2017年11月26日 星期日

農藥也有古早時

在開始講這段故事之前,有一個基本要談,畢竟這都是歷史。那就是農業是「人干預自然」的產業,從人類自採集生活進入漁獵生活,直到進入農耕生活,人類從未放棄干預自然這件事,因此天然就會發生的病蟲害事實上就是農民不斷要對抗的對象之一,病蟲害直接帶來的是減產,減產造成食物的短缺,這是直接會威脅到國家存亡的重要事件。

古往今來,在缺乏病蟲害防治技術的年代,一兩次的歉收與飢荒,可能就會帶來極大的社會
動盪甚至政權的交替,讓百姓吃的飽自然變成了執政者非常大的目標。農業帶來了穩定的糧食來源,讓勞動力能夠穩定的成長達成各種的經濟穩定與軍事力量,這些都是採集生活所無法提供的。在古老的年代就已經有農耕社會面對病蟲害的記載,像是美索不達米亞信仰中所祭祀的納姆塔爾(Namtar)本身就職司疫病與蟲害,埃及人會向豐饒神歐賽里斯(Osiris)跟克努姆(Khnum)祈禱穀物無災無難獲得豐收,中國人敬拜社稷,希臘則將狄蜜特(Demeter)列為重要的主神之一,形象還成為黃道12星座中的室女座(Virgo)


人類最早學會使用的病蟲害防治措施其實是採用天然的礦物進行驅蟲的行為,在人類所能採集到的天然礦物之中,有兩類最為重要,硫磺與石灰。只要有火山活動的地區,大部分都會有硫磺礦產可以開採。人類很早就知道使用硫磺燃燒可以驅離一些害蟲,在東西方都有相關的記載,東方在周朝,西方在古希臘年代都已經有開始運用硫磺的經驗,不過在當時的年代由於硫磺是一種易燃物,很容易被拿去作為軍事用途,因此一般的農民很少有辦法取得。石灰應用的歷史也不遜於硫磺,人類在學會使用火之後發現某些石頭在接受高熱之後會改變型態,跟水混合之後再硬化會有類似接著劑的功效,因此開始廣泛的使用。石灰之名也因此而來--石之灰燼。一開始石灰主要都用於建築用途,後來在化學家的努力下,瞭解石灰的化學特性,開創了許多在農業上的用途,其中最大的兩大用途便是石灰硫磺合劑與波爾多液。

石灰硫磺合劑(Lime Sulfur)大約在19世紀初期問世,主要都被用來防治白粉病,當時在桃子、葡萄上面的白粉病相當嚴重,甚至造成葡萄酒高達80%的減產,一開始只是有農民嘗試噴灑硫磺來防治,加上一些石灰之後感覺效果變的更好。後來經過長期的研究得到了穩定的比例和配置方式,也因此這可說是人類史上第一支人造化學農藥,目前仍廣泛的被使用中。

波爾多液的發明則更具故事性,19世紀中期歐洲因為葡萄被美洲入侵的根瘤蚜侵襲,幾乎全滅,後來發現美洲葡萄(Vitis labrusca)作為砧木可以抵抗,因此讓歐洲的葡萄業復活。但是好景不常,這些葡萄接連爆發了大量的白粉病與露菌病,白粉病可靠上述的石灰硫磺合劑保護,但是露菌病造成了廣大的傷害。波爾多大學的米拉戴特教授在田間巡察時發現,靠近路邊的葡萄染上了怪異的藍色,但是卻很少出現露菌病,問了農民才知道,農民為了怕路過的人偷摘葡萄,在葡萄上噴了硫酸銅跟熟石灰的混合物。這樣葡萄就會染上警示色,吃起來也會變苦,就不會被路人偷摘了。米拉戴特教授進行試驗後發現,這種混合物依照特定的比例混合之後,可以形成穩定的錯離子銅,緩慢地釋放出銅離子。銅離子本身就具有殺菌的效果,因此可以防止露菌病的產生。因為是在波爾多地區發現的,因此這個配方之後就稱為波爾多液(Bordeaux mixture)。

在這些農藥被發現之前,其實人類經常暴露在病蟲害的威脅下,因為眼睛看不見微生物,所以常常認為是神明的罪愆。不過也有一些科學家願意從科學的角度來看病蟲害的發生。例如明朝的天工開物第一卷(米的生產放在百工第一,可見吃的地位)對於稻熱病的描繪如下:
凡早稻種,秋初收藏,當午曬過烈日火氣在內,入倉廩中關閉太急,則其穀粘帶暑氣。(勤農之家,偏受此患。)明年田有糞肥,土脈發燒,東南風助暖,則盡發炎火,大壞苗穗,此一災也。若種穀晚涼入廩,或冬至數九天,收貯雪水、冰水一甕,(交春即不驗。)清明濕種時,每石以數碗激灑,立解暑氣,則任從東南風暖,而此苗清秀異常矣。(祟在種內,反怨鬼神。)
宋應星認為稻熱病的發生是前一年穀物收藏時(當時都是「農民留種」)有潛藏的病因存在,悶出病來,在隔年種植的時候才發病。最大的突破就在於他認為問題在種子內部,而不是鬼神在作祟,是非常科學化的研究與觀察。

馬鈴薯晚疫病則是任何植病學生瞭解植物病理的第一課。19世紀初,當時從新大陸引進的馬鈴薯已經漸漸成為歐洲地區的主食之一,馬鈴薯可以在比較寒冷的地方種植,收穫量又比同區的小麥高,在愛爾蘭尤其受到歡迎。但是不幸的事情從1845年開始,晚疫病開始侵害歐洲的馬鈴薯,當時並沒有任何的農藥跟手段可以防治,農民只能眼睜睜看著即將採收的馬鈴薯整株變黑、塊莖腐爛。這種狀況連續了七年,愛爾蘭損失了四分之一的人口,另外也有許多人遠走他鄉,造成整個愛爾蘭地區人口結構產生重大的變化。也讓之後反抗英國統治時留下了北愛這個充滿衝突的火藥庫。

我們可以理解歷史的重要性,現在全球的糧食產量能讓70億人存活,絕大部分的因素還是在於綠色革命後,農藥與肥料讓糧食產量爆炸性的增長,而我們的生活也因為許多農田可以改種植嗜好性的作物(蔬菜水果飲料作物等等)而變的多采多姿。追求沒有農藥與肥料的農耕方式並不是不行,而是勢必要犧牲生活品質,或是人口飢餓所帶來的戰亂,臺灣仍算富饒,想想其他國家的人們,糧食議題已是一個全球化的思考,而不是關在島上就能自給自足的。

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