作物為什麼要用肥料?

出處
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化學肥料、除草劑與農藥＜二＞

「什麼是施肥？」這個問題可以留給大學裡的老師講兩堂課，了解那些歷史是很迷人的，而且我保證我講得更精采，但我不想花太多篇幅在這個地方。
Liebig（農化的祖師爺）提出了木桶理論，說明植物生長狀況不佳是受到那塊「短板」所影響，因此施肥就是要補上那塊短板，促進植物生長，比方說缺氮補氮，缺鎂補鎂，這個思路就是後來肥力學派興起很大的原因，缺什麼營養就補什麼進去，補上那塊短板以後，土壤就能提供作物充足的營養。但這個理論會讓操作者覺得，多補一些也沒什麼關係，因為「木片」越高，能裝的水就越多，肥料業者是該感謝Liebig，不只農民信奉這套，大學研究所老師或農政單位很多也都信奉這套理論。
當然，後來發現那木桶不但不能無限加高，而且加的太高的結果就是崩壞，例如土壤學一定會告訴你使用肥料的邊際效益，使用太多反而造成毒害。

就生物學家來說，施肥就是推動了植物的代謝、生長、生殖等生命現象；
但就化學家的角度，「施肥」可以視作一種不平衡到平衡的過程，各種元素，例如碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫…等，在生物體內與生物體外有一個恆定的比例，
施肥其實就是在作物的體外打破這個比例，促使作物體外、內再一次的達到元素平衡，
比方說作物體內的氮濃度與土壤的有效氮濃度有一定的比例，外加氮素打破這個比例後，
植物的主、被動累積，以及其它農夫不關心但其實影響很大的副反應，
使氮素再一次的達到體內外的平衡，
而氮素體內總量的增加也會促使其它元素的總量隨之增加（否則植物體內的元素濃度分佈會不平衡），這就是生物學家描述的生長現象。
不平衡本身就是一種力，所以就化學家的觀點，施肥可以理解成一種人為的元素不平衡驅動生命現象。
這個觀點還有很多問題，但我們先不去談這些問題，先把這個概念用來解釋病蟲害的發生。

「為什麼會有病蟲害？」要問這個問題，首先要定義什麼是作物，因為界定了作物以後，才可以界定危害者、被危害物與周圍環境，
過去我們把這些過程視作不證自明，但因為後面我會寫自然農法的生產理念，所以特別在這個地方先點出來。
木村秋則（AKINORI KIMURA）在「這輩子，一定要當一次傻瓜」、「蘋果教我的事」兩書中都曾經提到，
蘋果園中的蘋果樹保受病蟲害影響，然而森林中的栲樹葉子卻十分漂亮，是什麼原因導致如此情況發生？
他給出的解釋包括「根系的淺窄化」、「土壤堅硬透氣保水性差」、「地溫變化過於劇烈」、「無完整之生態系」等，
簡單地說，上述原因導致蘋果樹營養不均衡，這樣虛弱的狀態容易使果樹遭受病蟲害影響；反之，
栲樹的生長環境使它處在一個營養均衡的狀態，即使周圍有很多的蟲，也不至於危害它的生命。
所以作物體內養分的不均衡是造成植物遭受病蟲害的可能原因，而上段我們提到，施肥其實是造成一種內外的養分不均衡，在這個平衡地過程中，植物體內有很大的可能會出現各元素濃度比例失衡的現象，這就是致病之源。

古希臘人認為人是由四大元素，水、土、火、氣，所組成，而人生病就是由於這些元素的失衡，或是這些元素運作轉換的過程造成阻礙才造成；中國人有更精確的描述這種過程的方法，也就是陰陽五行學說；印度人也有這種概念，說人生病是由於「四大不調」，這四大就是地大、水大、火大、風大，總之，古人認為人生病的原因就是組成身體的元素彼此間不協調。
而植物遭受病蟲害，也有人持類似觀點，法國植物生理學家Chaboussou認為，健康的植物能主動的抵抗蟲或病源菌，這種能力與植物蛋白質的合成有關，而當外在因子影響蛋白質合成的時候，就可能影響植物抵禦病蟲害的能力。這樣的研究當然很難作，但的確有統計數據發現，不管是蔬菜或是果樹特作，都有氮肥施用量增加，作物遭受病蟲害的比例隨之提昇的現象。所以呢，不恰施肥所導致的作物營養不平衡，就可能使其遭受病蟲害侵襲的機率增加，這點大概是肯定的。

於是，使用農業藥劑，像是殺蟲劑、殺真菌劑、殺線蟲劑等，其理由就呼之欲出，為了保護這些元素比例不均衡的作物不被吃掉，所以就先把環境中會食用作物、傷害作物的東西幹掉。
除草劑使用的理由也蠻類似的，在某一版中華土壤肥料協會出版的和作物施肥技術相關的手冊中，其中一點清楚地寫到，為了要達到最大的施肥效率，必須排除掉任何可能使肥力流失的因子，例如必須施用除草劑避免雜草競爭作物的養分！然而，比起因為陽光直射、氧化還原作用與表面逕流等流失的土壤肥力，雜草所吸收的營養可以說是九牛一毛，而且從上面的分佈平衡的觀點來看，施用除草劑使不平衡的養分比例維持更長的時間，植物受病蟲害影響的機率就更大，要使用農藥的機會就更多，如此這般。

這下化學肥料、農藥與除草劑間的關係就比較清楚了：因為用元素比例不平衡的肥料造成植物養分比例失衡，所以導致作物受病蟲害侵襲的機率增加，因此要用農藥保護作物；除草劑的施用原是為了保存土壤肥力，但實際情況是延續這種植物養分不平衡的狀況，加劇作物受病蟲害侵襲的可能。

這樣的觀點並不全面，但很有力，而且可以反過來指出可行的解決之道。總之，我會持「作物遭受病蟲害是由於體內元素比例失調」這樣的觀點，而後進一步嘗試提出自然農法下可行的施肥策略。