2012年3月31日 星期六

【綠肥VS 休耕】善待土地 「無米樂」新釋義


圖/台中外埔的油菜花田。(照片由波爾特曼上傳Flickr共享)
文/劉彥蘭(2009年台達獎學金得主、台大地理所博士班)
物的生產主要決定於土壤的肥力。土壤的肥力包括有機質、有效性 - 磷、 pH 值、 Ca 、 Mg 、 K 、 Fe 、 Mn 、 Cu 、 Zn等,一般來自化肥、動物糞便的有機肥與休耕種植綠肥作物等。其中的化肥若施用過量,尤其是氮肥,經常會造成水稻生育後期因下雨而倒伏,土壤酸化以及電 解值(EC)過高,嚴重影響水稻產量及稻米品質,此外肥料施用過量更容易造成病蟲危害嚴重,增加化學農藥之使用及生產成本支出,導致所生產之稻米亦有農藥 殘留之虞。
綠肥為農地休耕期間種植的肥培作物,可以淨化空氣,美化景觀,在農業生產上種植豆科綠肥,具有與根瘤菌共生的固氮能力增加土壤氮素,可取代一部分 化學肥料氮素使用量。此外,綠肥與不同科的經濟作物輪作,具有調和土壤生化性功能,分解出更多元的微量元素,減少連作上的障害,即耗損同一種土壤有機質。
綠肥翻埋後經過一段時間,維生物分解成為可溶性肥分,可直接供作物攝取,部分較不易分解的木質纖維轉變成棕黑色腐植質,成為土壤中的有機物質,具有改善土 壤質地的物理性、化學性與生物性的功能,是維繫地力最簡便有效的方法。因此當休耕田或冬季裡作種植綠肥時,下期作種植之水稻,肥料則應減半施用,以達到合 理化施肥之目的。
生態經濟資訊不完整
 然而從過去至今,在生態經濟觀念不普遍的情況下,造成農地資訊不完整,導致農民不知曉休耕帶來的優勢。再加上近幾年國內相關學者與政治人物,將造成糧食短缺、糧食自給率下滑等農地危機的矛頭均指向休耕,讓休耕被扣上這般惡名。
一向處於弱勢的台灣農民,在反休耕的聲浪下,農民漸失去信心,同時也使得這群單純的農民,誤認休耕是消極的扼殺他們耕種力的劣策,因此自我解嘲在休耕期 苦中作樂,而衍生出無米樂的故事與背後的矛盾心情~「隨它去吧(let it be)」,農民在這樣的心態下使休耕地易淪落為缺乏管理的廢耕地。
休耕地、化肥與產量
 為評估休耕田種植綠肥以及化肥使用量兩者對稻作產量影響,農委會已自 97 年 12月於彰化縣花壇鄉兩塊田區取樣。田區A於第二期休耕種植綠肥蓄水後,次年第一期作種植水稻期間未使用化學肥料;田區B 則在此兩期作皆種植水稻,且均使用化學肥料。兩者產量之比較可以看出休耕種植綠肥後的產量比當期施化肥高出許多,不但可以省下施灑化學肥料的費用,還可增 加次一期作產量(表一)。

農委會以振興台灣農業為目標,為鼓勵增加稻作產量,又考量農民生產壓力下,農委會提高農業肥料補助。以尿素為例,尿素為最普遍的化肥之一,2008年國 內每公頃尿素成本遠低於韓國與日本外,甚至亦比中國低,顯示國內肥料補貼額度過高(圖一),結果造成農民不合理的施用化肥,1990年起全台單位稻作產量 逐年下滑,肥料用量與產量開始脫勾,即呈現出單位肥料用量上升,單位生產量卻下跌的局面,該現象反應出長期施用化肥,造成土壤酸化,影響產量(圖二)。在 永續資源議題上,有些化肥的原料與礦石有關係.例如含鉀和磷的礦石,有可能用來生產鉀肥和磷肥.因此施用化肥等於是耗損礦物,對資源消耗面向而言,是增加 糧食的生態足跡 (ecological footprint)。

再從人類的食物鏈和土壤的關係觀之,人類所吃的稻米與旱作蔬果,其實就是藉由作物吸取土地的養分,從土壤的微量元素轉換而來的能量。更明白地說,人類所食的植物是間接吸取土壤養分。您說,我們是不是土壤肥力所養的呢!
所以,無論農民與消費者,都因靠土地而獲利與生存,因此除了要存有對土地的感謝外,更別忽略甚至剝奪它定期休養生息的好契機─休耕期種植綠肥。又怎能 說,休耕是糧食不足的禍首。農委會提出2020年將提高國內糧食自給率至40%的目標,在活化利用休耕地所因應策略下,是否更該思考休耕種植綠肥對產量的 貢獻。
關懷台農的我投入這議題已多年,漸漸已有些可顛覆前人對休耕看法的結論,也順道給無米樂下個新義:
在充足資訊下,農民不但瞭解休耕所帶來的生態效益,會讓下一期產量增加,農民能以喜樂的心情接受休耕階段的無米期。同時需強調,休耕不是糧食與農地環境品質惡化的因!而是過去未有人將休耕的生態服務價值量化出來。
GAIA!地球是活的,給她自然養分吧 ~ 休耕地種植綠肥!

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2012年3月28日 星期三

保護土壤的農法 保育性農業

 圖/墨西哥一處保育性農業試驗基地,玉米殘株保留於農地表面,作為肥料並保護土壤不受侵蝕。(照片由International Maize and Wheat Improvement Center分享於Flickr,依照創用原則CC BY-NC-SA 2.0引用)
文/林尚蓉(2010年台達荷蘭環境獎學金得主,曾任聯合國糧農組織實習研究生)
育(conservation)一詞,比較常見是用在森林保育、環境保育、動物保育等;但是您有聽過保育性農業嗎?農業要保育什麼呢?
從1960年代起,由於農夫看到土壤流失的問題嚴重,急欲保育孕育出寶貴的食物的「土壤」,因而逐漸發展出保育性農業 (Conservation Agriculture, CA)。CA這個名詞除了要求 (1)持續性零耕作之外,還包含另外兩個主要原則 (2)土地上要有永久的有機覆蓋物以及 (3)必須實行輪作。把三個基本原則合起來實行時,CA的做法更像是一種全面性的土地管理理念。
CA想達成的保育結果,不只是地面上的,還包含地面下的生態系統,還有善於利用資源,將收割後的殘株留在原地,當成土壤覆蓋物以及有機質的來源;另外, 輪作也是保持生物多樣性的方法之一還有防止病蟲害的功能。三個基本原則之中,零耕作(Zero-Tillage)是跟傳統農作最大的區別,値得我們用下一 段篇幅來闡述一下。
在目前「標準」的農業操作上,播種之前,要先整地犁田,做田畦。耕作是一種物理性的手段,最基本的目的是控制雜草,鬆苗床,讓農地符合農具,適宜工作; 一般也認為翻動後的土壤可以幫助通風,土壤通透性以及濕度合宜,以助於下一輪的播種活動。但是,早在1940年代,有專家質疑過耕作的確切科學性(註 一),事實上,在更久遠的時代,古祕魯人,蘇格蘭地區,北美印地安人,還有太平洋島系的波里尼西亞人,都有出現採取保育性耕作的紀錄。圖一中記載的是17 世紀初期,祕魯地區人民的耕作方式。先用木棍之類的工具,將未經擾動的土壤挖出一個洞,然後將種子灑在洞裡,接著,用腳將洞周圍的土壤蓋回,封住洞口。
(圖一) 17世紀初,印加民族的耕作模式。 (圖片節錄自No-Till Farming System一書)(註二)
現代農業的耕作活動,對土壤所造成的主要傷害,是破壞土壤的結構。健康的土壤會有自然形成的大小不一的結塊(Aggregation),結塊之間的大小 不一的孔道,可讓水流順利通過,但不至於造成土壤流失,也為土壤裡的動物(如蚯蚓)和微生物以及有機質提供庇護場所。若土壤不間斷地被攪動,土壤分子間的 連結(結構)被打散,一但遇到大雨,或是灌溉的水源,或是颳風會有土壤流失的問題;雨水的作用,也會造成土壤緊實(compaction)的問題,土壤一 旦出現緊實的狀況,土壤內的通風,排水,甚至種子的發芽都有困難。非常重要的一點是,土壤裡的有機碳(Soil Organic Carbon),也會大量流失,而那正是提供作物養分的最重要來源。 事實上,CA 最早其實叫做保育性耕作(conservation tillage, CT),為了抵抗雜草,還是包含了部分的犁田動作,最主要的要求是農田上的覆蓋物必須超過30%。一直到化學性農藥研究的突破 (可以殺死特定的雜草而不殺害其他的生物),也就是1990年晚期,真正的零耕作(no-tillage)才誕生。
從1970年代開始發展以來,截至2011年底,CA在世界上實行的總面積是1億2400萬公頃 (圖二), 約佔全球可耕地的8%。 而從圖三中則可看出發展保育性農業最好的區域, 除了加拿大、美國、澳洲之外, 都在發展中國家,例如南美的巴西、 阿根廷、中國、烏克蘭等,成為貧困地區農村人口的一帖良方。
(圖二) 全世界CA耕地面積。 (圖片擷取自WCCA簡報: 「Global Overview of the Spread of Conservation Agriculture」 by Dr。 Theodor Friedrich)
(圖三) 全世界不同地區施行CA農法的比例。 (圖片擷取自WCCA簡報: 「Global Overview of the Spread of Conservation Agriculture」 by Dr。 Theodor Friedrich)
當然,CA的確還是有令人詬病的問題存在:
(1) 農藥:圖二的曲線指出,從1997年後,實行CA農法的耕地面積急速上升,這呼應了前文提及,是由於化學農藥研究的突破,而使得不藉由耕作去除雜草的 CA,更令人有信心。但為瞭解決雜草橫生的問題而施用農藥,卻成為CA農法令人詬病的問題。它與其他有機農法最大的不同就在於,CA是允許使用化學農藥 的,是以解決農作問題為導向。但事實上,CA最終的宗旨是減低,或是將使用農藥的量最佳化,只是這通常要剛實行CA的農夫有耐心,待農地中的生態系建立完 全了,問題自然會減少很多。目前也有人在推有機農業與CA共存,是一個更永續的走向。
(2 ) 農機具:圖三中顯示,CA最盛行的地區是在美,加,澳以及中南美洲。但細究一下,這幾區的農田,都屬於大規模耕種,使用的農機具都相當精良與專業。由於無 法犁田,必須使用一些專門的農機具,能夠直接將種子,肥料,或是農藥「打」入土壤中,但不會擾動的土壤太多。這些機具往往並非小規模農家能夠負擔的起,若 真的要講究起來,連擾動土壤的深度,角度,都要相當精細,因此,對於小戶農家居多的地區,發展小型農機具 (圖四),同時具備經濟實惠又精確標準,是具有相當的難度。
(圖四) 小型CA播種機器
(3) 土壤緊實:CA的農地,因為經年累月不翻動土壤,依據不同土壤的特性,也可能會發生如同耕作的農地一樣的問題,土壤緊實。 要特別注意的一點是,在準備要執行CA的農地上,農夫應該就規劃出農機具應該要走的路線,在像美加澳這種科技大國,許多農夫甚至是用GPS訂位出農機具該 走的路線,固定下來之後,農機具便一直走一樣的路線,不會有些許的偏差。這樣的方法叫做「Controled Traffic Farming (CTF)」, 而這樣的系統,無疑地也是價格不菲。當然,要採用便宜的方法也是可以,那就是農家自行用線標示出來。 諸如此類的眉角,算是CA的農作裡比較困難也非常需要經驗的部分。
CA之所以能列於氣候智慧型農業的一員,主要是因為其經年累月不翻動土壤,致使碳能長存在土壤之中,國際間有將CA這類的農法,納入碳交易的想法,不過 還有技術上的問題要解決,況且農業還未被正式納入REDD或是REDD+的規章當中。CA對土壤的保育是個具前景的解藥,但仍不是萬靈丹。然而其中幾帖藥 方,像是減少犁耕,珍惜收穫後的殘株,土壤覆蓋等,則很值得我們採用。
【註釋】
註一: No-tillage Seeding in Conservation Agriculture(2nd Ed.).1996. C. J Baker and K.E. Saxton (Edt). pp.5. CABI (pubish)
註二: No-Till Farming Systems (Special Publication No.3).2007. T. Goddard, M. Zoebisch, Y.Gan, W. Ellis, A. Watson, S. Sombatpanit (Edt.).pp.ii. World Association of Soil and Water Conservation (publish)
作者簡介 林尚蓉,荷蘭瓦罕寧漢大學 (Wageningen University) 有機農業碩士班學生,在台達電子文教基金會的贊助下,曾赴聯合國糧農組織總部實習。

轉 http://www.peopo.org  ( 台達電子文教基金會 )

2012年3月14日 星期三

新希望學校-厄瓜多海灘上的茅草屋頂船形建築

 
 
沉悶的水泥建築和幾扇窗戶是一般學校給人的印象,但厄瓜多海灘上的這所學校,鼓勵「透過行動」來學習,它並不是一個「過度控制的學習環境」。這 所『新希望學校(Escuela Nueva Esperanza)』的建造,透過使用的材料與空間,顯現出與當地美麗自然環境的密切連結。
一個夢想中的棕櫚木圖書館,裡面放滿了書籍和玩具,是孩子所愛居處其中的創意環境;「基柱上的木板與竹子牆壁和棕櫚木結構,頂部加上編織稻稈製成的屋頂,夢想完成。」建築師大衛和帕斯夸爾更讓來自當地的孩子們和成年人,一起參與這個學校的設計和建造。
一位老師自豪的說:『在各個方面,空間都慷慨的敞開著,這就是為什麼孩子們感到更能自由地尋找一個屬於自己地方,去發展他們的活動。這個模型和 結構傳達了一個新鮮並富有想像力的的環境,而這個環境,透過有史以來最好的老師-大自然,所給予的一課,更有利於藝術和學術活動的發展。』
身在台灣的我們沒有厄瓜多海灘希望學校,教室裡偶爾是僵化的教學,但別忘記我們還有大自然這個博學的老師,向她學習總能帶來無比的新意!在大環 境的體制未改變下,或許難以實踐夢想中的希望學校,但保有著夢想,帶著希望,繼續伴隨孩子們往前邁進,總有一天,這個時代會不一樣的!


【本篇撰文者】
Green Inside 粉絲團管理者:曾貞寧、劉恩驛共同編撰,希望大家喜歡。
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