从土壤学观点谈农业现代化
日期：2006-08-05
雷通明
在从事土壤肥料试验工作二十多年之后，由于两个试验的意外结果，又遇一些其它机缘，我对土壤肥料的看法有了很大的转变。曾经收集一些资料，于一九七二年的《丰年》半月刊第二十二卷第一期上发表了「美国农业何去何从」一文。意犹未尽，后来又发表过「我为现代农业担忧」，建议国人要以美国农业现代化做为前车之鉴，寻求自己的途径。
近几年来，看到与听到的愈多，使我对国内的农业更为关心。我颇为欣赏瞎子摸象的故事，我对这一问题的看法，只是在摸索了多年之后，才摸到了大象的一部份，但不知是象腿还是象尾？提供国内有心人士参考，并希望大家把个人摸到的部份凑合起来，也许可以了解大象的大部份。
农业－－人人有关
古语说：「民以食为天」，说明了农业与人类密切相关。西方也有句话说：「只要你吃东西，就与农业有关」，台湾有一份杂志，就拿这句话做过刊头语，意译为「人人日进三餐，能说与农业无关？」台湾的农业人口，约占台湾人口的百分之二十，农业与国民关系的重要性显而易见。一般人以为美国农业人口只占百分之二，但是与农业生产直接及间接有关的全部计算在内，就资金及从事工作的人力而言，仍是美国庞大企业之一。
农业在人类历史发展上的重要性，讨论的已很多。周朝的管仲早在两千多年前就提出「仓廪实则知礼义，衣食足则知荣辱。」之说。在广义上说，礼仪和荣辱应是今天所称的文化，人类要是吃不饱或吃得不对的话，还谈什么文化？(看看今天全世界的情形，吃不饱的地方有问题，吃得不对的地方，问题更多更大。)法国农学家Voisin、美国的水土保持专家Carter及Dale等，在他们的著作中对农业影响人类文化的发展，都有深刻的见解。被称为近代农业化学鼻祖的Liebig有句名言：「罗马城将西希里(Sicily)的地力拋弃到阴沟里去了」，因为从西希里生产的小麦，一船一船的运往罗马城，也运走了西希里土壤中的养分，然后随着罗马人的粪便，而排失到阴沟里去了。最后的结局是西希里的地力衰退，不能再生产小麦，罗马帝国也跟着灭亡了。这难怪前不久有位美国人说，美国把粮食输送到别的国家去，也该将别国的土壤运回到美国来。
「农为邦本」，不要以为只是中国以农立国才有这句话，其实，这句话的真理，可以应用到世界上任何国家。
土壤－－农业的根本
农业的根本在土壤－－有土斯有财，这是先民的经验之谈，而这一「财」字应该是指广义的财富而言。美国有位Nichols医生，在他行医多年之后，忽然患了心脏病，走过一些弯曲之路后，最后才走上改变饮食之路，也才恢复了健康。而后他以自己的经验著书立说，他的结论也是：只有肥沃的土地，才是人类永久的财富。
好些农学家在工作多年之后，认识到土壤在农业生产上的重要性，例如前面提到的农学家Voisin就写过好几本有关土壤肥料的书。而被称为近代「有机农业」(这一名词并不太恰当，一时想不到更好的名词，只好仍予沿用)之父的英国Howard爵士，在大学时是学植物病理的。在印度工作多年之后，最后主张以有机肥料维护地力。他写过几本书，其中一本就是《土壤与健康》。无独有偶的，日本有一驰名国际有机农业界的Fukuoka先生，累积卅多年实地操作经验，创设了一种「自然农业」耕作法，以覆盖保持地力为主。他在大学时，也是学植物病理的。
有些医生主张以食物来维护人类的健康。食物来自土壤，没有肥沃的土壤，就没有营养丰富的农产品，也就没有健康的身体。他们深刻认识到土壤是根本。除了前述的Nichols医生外，Shelton医生在他的著作中说：我们要改善食物的营养，一定要包括改良土壤在内。英国的六百多位医生曾联合发表一项医药约书(Medical Testament)，说明现代疾病起源于饮食与生活的不正常。该约书的起草人Picton医生着有《土壤与营养》一书。而刚出版不久(1986)，Griggs氏着的(The Food Factor)一书，最后一段引用瑞士医生Bircher-Benner著作中的一句话：(Nutrition is not the highest thing in life. But it is the soil on which the highest thing can either perish or flourish.)。
「营养并非生命中最重要的事，土壤才是最重要的，它可使人类死灭或兴旺。」
被本世纪最伟大人物之一－－史怀哲(Schweitzer)医生－－称赞为医学史上杰出奇才的Gerson医生，在多年从事以食物营养治疗许多疾病之后(包括癌症在内)，发觉食物的营养价值，取决于土壤以及其运输、贮存与加工等因素。他独到的提出人体的同化作用(metabolism)应该包括两部份：一是内在的同化作用(Internal Metabolism)，即是一般人所熟知的人体内部的同化作用；二是外在的(External)同化作用，应该包括1.植物(食物)2.土壤3.食物的运输、贮存及加工。他从人的生理立场出发，不但将食物看做身体的一部份，更进而将土壤也看做人体的一部份了。假如我们了解他的主张，当一位医学专家应邀出席一个土壤微量元素研讨会，他一开始就对与会的土壤学者们说(那时我也在座)：「你们工作的对象是人」，也就不会感到突然了。
让我再引述英国一位经济学家Schumacher(原籍德国，七十年代去世后，英国成立了Schumacher学社，研究发扬他的主张，美国也有这类的学社)，在发挥他中心思想的(Small is Beautiful)书中(国内应已有译本)，有一章讨论土地的利用(我建议学农的朋友读读这一章)。在这一章，他开始就说：「土地无疑是物质资源中最重要的一项。从一个社会的土地利用上，就可以相当准确的推测到这个社会的将来。」他主张人类使用土地应该以三个目标为准则，那就是「健、美、及永恒」，还有第四个目标「生产力」，他说只有这一目标是一般专家们同意的。他又说只要达到前面三个根本目标，第四个目标只是副产品而已－－自然会达到的。
美国农业何去何从？
以上说明我对农业及土壤的看法，让读者知道我是以何种立场观点来看美国农业的，让明眼人看了我这瞎子究竟摸到了大象的那一部位？美国「目前」农业生产力的庞大惊人是不容置疑的，但我说只是「目前」而已。尽管目前好些美国人还陶醉在这一美景中，但有些人已在为他们的远景担忧了。目前这样的生产力，还能维持多久呢？
有关美国农业现代化所引起的一些问题，我收集了一些资料，国内的读者多多少少知道一些。这里我先简述几点：(1)土壤冲刷导致大量表土的流失；(2)土壤及水源的污染引起健康问题；(3)能源问题；(4)家庭农场破产(每星期平均有上千的农户破产)，导致农村城镇的凋零；(5)由于上述农村失业人口流入城市，使近年来美国大城市失业人口的问题更加严重。
一九七二年我在《丰年》发表那篇「美国农业何去何从」，表示我关心台湾的农业，希望不要一味模仿美国工厂式或化学式的农业。那时，至少我自己还没有觉察到美国社会上明显的谈到这一问题。我也许是过敏的说何去何从？现在的情形却不同了。
在七十年代初期，美国政府机构及大学是不承认有所谓「有机农业」的。他们认为那只是开倒车落伍的农业生产方式，不值得一顾的。然而逐渐的，一些农民亲身体验到多年实行化学式农业所引起的严重后果，于是有人「改行」有机农业了。在卡特总统时代的农业部长，有一年回乡度假，亲眼看到他的老友从化学农业「改行」有机农业后，才下令农业部研究机构组团调查美国以及其它国家的「有机农业」，并于一九八○年出版了一份流传颇广的调查报告，而且还计划有机农业的研究。可是里根总统上台后，农业部长当然也换了人，刚要开始的有机农业研究，也就夭折了。幸而美国大学里有些教授慢慢改观了。一九八一年全美农学年会竟有了「有机农业」的小组讨论会。一九八四年出版了那次会志，这一出版物的序言是由一九八三～八四年度三个学会(美国农学会、作物学会、土壤学会)的理事联名写的。其中就指出今天的农业生产是否继续沿用目前集约式的生产(指目前工厂式化学式的生产方式)，还是引用有机农业方式？或是混合两者？这是今天以及后代人类面临的重大问题。
美国有一全国性的教育电视台，每周定时播放一个制作严谨的科学节目，叫做NOVA(新星)。节目包括范围很广，一九八四年三月间播放透视美国目前农业生产的节目。节目中先是拨出惊人的农业生产力，然后播放目前农业的「阴影」面。在这一小时的节目中，还包括访问一些农民、农业工作者、大学教授及政府官员等。这是一个发人深省的好节目，真可说是听君一席话，胜读十年书，或者应该说是百闻不如一见。希望国内能买到这一节目(价钱并不贵)，将对白译成中文，播放给我国人士及广大的农民看看。我现在将该节目广播员最后说的话，根据其对白底稿译述如下：
「我们都需要一个生产丰富而又持久性的农业，让我们的子子孙孙分享土地给他们的赏赐。」
「改变美国农业，走向更能持久的道上，面临着好些长久以来难以解决的社会问题。」
接着他提出一连串的问题：
「农民是否有权不正当的使用土地？或者说，他们的权利是否应该被公众保护基本资源权利所超越？」
「科学家的责任，是否只在解决目前的问题？如果由于他们的研究结果，而引起长期性的后遗症，是否也有责任？」
他也向公众提出如下的问题：
「我们只拿这一星期超级市场的食品价格来判断我们农业生产方式的得失是否公平？是否也应该包括对我们下一代的责任在内？」
最后他说：「这些都是难题，但是我们的将来，却立足在这些问题上。」
从上述三位学会理事长的文章中，以及这位广播员的口中，「美国农业何去何从？」不是呼之欲出吗？
美国农业现代化引发的问题
对于美国不太熟悉的读者，希望你从以上的叙述中，领略到确实存在有一些问题。其中有因技术不当而引发的；也有起因于社会制度的；也有因社会制度而引起技术性问题的，相当复杂。这不是在本文可以详细讨论到的。现在只就技术性问题上作进一步的探讨，供国内农业现代化的借镜。
今天美国因土壤冲刷而丧失的表土量实在惊人。我可以引用许多数据，但为一般读者能得到较深刻的印象，先介绍哥伦比亚大学Smith教授一本书的封面图，图面是我们的地球，其上有一列货运火车环绕地球十八圈，图下的说明是：根据美国水土保持局公布的数字，假如将美国每年表土流失量装入火车货车箱内，这一列运货车的长度将绕地球十八周。又假如这列火车以二十英里时速行驶，需要大约三年的时间才能通过你的车站。你能想象到有多少的表土流失了吗？
土壤表土的流失，要亲临其境的人，才深感事态的严重。前述的美国农业现况电视节目中，曾放映过十二年前还是一块卅五英亩地的农场，于今成了小型的山谷地，要想再恢复生产，不知要花多少成本？(希望有人能告诉我台湾的表土流失数字。)
爱俄华州(可说是美国最肥沃的农地)的一位农民描述，他年轻时常坐在一块大石头上钓鱼，三十年后旧地重游时，大石头虽仍在，只是旁边已是二十英寸的沉积泥沙。他文中说：三十年来这些爱俄华的肥沃表土不再生长玉米，而流积到这里来了，当然那里已经无鱼可钓了。你能想象这位农民那时伤感的心情吗？他的著作中提醒我们说：土壤学家告诉我们，白人刚移民到爱俄华时，这里的草原地土层的平均厚度是十六英吋，经过一百五十年种植玉米后，剩下的土层深度只有一半了。要是再继续这样生产下去，将来会无土可耕了。表土没有了，皮之不存，毛将焉附？到那时，美国的农业生产又在那里？难道真的移民到月球上去？
写到这里，不禁想到我们中华民族的祖先。要是当年他们也像今天的美国人一样，我怀疑今天是否还有中华民族存在？我们不能不感谢祖先的恩惠，给我们留下来保存了几千年的肥沃土壤。
表土大量的流失是大家公认的，因为有美国国家公布的数据。至于土壤品质(以生产的食物营养价值为标准)的衰退，就得从医生的著作中去了解。英国McCarrison医生在一九二六年就发表过：根据用鸽子及老鼠试验的结果，用有机肥料种出来的小麦及小米的营养价值，要比用化学肥料的高。Carrel医生在他的《Man, the Unknown》(初版发行于一九三五年，在美国发行了五十多版，已译成十八种文字，他是美国人当中，第一位获得医学方面诺贝尔奖的)书中说：(今天)日常供应的食物中所含的营养成分已大不如前。食物虽然保持了原来的外形，但受大量生产的影响，品质已经变化。化学肥料只能提高作物的产量，却无法补充土壤中枯竭的「全部元素」，因此影响到食物的营养价值。于今已是八○年代，化学肥料用量更高，食物的营养价值，还会比三○年代更好吗？前述的Gerson医生，根据他多年用食物治病(包括癌症)的经验，他的病人必须食用以有机农业生产的食物。在他一九五八年出版的《癌症治疗》一书中就说：「为了我们下一代着想，这是改变农业耕作与食品加工方法的时候了。」他认为：从有机物含量丰富的土壤中所生产的蔬菜水果营养价值高，可以防治退化性的疾病，包括癌症在内。他于三○年代在德国(他原籍德国，受希特勒迫害而移民美国)曾建议当时的德国卫生部长，在几个大城市利用人粪及动物粪便作堆肥，并当做蔬菜水果的肥料，因而得到很好的效果。在三○到四○年代，有位Pottenger医生，作过一个颇为有名的、长期性的用猫做的试验。他同时还发现，就连营养不正常猫的粪便使用做肥料的效果，也比用正常猫的为差。这肥料部份试验是与土壤学者Albrecht(曾任密苏里大学土壤系主任)合作做的。
有些医生及营养专家是以食物营养治病及防病的，根据他们的经验，认识到土壤品质影响食物的营养价值，发现近代农业影响土壤品质退化。最近有一位营养专家演讲，他一开始就说：假如他当选美国总统，他就职演说中第一件要宣布的，就是不许大家再毒害土壤，应保护美国最重要的资源－－土壤。
少数的农学家也注意到土壤品质的问题，例如Voisin的施肥一书的副题就是「土壤、植物、动物」。标明这本书是从土壤、植物、动物，这一连串的关系来讲施肥的。颇像前面提过的那位医生说：你们土壤专家工作的对象是「人」。这本书收集的肥料试验结果虽然都是一九六四年以前的，但重要的是他的施肥的观念︰不但要注意到不同养分间(包括微量元素在内，不单指氮、磷、钾)的相互影响，还要注意到对动物及人类营养的影响。他书中的最后一章，先是说明无机肥料的施用，是人类近代史中最伟大的发明之一，紧接着他又说明「肥料的危险」，他说：假如我们「继续」将施肥作为商业利润的唯一目标，而不顾及保护土壤及其生产物的生物品质(Biological Quality)，势将进入灾祸的路上。今天美国现代化的农业，已被称为Agribusiness了。先民曾经告诉过我们：用粪如用药，药用错了，不但不能治病，还可能伤人，甚至可能杀人。这不正是与Voisin书上所说的很类似么？Albecht从土壤系主任职位退休后，写了不少通俗性的文章。他一再提到美国土壤品质的退化，所生产食物的品质也跟着下降，而我们(指美国人)却继续这样做。
美国农业现代化引起另外一个大问题－－资源消耗惊人，尤以能源一项最为明显。美国人口只占全球人口的百分之六，而每年石油的消费量却占全世界的百分之三十三，直接及间接用在农业方面的约占全美国石油用量的百分之二十。所以有人说，美国农业的基础不是立足在土壤，而是在石油。又有人称美国农业是「石油农业」。地球的石油存量有限，根据University of New Hampshire最近(一九八六)发表估计的存量，美国的油量只能维持到公元二○二○年，全球的石油也将在二○四○年枯竭。请问到了那一天，美国现代化的化学农业将往何处去呢？
环境污染是今天人类面临的最大危机之一，近代的工业及农业都不能辞其咎，本文只谈农业方面的。近代农业造成水源及土壤污染的资料已经很多，我只举最近两件新闻报导做例证。加州是美国农业生产最大的一州，那里有些地方的居民饮用水中，可以闻到农药的气味，好些地方居民不得不买水来喝。一加仑饮用水美金一元，比汽油还贵。今年(一九八七)二月十二日的报纸上发布一则新闻，根据农业部及加州大学三位科学家的报告，在美国好些地方上空的雾滴内所含的农药(按测定的共有十六种)，实际测出量比预估高出很多。其中一位科学家对记者说：这些雾滴可能伤害作物及森林。但是记者没有进一步问，那位科学家也没有说，我怀疑这些含有农药的雾滴，难道会单独对人类表示客气而不加害吗？
以上是从技术问题上看美国现代化农业。美国国家科学基金会等机构曾资助一些政治、社会以及公共卫生等教授，开会几次，讨论他们对现代农业的看法。最近(一九八六)这本讨论专集出版了，书名是《New Directions for Agriculture and Agricultural Research, Neglected Dimensions and Emerging Alternatives》(全书四百余页)，从书名上可看到这些农业以外的教授们，都在建议美国现代农业需要另找新的方向了。
国内农业现代化－－科学化、艺术化
国父孙中山先生曾说过中国要「迎头赶上」。中国的科技起步比西方晚，比西方落后是不容讳言的。要是老跟在别人后面走，恐怕很难追上，更难超越他们了。要是能将他们走错路的经验做前车之鉴，不再跟着别人走弯路，而能看清路线，直线前进，不但可赶上，还能超越，这就是迎头赶上。农业发展，就是一个好例子。
美国目前农业生产方式的主流，仍旧是「化学式」及「工厂化」的，一般被称为Chemical或Conventional农业，由于这一方式的生产，引起了上述各项问题。为了保持农业永久性，维护人类的健康，今天在美国，已有人在研究实行各种不同生产方式。从名称上来看，除了引用最多的「有机农业」一词之外，兹按英文字母顺序排列，尚有下列几种：Alternative、Bio-dynamic、Biological、 Ecological、Low-input、Natural、Permaculture、Regenernative、Sustainable。今年一月间出版的一份农业杂志报导说：Little氏即将出版一本有关Conservation Tillage的书，作者将美国的农业发展分为三个时期：第一期在三十年代之前，算是老式的生产方式；第二期是三十年代后到现在的化学式的农业；第三期是现在正开始的以Conservation tillage为主，采用前述非化学性的各种生产方式的一部份。Little氏的看法，当然不能代表全美国农业界的意见，但至少让我们看到美国化学式农业已在改变方向了。我还得重复讲一句：美国现代化的农业是经过多年的考验，才慢慢走向找寻新的出路。
也许有人会问：美国的科学不是很发达吗？他们能够登陆月球，为什么他们现代化的农业生产还会发生问题？还要另找方向？这一问题的答案，相当复杂。我只能就这几年摸索的一点结果，提供尚未成熟的一些看法，供有心人士参考。更希望大家互相切磋讨论，这也是一个关系我们自己与子孙后代的重要问题。
近代科学发展的主流在物质科学，对于物质现象的了解及应用，可说已到达相当高的程度，登陆月球，就是一个例子。但是科学家对生命科学的了解还很有限，因此生物科学的发展远不及物质科学。有人说二十一世纪科学的主流将是生物科学，因为科学家所追求的就是人类还不了解的知识。尽管科学家在实验室里已能制造形形色色令人眼花撩乱的新奇产品，但是还无法完全用人工制造出一株小草。所谓试管植物与试管婴儿，还得从细胞开始，这是生物科学的范畴，而目前科学家对生物科学的知识有限。一位农业杂志主编在编辑土壤学家Albrecht的文集时，追忆他生前一再提到法国Voisin在他的《土壤植物与癌》一书(一九五九出版，已译成五国文字)中的一张图，显示了生物科学知识是如何的贫乏。我现在根据该书的英译本，绘印如下：
「My philosophy of biological science-compare with the works of the British pioneer of soil science, 」 Sir John Russell, speaking in London in 1958: 「While we have learnt a lot in the last fifty years the most important thing we have learnt is that the part of nature that we do not know is infinitely greater than the little bit of it that we think we do.」
「我的生物科学哲学观－－有如英国土壤先驱科学家罗素爵士一九五八年在伦敦所说：过去五十年中我们曾学到许多东西，最重要的是，获知我们对大自然还不知道的部份，较之我们以为已知道的一点点而言，是无比广大的。」
上图说明中提到的Russell爵士，学土壤的朋友们大都知道他的大名。科学愈进步，发现对生物科学的知识实在有限。农业生产的基础在生物科学，因此，农业研究从科学立场来看，在基本上就受了限制。
农业研究不但在基本上受了限制，大多数的农业研究者在观念上也受了物质科学训练的影响，而以物质科学(严格说来应该是古典的物质科学)的观念来从事农业研究。这里只能做简短的说明。古典的物理学，到了牛顿可说是集其大成。由于牛顿的伟大在于科学上的思想(简单说来，整个宇宙就是一部大机器)，这不但笼罩了物理学和其它的科学，甚至社会科学的思想概念，都跳不出他的掌心，生物科学也不例外。一直到近代物理学在研究原子核的构造时，因应用牛顿的力学碰壁之后，才慢慢建立了一套近代物理学的理论，而其它的科学也开始跳出牛顿的掌心。好些学者都在摸索其它的途径，也提出了不少新的假说或理论，但本文无法一一介绍。其实一般人忘了牛顿自己说的话，他说面对着知识的汪洋大海，他不过是一个小孩子在海滩上捡到了几颗美丽的小石子而已。这不正是前面Voisin的图吗？
由于受牛顿机械宇宙观的影响，一切事物都被当做机器来处理。机器是由许多零件组成，零件组合起来就是一部机器，也就是说，一件事物的全体等于各部分相加的总合。因此，一般受科学训练的人长于分析(Analysis)而短于综合(Synthesis)，进而影响整个社会器重「专才」而漠视「通才」。Carrel氏在他的名著《Man, the Unknown》书中对这一观念有所批评，兹录其原文如下：
「So far, scientific workers devoting themselves, within a minute field, to prolonged study of a generally insignificant detail, have always been the most favored. An original piece of work, without any real importance, is considered of greater value than a thorough knowledge of an entire science. Presidents of universities and their advisers do not realize that synthetic minds are as indispensable as analytic ones. If the superiority of this kind of intellect were recognized, and its development encouraged, specialists would cease to be dangerous. For the significance of the parts in the organization of the whole could then be correctly estimated. 」
「至今，科学工作者仅致力于他们所喜好的极小范围内，贡献一些平凡而琐碎的研究。他们从事一些说来并无具体重要性，却认为比全部科学智识更有价值的卓越工作。大学校长及其顾问们，并没有体会到综合性智能和分析法智能之间的不可或缺，如果这种智能的优势能被确认，则对科学的发展将有所鼓励，而专家们亦不致造成危害，如此一来，组成成分在整体组织中的重要性，方能正确予以评估。」
由于近代物理学领先，其它科学跟进，逐渐跳出牛顿的机械观念，慢慢建立了有机体的宇宙观念。两者最大不同点就是部份(Part)相加，并不等于全体(Whole)。因此，至少综合与分析同等的重要。由于牛顿的影响深远，现在还有好些人仍是跳不出他的范围。Carrel氏在一九三五年说的上面一段话，到今天还没有多少改进。农产品－－－－「植物及动物」固然是生物体，农业的基础－－－－「土壤」也是有生命的有机体，整个农业生产应该属于有机体观念的范畴。然而一般从事农业研究工作者，大多仍受物质科学训练的影响，而为机械观念所左右。我不禁又要再引用Carrel书中的一段原文：
「Mathematics, physics, and chemistry are indispensable but not basic sciences in the researches concerning living organisms. They are as indispensable as, but not more basic than, speaking and writing are, for instance, to a historian. They are not capable of constructing the concepts specific to the human being ....... The biological workers of tomorrow must realize that their goal is the living organism and not merely artificially isolated systems or models. 」
「数学、物理、和化学对研究有生命的有机体而言，虽都是不可或缺的科学，但并非基本科学。此等科学之不可或缺，有如对历史学家而言，最多也不致超越语言或文字而已。此等科学不能建造特定适用于人类的观念。……未来的生物科学家，必须体认其努力的目标为有生命的有机体，而不仅是人为的分离体系或模式。」
将上文中的有机体改为农业，生物科学家改为农业科学家，Carrel的话不就像是针对农业说的一样吗？
科学对农业发展在很多方面确有贡献，这是不容置疑的。我想说明的是：由于生物科学－－－－农业科学的根基还不稳固，再加上一般农业研究者受物质科学的影响太深(包括我自己在内)，农业的生产不能「完全」依赖科学。这几年来，我看到美国化学农业发展的后果，假如(我说的是「假如」)认为那是科学化的结果的话，使我想到古人说的「尽信书，不如无书。」在农业上，我不禁要说「尽信「科学」，不如无「科学」了。
由于近代物理学领先，其它科学跟进，逐渐跳出牛顿的机械观念，慢慢建立了有机体的宇宙观念。两者最大不同点就是部份(Part)相加，并不等于全体(Whole)。因此，至少综合与分析同等的重要。由于牛顿的影响深远，现在还有好些人仍是跳不出他的范围。Carrel氏在一九三五年说的上面一段话，到今天还没有多少改进。农产品—「植物及动物」固然是生物体，农业的基础—「土壤」也是有生命的有机体，整个农业生产应该属于有机体观念的范畴。然而一般从事农业研究工作者，大多仍受物质科学训练的影响，而为机械观念所左右。我不禁又要再引用Carrel书中的一段原文：
Mathematics, physics, and chemistry are indispensable but not basic sciences in the researches concerning living organisms. They are as indispensable as, but not more basic than, speaking and writing are, for instance, to a historian. They are not capable of constructing the concepts specific to the human being ....... The biological workers of tomorrow must realize that their goal is the living organism and not merely artificially isolated systems or models.
「数学、物理、和化学对研究有生命的有机体而言，虽都是不可或缺的科学，但并非基本科学。此等科学之不可或缺，有如对历史学家而言，最多也不致超越语言或文字而已。此等科学不能建造特定适用于人类的观念。……未来的生物科学家，必须体认其努力的目标为有生命的有机体，而不仅是人为的分离体系或模式。」
将上文中的有机体改为农业，生物科学家改为农业科学家，Carrel的话不就像是针对农业说的一样吗？
科学对农业发展在很多方面确有贡献，这是不容置疑的。我想说明的是：由于生物科学—农业科学的根基还不稳固，再加上一般农业研究者受物质科学的影响太深(包括我自己在内)，农业的生产不能「完全」依赖科学。这几年来，我看到美国化学农业发展的后果，假如(我说的是「假如」)认为那是科学化的结果的话，使我想到古人说的「尽信书，不如无书。」在农业上，我不禁要说尽信「科学」，不如无「科学」了。
农业生产涉及的因素很广，又不能全部依赖科学，像工业那样用许多方程序来计算。因此，农业生产者要将有关生产因素做最适当的和谐配合，发挥最优异的效果。所以土壤学者Kellogg说过：农业管理是一门艺术学；Albrecht氏的著作中也提到，由于科学对农业的贡献，大家忘记了农业也是一种艺术。有美国近代爱默生(Emerson)之称的Berry(他业农、教书、出版过诗集，有些像陶渊明)，在他的著作中更明显的说出「杰出的农民就是艺术家」，他更说过造就一位太空飞行员比造就一位好的农民要快得多。应用造就太空飞行员的方式，也可以造就良好的士兵和工厂技术员等。但那些训练方式，却无法造就好的农民或好的艺术家。四○年代的一位名记者Bromfield，后来务农，他根据务农的经验，曾写过好几本书。他在著作中指出农民需要的知识范畴，比其它职业都要广泛。因一位优秀的农民必须知道如何将广泛的知识巧妙的配合应用，这不是艺术化的工作吗？事实上，西洋早期的科学与艺术是不分家的。举例来说：被视为法国国宝之一的名画「Mona Lisa的微笑」(蒙娜丽莎的微笑)，其作者Da Vinci(达文西，一四五二～一五一九)也是一位杰出的科学家。以后由于科学的发展，才同艺术家分家。历史的发展，似乎像古人所说：合久必分，分久必合。近代的科学与艺术，又有合流的征象了。这可用一两个例子来说明：如美国高中物理学教科书里，有了荷兰大画家Van Gogh(梵谷，一八五三～一八九○)的画；而一九八二年也出版了一位物理学家与一位心理学者合写的一本书，名为《Einstein's Space and Van Gogh's Sky》。因此，我认为国内的农业现代化要走向科学化，同时也走艺术化的道路。用简单的话语来表示，也许可以叫做「科艺化」。
农业如何艺术化呢？这有待农业研究者与生产者的合作。研究工作本身也是一种艺术性的工作(我想，曾经从事研究工作有年的人，大概会同意我这种看法)。由于环境及背景关系，一般研究人员大都对某一问题的认识，比一般从事生产者要深入。但是一旦要将实验室或田间试验研究的结果进入实际生产应用时，问题就复杂了。这有待当地生产者的抉择与配合，这一高度艺术化的工作，就不是一般研究人员所能胜任的了。这不但要有广泛的知识，还要有多年的经验。我们祖先积留下来的多年经验，可说是宝藏。因为经验得靠时间的累积，而时间不是任何东西可以替代的。说来惭愧，我还是读了King 氏的《Farmers of Forty Centuries》才知道我们祖先留下了许多宝藏。King氏的这本书是一九一一出版的，早已绝版，幸而后来复印流通了。Berry对这本书很推崇，他说这本书可以改变人的思想(大概指对美国人而言，不知国人对此言有何感想？)。最近德国人翻译成德文出版，此书的价值可说是历久不衰。King对中国农业观察的深入，实在令人敬佩。想想我自己以前对中国传统农业的看法，真像佛经里一则寓言—穷子怀宝而不自知。
农业生产进入现代化后，其所涉及的因素，远比我们祖先时代复杂。最理想的条件是研究者与生产者合而为一，这在事实上当然不可能。因此，只有两方面切实合作，而不是那一方面指导另一方面。因为一方面是长于见树、短于见林；另一方面刚好相反。在我看来，一个是跛子，一个是瞎子，今天只有在以瞎子背跛子的精神来合作，才能走上农业生产的康庄大道。
建议
以上谈了我还尚未完全成熟的一些看法，只是提供国内有关人士做参考而已。我已说过，我还是瞎子，于今摸到的不知是象腿还是象尾？怎敢提建议？对于问题的本身，虽然不敢有所建议，但对于国内农业现代化有关联的事，我却忍不住要提一些建议：
第一，希望从国内出来的农业界人士，无论是考察或学习，不要仅只限于国外的大学及政府的农业机构(这当然是必须的)，也应该去参观访问一些「非官方」的机构及其学者专家们。据我所知，这些人中有些也曾任教授，做过多年研究工作，只因后来在学术上的思想改变了，不容于所谓「正统派」的学术环境，或自动、或被迫离职而另谋发展。他们都怀抱理想，有其独到的见地。另外还有多年实际从事其它非化学性农业生产方式的农场，及其生产者。农业的知识，不能局限于书本、实验室、或实验农场里，因此如邀请前来国内讲学或参加讨论会的，也不必只限于大学教授及研究员(当然是需要的)，前述的人士，也应包括在邀请之列。同样的，国内的图书馆也应该收集学院式文献以外的资料、书籍与杂志。我所要强调的，就是今天西方的化学式农业，已遭遇到困难，因此才有各种各式的农业生产方法出现。从大量使用化学肥料、农药、巨型农机耕作，到最自然的Fukuoka自然农业，不施肥料，不用耕作。从所依据的知识领域来说，由近代科学到古代的老庄无为哲学，真可说是「百家争鸣」。Fukuoka经过三十多年的努力，竟将老庄哲学应用到他的自然农业生产，可以说是创举。反观国内的农业，正在跟着先进国家走向现代化，目前正是一个最好的时机，整理传统农业的经验，采取各式农业生产方法之长，千万不可只看到某一方法一时的庞大生产力，未深入研究就贸然跟进，而影响立国的根基，别忘记「农为邦本」的古训。让我在此再引用学者Victor的一段话：
「The state is like a tree. The roots are agriculture, the trunk is the population, the branches are industry, the leaves are commerce and the arts; it is from the roots that the tree draws the nourishing sap...and it is to the roots that a remedy must be applied if the tree is not to perish. 」
「一个国家，好比一棵树。树根是农业，树干是人口，树枝是工业，树叶是商业和艺术。因为有树根，树才能获得营养而茂盛。…因此，如果要使树不会枯死，树根必须随时获得营养。」
东西两方的真理都是一样的。Berry氏在Fukuoka氏的名著《The One-Straw Revolution》(这本书(一九七八)与King氏的那本书(一九一一)，及Howard爵士的《An Agricultural Testament》(一九四○)，三本书被有机农业界推崇为经典之作。)所写的序言里，有下列几句话：
「When we change the way we grow our food, we change our food, we change society, we change our values. 」
「当我们改变食物生产方法的时候，我们也改变了食物，改变了社会，改变了我们的价值观念。」
农业与文化不可分。Berry氏在他的许多著作中一再说明：今天美国农业的危机，也就是美国文化的危机。今天国内农业现代化正在面临抉择道路的时期，农学界人士的责任重大。我要借美国爱护环境人士的名言「Action locally, think globally」(小处着手，大处着眼。)希望我们的农业经营，不仅要为一时着想，更要为千秋万世着想。谨以此微意贡献国内学农的朋友做参考。
其次，这篇文章是断断续续写成的，有时更受到情绪无法冷静的影响，所以从传统科学的观点来看，这不能算是一篇科学性的文章。我又想到NOVA电视节目中有一段美国当代物理学家Weisskopf(最近退休的美国麻省理工大学物理系主任)说过的话，他说他自己不是一个标准的科学家，因为一般对科学家的要求是压制感情，需要冷静。但是他说︰「他们错了﹗」在他写的一本谈物理学与社会关系的书中，他认为人类文化的进展是靠两大支柱支撑：一是Knowledge(智能)，一是Compassion(慈悲)。释迦牟尼佛早在两千多年前就告诉了我们，人类最需要的是智能与慈悲。这些年来，从我同一些农民(多数是有机生产者)接触的经验，以及从他们的著作中，深深体会出他们的成就，除了经验、学识与努力之外，他们对土壤及生产物的爱心，无疑是最大原因之一。最近读到Jenny教授(学土壤的朋友都知道他的)退休后在一个讨论土地利用会上的讲稿，他称土壤为Mother Earth(大地母亲)，从讲稿中看出他对土壤的尊敬与爱护。本世纪的伟人史怀哲(Schweitzer)说过：
「Reverence for life sets up a relationship between our minds and the universe」
「对生命的尊敬，是在建立我们心灵和宇宙的关系。」
Bromfield氏追述他第一次接触到史氏的这一伟大思想，引发他的共呜，曾写出很多的感想，这里只引用他的几句话：
「In this very great phrase, 」Reverence for life」, I too found what I had sought for so long. .... This principle is known to every good farmer. .... It is the only profession in which man deals constantly with all the law of the universe and life. .... Every good farmer practice, even though he may not understand clearly, the principle of reverence for life, and on this he is among the most fortunate of man., for he lives close enough to life. ....」
「我发现我对史怀哲的『对生命的尊敬』哲理追求已久。… 每一个好农民都知道这一哲理。… 农业是唯一使人们经常与所有的宇宙和生命定律打交道的职业。… 每一个农民虽不一定完全了解史怀哲尊敬生命的哲理，但农民是所有人群中最幸运的，因为他们生存在非常接近生命的生活中。…」
农业工作者，不但需要追求智识，还要对土壤及生物有爱心。希望国内的同行不要像我从前一样，只拿土壤及植物当做实验室的研究物品来看待。
其三，希望国内的农学、医生、营养、生化、环境保护及政治、社会学者们，在了解宇宙整体观之后，大家一起来关心农业的整体发展，从食物营养及生态环境方面，争取人类的健康。
最后，笔者此次度假返国，耳闻目睹，得知台湾对化肥与农药的施用，似比美国有过之而无不及，因此，美国农业危机的问题，我们也有同样的危机问题。有健康的土壤，才能生产健康的食物。有了健康的食物，才有健康的国民。美国的「有机农业」，也还在草创阶段，并不普遍，待克服的困难还多。由于曲高和寡，国人如想一探究竟，有时往往不得其门而入。因此，笔者愿为此一开创未来的农业发展，提供代为连络的服务。
作者雷通明先生，籍湖南，浙江大学农学士，密西根州立大学土壤学博士。曾任台湾糖业试验所土壤肥料系主任，为台湾第一位应用同位素追踪技术于农业研究之专家。后出国工作，为美国联邦地质调查所研究员。本文原发表在《中华水土保持学报》18(2)：1－－12(一九八七)。
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文章来源： "中华水土保持学报",1987,18(2):1-12. 光明网 - 光明观察 - 学术观点
在从事土壤肥料试验工作二十多年之后，由于两个试验的意外结果，又遇一些其它机缘，我对土壤肥料的看法有了很大的转变。曾经收集一些资料，于一九七二年的《丰年》半月刊第二十二卷第一期上发表了「美国农业何去何从」一文。意犹未尽，后来又发表过「我为现代农业担忧」，建议国人要以美国农业现代化做为前车之鉴，寻求自己的途径。
近几年来，看到与听到的愈多，使我对国内的农业更为关心。我颇为欣赏瞎子摸象的故事，我对这一问题的看法，只是在摸索了多年之后，才摸到了大象的一部份，但不知是象腿还是象尾？提供国内有心人士参考，并希望大家把个人摸到的部份凑合起来，也许可以了解大象的大部份。
农业－－人人有关
古语说：「民以食为天」，说明了农业与人类密切相关。西方也有句话说：「只要你吃东西，就与农业有关」，台湾有一份杂志，就拿这句话做过刊头语，意译为「人人日进三餐，能说与农业无关？」台湾的农业人口，约占台湾人口的百分之二十，农业与国民关系的重要性显而易见。一般人以为美国农业人口只占百分之二，但是与农业生产直接及间接有关的全部计算在内，就资金及从事工作的人力而言，仍是美国庞大企业之一。
农业在人类历史发展上的重要性，讨论的已很多。周朝的管仲早在两千多年前就提出「仓廪实则知礼义，衣食足则知荣辱。」之说。在广义上说，礼仪和荣辱应是今天所称的文化，人类要是吃不饱或吃得不对的话，还谈什么文化？(看看今天全世界的情形，吃不饱的地方有问题，吃得不对的地方，问题更多更大。)法国农学家Voisin、美国的水土保持专家Carter及Dale等，在他们的著作中对农业影响人类文化的发展，都有深刻的见解。被称为近代农业化学鼻祖的Liebig有句名言：「罗马城将西希里(Sicily)的地力拋弃到阴沟里去了」，因为从西希里生产的小麦，一船一船的运往罗马城，也运走了西希里土壤中的养分，然后随着罗马人的粪便，而排失到阴沟里去了。最后的结局是西希里的地力衰退，不能再生产小麦，罗马帝国也跟着灭亡了。这难怪前不久有位美国人说，美国把粮食输送到别的国家去，也该将别国的土壤运回到美国来。
「农为邦本」，不要以为只是中国以农立国才有这句话，其实，这句话的真理，可以应用到世界上任何国家。
土壤－－农业的根本
农业的根本在土壤－－有土斯有财，这是先民的经验之谈，而这一「财」字应该是指广义的财富而言。美国有位Nichols医生，在他行医多年之后，忽然患了心脏病，走过一些弯曲之路后，最后才走上改变饮食之路，也才恢复了健康。而后他以自己的经验著书立说，他的结论也是：只有肥沃的土地，才是人类永久的财富。
好些农学家在工作多年之后，认识到土壤在农业生产上的重要性，例如前面提到的农学家Voisin就写过好几本有关土壤肥料的书。而被称为近代「有机农业」(这一名词并不太恰当，一时想不到更好的名词，只好仍予沿用)之父的英国Howard爵士，在大学时是学植物病理的。在印度工作多年之后，最后主张以有机肥料维护地力。他写过几本书，其中一本就是《土壤与健康》。无独有偶的，日本有一驰名国际有机农业界的Fukuoka先生，累积卅多年实地操作经验，创设了一种「自然农业」耕作法，以覆盖保持地力为主。他在大学时，也是学植物病理的。
有些医生主张以食物来维护人类的健康。食物来自土壤，没有肥沃的土壤，就没有营养丰富的农产品，也就没有健康的身体。他们深刻认识到土壤是根本。除了前述的Nichols医生外，Shelton医生在他的著作中说：我们要改善食物的营养，一定要包括改良土壤在内。英国的六百多位医生曾联合发表一项医药约书(Medical Testament)，说明现代疾病起源于饮食与生活的不正常。该约书的起草人Picton医生着有《土壤与营养》一书。而刚出版不久(1986)，Griggs氏着的(The Food Factor)一书，最后一段引用瑞士医生Bircher-Benner著作中的一句话：(Nutrition is not the highest thing in life. But it is the soil on which the highest thing can either perish or flourish.)。
「营养并非生命中最重要的事，土壤才是最重要的，它可使人类死灭或兴旺。」
被本世纪最伟大人物之一－－史怀哲(Schweitzer)医生－－称赞为医学史上杰出奇才的Gerson医生，在多年从事以食物营养治疗许多疾病之后(包括癌症在内)，发觉食物的营养价值，取决于土壤以及其运输、贮存与加工等因素。他独到的提出人体的同化作用(metabolism)应该包括两部份：一是内在的同化作用(Internal Metabolism)，即是一般人所熟知的人体内部的同化作用；二是外在的(External)同化作用，应该包括1.植物(食物)2.土壤3.食物的运输、贮存及加工。他从人的生理立场出发，不但将食物看做身体的一部份，更进而将土壤也看做人体的一部份了。假如我们了解他的主张，当一位医学专家应邀出席一个土壤微量元素研讨会，他一开始就对与会的土壤学者们说(那时我也在座)：「你们工作的对象是人」，也就不会感到突然了。
让我再引述英国一位经济学家Schumacher(原籍德国，七十年代去世后，英国成立了Schumacher学社，研究发扬他的主张，美国也有这类的学社)，在发挥他中心思想的(Small is Beautiful)书中(国内应已有译本)，有一章讨论土地的利用(我建议学农的朋友读读这一章)。在这一章，他开始就说：「土地无疑是物质资源中最重要的一项。从一个社会的土地利用上，就可以相当准确的推测到这个社会的将来。」他主张人类使用土地应该以三个目标为准则，那就是「健、美、及永恒」，还有第四个目标「生产力」，他说只有这一目标是一般专家们同意的。他又说只要达到前面三个根本目标，第四个目标只是副产品而已－－自然会达到的。
美国农业何去何从？
以上说明我对农业及土壤的看法，让读者知道我是以何种立场观点来看美国农业的，让明眼人看了我这瞎子究竟摸到了大象的那一部位？美国「目前」农业生产力的庞大惊人是不容置疑的，但我说只是「目前」而已。尽管目前好些美国人还陶醉在这一美景中，但有些人已在为他们的远景担忧了。目前这样的生产力，还能维持多久呢？
有关美国农业现代化所引起的一些问题，我收集了一些资料，国内的读者多多少少知道一些。这里我先简述几点：(1)土壤冲刷导致大量表土的流失；(2)土壤及水源的污染引起健康问题；(3)能源问题；(4)家庭农场破产(每星期平均有上千的农户破产)，导致农村城镇的凋零；(5)由于上述农村失业人口流入城市，使近年来美国大城市失业人口的问题更加严重。
一九七二年我在《丰年》发表那篇「美国农业何去何从」，表示我关心台湾的农业，希望不要一味模仿美国工厂式或化学式的农业。那时，至少我自己还没有觉察到美国社会上明显的谈到这一问题。我也许是过敏的说何去何从？现在的情形却不同了。
在七十年代初期，美国政府机构及大学是不承认有所谓「有机农业」的。他们认为那只是开倒车落伍的农业生产方式，不值得一顾的。然而逐渐的，一些农民亲身体验到多年实行化学式农业所引起的严重后果，于是有人「改行」有机农业了。在卡特总统时代的农业部长，有一年回乡度假，亲眼看到他的老友从化学农业「改行」有机农业后，才下令农业部研究机构组团调查美国以及其它国家的「有机农业」，并于一九八○年出版了一份流传颇广的调查报告，而且还计划有机农业的研究。可是里根总统上台后，农业部长当然也换了人，刚要开始的有机农业研究，也就夭折了。幸而美国大学里有些教授慢慢改观了。一九八一年全美农学年会竟有了「有机农业」的小组讨论会。一九八四年出版了那次会志，这一出版物的序言是由一九八三～八四年度三个学会(美国农学会、作物学会、土壤学会)的理事联名写的。其中就指出今天的农业生产是否继续沿用目前集约式的生产(指目前工厂式化学式的生产方式)，还是引用有机农业方式？或是混合两者？这是今天以及后代人类面临的重大问题。
美国有一全国性的教育电视台，每周定时播放一个制作严谨的科学节目，叫做NOVA(新星)。节目包括范围很广，一九八四年三月间播放透视美国目前农业生产的节目。节目中先是拨出惊人的农业生产力，然后播放目前农业的「阴影」面。在这一小时的节目中，还包括访问一些农民、农业工作者、大学教授及政府官员等。这是一个发人深省的好节目，真可说是听君一席话，胜读十年书，或者应该说是百闻不如一见。希望国内能买到这一节目(价钱并不贵)，将对白译成中文，播放给我国人士及广大的农民看看。我现在将该节目广播员最后说的话，根据其对白底稿译述如下：
「我们都需要一个生产丰富而又持久性的农业，让我们的子子孙孙分享土地给他们的赏赐。」
「改变美国农业，走向更能持久的道上，面临着好些长久以来难以解决的社会问题。」
接着他提出一连串的问题：
「农民是否有权不正当的使用土地？或者说，他们的权利是否应该被公众保护基本资源权利所超越？」
「科学家的责任，是否只在解决目前的问题？如果由于他们的研究结果，而引起长期性的后遗症，是否也有责任？」
他也向公众提出如下的问题：
「我们只拿这一星期超级市场的食品价格来判断我们农业生产方式的得失是否公平？是否也应该包括对我们下一代的责任在内？」
最后他说：「这些都是难题，但是我们的将来，却立足在这些问题上。」
从上述三位学会理事长的文章中，以及这位广播员的口中，「美国农业何去何从？」不是呼之欲出吗？
美国农业现代化引发的问题
对于美国不太熟悉的读者，希望你从以上的叙述中，领略到确实存在有一些问题。其中有因技术不当而引发的；也有起因于社会制度的；也有因社会制度而引起技术性问题的，相当复杂。这不是在本文可以详细讨论到的。现在只就技术性问题上作进一步的探讨，供国内农业现代化的借镜。
今天美国因土壤冲刷而丧失的表土量实在惊人。我可以引用许多数据，但为一般读者能得到较深刻的印象，先介绍哥伦比亚大学Smith教授一本书的封面图，图面是我们的地球，其上有一列货运火车环绕地球十八圈，图下的说明是：根据美国水土保持局公布的数字，假如将美国每年表土流失量装入火车货车箱内，这一列运货车的长度将绕地球十八周。又假如这列火车以二十英里时速行驶，需要大约三年的时间才能通过你的车站。你能想象到有多少的表土流失了吗？
土壤表土的流失，要亲临其境的人，才深感事态的严重。前述的美国农业现况电视节目中，曾放映过十二年前还是一块卅五英亩地的农场，于今成了小型的山谷地，要想再恢复生产，不知要花多少成本？(希望有人能告诉我台湾的表土流失数字。)
爱俄华州(可说是美国最肥沃的农地)的一位农民描述，他年轻时常坐在一块大石头上钓鱼，三十年后旧地重游时，大石头虽仍在，只是旁边已是二十英寸的沉积泥沙。他文中说：三十年来这些爱俄华的肥沃表土不再生长玉米，而流积到这里来了，当然那里已经无鱼可钓了。你能想象这位农民那时伤感的心情吗？他的著作中提醒我们说：土壤学家告诉我们，白人刚移民到爱俄华时，这里的草原地土层的平均厚度是十六英吋，经过一百五十年种植玉米后，剩下的土层深度只有一半了。要是再继续这样生产下去，将来会无土可耕了。表土没有了，皮之不存，毛将焉附？到那时，美国的农业生产又在那里？难道真的移民到月球上去？
写到这里，不禁想到我们中华民族的祖先。要是当年他们也像今天的美国人一样，我怀疑今天是否还有中华民族存在？我们不能不感谢祖先的恩惠，给我们留下来保存了几千年的肥沃土壤。
表土大量的流失是大家公认的，因为有美国国家公布的数据。至于土壤品质(以生产的食物营养价值为标准)的衰退，就得从医生的著作中去了解。英国McCarrison医生在一九二六年就发表过：根据用鸽子及老鼠试验的结果，用有机肥料种出来的小麦及小米的营养价值，要比用化学肥料的高。Carrel医生在他的《Man, the Unknown》(初版发行于一九三五年，在美国发行了五十多版，已译成十八种文字，他是美国人当中，第一位获得医学方面诺贝尔奖的)书中说：(今天)日常供应的食物中所含的营养成分已大不如前。食物虽然保持了原来的外形，但受大量生产的影响，品质已经变化。化学肥料只能提高作物的产量，却无法补充土壤中枯竭的「全部元素」，因此影响到食物的营养价值。于今已是八○年代，化学肥料用量更高，食物的营养价值，还会比三○年代更好吗？前述的Gerson医生，根据他多年用食物治病(包括癌症)的经验，他的病人必须食用以有机农业生产的食物。在他一九五八年出版的《癌症治疗》一书中就说：「为了我们下一代着想，这是改变农业耕作与食品加工方法的时候了。」他认为：从有机物含量丰富的土壤中所生产的蔬菜水果营养价值高，可以防治退化性的疾病，包括癌症在内。他于三○年代在德国(他原籍德国，受希特勒迫害而移民美国)曾建议当时的德国卫生部长，在几个大城市利用人粪及动物粪便作堆肥，并当做蔬菜水果的肥料，因而得到很好的效果。在三○到四○年代，有位Pottenger医生，作过一个颇为有名的、长期性的用猫做的试验。他同时还发现，就连营养不正常猫的粪便使用做肥料的效果，也比用正常猫的为差。这肥料部份试验是与土壤学者Albrecht(曾任密苏里大学土壤系主任)合作做的。
有些医生及营养专家是以食物营养治病及防病的，根据他们的经验，认识到土壤品质影响食物的营养价值，发现近代农业影响土壤品质退化。最近有一位营养专家演讲，他一开始就说：假如他当选美国总统，他就职演说中第一件要宣布的，就是不许大家再毒害土壤，应保护美国最重要的资源－－土壤。
少数的农学家也注意到土壤品质的问题，例如Voisin的施肥一书的副题就是「土壤、植物、动物」。标明这本书是从土壤、植物、动物，这一连串的关系来讲施肥的。颇像前面提过的那位医生说：你们土壤专家工作的对象是「人」。这本书收集的肥料试验结果虽然都是一九六四年以前的，但重要的是他的施肥的观念︰不但要注意到不同养分间(包括微量元素在内，不单指氮、磷、钾)的相互影响，还要注意到对动物及人类营养的影响。他书中的最后一章，先是说明无机肥料的施用，是人类近代史中最伟大的发明之一，紧接着他又说明「肥料的危险」，他说：假如我们「继续」将施肥作为商业利润的唯一目标，而不顾及保护土壤及其生产物的生物品质(Biological Quality)，势将进入灾祸的路上。今天美国现代化的农业，已被称为Agribusiness了。先民曾经告诉过我们：用粪如用药，药用错了，不但不能治病，还可能伤人，甚至可能杀人。这不正是与Voisin书上所说的很类似么？Albecht从土壤系主任职位退休后，写了不少通俗性的文章。他一再提到美国土壤品质的退化，所生产食物的品质也跟着下降，而我们(指美国人)却继续这样做。
美国农业现代化引起另外一个大问题－－资源消耗惊人，尤以能源一项最为明显。美国人口只占全球人口的百分之六，而每年石油的消费量却占全世界的百分之三十三，直接及间接用在农业方面的约占全美国石油用量的百分之二十。所以有人说，美国农业的基础不是立足在土壤，而是在石油。又有人称美国农业是「石油农业」。地球的石油存量有限，根据University of New Hampshire最近(一九八六)发表估计的存量，美国的油量只能维持到公元二○二○年，全球的石油也将在二○四○年枯竭。请问到了那一天，美国现代化的化学农业将往何处去呢？
环境污染是今天人类面临的最大危机之一，近代的工业及农业都不能辞其咎，本文只谈农业方面的。近代农业造成水源及土壤污染的资料已经很多，我只举最近两件新闻报导做例证。加州是美国农业生产最大的一州，那里有些地方的居民饮用水中，可以闻到农药的气味，好些地方居民不得不买水来喝。一加仑饮用水美金一元，比汽油还贵。今年(一九八七)二月十二日的报纸上发布一则新闻，根据农业部及加州大学三位科学家的报告，在美国好些地方上空的雾滴内所含的农药(按测定的共有十六种)，实际测出量比预估高出很多。其中一位科学家对记者说：这些雾滴可能伤害作物及森林。但是记者没有进一步问，那位科学家也没有说，我怀疑这些含有农药的雾滴，难道会单独对人类表示客气而不加害吗？
以上是从技术问题上看美国现代化农业。美国国家科学基金会等机构曾资助一些政治、社会以及公共卫生等教授，开会几次，讨论他们对现代农业的看法。最近(一九八六)这本讨论专集出版了，书名是《New Directions for Agriculture and Agricultural Research, Neglected Dimensions and Emerging Alternatives》(全书四百余页)，从书名上可看到这些农业以外的教授们，都在建议美国现代农业需要另找新的方向了。
国内农业现代化－－科学化、艺术化
国父孙中山先生曾说过中国要「迎头赶上」。中国的科技起步比西方晚，比西方落后是不容讳言的。要是老跟在别人后面走，恐怕很难追上，更难超越他们了。要是能将他们走错路的经验做前车之鉴，不再跟着别人走弯路，而能看清路线，直线前进，不但可赶上，还能超越，这就是迎头赶上。农业发展，就是一个好例子。
美国目前农业生产方式的主流，仍旧是「化学式」及「工厂化」的，一般被称为Chemical或Conventional农业，由于这一方式的生产，引起了上述各项问题。为了保持农业永久性，维护人类的健康，今天在美国，已有人在研究实行各种不同生产方式。从名称上来看，除了引用最多的「有机农业」一词之外，兹按英文字母顺序排列，尚有下列几种：Alternative、Bio-dynamic、Biological、 Ecological、Low-input、Natural、Permaculture、Regenernative、Sustainable。今年一月间出版的一份农业杂志报导说：Little氏即将出版一本有关Conservation Tillage的书，作者将美国的农业发展分为三个时期：第一期在三十年代之前，算是老式的生产方式；第二期是三十年代后到现在的化学式的农业；第三期是现在正开始的以Conservation tillage为主，采用前述非化学性的各种生产方式的一部份。Little氏的看法，当然不能代表全美国农业界的意见，但至少让我们看到美国化学式农业已在改变方向了。我还得重复讲一句：美国现代化的农业是经过多年的考验，才慢慢走向找寻新的出路。
也许有人会问：美国的科学不是很发达吗？他们能够登陆月球，为什么他们现代化的农业生产还会发生问题？还要另找方向？这一问题的答案，相当复杂。我只能就这几年摸索的一点结果，提供尚未成熟的一些看法，供有心人士参考。更希望大家互相切磋讨论，这也是一个关系我们自己与子孙后代的重要问题。
近代科学发展的主流在物质科学，对于物质现象的了解及应用，可说已到达相当高的程度，登陆月球，就是一个例子。但是科学家对生命科学的了解还很有限，因此生物科学的发展远不及物质科学。有人说二十一世纪科学的主流将是生物科学，因为科学家所追求的就是人类还不了解的知识。尽管科学家在实验室里已能制造形形色色令人眼花撩乱的新奇产品，但是还无法完全用人工制造出一株小草。所谓试管植物与试管婴儿，还得从细胞开始，这是生物科学的范畴，而目前科学家对生物科学的知识有限。一位农业杂志主编在编辑土壤学家Albrecht的文集时，追忆他生前一再提到法国Voisin在他的《土壤植物与癌》一书(一九五九出版，已译成五国文字)中的一张图，显示了生物科学知识是如何的贫乏。我现在根据该书的英译本，绘印如下：
「My philosophy of biological science-compare with the works of the British pioneer of soil science, 」 Sir John Russell, speaking in London in 1958: 「While we have learnt a lot in the last fifty years the most important thing we have learnt is that the part of nature that we do not know is infinitely greater than the little bit of it that we think we do.」
「我的生物科学哲学观－－有如英国土壤先驱科学家罗素爵士一九五八年在伦敦所说：过去五十年中我们曾学到许多东西，最重要的是，获知我们对大自然还不知道的部份，较之我们以为已知道的一点点而言，是无比广大的。」
上图说明中提到的Russell爵士，学土壤的朋友们大都知道他的大名。科学愈进步，发现对生物科学的知识实在有限。农业生产的基础在生物科学，因此，农业研究从科学立场来看，在基本上就受了限制。
农业研究不但在基本上受了限制，大多数的农业研究者在观念上也受了物质科学训练的影响，而以物质科学(严格说来应该是古典的物质科学)的观念来从事农业研究。这里只能做简短的说明。古典的物理学，到了牛顿可说是集其大成。由于牛顿的伟大在于科学上的思想(简单说来，整个宇宙就是一部大机器)，这不但笼罩了物理学和其它的科学，甚至社会科学的思想概念，都跳不出他的掌心，生物科学也不例外。一直到近代物理学在研究原子核的构造时，因应用牛顿的力学碰壁之后，才慢慢建立了一套近代物理学的理论，而其它的科学也开始跳出牛顿的掌心。好些学者都在摸索其它的途径，也提出了不少新的假说或理论，但本文无法一一介绍。其实一般人忘了牛顿自己说的话，他说面对着知识的汪洋大海，他不过是一个小孩子在海滩上捡到了几颗美丽的小石子而已。这不正是前面Voisin的图吗？
由于受牛顿机械宇宙观的影响，一切事物都被当做机器来处理。机器是由许多零件组成，零件组合起来就是一部机器，也就是说，一件事物的全体等于各部分相加的总合。因此，一般受科学训练的人长于分析(Analysis)而短于综合(Synthesis)，进而影响整个社会器重「专才」而漠视「通才」。Carrel氏在他的名著《Man, the Unknown》书中对这一观念有所批评，兹录其原文如下：
「So far, scientific workers devoting themselves, within a minute field, to prolonged study of a generally insignificant detail, have always been the most favored. An original piece of work, without any real importance, is considered of greater value than a thorough knowledge of an entire science. Presidents of universities and their advisers do not realize that synthetic minds are as indispensable as analytic ones. If the superiority of this kind of intellect were recognized, and its development encouraged, specialists would cease to be dangerous. For the significance of the parts in the organization of the whole could then be correctly estimated. 」
「至今，科学工作者仅致力于他们所喜好的极小范围内，贡献一些平凡而琐碎的研究。他们从事一些说来并无具体重要性，却认为比全部科学智识更有价值的卓越工作。大学校长及其顾问们，并没有体会到综合性智能和分析法智能之间的不可或缺，如果这种智能的优势能被确认，则对科学的发展将有所鼓励，而专家们亦不致造成危害，如此一来，组成成分在整体组织中的重要性，方能正确予以评估。」
由于近代物理学领先，其它科学跟进，逐渐跳出牛顿的机械观念，慢慢建立了有机体的宇宙观念。两者最大不同点就是部份(Part)相加，并不等于全体(Whole)。因此，至少综合与分析同等的重要。由于牛顿的影响深远，现在还有好些人仍是跳不出他的范围。Carrel氏在一九三五年说的上面一段话，到今天还没有多少改进。农产品－－－－「植物及动物」固然是生物体，农业的基础－－－－「土壤」也是有生命的有机体，整个农业生产应该属于有机体观念的范畴。然而一般从事农业研究工作者，大多仍受物质科学训练的影响，而为机械观念所左右。我不禁又要再引用Carrel书中的一段原文：
「Mathematics, physics, and chemistry are indispensable but not basic sciences in the researches concerning living organisms. They are as indispensable as, but not more basic than, speaking and writing are, for instance, to a historian. They are not capable of constructing the concepts specific to the human being ....... The biological workers of tomorrow must realize that their goal is the living organism and not merely artificially isolated systems or models. 」
「数学、物理、和化学对研究有生命的有机体而言，虽都是不可或缺的科学，但并非基本科学。此等科学之不可或缺，有如对历史学家而言，最多也不致超越语言或文字而已。此等科学不能建造特定适用于人类的观念。……未来的生物科学家，必须体认其努力的目标为有生命的有机体，而不仅是人为的分离体系或模式。」
将上文中的有机体改为农业，生物科学家改为农业科学家，Carrel的话不就像是针对农业说的一样吗？
科学对农业发展在很多方面确有贡献，这是不容置疑的。我想说明的是：由于生物科学－－－－农业科学的根基还不稳固，再加上一般农业研究者受物质科学的影响太深(包括我自己在内)，农业的生产不能「完全」依赖科学。这几年来，我看到美国化学农业发展的后果，假如(我说的是「假如」)认为那是科学化的结果的话，使我想到古人说的「尽信书，不如无书。」在农业上，我不禁要说「尽信「科学」，不如无「科学」了。
由于近代物理学领先，其它科学跟进，逐渐跳出牛顿的机械观念，慢慢建立了有机体的宇宙观念。两者最大不同点就是部份(Part)相加，并不等于全体(Whole)。因此，至少综合与分析同等的重要。由于牛顿的影响深远，现在还有好些人仍是跳不出他的范围。Carrel氏在一九三五年说的上面一段话，到今天还没有多少改进。农产品—「植物及动物」固然是生物体，农业的基础—「土壤」也是有生命的有机体，整个农业生产应该属于有机体观念的范畴。然而一般从事农业研究工作者，大多仍受物质科学训练的影响，而为机械观念所左右。我不禁又要再引用Carrel书中的一段原文：
Mathematics, physics, and chemistry are indispensable but not basic sciences in the researches concerning living organisms. They are as indispensable as, but not more basic than, speaking and writing are, for instance, to a historian. They are not capable of constructing the concepts specific to the human being ....... The biological workers of tomorrow must realize that their goal is the living organism and not merely artificially isolated systems or models.
「数学、物理、和化学对研究有生命的有机体而言，虽都是不可或缺的科学，但并非基本科学。此等科学之不可或缺，有如对历史学家而言，最多也不致超越语言或文字而已。此等科学不能建造特定适用于人类的观念。……未来的生物科学家，必须体认其努力的目标为有生命的有机体，而不仅是人为的分离体系或模式。」
将上文中的有机体改为农业，生物科学家改为农业科学家，Carrel的话不就像是针对农业说的一样吗？
科学对农业发展在很多方面确有贡献，这是不容置疑的。我想说明的是：由于生物科学—农业科学的根基还不稳固，再加上一般农业研究者受物质科学的影响太深(包括我自己在内)，农业的生产不能「完全」依赖科学。这几年来，我看到美国化学农业发展的后果，假如(我说的是「假如」)认为那是科学化的结果的话，使我想到古人说的「尽信书，不如无书。」在农业上，我不禁要说尽信「科学」，不如无「科学」了。
农业生产涉及的因素很广，又不能全部依赖科学，像工业那样用许多方程序来计算。因此，农业生产者要将有关生产因素做最适当的和谐配合，发挥最优异的效果。所以土壤学者Kellogg说过：农业管理是一门艺术学；Albrecht氏的著作中也提到，由于科学对农业的贡献，大家忘记了农业也是一种艺术。有美国近代爱默生(Emerson)之称的Berry(他业农、教书、出版过诗集，有些像陶渊明)，在他的著作中更明显的说出「杰出的农民就是艺术家」，他更说过造就一位太空飞行员比造就一位好的农民要快得多。应用造就太空飞行员的方式，也可以造就良好的士兵和工厂技术员等。但那些训练方式，却无法造就好的农民或好的艺术家。四○年代的一位名记者Bromfield，后来务农，他根据务农的经验，曾写过好几本书。他在著作中指出农民需要的知识范畴，比其它职业都要广泛。因一位优秀的农民必须知道如何将广泛的知识巧妙的配合应用，这不是艺术化的工作吗？事实上，西洋早期的科学与艺术是不分家的。举例来说：被视为法国国宝之一的名画「Mona Lisa的微笑」(蒙娜丽莎的微笑)，其作者Da Vinci(达文西，一四五二～一五一九)也是一位杰出的科学家。以后由于科学的发展，才同艺术家分家。历史的发展，似乎像古人所说：合久必分，分久必合。近代的科学与艺术，又有合流的征象了。这可用一两个例子来说明：如美国高中物理学教科书里，有了荷兰大画家Van Gogh(梵谷，一八五三～一八九○)的画；而一九八二年也出版了一位物理学家与一位心理学者合写的一本书，名为《Einstein's Space and Van Gogh's Sky》。因此，我认为国内的农业现代化要走向科学化，同时也走艺术化的道路。用简单的话语来表示，也许可以叫做「科艺化」。
农业如何艺术化呢？这有待农业研究者与生产者的合作。研究工作本身也是一种艺术性的工作(我想，曾经从事研究工作有年的人，大概会同意我这种看法)。由于环境及背景关系，一般研究人员大都对某一问题的认识，比一般从事生产者要深入。但是一旦要将实验室或田间试验研究的结果进入实际生产应用时，问题就复杂了。这有待当地生产者的抉择与配合，这一高度艺术化的工作，就不是一般研究人员所能胜任的了。这不但要有广泛的知识，还要有多年的经验。我们祖先积留下来的多年经验，可说是宝藏。因为经验得靠时间的累积，而时间不是任何东西可以替代的。说来惭愧，我还是读了King 氏的《Farmers of Forty Centuries》才知道我们祖先留下了许多宝藏。King氏的这本书是一九一一出版的，早已绝版，幸而后来复印流通了。Berry对这本书很推崇，他说这本书可以改变人的思想(大概指对美国人而言，不知国人对此言有何感想？)。最近德国人翻译成德文出版，此书的价值可说是历久不衰。King对中国农业观察的深入，实在令人敬佩。想想我自己以前对中国传统农业的看法，真像佛经里一则寓言—穷子怀宝而不自知。
农业生产进入现代化后，其所涉及的因素，远比我们祖先时代复杂。最理想的条件是研究者与生产者合而为一，这在事实上当然不可能。因此，只有两方面切实合作，而不是那一方面指导另一方面。因为一方面是长于见树、短于见林；另一方面刚好相反。在我看来，一个是跛子，一个是瞎子，今天只有在以瞎子背跛子的精神来合作，才能走上农业生产的康庄大道。
建议
以上谈了我还尚未完全成熟的一些看法，只是提供国内有关人士做参考而已。我已说过，我还是瞎子，于今摸到的不知是象腿还是象尾？怎敢提建议？对于问题的本身，虽然不敢有所建议，但对于国内农业现代化有关联的事，我却忍不住要提一些建议：
第一，希望从国内出来的农业界人士，无论是考察或学习，不要仅只限于国外的大学及政府的农业机构(这当然是必须的)，也应该去参观访问一些「非官方」的机构及其学者专家们。据我所知，这些人中有些也曾任教授，做过多年研究工作，只因后来在学术上的思想改变了，不容于所谓「正统派」的学术环境，或自动、或被迫离职而另谋发展。他们都怀抱理想，有其独到的见地。另外还有多年实际从事其它非化学性农业生产方式的农场，及其生产者。农业的知识，不能局限于书本、实验室、或实验农场里，因此如邀请前来国内讲学或参加讨论会的，也不必只限于大学教授及研究员(当然是需要的)，前述的人士，也应包括在邀请之列。同样的，国内的图书馆也应该收集学院式文献以外的资料、书籍与杂志。我所要强调的，就是今天西方的化学式农业，已遭遇到困难，因此才有各种各式的农业生产方法出现。从大量使用化学肥料、农药、巨型农机耕作，到最自然的Fukuoka自然农业，不施肥料，不用耕作。从所依据的知识领域来说，由近代科学到古代的老庄无为哲学，真可说是「百家争鸣」。Fukuoka经过三十多年的努力，竟将老庄哲学应用到他的自然农业生产，可以说是创举。反观国内的农业，正在跟着先进国家走向现代化，目前正是一个最好的时机，整理传统农业的经验，采取各式农业生产方法之长，千万不可只看到某一方法一时的庞大生产力，未深入研究就贸然跟进，而影响立国的根基，别忘记「农为邦本」的古训。让我在此再引用学者Victor的一段话：
「The state is like a tree. The roots are agriculture, the trunk is the population, the branches are industry, the leaves are commerce and the arts; it is from the roots that the tree draws the nourishing sap...and it is to the roots that a remedy must be applied if the tree is not to perish. 」
「一个国家，好比一棵树。树根是农业，树干是人口，树枝是工业，树叶是商业和艺术。因为有树根，树才能获得营养而茂盛。…因此，如果要使树不会枯死，树根必须随时获得营养。」
东西两方的真理都是一样的。Berry氏在Fukuoka氏的名著《The One-Straw Revolution》(这本书(一九七八)与King氏的那本书(一九一一)，及Howard爵士的《An Agricultural Testament》(一九四○)，三本书被有机农业界推崇为经典之作。)所写的序言里，有下列几句话：
「When we change the way we grow our food, we change our food, we change society, we change our values. 」
「当我们改变食物生产方法的时候，我们也改变了食物，改变了社会，改变了我们的价值观念。」
农业与文化不可分。Berry氏在他的许多著作中一再说明：今天美国农业的危机，也就是美国文化的危机。今天国内农业现代化正在面临抉择道路的时期，农学界人士的责任重大。我要借美国爱护环境人士的名言「Action locally, think globally」(小处着手，大处着眼。)希望我们的农业经营，不仅要为一时着想，更要为千秋万世着想。谨以此微意贡献国内学农的朋友做参考。
其次，这篇文章是断断续续写成的，有时更受到情绪无法冷静的影响，所以从传统科学的观点来看，这不能算是一篇科学性的文章。我又想到NOVA电视节目中有一段美国当代物理学家Weisskopf(最近退休的美国麻省理工大学物理系主任)说过的话，他说他自己不是一个标准的科学家，因为一般对科学家的要求是压制感情，需要冷静。但是他说︰「他们错了﹗」在他写的一本谈物理学与社会关系的书中，他认为人类文化的进展是靠两大支柱支撑：一是Knowledge(智能)，一是Compassion(慈悲)。释迦牟尼佛早在两千多年前就告诉了我们，人类最需要的是智能与慈悲。这些年来，从我同一些农民(多数是有机生产者)接触的经验，以及从他们的著作中，深深体会出他们的成就，除了经验、学识与努力之外，他们对土壤及生产物的爱心，无疑是最大原因之一。最近读到Jenny教授(学土壤的朋友都知道他的)退休后在一个讨论土地利用会上的讲稿，他称土壤为Mother Earth(大地母亲)，从讲稿中看出他对土壤的尊敬与爱护。本世纪的伟人史怀哲(Schweitzer)说过：
「Reverence for life sets up a relationship between our minds and the universe」
「对生命的尊敬，是在建立我们心灵和宇宙的关系。」
Bromfield氏追述他第一次接触到史氏的这一伟大思想，引发他的共呜，曾写出很多的感想，这里只引用他的几句话：
「In this very great phrase, 」Reverence for life」, I too found what I had sought for so long. .... This principle is known to every good farmer. .... It is the only profession in which man deals constantly with all the law of the universe and life. .... Every good farmer practice, even though he may not understand clearly, the principle of reverence for life, and on this he is among the most fortunate of man., for he lives close enough to life. ....」
「我发现我对史怀哲的『对生命的尊敬』哲理追求已久。… 每一个好农民都知道这一哲理。… 农业是唯一使人们经常与所有的宇宙和生命定律打交道的职业。… 每一个农民虽不一定完全了解史怀哲尊敬生命的哲理，但农民是所有人群中最幸运的，因为他们生存在非常接近生命的生活中。…」
农业工作者，不但需要追求智识，还要对土壤及生物有爱心。希望国内的同行不要像我从前一样，只拿土壤及植物当做实验室的研究物品来看待。
其三，希望国内的农学、医生、营养、生化、环境保护及政治、社会学者们，在了解宇宙整体观之后，大家一起来关心农业的整体发展，从食物营养及生态环境方面，争取人类的健康。
最后，笔者此次度假返国，耳闻目睹，得知台湾对化肥与农药的施用，似比美国有过之而无不及，因此，美国农业危机的问题，我们也有同样的危机问题。有健康的土壤，才能生产健康的食物。有了健康的食物，才有健康的国民。美国的「有机农业」，也还在草创阶段，并不普遍，待克服的困难还多。由于曲高和寡，国人如想一探究竟，有时往往不得其门而入。因此，笔者愿为此一开创未来的农业发展，提供代为连络的服务。
作者雷通明先生，籍湖南，浙江大学农学士，密西根州立大学土壤学博士。曾任台湾糖业试验所土壤肥料系主任，为台湾第一位应用同位素追踪技术于农业研究之专家。后出国工作，为美国联邦地质调查所研究员。本文原发表在《中华水土保持学报》18(2)：1－－12(一九八七)。
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文章来源： "中华水土保持学报",1987,18(2):1-12. 光明网 - 光明观察 - 学术观点