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二〇一五年六月二十日發行

 

米故事 臺灣稻米古典名種談(一)
米歷史 1926年,全臺設置蓬萊米原種田
米研究 水稻品種臺農77號育成心得
米活動 作物科學科普講座系列演講:土壤的奧祕
會務報告


 

臺灣稻米古典名種談(一)

前言

2002年9月18日位於現今臺南科學園區奇美LCM廠原址,在中央研究院歷史語言研究所南科考古隊監測之下,進行配水池挖方工程時,發現了一處內涵豐富、保存環境極佳距今4800-4200年前的文化層,被命名為「大坌坑文化南關里東遺址」。在出土的陶器瓦罐及土層中,發現了大量的碳化稻米米粒(圖一),這些米粒的粒型已與栽培稻相同,而且與現今之秈、稉米粒型比對,居然可得到下列的比率:偏稉型 98%:偏秈稉中間型 2%:偏秈型 0%:野生稻型 0%,這頓時使臺灣稻米之栽培起源,往上追溯到了五千年前。但是由於缺乏文字記載,這些出土的考證,只是留給我們一些想像的空間而已。我們想了解臺灣稻米栽培發展史,一直要等到西元656年的《隋書》才有一點眉目。《隋書》曾有簡短對於「流求國」居民農業的文字記載:「厥田良沃,先以火燒,而引水灌之,持一插,以石為刃,長尺餘,闊數寸而墾之。」、「土宜稻粱禾黍麻豆赤豆胡豆黑豆等」、「釀米麴為酒,其味甚薄」。如果這裡的「流求國」是指一般所認為的臺灣,那麼臺灣種稻最早記錄就可上溯至西元第七世紀;繼之,又約一千年後的十七世紀初葉始有另一文獻可考。據《閩海贈言》(西元1602年,明萬曆三十年)書中「東番記」一文記載:「東番夷人不知所自始...。無水田,治畬種禾,山花開則耕;禾熟,拔其穗,粒長比中華稍長,且甘香...」。可見到了西元1602年代臺灣先住民之稻栽培仍處於極原始之狀態,且其稻種是以陸稻為主。之後,歷經荷蘭人治臺,開始招募大陸漢人農業移民及積極獎勵種植甘蔗、水稻;明鄭以後大量漢人移居臺灣,陸續帶來大量的水、陸稻品種,對於栽培品種的記載終於首見於1685年蔣毓英的《臺灣府志》,這才開始填補了這段將近五千年的空白。

圖 1 臺灣出土最古老的碳化稻米粒─大坌坑南關里東遺址4800-4200年前。

1895年(清光緒20年)清日甲午戰爭結束,兩國簽訂「馬關條約」,日本從清廷手中獲得割讓的臺灣與澎湖。旋即於1896年(日本曆法明治29年),開始從日本引進「內地種」水稻,臺灣稻米的栽培與品種進入更為多樣化的時代。

「品種」屬性

臺灣地區栽培之稻種屬栽培稻的亞洲種。在1895年日本領臺帶進來大量試驗稻種之前,臺灣的稻作大致可分為兩個系統:

其一,即前已述及幾千年來先住民所耕種之「陸稻」,這就是後魏西元544年的農書《齊民要術》所稱的「旱稻」(圖二)。這種臺灣先住民耕種陸稻常植株高大,穗長而重,有秈型 [ 印度型稻 (indica) ] 與糯型,目前分別被稱為臺灣山地陸稻及陸糯稻;其實,在各文化遺址出土的碳化稻米有為數不少的偏稉型的粒型,推測有些是屬於爪哇型(javanica)─又稱為熱帶型稉稻 (tropical japonica),分蘗較少、穀粒較大、短圓有芒、不耐低溫環境、抗不良環境,多分佈於熱帶地區。最新的人類學研究指出,距今約五千年前,這支被稱為「南島語系」的臺灣先住民開始遷徙到東南亞,之後講這個語言的人群又將他們的語言傳播到更廣大的南太平洋諸島的區域,除了語言之外,許多研究者認為臺灣先住民還將當時的農業技術,以及一種鑄陶的技術(拉匹達文化,Lapita culture),帶到東南亞。這個「南島語系」的先住民已具備很好的航海技術,在之後的幾千年間熱絡的海路通商與交流,稻種的蒐集與交換可以想像,只可惜沒有留下文字記載。日本領臺後曾經立即做過調查,將先住民語的品種名稱用片假名拼音加以紀錄,戰後又經一次將片假名拼音轉換成漢字,而片假名拼音紀錄竟已遺失,語意溯源倍增困難,殊引以為憾。然而,部分的臺灣山地陸稻在幾千年中發生了令人難以想像的改變,在它們的抽穗期基因(heading date gene)插進了一段1901鹽基對的序列,使它們對日長鈍感,這樣細微的突變也居然被先住民的「賢者」保留了下來。同樣是山地陸稻,分佈在孟加拉、汶萊、柬埔寨、中國、新加坡、印尼、寮國、馬來西亞、泰國、尼泊爾、菲律賓、越南、南韓及塞內加爾都沒有相同的1901鹽基對插入序列。這些先民的「賢者」吾人稱之為「農民育種家」當之無愧。雖然,這些山地陸稻像是遺失族譜的無名孤兒,但沒想到在1920年代,卻靜悄悄地做出偉大的貢獻,促使了真正的臺灣「蓬萊米」新品種的誕生。它們不是讓人叫得出名號的「古典名種」,但是在這「名種」之林,卻有著它們一定的位置。

圖 2 臺灣先住民所耕種之「陸稻」就是後魏西元544年農書《齊民要術》所稱的「旱稻」。

其二,則是明朝萬曆年(1573-1620)之後漢人農墾移民所攜來之稻種,這在後來被稱為「在來稻」,或稱「本地種」、「土種」,絕大部份屬秈稻 [ 印度型稻(indica) ] 及部分的糯稻。這部份的稻作種類繁多,及至日本1895年領臺為止,其間歷經300餘年,不同的人在不同時間攜帶來臺的稻種不知凡幾,其栽植從南到北遍佈臺灣,又經不同農家自行選種、留種,馮京馬涼、張冠李戴,各自有其想當然耳的稱謂;個別的「品種」有些是經由漢人「農民育種家」在實際的田間以粗放的「純系分離法」選出,表現不凡;有些則是因循苟且偏安一隅,栽培面積既不廣,品質也極盡粗劣。這也見諸於日本領臺初期(1906年)的調查,全臺第一期作、第二期作、中間作及陸稻的「品種」數竟高達1679之譜,以至於後來農政單位權宜之計有所謂的「限定品種」之議─去「蕪」存「菁」之後,當時的「限定品種」在這蕞爾小島也仍高達547個(圖三)。這在未經嚴謹的試驗農場種植、觀察、比對、分析與分類的當下,547個「限定品種」已是完美僭越「品種」之名矣!蓋因在育種學家的觀點裡,這些稻種實則尚不足以稱「品種」,充其量只是accessions!後來深具慧眼看出臺灣稻種先天遺傳背景本質問題的正是:末永 仁(1886~1939) 與磯 永吉(1886~1972)。

圖 3 日本領臺初期(1906年)的調查,全臺第一期作、第二期作、中間作及陸稻的「品種」數竟高達1679之譜,後來實施「限定品種」也仍有547個,寧非怪哉?

末永 仁是1910年來到臺灣,磯 永吉則是1912年來的。他們前後用了七年的時間,將臺灣當時所謂的「限定品種」進行研究,利用水陸稻別、期作別、秈糯稻別、早晚熟、護穎狀態、莖色、芒之有無、稃色、稃毛之有無、稃尖/護穎/柱頭色、米粒大小、米粒型、草丈、分糵、穗長、著粒疏密、止葉狀態 [ 姿勢 ] 等十七個特性與性狀,來加以整理與分類,最後以「系」 [ 系統 ] 稱之。自此,臺灣這些妾身未明的珍貴種原的accessions,何其有幸經由育種家試驗觀察以「系」為其正名,一一列入「名種」之林。猗歟盛哉!它們除了在各自的時代,是餵養生計的糧食,同時在臺灣的稻作發展史也因它們特別的遺傳背景而記述著它們所佔有的地位。

占城稻系統

我們翻開臺灣最早的地方方志 [ 誌 ] ─1685年蔣毓英的《臺灣府志》,裡面記載著當時耕作的稻米品種:

秈稻:占 [ 尖* ] 仔、早占 [ 尖 ] 、埔占 [ 尖 ] 、早仔。 [ *「尖」與「占」閩、客語音近同,可互通用。 ]

糯稻:赤殼术、虎皮术、竹絲术、生毛术、鴨母跳 [ 潮 ] 、過山香、白尖术、米术。

其中,四個秈稻品種中有三個是占 [ 尖 ] 字輩─這就是鼎鼎大名的「占城稻」(Champa rice) 延生的後裔品種。追溯到明朝萬曆年 (1573-1620) 之後漢人的農墾移民,時間已經過了一百年,顯然,這一百年臺灣的稻田幾乎是占城稻的天下。其實,占城稻在後續的臺灣地方方志 [ 誌 ] 裡,還繼續被記載了又將近一百多年。一個品種系列能在一地獨榮兩百餘年,除了說它們是閩、客漢人的最愛之外,顯然它們一定是有其特殊的條件,方能至於如此。

占城稻來自交趾 [ 今越南中北部 ]  的占城國 [ 也作戰城、金城、京城 ] ,相傳是唐太宗(599~649)伐占城國得其種,就在現今的福建首先試種;《宋史 食貨志》,描述占城稻「稻比中國者穗長而無芒,粒差小,不擇地而生。」(圖四),無芒對收割、脫粒 [ 打穀 ] 有利於農家操作,加上是耐旱且不擇地而生的「早稻」,這才是重點,顯見當年唐太宗遠征軍中隨行農官的眼光─占城稻的引進,不是它的品質有多好,而是在於它的早熟、生長期短。它改變了華南地區的耕作制度,是華南地區輪作以及後來的一歲兩熟的濫觴,這使得占城稻可流傳千年而不衰。甚至到了北宋(1012年)開始向北分佈至長江下游及淮河流域。明萬曆年間,閩、客農墾移民,在離鄉背井之際,因為這種品種的耐旱、早熟、不擇地而生的特性,攜帶隨身,在異鄉遠地是收穫、溫飽的保證,道理可想而知。占城稻一直以來就為來臺農墾漢人所注意選拔,故有很多不同名稱,1717年的《諸羅縣志》提到:「有占稻,俗名占仔。……有赤、白二色,白者皮薄易舂。六七月始種,十月收。稻之極美者。」另有描述埔占:「殼白米赤,皮厚。種、穫同圓粒。臺人初賤之,但用以釀酒;年來穀貴,價漸與他種等,皆為常餐矣。」上述之早占 [ 尖 ] 、埔占 [ 尖 ] 和占 [ 尖 ] 仔,就是占城稻中發生的變異,漢人將其選拔後栽培,同時也因為「占」與「尖」在閩客語音近同,在名稱上有混用、分用的現象,顯然此時的占城稻後裔品種已非當年的吳下阿蒙了。

圖 4 占城稻來自交趾 [ 今越南中北部 ]  的占城國 [ 也作戰城、金城、京城 ] ,相傳是唐太宗 (599~649) 伐占城國得其種,就在現今的福建首先試種。

臺灣被戰敗的清廷割讓給日本當年的1895年,薛紹元的《臺灣通志》仍舊記錄著早占 [ 尖 ] 、埔占 [ 尖 ] 、占 [ 尖 ] 仔的芳名,同時經歷了200餘年,也已經出現了更為優秀的占 [ 尖 ] 字輩的新品種了,例如:1764年首次在王瑛曾所著《重修鳳山縣志》出現的「烏占」─此占彼占,血緣親疏已不甚了了,其後來居上亟欲取而代之之勢,已儼然展露無遺。 

[ 待續 ]

謝兆樞 / 臺灣北部蓬萊米走廊推動聯盟‧磯 永吉小屋團隊

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1926年,全臺設置蓬萊米原種田

經歷長時間的研究與努力,1920年代日本種稉稻(時稱「內地種」,後命名為「蓬萊米」)在臺灣的栽培技術開始有突破性的發展。首先是1922年竹子湖的稉稻試作成功,接下來便是1923年末永仁發表的幼苗插植法,使得稉稻的全臺推廣出現契機。

1925年,臺灣總督府對稉稻產業的態度已然轉變,開始編列預算確定獎勵方針,並鼓勵各州發展稉稻事業,而於各地設置原種田便是重要的第一步。

設置原種田的目的,除了提供各地農民優良的稉稻種子,也可以作為栽培示範田,讓農民觀摩學習稉稻的種植技術。當時主導的總督府中央研究所農業部也提示了稉稻的栽培管理重點,其中即包含了縮短苗代日數、增加施肥、正條密植及加強病蟲害管理等研究成果的應用。

1926年4月,於臺北舉行的第19屆大日本米穀大會上,總督府正式將在臺灣種植生產的稉稻命名為「蓬萊米」,與此同時,除已設置運作的臺北州原種田(竹子湖)外,新竹州、臺中州、臺南州、高雄州的蓬萊米原種田設置也同步展開。

其中原種田面積最大者為高雄州,達到88甲以上。各州栽培的稻種也有所不同,臺北州全為「中村」;新竹州為「中村」、「佐賀萬作」;臺中州為「中村」、「臺中特一號」、「臺中特二號」;臺南州為「中村」、「臺中特二號」、「朝鮮」;高雄州的品種最多元,共有「中村」、「臺中特一號」、「臺中特二號」、「新龜尾」、「嘉義一號」、「竹成」、「豐國」、「白藤」共8個品種。

以品種別來看,「中村」於全臺原種田種植面積達到94甲,佔總面積的55%;而居次的「臺中特二號」面積為49.5甲,佔30%,為蓬萊米推廣初期的兩大主力品種。然而1926年中旋即在全臺爆發嚴重的稻熱病疫情,終使得抗病性較差的「中村」迅速遭到淘汰,一代名種走入歷史,數十年後竟消失得毫無蹤跡。

劉建甫 / 磯 永吉學會理事

註解︰苗代,日文中「苗床」之意,指水稻育秧時期。

圖 1 1925年12月23日,臺灣日日新報報導,因應總督府來年的內地種米(稉稻)獎勵措施,各州將增設原種田,作為種子生產及栽培示範。

圖 2 1926年9月28日,臺灣日日新報報導各州原種田品種別及種植面積概況。

圖 3 1926年6月6日,臺灣日日新報報導臺中一期作蓬萊米發生稻熱病造成減收情況,其中尤以中村種最為嚴重。當時即已預期中村種可能於一、兩年後將被淘汰。

圖 4 1926年6月16日,臺灣日日新報報導,總督府中央研究所磯永吉、澤田兼吉(植物病理學家)技師及總督府殖產局農務課安藤泰夫技手,前往中南部調查稻熱病發生情況。

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水稻品種臺農77號育成心得

稻米品質改良一直以來都是國內水稻育種的重要目標之一,為了育成具有日本「越光」米品質且適合臺灣栽培環境之良質米品種,農業試驗所以日本「越光」品種原有的兩親本「農林22號」X「農林1號」進行雜交,早期世代以改良式之混合育種法進行固定,隨後以譜系法進行選拔,育成「臺農77號」品種(圖1、2)。既然「臺農77號」是利用日本栽培面積最廣品種「越光」的兩親本「農林22號」和「農林1號」選育出的品種,因此要談「臺農77號」的育成,則要先談談日本人在1956年選育出的「越光」品種,「越光」品種於日本育成推廣後,栽培面積便逐年增加,雖然一度下滑,但在1979栽培面積超過30萬公頃,躍升為日本栽培面積最廣的水稻品種,從此一路領先且栽培面積持續擴大,縱使在今天日本稻米消費及水稻栽培面積逐年遞減情況下,「越光」栽培面積仍有增無減,到目前為止已超過55萬公頃(圖3),約佔日本水稻栽培面積的38%,可見越光品種在日本農民及消費大眾驚人吸引力。「越光」品種在日本以外的國家,也受到許多數消費者的青睞,如臺灣,甚至在美國或澳洲以輸出稻米為主的生產國,也被當成稉稻品質育種追求的目標或做為改良的親本,日本甚至也以「越光國際水稻獎」來獎勵對全球水稻品種改良貢獻卓著的育種家,顯示越光品種在以稉米為育種目標時的重要性。

圖 1 臺農77號命名推廣情形

圖 2 臺農77號田間生育情形

圖 3 越光品種在日本歷年的栽培面積

資料彙整來源:日本獨立行政法人農業・食品產業技術總和研究機構作物研究所
http://ineweb.narcc.affrc.go.jp/search/ine.cgi?action=fukyumenseki_hinsyu&hinsyumei=ETU00170

 

「越光」的親本是分別在1931年及1943年育成的「農林1號」及「農林22號」,於1945年由新瀉縣立農事試驗場以「農林22號」為母本和「農林1號」為父本建立雜交組合,1947年交由農林省長岡農事改良實驗所進行第二代(F2)繁殖,1948年由農林省福井農事改良實驗所進行選拔,該實驗所於1951改名為福井縣立農事試驗場,1953年選出「越南17號」進行推廣品種,於1956年申請登錄為日本國家編號「水稻農林100號」。日本各試驗場品種之育成於縣內進行命名審查,通常給予試驗場的地方編號如「越南17號」,並給於品種名「越光」。地方編號和品種名有時會相同,有些則只有地方編號,沒給予品種名,或是用地方編號作為品種名。於推廣後,在產量品質受到其他地區的肯定,值得大面積推廣時,便申請國家登錄編號,各種作物的登錄均以「農林」為代號,目前也有品種權申請制度,品種權登錄通常是在取得「農林」代號之後。

根據日本農研機構作物研究所網站之統計資料,在日本利用「農林22號」及「農林1號」直接選育出之品種除「越光」(農林100號)外,尚有多個品種進入日本國家品種名單,如「越路早生」、「ハツニシキ」(奥羽224號;農林84號)、「ホウネンワセヤ」(越南14號;農林91號)、「マセニシキ」(奥羽225號;農林139號)等品種;利用兩親之一所育成的品種 (系) 更多達420個以上(圖4),加上其衍生的品種,日本育成之品種幾乎與這兩親本脫離不了親緣關係,尤其在米質改良的利用上,更顯得「農林22號」及「農林1號」在日本水稻育種上的重要性。

圖 4 日本農林22號及農林1號選育之品種

筆者進入農試所一直以來從事水稻種原收集評估,更多的心力投注在利用野生稻擴大栽培稻遺傳變異的研究上,大都以導入野生稻的病蟲害抗性至栽培稻為研究目標。直到民國85年修習碩士學位期間,在每個星期的研究室聚會及進度報告中,留日的指導教授曾富生老師一席話,則促使這個臺農77號的誕生,曾老師:「日本越光品種在日本那麼受歡迎,為什麼不利用他的兩親本在臺灣進行雜交選育?」,由於有老師這番督促的言語,還有越光的兩親本在日本即使在不同的試驗改良場所,也先後育成許多品種的先例,在臺灣利用「越光」的兩親本,臺灣環境下進行雜交選育確實值得一試。

自民國86年第二期作剛開始,同時建立「越光」原有兩個親本的正反雜交組合,也就是「農林22號」(母本)X「農林1號」(父本)、「農林1號」(母本)X「農林22號」(父本)。在常規育種上水稻雜交育種通常採用譜系法,在F2分離族群時便開始進行單株選拔與固定,但日本品種在臺灣種植一般都有太早熟、難脫粒的情形,其雜交組合的分離世代也有同樣的趨勢,在早期分離世代進行選拔,很難找到理想的株型。因此採用另一種在自交作物育種上為了增進基因重組機會或增加適應性的混合法,在F2、F3分離世代針對族群中每一單株收穫取3-5粒混合為下一世代,在F4選拔生育期較晚、較不易倒伏之單株,並在室內針對各單株米粒外觀進行汰選。在選育過程上,當入選品系進入固定世代時,單單要從外表型評估該品系的優劣,確實不容易,尤其在產量和品質方面的評估;因此於F4進入系統選拔時,寧可多選一些單株,兩雜交組合總計選出132單株,於F5成立系統,並選出42系統進行初步的產量品質之觀察試驗,最後選出「農林22號」X「農林1號」組合的3個品系進入兩年四期作的高級產量比較試驗,並從中選出臺農育914079號進入全國的區域試驗,進而於民國100年命名為「臺農77號」進行推廣。

在米粒外觀品質評估上,當時協助育種的老師傅李文雄先生,對於米質外觀有著特殊的見解,認為稉稻品質優良的糙米外觀上,雖然都有近似透明白亮的糙米,但優良品質的稻米則會有更油亮的感覺,類似淡淡油黃亮的顏色,這也驗證在這臺農77號品種的育成上。除此之外,食味口感則是選拔上的另一項挑戰,把米煮成白飯,進行試吃是最直接有效的評估方式,因此這方面則要感謝當時農藝系各位同仁在米質品評上的鼎力協助,於初級試驗時便將各品系輾白、小包裝附上評分表,供研究室各同仁試吃並要求回復的資料,「臺農77號」的口感可說是當初各位同仁努力的成果。

講到米飯食味口感,除了日本「越光」之外,一定要提到的是國內稉稻食味品評的對照品種「臺稉9號」,而談到「臺稉9號」,當然就得說說臺中區農業改良場許志聖博士。當年和許博士是同時受邀針對自己場所育成品種的特性與栽培管理解說時,也是我第一次聽他在示範觀摩會上對農民推廣他育成的品種,當時的我是去協助推廣「臺農71號」,準備了許多簡報,而許志聖博士在介紹「臺稉9號」時,從第一張投影片播放時,我就一直在等待什麼時候他會換下一張,結果讓我很失望,從頭到尾還是第一張,但他最後下結語的那句話「我只會選育好吃的米」,則是讓我畢生難忘,也是個人追求稻米品質改進的動力。

有關影響筆者稻米品質改良上的另一個故事,則要追朔12年前,當時接到通知,有位日本人,要來農業試驗所水稻研究室參訪,原以為是日本學者或研究人員之類,但見面時卻是個背著包包、拿個拐杖,年齡應超過80歲了。前來的目的是為了尋求臺灣在日據時期,他曾在臺灣服務時所吃過臺灣米飯的味道,據他所說回到日本之後,再也品嚐不到那樣的味道;這次來臺就是為了尋找那早期品種,以一償宿願。當時協助接待的我,雖然從事水稻育種已10幾年以上的經驗,收集且品嚐過不少類型的香米,且稻米香味的研究也是當時我的博士論文選擇的題目,但對於日本老翁那種渴求某種米飯香味及滋味的感覺,說實在的還是無法理解。直到準備將育成之「臺農77號」公開發表時,為更精準的獲得對「臺農77號」米飯香味的描述,多次的在研究室進行試吃,大家都覺得有香味,但香味陳述則因人而異,老一輩的同仁說他們小時候就吃過類似米飯香味,只是目前改良的品種少了那種飯香味。從這些小故事上,可以想見臺灣生產的稻米確實可以有別於日本稻米且讓人懷念的味道。

最後,感謝米報的邀稿,可以有機會談談「臺農77號」育成的始末和在品種育成上的一些心得。雖然常說育種是一門科學也是一門藝術,但在育種過程當中,尤其在產量和品質選拔上,往往不是想像中的容易。當同一個雜交組合同時獲得許多固定品系,要評定這些品系的優劣時,如果沒有更多的重複性試驗和資料分析的結果,就我而言,還是沒有足夠的經驗可以決定要入選的品系;因而每個品種的育成,應該都累積著許多人的智慧、心血。「臺農77號」也不例外,在此深深感謝協助「臺農77號」育成的稻作界的先進及稻作研究室的眾多同仁。

李長沛 博士 / 行政院農業委員會農業試驗所

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科普講座系列︰土壤的奧祕

演講人︰陳尊賢 / 臺灣大學農化系教授
演講時間︰民國104年3月14日(星期六)

緣起

原就讀農藝系,為何在大一轉到農化系?已想不起緣由。另一關鍵抉擇是在大四選擇土壤,主因是土壤沒人要選,只有我和另一位同學。教授看起來面惡其實人很好,跟隨他獲益良多,你想的到都要修。全班畢業都選修188學分以上,多數人覺得教授很兇而不敢選他的課,現在回想起來很感謝他們沒來和我們搶土壤實驗室。轉眼間,從民國65年當助教迄今已逾39年教職,希望能有服務40年的機會。

土壤快樂學

感謝當初選了土壤,讓我足跡走過60多個國家,每年約出國8至25趟。土壤和生活有很大關係,濟州島就是很明顯的例子,島東邊每家都只生1個小孩,西邊每家至少4個,島不大何以這樣?此與土壤生產力有關,西邊高產量,東邊土壤不好低產量、養不起。也因為學習土壤而走遍臺灣,全世界只有亞馬遜河和南極沒去,印象最深刻的是北極、撒哈拉沙漠。土壤為什麼重要?真是奧秘,土壤學很難速成學通,要上一學期36小時的課程或去實習,才能真的有點懂,同時,要了解土壤先要會玩土。我採樣、開會時拍的照片,太太不喜歡看丟掉,且說又是土壤有什麼好看。2009年去韓國領亞洲土壤學成就獎,看土壤挖個洞,一兩百人進入洞內推敲,太太說土壤有什麼好看?只是一堆土呀!

土壤和生活品質、健康與環境均有很大關係,1千年前、百萬年前的土壤到底是什麼樣?反過來,十萬、百萬年後又會變什麼樣?這是很有趣的事。去野外不只是玩,學生說星期日去爬山、征服一座山,問他看到什麼樹?樹下什麼土壤?有什麼動物?有什麼岩石?都不知道,只是爬到山頂拍照片。沿途沒看到什麼土壤、樹、石頭,這叫征服?不如貼個照片就好,土壤生長力和生活水準有關。剛說過不同土壤養不同小孩,當然還要看能不能養活。為什麼有人不喜歡土壤?因為小時候媽媽說土壤很髒不要碰,讓很多人遠離土壤,其實沒那麼嚴重呀。

土壤是大地之母

岩石變成土壤、土壤下面有岩石,現今土壤下沒有岩石,代表某個地方已被沖蝕蓋到某個地方。臺灣山區空間獨立變動,即是今天看到這樣,明天不是這樣,倘若今天下雨一小時多達200毫米,明天去看公館那邊會變怎樣,臺大可能被水淹了。你今天看到的土壤是幾千年幾萬年的,一個颱風卻將他們全部帶走。為什麼要用土壤生產東西?可不可以用別的東西來生產?可以,但是很貴,土壤好且使用便宜,又可以一直循環使用。如果保護好,土壤可以使用一輩子。美國農業部長來臺大演講,提到美國政策(1)保護資源︰生物、土壤、空氣、水資源保護好;(2)發展技術︰使產業增加、農產品增加、品質增加;(3)讓農民賺錢︰讓農產品賺到的錢直接回歸到農民,如辛苦被剝削,農民離開生產,就沒人種田。好的農業政策要能保護到土壤。土壤有的很薄、有的貧瘠、有的肥沃、有的多色彩、不同酸鹼度、不同排水度等等,這些均和環境有關,才會變成今天這樣。土壤的功能可生產農作物,土壤很肥不同顏色產量不同。土壤不同、肥力不同、特性不同,都在變怎麼可能長一樣。平均產量可看出特性,土壤不只生產農產品,還可儲藏水、淨化水,大雨下來經過土壤吸收,沒經過土壤吸收的變成土壤流失、水流失。下大雨時,找個地方喝杯咖啡,靜觀雨水變化,十分鐘後水變濁,表示水土保持做的很差,喝了第3杯水還是乾淨的,表示水土保持做的好。

在野外沒有水,只有一灘水怎麼辦?用土壤過濾出來的水就乾淨了,帶正電負電的髒離子都被土壤吸收,出來的水有菌,但只要煮過就可泡咖啡煮飯。在山上都是這樣做,土壤可儲藏水、淨化水。那麼孔隙有多大呢?1立方公尺有一半空間是孔隙。我們常說森林是水的故鄉,這是錯的。森林長在土壤上面,當然土壤才是水的故鄉,沒有土壤水都流到河川海裡。但如果當水存在土壤孔隙裡面,飽和後會再流出,因此連續下雨時,土壤中的孔隙已吸滿水,此時絕對不能去爬山,否則會上得去下不來。土壤有生命力,但廢棄物有毒性,沒有微生物或極少量。如果土壤中找不到蚯蚓,表示土壤有問題蚯蚓無法生存,也就找不到青蛙、蛇。小時候家裡窮,學猶太人賺錢,用一根竹竿將鐵絲插滿蚯蚓,一次可釣幾十隻青蛙來賣錢。可是現在去花東採樣,問小朋友為何不去田裡玩?小朋友說現在抓不到青蛙,沒有蚯蚓就抓不到青蛙,沒有青蛙就沒有蛇。這是有關連的,想想土壤有生命力、有微生物才會呼吸,要有生命力,否則就像廢土了。

土壤有去毒、解毒、養分再循環作用,有沒有發現在野外,大樹未長成時,下面上千小苗,大樹長起來後,旁邊沒有陽光、水分、養分都被大樹吸收走了。一將功成萬骨枯,很多小苗長不起來,野外是很競爭的世界,會搶陽光、水分和養分。環保法中有一個法律叫土壤處理法,農業廢棄物、工業廢棄物、生活污水都可處理。東南亞國家包括臺灣山地沒有化糞池都直接排出去,簡單處理一層土一層磚、一層土一層污水廁所水,過濾一個禮拜水流出來沒有臭味。因為土裡微生物把它分解代謝,最後可以拿去澆水。很重要土壤為什麼這樣處理?因為很便宜,豬糞也是如此處理。某系的人罵我為什麼同意把豬糞弄到田裡去,豬糞裡氮、磷、水排到河川就污染河川,養豬糞水都不見,下大雨全流走了。農民如果沒打開閘門怎麼會沖走,一江東水向西流進入臺灣海峽,可不可以?當然不行,違法。有這麼好的水,有氮磷,我建議夏天缺水都送到田裡提供水分和養分。會不會污染?當然不會。我們算過裡面有微生物會解毒,下雨天不行,乾季可以提供養分和水分,養份高產量高,農民自然會很高興。大家都拿過東西,樹木、石頭、土、茶杯很輕,但連續拿十小時也是會覺得重。但土壤最重,一立方公尺1.3噸,以前做土壤調查,上山背吃的下山背土,從未減輕過。太太說我上山玩,就帶她上山去看,她才知道我好辛苦,更了解到一小塊土可以養好多人的奧祕。世界上沒有什麼可以承載人類的文明發展,唯有土壤了。在曼谷,橋樑打的很深,有些橋樑所在的土壤會膨脹、收縮,需打入地下很深的深度。為什麼這樣打?因為那裡的土壤很特別,不這樣打橋樑會垮掉。臺東豐濱石雨傘一帶的公墓,因土壤濕時膨脹乾時收縮,故有鬧鬼傳聞,其實是乾燥時土壤龜裂的緣故。

土壤對人生活很重要,為什麼重要?因為土壤上面長了樹、森林、農作物,所以會接觸到大氣,包括雨水、陽光物質都進入土壤,大氣受污染則所有都污染。土壤是所有物質的受體,空氣污染到土、水污染到土、廢棄物丟棄到土,全都到土壤,土壤的微生物會把它分解掉。土壤會不會生病?嚴重者才會生病。我看農夫種柑橘,說阿伯你罪很重。阿伯問我種柑橘有什麼罪?告訴他你下很多肥料,葉很綠,皮很厚,很酸不好吃。肥料不要下太多,就可生產安全健康的東西,下太多肥,柑橘不好吃,又不賺錢,甚至污染環境、地下水。如果污染環境就長不出好農產品,表示土壤不好,植物要什麼就給什麼就好,不要太多,只要維持生長力就好。比如去花市買花回來,很快就死,因每天澆水,造成植物根爛了。人靠一口氣,植物靠健康根,有健康的根才會長好。像前面舉的例子,源源不斷生長才能養4個小孩。土壤為何重要?可承受所有重量,土壤最便宜又是資源可永續使用,不是我們這一代使用而已,後代也要使用。很多農民亂加,這土壤不行,就換一塊田,哪有那麼多田可以換呀。土壤和廢棄物不一樣,要能循環利用、更要世世代代都可用。

臺灣是寶島

土壤怎麼來?氣候、地質、植物、時間和母質影響。臺灣叫寶島,可稱土壤寶島、地質寶島、植物寶島、地形寶島,全世界在彈丸之地可以看見不同環境,唯有臺灣島和夏威夷歐胡島。可以在最小面積最高變動4000公尺,如此小的島區域,在氣候壓縮、植被壓縮的很短距離內,看到不同地形、土壤和植被。在美國搭飛機飛行2小時,仍見一樣的土壤,在臺灣打個盹起來,就是不同世界,因此很多地質土壤的國際會議都在臺灣舉行。在臺灣做植調很辛苦,一年四季衣服都揹在身上,從臺北穿很多到臺中一直脫,上阿里山一直穿,一天內可看到很多狀況,不同植物地形土壤環境,所以底下土壤不一樣,這坡面長這樹、那面又不一樣,因為陽光雨水能量不一樣。到底是氣候影響土壤、土壤影響植物,還是氣候影響植物,還是地形影響植物,不同分子影響植物,很複雜,所以是綜合影響。那臺灣為何不一樣?因為風化造成不一樣,臺灣是一個島,菲律賓板塊撞擊歐亞板塊。可試著玩一個遊戲,把臺灣地質圖套臺灣土壤圖就是龍生龍、鳳生鳳,也就是什麼樣的地質就會產生一定的土壤。又臺灣島的上升會造成河流的切割,形成不同的地形條件,也就是東海岸山脈可能會在3500萬年後會離開臺灣等等。諸如太魯閣峽谷,上升加上河流切割重複產生而形成現在的峽谷樣貌,至少花了500萬年的歲月。臺灣島是一個很特別的島,經菲律賓板塊撞歐亞板塊使臺灣一年大概上升5-7公分,此結果造就不同的氣候條件、不同的地形,印證了「臺灣是福爾摩沙」。只是美中不足,地質條件脆弱,會有山崩、地滑。

氣候的植被壓縮

日本政府調查︰你覺得政府最應該做的事是哪些?調查結果,(1)水土保持︰資源不要流失;(2)可不可以種出健康安全農產品;與(3)要有青山綠水。此與生活水準有關,當GDP是5萬美金時,要求的不只是吃的健康安全,還要有青山綠水,喝的水更要乾淨。以青山綠水來說,921地震之前之後差很大,原來地層的滑動是如此可怕。清境農場即面臨此種威脅,過度開發與違建,存在著未知何時會發生的地滑,牽動上千人的生家安全,理應嚴謹面對才是,不是就地合法如此便宜了事。臺灣大致每年的5月到10月是雨季,秋冬以後秋分到春分是乾季,有雨跟沒雨差很大喔,養分的溶解、移動、植物的生長都不一樣。在針葉林、闊葉林方面,以土壤來論,我會先了解為什麼這土壤會影響到樹,為什麼這樹長的都不一樣或是長的狀態不一等等。阿里山、太平山或南仁山的倒伏樹,裸露的樹根都長得很淺,為什麼長得很淺?植物的根應該要長得深啊,長得越深就能吸收足夠的水分和養分。那它為什麼長不下去?因為長太下去會死啊,根會死掉為什麼?源於土壤太酸。所以闊葉林、針葉林底下的養分是由植物成長循環所造成的,即落葉、落葉被分解成養分、再被吸收如此反覆循環了好幾十次至百次。在南仁山、墾丁,可以看到在很小的範圍內什麼樹種都有,此種現象我們稱「氣候的植被壓縮」,換言之,在一個很短的高度範圍內(海拔範圍內),很多植物擠在一起,自然是受氣候影響。所以南仁山保護區,約250至300公尺因為氣候不一,樹種有所差異,土壤性質也不同,所以長的東西當然不一樣。

臺灣的命脈西半部

臺灣的命脈在西半部,但是有一問題,由大園工業區、中壢工業區、新竹科學園區、彰濱到臺中全在工業區下游,工業汙染不容小覷。外加肥料補貼政策,無形中促使農民超量施肥料,下這麼多肥料,植物有沒有吃那麼多?事實上,植物吸收的氮養份大概只有30到50%而已。作物的生產要靠土壤的肥力,並非外加的肥料,那是救急的農業。除此,農作物應依照土壤特性來種,並不是黑土就適合種所有的作物。例如陽明山的土不是很黑嗎,很肥沃,但是太酸了,農作物難以生存。最主要的是有鋁毒害,鋁含量很高,改良成本高不划算。因此「適地適栽」是農業生產的最佳法則。然農作物生產的重要因子,(1)氣候︰植物要行光合作用,光是重要因子,還有地溫,植物才能活得很快樂,根部也能長得很舒服。簡易推測地溫的方法是平均氣溫再加1.5℃即是。馬鈴薯最喜歡的地溫約在10至15℃,臺灣地溫偏高不適於它的生長。(2)土壤特性,(3)管理︰包括施肥、灌溉、病蟲害防治等,僅管理可控制,例如施肥料要用多少。其他條件則無法隨心所欲,像酸酸的紅壤不種茶葉,改種別的作物,對不起它一定會長不好,為什麼?若把茶樹種在不是酸酸的土壤,生長也一定不好。為何茶樹在酸的土壤不會被毒死?因為它有機制可以去毒。

物換星移

林口臺地是經淡水河的沖積、地殼的推升、再加上其他風化而形成的,只是臺地僅有200多公尺高,上面都不見了,地質學家發現大概6到8萬年前,林口臺地上面那一層沖到桃園機場那裡海邊。另外,中壢楊梅或者銅鑼圈、龍潭以前更高也是地質作用,上面那一層也是沖到新屋海邊。所以新屋到海邊有一大片上面是紅土,其下面是海沙,這些係由中壢臺地上面沖下來。陽明山國家公園內,紗帽山、七星山、磺嘴山、大屯山環繞,七星山現在還在冒煙,是標準的火山,誘人的黑色火山灰土,你們可不要隨便帶走,否則就得一萬五千元繳庫了。

江湖一點訣說破不值錢

許多事講了就破功,因為原理太簡單了,自己想不出來,他人竟然想得到。我農化系有一個同班同學,他發現在我們血管中塞入某東西,可以把血液內的細菌抓下來,卻不會影響血液的流動。我們以為怎麼可能呢,譬如在一個河道上弄一個柵欄,水流一定會比較慢吧?他說︰不會。我央求他透露一下技術,他抵死不從,並說不能講,因為道理太簡單了……又金門多紅壤土,為什麼金門可以做出好喝的高粱酒,臺灣卻不行?對的,關鍵在「水」。金門高粱酒的製做秘方是臺大農化系發展的,主因花崗岩滲出來的「水」,使釀製的酒與眾不同。

臺灣是土壤的天堂

臺灣(1)新的沖積土,母質上面這一層是堆積的,尚稱肥沃,所以現在很多農地都是靠這種土壤來生產。(2)已經有一點變化的土壤,是由母質轉變後生成的土壤,這兩類土壤大概佔70到80%的農地。所以臺灣的農業命脈靠這兩種土壤,大部分在臺灣西半部沖積平原。其次,臺灣山坡地的紅土面積共約20%。全世界所有的土壤臺灣都有,只缺一類,就是結冰的「永凍土」。從嘉義海邊到阿里山,直走阿里山到玉山國家公園,下來到花東縱谷,到東海岸,你會發現土壤種類應有盡有,這在全世界是很特別。臺灣真的是土壤的天堂,你可以在這麼小的小島上,可看到全世界所有不同的土壤狀況。

重視土壤資源

由世界土壤圖來論,先談這又黑又肥沃的土壤,(1)從莫斯科東邊到烏克蘭,一直到東歐;(2)美國密西西比河沿岸,與(3)中國東北黑土區,這三大黑土區,養活多少人呢?養太多太多人了。其次,撒哈拉沙漠,種不出好作物和植物,怎麼辦呢?再來,亞洲到東南亞多是黃棕土,非洲都是很紅的紅土,包括亞馬遜河。阿拉斯加的冰河是另一奇幻經歷,蘊藏無數特殊土壤與生物資訊。總之,由土壤特性可探知生活水準,因為農業生產量大都已經注定,雖可依賴栽培管理技術來增產,但終究有其極限,例如紅土適於種種茶、甘蔗、鳳梨等。畢竟「適地適種」是基本法則,最後即是產銷制度了。期盼大家都能重視土壤資源,農業才能永續經營下去!

知識小百科
淋澱土壤︰阿里山和太平山特別多。阿里山和太平山年雨量都是2000mm多,可到4500mm,甚至最高紀錄7000mm。上面是黑色有機土,土壤裡面所有養分被洗下來,所以變成白色。這種土壤上面叫做巧克力,中間叫鮮奶油,底下叫做蘋果檸檬派,要修成如此正果需要好幾千年甚至萬年。歷經地殼上升、沖蝕反覆地活動才成形,要在平坦的地方才可以看得到,一般的坡地是看不到的。

記錄 / 羅美珠、許麗梅、方彩鳳志工
文字整理 / 張釉芳

註︰陳教授的實習室網站有土壤志工訓練班的所有講義和世界土壤圖,有興趣者請自行上網瀏覽或下載http://lab.ac.ntu.edu.tw/soilsc/index.html

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一、第一屆第六次理監事會議於3月22日召開,會中決議通過本會之通訊投票辦法。

二、第二屆理事與監事選舉以通訊選舉方式辦理,於4月1日寄出選票,5月15日截止收件,並於5月22日召開第一屆第七理監事會議,舉行理監事選舉開票事宜,順利選出15位理事及5位監事。

三、第二屆第一次年度大會於5月30日上午假臺大農藝學系112階梯講堂舉行,由郭華仁理事長主持,會後由謝兆樞教授做主題演講:第一個蓬萊米品種:中村種的身世之謎。

四、第一屆第八次理監事會議與第二屆第一次理監事會議合併舉行,於5月30日下午2:00舉行,會中選出第二屆常務理事、常務監事以及理事長。

五、第二屆理事長為廖振鐸,常務理事為:廖振鐸、林彥蓉、林珠孌、黃錫柱、謝兆樞,其餘十位理事分別為:王淑珍、王水祥、胡凱康、張孟基、張釉芳、陳永如、黃永芬、董致韡、劉建甫、蔡元卿。常務監事為:蔡政安、其餘四位監事分別為:江啟昱、何承翰、侯藹玲、蔡育彰。

六、竹子湖蓬萊米原種田復耕第四年插秧農事於4月28日舉行。

七、磯永吉小屋第五期解說志工課程訓練於5月2日於臺大農藝系舉行。

八、竹子湖蓬萊米原種田第一次除草農事於5月14日舉行。

九、本年度第四次磯永吉小屋志工研習:昆蟲標本館參訪,於6月6日上午舉行,參訪結束後順道介紹高等農林之校園。下午觀賞穀雨種大田以及米足跡兩部短片。

十、磯永吉小屋志工隊幹部於6月16日參訪彰化二林壽米屋。

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