2022有機農業推動中心讀書會花絮1

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關鍵字：讀書會、共讀共學、土壤的救贖、土壤碳、土壤管理、生態系統服務、微生物、碳農業、氣候變遷、空氣和水污染、食物品質、碳封存、碳捕捉、低碳農業、環境保護農業、土地病理學、土壤議題

活動時間：111年04月29日、05月27日、6月24日、7月29日 14：00-16：00

活動地點：國立中興大學有機農業推動中心7F會議室

活動對象：有機農業推動中心同仁

閱讀書籍：土壤的救贖：科學家、農人、美食家如何攜手治療土壤、拯救地球（The Soil Will Save Us: How Scientists, Farmers, and Foodies Are Healing the Soil to Save the Planet）

作者：Kristin Ohlson

書摘：人類數千年來的農耕及畜牧，特別是現代的工業化農業，已經導致八成的土壤碳流失到大氣中，即使我們今天就停止使用化石燃料，地球仍會繼續暖化。而現在有越來越多的人紛紛放下宿怨，從科學家到碳農、碳牧人，從碳權交易巿場到環保團體，共同走向同一個目標：把碳種回土壤裡，將大氣中的碳轉換成對土地、對所有地球生物都有利的土壤碳，而這還有可能扭轉全球暖化，同時還能賺到錢。

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活動花絮：

土壤和我們的關係是什麼？氣候危機可能有解嗎？

隨近年氣候變遷議題發酵，各國積極宣示2050年淨零排放目標，相關碳匯與碳權等主題討論度極高，身為地球公民一份子，人人都應正視日益嚴重的氣候問題，誰也無法置身事外！中心今年讀書會所共讀的書籍是「土壤的救贖：科學家、農人、美食家如何攜手治療土壤、拯救地球」，從關心雙腳下的土地開始！以不同觀點角度切入，帶您瞭解書籍中各章節精華重點，本篇分享的主題有：「第一章、碳都到哪去了？」、「第二章、光明與黑暗的結合」、「第三章、牛隻上場」及「第四章、讓自然發揮作用」，讓我們一起來向土壤學習吧！

《第一次讀書會摘要分享》：第一章、碳都到哪去了？

碳與土壤的關係（碳來自哪裡、何謂土壤碳）

地球的碳主要來自大氣、陸上的生物圈、海洋及沉積物(土壤有機碳的沉積物)、地殼，而陸地上的植物以光合作用將大氣中的碳保存在土壤中（土壤固碳）。藉由植物吸收空氣中的二氧化碳，經過光合作用排出氧氣、形成碳水化合物，碳就成為植株及根系的一部分，隨植株凋落與生理代謝回歸地底，成為土壤有機質一部份。
土壤有機質約含有58%的碳，當有機質進一步分解形成腐植質，需要數百年才能分解，碳被長時間留在土中，因此土壤正是陸地系統中最大的碳匯（carbon sink）。有機質是土壤養分最重要的來源，有機質含量高，對土壤的物理、化學性質及微生物生態都好。

碳消失的原因（Out put In put）與影響

耕犁：現代機械化農業的重型機具將土壤壓實，需要犁更深才得以鬆動，於是更多土壤被翻起、曝露在空氣中，土壤碳接觸到氧，結合成二氧化碳，溢散到上層大氣中。
畜牧：不需提防掠食者的牲畜，在柵欄內肆意吃草，足以連根拔起，草原只剩光禿一片。
人類過度開發：包含土地侵蝕（碳衝進了水路）與濫用、化石燃料的使用，大量二氧化碳回到大氣中。

土壤碳消失對環境造成不良影響，不僅使土壤養分散失、更因為大氣中溫室氣體增加，造成溫室效應、導致氣候變遷等危機！

用土壤固碳為氣候危難找答案（Out put vs. In put）：

不耕犁（免耕農法）、土壤覆蓋作物殘株、施用堆肥、減少土壤沖蝕、增加土壤(微)生物活動，增加腐植質含量。
草生栽培、種植植物，增加光合作用，減少大氣中的二氧化碳含量，增加土壤碳匯。

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▲圖一、導讀人分享碳循環概念

《第二次讀書會摘要分享》：第二章、光與暗的結合

描述生命的源起以及植物如何透過光合作用產生的光反應和暗反應，使植物得以生存，並提供食物來源，讓地球上的生物以及地底下的土壤微生物皆能生生不息。

光合作用

細菌於35億年前演化出來存在大海中，後來為和同類競爭資源，遂發展出一種把陽光變成食物的機制，光合作用就開始了。
光合作用的第二次重大演化，便是以植物為主角，讓地球有了理想的環境，提供氧氣和食物給人類及其他動物。
植物利用其葉子上的氣孔，在捕捉陽光之後就拆開二氧化碳分子、拋棄氧氣留下碳。植物用吸收自陽光的能量，把碳轉化成高能量的醣類供自身使用。

土壤微生物的關鍵角色

植物和土壤微生物在數千年間發展出更複雜的交易網絡，其中土壤下的微生物世界佔全球物種多樣性的95%。

關鍵角色1–提供植物食物：英格漢將土壤微生物分五大類，分別是細菌、真菌、單細胞生物、蠕蟲及小型節肢動物，以及肉眼可見的土壤居民如蚯蚓、甲蟲、田鼠等，形成土壤食物網。
關鍵角色2-保護植物：溫度升高或乾旱、洪水時，某些細菌的數量會減少，由其他細菌加速遞補。土壤微生物提供食物給植物，也保護植物不受掠食者攻擊。
關鍵角色3-形成團塊：細菌抓住一小塊黏土、粉砂或砂，用富含碳的黏膠（原料是植物的醣類）把自己黏上去，形成極小的團塊。團塊密佈的土壤就像海綿一樣留住水分，在乾旱時可以保護作物、大雨時能抵禦洪水，健康的土壤還能淨化水質。
關鍵角色4-碳隔離：其他微生物吃下真菌和細菌時，也把碳納入自己的體內，碳就這樣持續在土壤食物網中循環。土壤生物靠分解過程持續產生複雜的碳鏈（有機物），碳鏈越長土壤的顏色也變得越深。這個過程最後產生了腐植酸（成分只有碳、氫和一點氧），碳因此可被鎖在土壤中好幾世紀。

《第三次讀書會摘要分享》：第三章、牛隻上場

人類發展農業對環境造成的影響有：燃燒森林、土壤劣化、濕地灌溉、飼養牲畜。

土壤劣化的原因與影響

火耕讓植物間多了更多裸露的土地；年降雨量並非土地休養修復的關鍵，而是水量的分布。土地之所以劣化，是因為人們不了解植物、動物和土壤間的重要關連。
過度放牧取決於動物停留時間的長短。若放任牛隻將草地吃到光禿，會造成草根死亡、土地乾枯劣化。
南非農民作法是：讓牛在某區域均衡吃、遷到其他草地，牛把植物踩進土中、牛蹄踩出土壤坑洞，讓水分滲進土壤不流失：草原對碳循環至關重要！

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▲圖二、草原對碳循環的重要性

土地復育：全方位計畫放牧

生物多樣性喪失、沙漠化、氣候變遷其實是同個問題，無法切割。
薩弗瑞認為火、科技與休耕方式無法復原脆化土地，建議改用謹慎的放牧，讓家畜在田野上移動，代替最初幫忙建造草原的動物群。
全方位計畫性管理建立在生態系統基礎上，包括計劃放牧、土地規劃、財務規劃、生態監測。

《第四次讀書會摘要分享》：第四章、讓自然發揮作用

土壤壓實的原因與影響

當家畜或農機具持續輾壓在土壤上，加上不正確的土壤管理方法(如：持續使用化肥使有機質含量不足)，就會導致土壤壓實，使土壤失去空隙，進而缺水、缺氧，抑制根系發展與作物健康。同時因不易吸收降雨，增加了地表溢流和土壤侵蝕的可能性，不利於養分的吸收，降低產量與品質。
土壤壓實的物理性解決方式以深耕、翻犁為主，直接破壞壓實的土壤結構，增加土壤孔隙率，進而增加土壤中含水量與空氣含量。
在無法深耕的作物區或劣化的土壤，必須首重土壤的有機質含量。有機質是微生物與蚯蚓的食物，再將有機質能轉化為土壤腐植質，維持良好的土壤團粒結構（微生物分解過程中釋出的氣體分子，能幫助土壤鬆動，蚯蚓的移動也同樣能製造土壤孔隙，作為根系生長與微生物生存的空間）。
而加速土壤改良的重點就在於，如何活化土壤中的微生物，並進一步擴大微生物與蚯蚓的族群數量，增加土壤腐植酸含量。

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