土壤:被忽略的基礎
土壤科學能夠發展至此,係因人類社會使用的物質,絕大多數來自土壤與岩石。
土壤科學能夠發展至今日,依靠著一個最基本、卻經常被忽略的邏輯:人類社會所使用的物質,絕大多數來自土壤與岩石。
米飯、麵包、水果與蔬菜,來自土地;水,來自流經土地的河川與地下水;空氣之中,始終漂浮著由地表揚起的沙塵。科技產品中所需的金屬與非金屬,則來自地層深處。
就連防止我們被滿地泥沙弄得一身髒污的潔白衣物,也與土壤密不可分。
棉與麻生長於土地,動物纖維孕育於草原,而化學纖維則來自深層沉積岩與土層。更超出日常想像的是,土壤的酸鹼度決定棉纖維是否柔軟;鈣與鎂的比例影響亞麻與苧麻的強韌程度;微量元素的平衡塑造羊毛的彎度與彈性。土壤有機質的多寡,會改變木材中的纖維素含量,進而影響人造纖維的品質。甚至石油,本質上也是古代有機質在地質時間中沉積與壓縮的結果。
從古至今,土壤始終是人類社會中不可或缺的一部分。它承載飲食、文化、書寫與勞動,也最終成為所有存在被安放的所在。
在亞里斯多德的語境中,「earth(γῆ)」指的是一種下沉、穩重而乾固的自然性質,而土壤正是這種性質在世界中的顯化。若說生命的身體含有 earth 的性質,那麼也可以理解為,生命本身便帶有一種屬於土壤的傾向。
因此,接近土壤,本就是人類的本性。然而,不知從何時開始,這種第一手的觸碰與理解,逐漸在文明向上建構的過程中,被留在身後,成為一方未被察覺的原鄉。
然而,在筆者所接觸的研究領域中,土壤科學的能見度確實愈來愈低。系所合併、研究經費縮減,專業研究者的人數逐年下降。這些片段拼湊在一起,難免讓人感到憂心:我們是否正逐漸忽略土地最基本的知識?
難道,我們對土壤的理解已經足夠了嗎?持續投入土壤研究,是否意味著背離社會發展的方向?
每一次進行實驗、撰寫論文或整理資料時,這些問題總會悄然浮上心頭。
造成這種現象的原因並不單一,其中包含社會對科技的高度期待、學術資源的激烈競爭,以及對自然基礎科學的長期忽視。多重力量交錯之下,使得土壤科學在許多國家不再是優先項目。
回顧歷史,土壤科學的發展始終與人類社會的需求緊密相連。從戰爭時期的國土調查,到開墾土地時的肥力研究,再到為提升土地利用效率而繪製的土壤圖,人們逐步投入對土壤分類、形態與化育特性的探索。這條路走得並不輕鬆,因為土壤是固態、液態與氣態交會的場所,無數物理、化學與生物反應在其中同時或間歇地進行。
十九世紀末(約 1880–1890 年代),多庫恰耶夫(Vasily Dokuchaev)首次將土壤視為一種獨立的自然體。他透過對黑鈣土(chernozem)等土壤剖面的系統性研究,指出土壤性質由母岩、氣候、植被與時間等因素共同形塑,從而奠定了現代土壤學(pedology)的基礎。其後,1941 年 Hans Jenny 在著作中進一步將這些概念架構化,提出今日熟知的五大土壤生成因子:氣候、生物、地形、母質與時間,成為土壤生成研究的核心框架。
然而,進入二十一世紀,土壤科學家早已不能,也不願再將視野侷限於這五個因子之內。
土壤研究的觸角已延伸至地質與水文、農業生產、工業污染整治、關鍵元素循環與風險評估等跨領域場域。
因為現實世界的問題,早已超越單一學科所能回應的範圍。
後記
土壤科學能夠發展至此,依靠的始終是一個簡單而堅實的事實:人類社會所使用的物質,終究來自土壤與岩石。