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6月號 2018 Jun
繽紛生活-當科技遇上樸門農法
文 / 砂糖事業部  李秉峰
 
樸門農法的典範—結合牛糞與藻類的循環農業
 
當科技遇上樸門農法,這是個很好的題材,數百年來,人類就一直運用科技去改變自然,人類決定我們想要什麼,然後就強迫環境去改變、適應人類,但樸門農法卻相反,樸門農法利用科技去觀察、擁抱自然,結合自然生態系以產出作物。結合科技與樸門農法,可以創新農業,為永續發展謀出一條生路。
 
 
樸門農法的典範—結合牛糞與藻類的循環農業
 
飼牛業是一個很沒效率的產業,15 公斤的飼料只能產生1 公斤的食物,一隻600 公斤重的乳牛,每天要喝下83 公升的水和25 公升的飼料,但僅生產出30 公升的牛奶,而其中有27 公升是水。乳牛吃下去的食物中,有60%的能量及85%的養分被排泄出體外。牛糞在一般農民眼中,只是沒有用的廢棄物,但其實他富含了水份與養分,以及纖維素、沼氣、氮素、鉀素、磷素及各種礦物質。
 
藻類,可以製造生質柴油和其他有用的材料,而加以運用合成生物學(Synthetic Biology)的知識和技術則可提供人類大量食物,但需仰賴精準農業的操作,比如蝦青素就是從藻類提煉出來的蛋白質,具有高經濟價值。
 
對人類來說,大豆和魚是主要蛋白質來源,但這兩者皆沒有永續經營的模式,如何製造永續的蛋白質就是一個問題,而合成生物學可以解決這個問題。合成生物學技術可分離出牛糞中的各種養分、水份及礦物質來提供所有藻類生長過程中所需的營養,這就達成了永續經營的模式,結合牛糞與藻類的循環農業,就是科技遇上樸門農法的典範。
 
 
科技可幫助農業實現永續農業的目標
 
食物、水和能量是所有生物體所必需的,例如食物可以從養雞、養牛中獲得,但是先前提到,排泄物佔了60%的能量和85%的養分。在加拿大,單位面積的土地中飼養的畜牲密度是很高的,這意味著許多營養素過量,例如50%磷素及30%養分過量,並且污染著這塊土地、水源和空氣,人類的科技可以解決這個問題。
 
以哥倫比亞的厭氣消化槽為例,它可以回收被排泄的60%能量和85%養分,並且產生植物的養分及甲烷等能源。這裡使用的植物叫做鴨雜草藻類(Duckweed Algae),它可以淨化排泄物的水和空氣,在這植物農場中,可以產生水、能源,若再加上發酵工程,也可以產生乙醇或其他化學品,以及飼料。飼料拿去餵牛和雞,完成一個農業循環,雖然還無法達到100%的能源效率,但已是永續農業的重大突破,以零廢棄為最終目標。
 
現在是一個數據與計算的時代,任何數據的取得與分析可以產生更高的價值。原本將牛糞賣給糖廠做沼氣發電的價錢是每公噸50美元,但是拿去藻類發酵的話可以將售價提高到每公噸150~200美元,因為預估發酵產生的CO2和酒精分別有600美元及200美元的產值。
 
 
結論—結合科技與樸門農法 使地球永續
 
這是個知識的世界,美國擁有很多資源,但是有許多開發中的國家還是缺少資源,藉由群眾平台可以集眾人的知識去幫助這些開發中國家。地球預計在2050年人口將比現在增加20億人,依據馬斯洛金字塔理論,食物是人類的基本需求,要如何產生足夠的食物以對應這麼多人口,是一個大議題。食物、水、能源一直是永續發展需要克服的難題,如前所述,60%能量和85%的養分被牛排泄至牛糞中,如何有效率的利用這些資源,就是永續農業的關鍵。透過這次會議,將會有更多人知道循環資源的概念,這很重要,水、能源及食物皆可以循環利用,且透過HEROX平台,可以找出更多解決方式,讓大自然與人類更能和諧共存,結合科技與樸門農法,將使地球邁向永續發展的道路。
 
影片資料來源:https://www.thinkdif.co/sessions/technology-meets-permaculture-a-data-driven-mission-focused-competitions-platform
 
 
什麼是樸門農法(Permaculture)
 
根據維基百科的說明,在1970年代中期,澳洲生態學家Bill Mollison與David Holmgren為了回應快速擴張而高破壞性的工業化農業,開始構思如何發展出穩固的農業系統。他們認為工業化農業毒害了土地、水源、減損生物多樣性,並且毀滅了數十億公噸的肥沃土壤。他們在1978年的著作「Permaculture One」中,開創了樸門永續設計的主張。
 
樸門這個詞彙最初意指「永恆的農業」,但也迅速擴大到「永恆文化」的意涵,因為一個能真正維持永續的系統,必然涵蓋各種社會面向。樸門起源於澳洲,如今已成為一股國際性的社會運動。如今樸門有兩股分支:一、原初的樸門;二、設計的樸門。
 
原初的樸門,試圖要精準地仿效自然界的組成與運作,而發展出可供食用的生態系統。設計的樸門,把自然生態系中各種有用的關係,運用在設計基礎中。它所呈現的結果可能不如「森林園圃」那樣「自然」,但依然尊重各種生態原理。仔細觀察自然界的能量流動模式,而發展出高效率的系統。它也被視為自然系統設計(Dr. M Millington and A Sampson-Kelly)。
參考資料來源:https://zh.wikipedia.org/wiki/樸門
 
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