文、圖/善化糖廠耕作股 李凰瑜、砂糖實驗室甘蔗育種場場長 陳立祥
隨著人類文明的演進,人口不斷成長,而自然資源亦不斷被消耗、溫室氣體的增加,隨之而來的是人們料想不到的反噬。關於農糧產業溫室氣體排放源主要有來自農地的「水稻種植」、「作物殘體燃燒」及來自土壤施肥的「農業土壤」、「石灰處理」與「尿素施用」,其中則為土壤施肥的「農業土壤」占比最高。
有關肥料的使用,常見的慣行農業因需定時且大量的提供市場所需,大多選擇成效快又佳的化學肥料進行施作。化學性肥料元素組成型態多樣,不過正因其型態豐富,植物在吸收所需之元素後,遺留的成分在長期的累積下可能會改變土壤理化性質,甚至因灌溉排水作業混入養殖漁業、生活用水等進而造成水資源汙染。
為達國家溫室氣體長期減量目標,有學者提出應持續推動友善耕作、有機農法,並且加強宣導輪作、休耕期間種植綠肥作物以達減少大氣中二氧化碳含量目的。而臺灣現正實施的農業相關減碳措施,包括使民眾更加認識碳排放的產品包裝碳標籤、碳足跡貼紙、支持在地農產品減少運輸移動的碳排放等,而種植綠肥作物亦為減碳推行方法之一。
所謂的「綠肥作物」係指凡可直接或間接作為肥料或改良土壤用之植物,其具增加土壤養分、有機質、改良土壤理化性質及減少土壤沖蝕之功能。綠肥的功效有六,分述如下:
一、可改善土壤理化性質
當綠肥作物生長至開花盛期或結莢飽滿期進行耕犁掩青,因綠肥殘體中含有纖維素、木質素等不易分解物質,可經腐植化作用逐步增加土壤腐植質,其可與土壤黏粒接合成土壤膠體複合物,具促進土壤團粒構造,改善土壤孔隙度、通透性,增加土壤陽離子交換能力,提高土壤溫度及土壤緩衝能力。
二、促進土壤中有益微生物之活性
掩青後之綠肥殘體(有機物質)是土壤微生物利用之養料,為提供微生物的營養及能量,促進有益微生物之繁殖及活動,可平衡土壤微生物族群,降低與避免病原菌繁殖,增加作物抗病性。
三、覆蓋土被,防止土壤沖蝕及抑制雜草滋生
綠肥作物生長快速且茂密,其莖葉覆蓋土壤表面,具有防止蔗園雜草滋生及阻礙雨水直接強擊土壤,造成土壤沖蝕流失。一般豆科綠肥作物主根部深入土層深處,其根系與植株殘體之有機質具有膠結土壤之功能,可固結土壤,有效減少土壤沖蝕,並可蓄積土壤中水分及養分。
四、減少病蟲害發生
六、減少農藥和重金屬的污染
腐殖質(Humus)有助於消除土壤中的農藥殘毒和重金屬污染以及酸性介質中Fe、Al、Mn的毒性。特別是褐腐酸能使殘留在土壤中的某些農藥,如DDT,三氮雜苯等的溶解度增大,加速其淋出土體,減少污染和毒害。腐殖酸還能和某些金屬離子絡合,由於絡合物的水溶性,而使有毒的金屬離子有可能隨水排出土體,減少對作物的危害和對土壤的污染。