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封面故事-綠肥固碳—生物固碳 台糖使用綠肥為地球降溫


5月號 2022 May
封面故事-綠肥固碳—生物固碳 台糖使用綠肥為地球降溫

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

輪作系統導入綠肥作物栽培,可增加生物多樣性,改變根圈土壤中有機質之組成,提高根圈土壤生物多樣性,維持穩定生態系並提高土壤微生物活性,使土壤中病原菌或害蟲的族群減少,降低病蟲害發生。同時亦可打破連作障害,促進毒害物質的分解,減輕土壤中毒害物質之累積。

五、增強土壤的保水能力、提升作物抗旱性

綠肥產量高,經掩青後,有機物質質量分數高(一般為10%~20%),養分豐富(一般平均含NO 5%,P2O 50.1%,K2O 0.5%),分解也較快,形成腐殖質較迅速,可不斷地更新土壤腐殖質。腐殖質(Humus)疏鬆多孔,且為親水膠體,能吸持大量水分,故可提高土壤的保水能力。此外腐殖質亦改善了土壤滲透性,可減少水分的蒸發等,為作物提供更多的有效水。

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。

糖廠在甘蔗收穫後至種植期前,亦會種植田菁、太陽麻等豆類作物,目前規劃以種太陽麻為主。除了有助於土壤健康、減少病蟲害外,豆科的固氮作用特性更能減少後續氮肥的使用,這有益於減少溫室氣體的產生,為地球降溫。往目前台糖砂糖事業部規劃綠肥面積如下:

0512-2台糖通訊5月號 12
台糖公司甘蔗種植面積廣闊,亦為不可或缺的碳庫,目前正種植綠肥作物為臺灣減碳盡一份心力、也為2050淨零排放盡一份心力!

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