【護土固碳01】「超載」農地長出暖化潛勢?臺灣土壤劣化與農地上過重的肥料

作物施肥過量,畦間有多餘的肥分及水分,很容易就長出青苔。(圖片來源/豐年社資料庫)

作物施肥過量,畦間有多餘的肥分及水分,很容易就長出青苔。(圖片來源/豐年社資料庫)

撰文:游昇俯

春天是萬物萌發、作物快速生長的季節,但4月底,雲林縣崙背鄉農民蔡良田溫室裡的小黃瓜卻顯得了無生機。自4月中定植以來兩周時間,蔡良田在腰間一比說,「一般小黃瓜應該可以長這麼高」,但他的小黃瓜卻不到膝蓋高度。

走在小黃瓜菜畦上,枯黃萎敗「死欉」缺株,即使仍有枝葉開展的植株,蔡良田也難掩悲觀地說,「你不要看它現在好好的,有時候隔天就突然給你萎掉」。小黃瓜難道得了什麼不治之症?原來答案就在作物土壤上隨處可見的「白色鹽斑」上。蔡良田曾將土壤送交農委會臺南區農業改良場檢驗,結論是土壤發生鹽基障礙、「太肥了」。

過度在農田施用肥料 ,也會成為環境一大問題,過度施肥造成肥料流入湖泊海洋,產生的藻華嚴重破壞水中生態。肥料短期內能讓土壤中的氮含量大增,但也會造成土壤中的微生物過度活躍,導致土壤有機質快速消耗。

一年多期作  臺灣施肥量約是英日5倍

根據農糧署108年統計,臺灣一年約使用84萬公噸化學肥料。農委會農業試驗所研究員陳琦玲,長期投入研究氣候變遷對農業長期生態系影響,她指出,以當年耕作地面積74.2萬公頃計算,臺灣農地每公頃約使用1.132公噸化肥。大約是中國的2.2倍、英國的4.6倍、日本的5.1倍、印度的6.7倍。(表一)

表一:全球主要國家農作物化肥施用量

表一:全球主要國家農作物化肥施用量

臺灣是亞熱帶、熱帶國家,一年可三期作,相較溫帶國家僅一期作,用肥量比較多,但土地集約利用下,對土壤的傷害也更加嚴重。農田施用過量的肥料,作物無法吸收,累積會造成土壤鹽化,影響作物吸收水分、養分,不利作物生長,也會使土壤微生物相不平衡,植物更容易發生病害,因此有「施肥愈多、土壤愈瘦」的說法。

臺灣的土壤,受先天成土條件及雨水淋洗、農業集約利用影響,已有高達30萬公頃農地土壤屬於強酸性(pH值小於5.5)(表二),相當不利農耕。

表二:各縣市農地強酸性土壤推估面積

表二:各縣市農地強酸性土壤推估面積

農委會自97年推動合理化施肥,近年施肥總量逐年下降(表三),但農民實際用肥量仍偏高。政府編纂作物施肥手冊,已是在作物能取得最佳收穫量的前提下訂定合理施肥量,但農民仍常認為合理施肥量「不夠力」,往往還是加倍投入。

陳琦玲說,「農民對於施用肥料,會有買保險的概念,認為不施那麼多,會有風險,加上臺灣肥料的價格相對其他國家便宜,農民支出不會覺得有負擔,怕作物會長不好的預期心理下,農民會施比較多,且用量超過蠻多的。」

表三:國內化學肥料歷年施用量情況

表三:國內化學肥料歷年施用量情況

農藥有毒知道防  用肥過量卻如溫水煮青蛙

一望無際的嘉南平原是臺灣米倉,種植雜糧作物、水稻、玉米和花生等,雲林農民蔡德陽前幾年與陳琦玲合作實驗「合理化施肥」,現在持續與農試所搭配合作種植毛豆,以減少施肥來記錄「毛豆的一生」。

蔡德陽說,買培養土來養土,成本太高,養土又需要太長時間,「養土比小孩還難養」;反而,因為肥料不貴,為了生計,農民自然多施肥,殊不知肥料初期很有效,但用量到一定程度,再投肥可換得的產量就會不斷折減。

雲林農民蔡德陽與農試所合作種植毛豆,以減少施肥來記錄「毛豆的一生」。(圖片提供/蔡德陽)

雲林農民蔡德陽與農試所合作種植毛豆,以減少施肥來記錄「毛豆的一生」。(圖片提供/蔡德陽)

蔡良田早年從事裝潢,97年才返鄉務農,最初種水稻,105年才在這塊地上蓋起兩分半大的溫室,種「melon瓜」(香瓜)、小黃瓜等作物。蔡良田說,他的土壤出現鹽化,主要是以前種水稻施肥太重,整個期作每分地要下5包複合肥,每包40公斤,總計就要200公斤,讓土壤累積肥分太多。

搭了溫室後,蔡良田仍依照習慣施肥,馬上就出問題,不是香瓜長不大,就是小黃瓜「瘋欉」──也就是作物感染了病毒病害。他說,「這5年來完全沒收成,搭建溫室耗資300多萬元,根本無法回收」。

蔡良田溫室中的小黃瓜一片衰敗氣象,他拔起園中雜草悲觀地說,有的植株看似正常,隔天卻會突然萎掉,十分難管理。(攝影/記者游昇俯)

蔡良田溫室中的小黃瓜一片衰敗氣象,他拔起園中雜草悲觀地說,有的植株看似正常,隔天卻會突然萎掉,十分難管理。(攝影/記者游昇俯)

大誠土壤作物技術館館長陳興宗,長期奔走鄉間為農民診斷田間作物生長障礙,他的車上隨時都有挖土工具,教農民如何從土壤剖面了解農作物生長情況。陳興宗說,健康的土壤是一切問題的根本,農民最常見的問題就是施肥過量把土壤搞壞,「一般人怕農藥,但不怕用肥料,肥料相對便宜,不知節制就像溫水煮青蛙,正在傷害土壤都沒意識」。

降低氧化亞氮排放  農耕土壤當務之急

過量施肥不只造成土壤劣化,影響作物生長,還是農業部門溫室氣體排放最主要的來源。根據環保署目前公布最新的「2020國家溫室氣體排放清冊報告」,我國農業部門溫室氣體來源中,「農耕土壤」所排放的氧化亞氮(N2O)為最大宗(表四),約46%、占比近一半,其次才是水稻種植及畜禽腸胃發酵所排放的甲烷(CH4)等。

表四:臺灣2018年農業部門溫室氣體排放源占比

表四:臺灣2018年農業部門溫室氣體排放源占比

農耕土壤N2O的生成主要來自氮肥的使用。陳琦玲說,「土壤有機質封存許多碳,但農業操作將土壤中的碳排放到空氣中,施肥則將N2O排到空中,N2O的暖化潛勢是二氧化碳近300倍。」

面對氣候變遷,各界焦點是二氧化碳對暖化造成的影響,忽略或低估其他溫室氣體帶來的衝擊,尤其N2O。陳琦玲指出,本來農業在二氧化碳排放上沒有那麼多,甚至對二氧化碳減量是有貢獻的,但因為N2O讓農業也變成溫室氣體重要的排放來源;全球農業約占溫室氣體排放20%至30%,大部分就是N2O的關係,而不是二氧化碳。

全球暖化日趨嚴重,近幾年來N2O的排放量急遽上升,甚至比政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的預估要來得多,如果未來不控制排放,到2100年時地球溫度可能會上升3℃。

溫室環境缺乏雨水淋洗,肥分容易累積,讓土壤出現白色鹽斑的劣化現象,作物發生鹽基障礙。(攝影/記者游昇俯)

溫室環境缺乏雨水淋洗,肥分容易累積,讓土壤出現白色鹽斑的劣化現象,作物發生鹽基障礙。(攝影/記者游昇俯)


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