"根據人口預估,地球在未來五十年內將增加約30億人口,如果採用傳統的農業生產方式來生

產這些新增人口所需的糧食,約需要1.2倍巴西國土(世界第五大)面積大的新生土地!然而全球適合生產糧食的土地大約有80%已被使用,面對這樣的糧食生產問題,有人開始改變傳統農作模式,有的人則開始思考把農田「往上種」! "





有機及工業農作相融合,創造21世紀全新的耕作方式


Marsden Farm這塊農田既非有機田,亦非工業農作地,而是將兩者混合之後,研究人員在這塊土地上創造出21世紀全新的農作選擇,讓它不但具有智慧、符合環保,而且生產力絕佳。

愛荷華州布恩郡是玉米盛產地的中心位置,研究人員於此分別擷取了兩種農作方法,同時運用傳統技巧和現代化學藥劑,獲得足夠的商業產量,並移除商業化所帶來的負面後果。 如果此一方式能廣泛運用,即可解決現代農耕所面臨的一連串嚴重問題。

10月10日在公共科學圖書館(Public Library of Science One)所發表的Marsden Farm實驗,早自2003年便開始著手執行,美國農業部研究人員Adam Davis當時仍在就讀研究所,他跟隨著愛荷華州立大學農經學家 Matt Liebman進行實驗。Liebman專精於有害生物整合管理,也就是研究如何以自然方式,取代殺蟲劑、除草劑及合成肥料,來達到相同目的。

這不是嶄新的概念,但在過去數十年來卻一直被人忽略,因為人們習慣仰賴以簡易、化學及非永續的方式,進行大規模農作。這些非永續性的方法,的確創造了高產量,卻也製造更嚴重的問題:單種栽培可能引發災難性疾病,氮肥需求量大增,產生了抗藥性極強的害蟲和超級雜草,而且培植出暴露在有毒化學物中的新一代穀物。 「目前有兩種選擇,」Liebman說,「我們可以繼續按照現今方法,在系統中加入更多的化學物,然後面臨另外一個無法有效控制的十年;或者,我們可以選擇走上整合管理這一條路。」






三套輪耕模式設計

當初受到了愛荷華州一位農夫Dick Thompson的啟發,Liebman決定重新推動有害生物整合管理,但搭配新的科技工具。在達22畝的Marsden Farm田地上,他的團隊設計了三套輪耕模式。

第一套是採取兩年輪耕的方式,以傳統方式輪流種植當地常見的玉米和黃豆,並使用大量的化學藥劑。

第二套模式,研究人員進行三年輪耕,輪流種植玉米、黃豆和燕麥,同時冬季時,在一排排穀物之間,種植紅樹林,藉此吸收空氣中的氮。到了春天,再把這些紅樹林犁平,讓它成為滋潤土壤的「綠色堆肥」。

第三套模式,則是在第四年種植紫花苜蓿,飼養動物,同時讓動物糞便成為堆肥。



農作藥劑的使用

在耕種時,研究人員仍然使用除草劑及殺蟲劑,但運用方式卻大大不同。研究人員不再定期將大量化學藥劑噴灑在植物上,而是只有在必要時使用。「我們選擇低藥劑的產品,而且盡可能少量使用。不是禁止。而是將它視為是謹慎運用的策略選項之一。」

Liebman將這些選項稱之為「特效藥」。作物其實不常需要用到特效藥,因為不同的作物,擁有不同的生命週期,反而讓雜草難以生存。至於害蟲問題,由於覆蓋作物提供了適當的棲息環境,讓食害蟲的昆蟲和鳥類得以生存,有效減少殺蟲劑使用。

新的研究報告指出,八年之後,Liebman和Davis在三年及四年輪耕時所使用的除草劑,比傳統的農耕方式,減少了8倍之多。周遭水環境中的生態毒性下降了兩個等級。此外,由於紅樹林和苜蓿起了絕佳作用,實驗中所使用的合成肥料,比起傳統農作,大幅減少了86%。



兩年玉米和黃豆的輪耕田地(左)及種植苜蓿的四年輪耕地(右)。

兩張照片都是於2012年九月初時所拍。種植如苜蓿等覆蓋作物,研究人

在不犧牲生產量的情形下,大幅減少了除草劑、殺蟲劑及肥料使用。




最重要的是,利用實驗的農耕方式所獲得的生產量,和傳統農作方式所差無幾。甚至在研究人員詳加計算之後發現,用環保方式所獲得的農產利潤還更加豐厚。

Liebman和Davis表示,這套系統可以加以擴大,栽種其他種類作物。雖然新的實驗是在美國進行,但只要基本原則不變:也就是順應著生態環境所提供的服務,建立一套耕種系統,即可全球適用。

「這是個很傑出的研究,」並未參與實驗的華盛頓州立大學土壤學家John Reganold說,「我們一直追求產量,卻忽略了對環境、社會和經濟造成的後果。但這套實驗顯示出,整合系統也能創造收益和高產量,而且也有利於環境。」 Jordan強調,Marsden Farm的數據資料相當完善:沒有臆測的數字,也沒有似是而非的比較,或是統計上的疏漏。被問及這套系統是否能擴大至商業規模,加以執行,他回答說:「我絕對能大聲地說,『可以』。」



Marsden Farm空拍圖。



Marsden Farm
的影響

但他也認為在商業化之後,農作人員可能面臨更大的挑戰,因為有害生物整合管理遠比工業農牧更為複雜,需要十分熟悉當地的農作環境。據新研究顯示,傳統農作所需的勞力只佔新農作所需的三分之二,「所以這種新方式需要農夫投入更多時間和精力,而且可能需要雇用更多人手。」
科羅拉多州立大學農經學家Greg Graff表示。不過,這些挑戰並非無解,只要因地制宜,設計出一套適用於當地環境的系統,應可降低複雜性。而且原本購買化學藥劑的支出,可用來雇用更多勞工。「新系統需要更多勞力,也意味著更多的工作機會,」Reganold說,「這有助於當地居民。」 

一般來說,如果中西部的玉米和黃豆產量增加,當地農民便會放棄畜牧,因此美國集中型動物飼養經營模式就有增加的趨勢,同時也會引發新型疾病爆發危機和產生大量廢棄物。
在Marsden Farm所運用的新方法則擁有這樣的優勢:如果可將畜牧納入農作系統中,例如,讓動物食用種植的苜蓿等,動物糞便即可成為肥料。多元且終年作物輪耕,也可對抗氣候帶來的挑戰。複雜的根部系統,不但可防止因春雨肆虐而造成的土壤流失,還可儲存多餘水分以防旱災,如此可以面對近來美國中西部極端的氣候 



Liebman認為,如要進行農業轉型,可從小型、簡單的措施著手,慢慢發展,不須一步登天。「首先是觀念的導入,農人仍可繼續使用傳統農耕方式,再一步一步介紹更多措施,政府可同時祭出減稅或補助方式,獎勵施行新措施的農夫,如種植覆蓋作物。」Bollero說,「一旦受到鼓舞,愈來愈多人會開始試試看。」

Graff認為,現行的農業補助措施,傾向於獎勵黃豆和玉米的產量增加,而且不少遊說團體反對改革,擔心其他作物生產,將會瓜分補助款,但最終的決策,仍取決於大眾。 
「有相當一大部分納稅人的錢,都透過了聯邦政府,流入農業部門。單單在愛荷華州,補助款金額大約達到10億美元,」Liebman說,「如果可以擁有更乾淨的水、減少曝曬於殺蟲劑中、孕育出更多野生棲息地,而且農夫還可維持利潤、在更健康的環境中工作,何樂而不為呢?」


新加坡垂直農園啟用,期能降低糧食依賴比例



在人口稠密的城市小國新加坡裡,全球第一座商業規模的垂直農園已經啟用,希望能降低國內糧食仰賴進口的比例。

新加坡座落於馬來半島尾端,面積僅710平方公里,幾乎全為市區,幾乎毫無種植蔬菜的空間,故國內目前只有7%的蔬菜自產,不得不向他國購買。

這座設施由Sky Green Farms開發,共有120座鋁塔,最高九公尺,每天可生產三種共500公斤的蔬菜,全部經由FairPrice Finest超市販售,價格略高於進口蔬菜。

儘管如此,這些農產品仍極受本地消費者歡迎,時常銷售一空,故該公司希望尋找投資人,讓栽種塔數量能加倍,將產量提高至每天兩噸,且隨著供應量增加,規模經濟效應亦可壓低價格。

新加坡政府貿工部部長李奕賢向Channel News Asia頻道表示,「我們總是在找各種方式增加糧食供應來源,若能在國內生產部分糧食,即可滿足國內部分需求。」
















I Original: Wired / Wired I

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