抬升及曾文溪沖積,慢慢在河口沖積成平原;相鄰的彰化縣地區則為黏板岩沖積,土壤特性明顯不同。

各縣代表土系有哪些呢?陳尊賢一一說明,例如:桃園的兩個土系,「平鎮系」代表緩坡的紅土,地面上代表作物為茶葉;「坡堵系」則是稻作區。嘉義的兩土系有靠海的「將軍系」,因為多為砂土,排水力佳,多種植花生;較靠內陸的「仁德系」則較黏,保水力佳,多種植水稻。

嘉義代表性土系(陳尊賢提供)

有的地區擁有獨一無二的土系,例如:花東的黑土,陳尊賢表示,花東地區和陽明山同樣有黑土,陽明山的黑土同樣富含有機質,屬於火山灰土類,但偏酸不適合農作物生長;花東地區的黑土富含有機質、質地鬆軟,屬於黑沃土類,適合種植玉米與水稻,花東能成為國內的農業重鎮,黑土分布區扮演關鍵角色。

陳尊賢認為,各縣市都應認識所在區域的代表土,對於土地利用發展才有合適規劃。他以花東的膨轉土為例,膨轉土因黏粒含量多,土壤礦物組織特異,吸水強保肥力高、但曬乾會變很硬,因此土壤吸水會膨脹,乾旱時會收縮龜裂,但當地政府不了解膨轉土的特性,將膨轉土區域有不適當之土壤利用。

花蓮代表性土系(陳尊賢提供)

煞費苦心編故事,只為讓學生及農民記住土壤、運用知識

現已69歲的陳尊賢講起土壤肥料上課時眉飛色舞,彷彿在演一場精彩的舞台戲。「上課非常有趣,老師有說不完的故事。」是農學院學生對陳尊賢普遍的印象。曾有學生向陳尊賢借課本講義看筆記重點,怎知上頭每頁的註記都是笑話跟故事如何對應理論的提示。

最廣為流傳的故事莫過於膨轉土的鬼故事,陳尊賢說明,東部的膨轉土膨脹收縮時晚上會發出聲音,他以此特性編成花蓮縣豐濱鄉衛生所醫院病人半夜聽到牆壁龜裂怪聲的鬼故事,讓人印象深刻。

如此煞費苦心編故事,陳尊賢的目的很簡單:「所有聽課的人走出教室大門,課堂上聽到的理論要能利用或應用於田間。」他認為,各國土壤對當地氣候環境之作物、食物、住屋及生活文化等都有影響,但政府與國人不知道土壤資源的重要,更不知道臺灣土壤在全世界的獨特之處,「身為土壤人,用腳走遍世界每個角落,用手挖土,用嘴巴告訴世人土壤的好。」

陳尊賢表示,農人或是地方政府針對土壤想做深入瞭解,可以先詢問各地農業改良場的作物環境課,而農試所有最完整的資料,可做更進一步的詳細查詢。(網路土壤圖資請點選這裡)

土壤專家陳尊賢呼籲,國人應該認識腳下的土地(攝影/林怡均)

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