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減碳淨零「第一米」 花蓮長良農業減碳應許之地
2024-01-02
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花蓮玉里鎮長良里種出台灣農業減碳淨零的「第一米」。（圖片來源／wallpaperflare）
經過2年多的努力，長良里的實驗初步驗證了1公頃的農田可以累積千分之四，台灣平地農業發展的最後一里長良里，邁出了台灣農業減碳淨零的「第一米」，長良里正是台灣農業減碳的應許之地。
驚喜與意外
國際千分之四倡議，期望農林業土壤如果能夠增加千分之四的碳，就可以平衡每年工業排放的二氧化碳；然而許多國內專家家學者估計，台灣1公頃農地的土壤，一年能夠增加1公噸就很不容易了。然而意外的是，根據我們在花蓮縣玉里鎮長良里監測的資料，真的可以累積千分之四的碳，1公頃相當66噸的二氧化碳，這是一個令人振奮的結果，但是這只是1次單點的測試實驗，未來將再擴大到20公頃。
我們會積極再確認，並研究能夠增加土壤碳匯的農法和資材，提高重複性、再現性，也希望各界關注與參與，讓農業減碳成為台灣減碳淨零路徑圖上的利器。
前（2021）年9月開始準備幫助台灣小農參加國際減碳認證計劃，去（2022）年4月開始進行「台灣小農種碳的專案」，向黃金標準（Gold Standard）申請專案，到今2月8日獲得初期專案審核通過，期間有許多精彩而意外的事件，但是都沒有初期檢測出在花蓮縣玉里鎮長良里1公頃實驗的稻田土壤在一期稻作後竟然增加了相當66噸的二氧化碳封存量，對我的衝擊。雖然這結果符合國際「千分之四倡議」的0.4%的增量，但是也顛覆了我這一年多的認知，以為每公頃頂多可以增加1噸的想法。
當然這只是一次實驗的結果，並不能代表未來每塊田、每次都增加封存0.4%的二氧化碳在土壤中，但是這也是一個令農民振奮的事實，原來農業的確有機會減碳，而且小農也有機會。我們還是以「作學問在不疑處有疑」，不會以1公頃、第1次的實驗、測量作為定論，但是我們要公開專案的每一步作法，和所有人分享，期望更多農民加入減碳的工作，參與國際認證，增加產量與產值。
我相信國際標準認證活動是透明公開、公眾參與的溝通過程，這是標準化的普世價值，沒有機密、我們力求公開所有的標準與符合標準的細節，供各界利益相關方的審視與參考，以擴大標準化的影響力。
為了了解土壤有機碳的變化情況，長良里小農陳文華，也是長良里里長，在12月14日，收割後一個月再到他的田裡去採樣，再送研究單位檢測。
增加土壤生物質：中興大學技轉的枯草桿菌
首先是我們的方法學，主要是依據黃金標準的《土壤有機碳框架方法學》，以及其各項相關的規定（請注意這不是單一標準，而是林林總總有20多項的原則、規定、要求、協定等構成的認證系統），要符合這些相關規定，我花費了1年多去研讀、了解、考證這些標準內容，再與專家學者討論，並和農民分享，讓未來可以有更多的小農可以參與種碳的行動。
按照方法學和聯合國糧農組織的《全球土壤再固碳》手冊的建議，我們在長良里推動不使用除草劑，減少肥料（化肥或有機肥），增加土地覆蓋減少土壤擾動與破壞，使用生物資材，使用一切方法增加、保護土壤有機碳，減少流失。
由於是高產量的水田，肥料是必須的，所以我們經過研判，採用大統生技公司的生物有機肥「四季旺」，該肥料有50%的雞糞肥作基底，再加上用過的菇包、生物炭等配料，並使用中興大學技術轉移的枯草桿菌，在理論上是非常能夠抵抗極端環境（乾燥、高酸鹼值等），而且繁殖快，每公升可以產生20-25克等特性，只要在土壤中能與水道共生，就會產生很好的固碳效果。
我們在7月14日撒了3噸的生物有機肥在1公頃的稻田中，等10天後再打田、灌水和及插秧。
興大農業技術領先國際，農科院被視為「農界的工研院」，雙方在科技部支持下執行「益菌微生物體於農業之應用」計畫，開發出健康保健、作物安全、循環農業、畜禽產養殖、水產養殖等多元應用的枯草桿菌系列菌系，並藉由科學試驗證明應用效能，提升產品推廣與市場的競爭力。技轉簽約儀式由中興大學薛富盛校長、農科院陳建斌院長、大統國際生技林振發董事長，以及發明人代表興大黃振文副校長共同簽約。（引用自中興大學官網）
採樣檢測的方法
我們採取土壤樣本的方式是按照ICRAF protocol協定的採樣方法（詳細採樣方式請參考這裡），在田間中心區域，半徑12.2公尺，面積約100平方公尺的中，以3等分，在①圓心，時鐘②12點、③4點、④8點方向作為採樣點，分別在0-20公分，20-50公分深度進行挖掘，各採土壤數公斤，不同深度的土壤務必要分開，挖起後要在水桶或水盆中充分攪拌均勻，去除樹枝、樹根、葉子、石頭或其他雜物，只保留土壤部分，均勻後，分裝到採樣袋中，並按位置、土層標示，以免混淆。
按照國際土壤有機碳採樣標準，需要在100平方公尺內4個點，直徑5.64公尺的範圍內採取樣本，採0-20公分、20-50公分兩層土壤的樣品。
在農地上土壤有機碳建模、測量和監測的協定手冊。
我們在二期稻（7月）種植、施肥前進行土壤採樣，作為未實施種碳的基準線，7月24日插秧；到採收時間11月17日收割後，再進行採樣。
11月17日收割的稻穀結果相當好，即使在2個強烈颱風的侵襲下，這1公頃實驗田也有6千公斤的乾穀，相當於10割的產量，比其他的對照組田區都來得好。
在土壤採樣時，可以明顯發現，上次耕作前採樣時，田地有明顯的「犁底層」，但是在收割的採樣時，犁底層就很不明顯，這也代表我們的土壤受到一定的生物作用而鬆軟了犁底層。（註：犁底層是土壤長期受到耕作的機具重壓，而產生不透水層板結，
樣本送交政府核可的土壤肥力檢驗機構，進行檢測，將2次各點的檢驗結果進行統計，其試算表如下：
上層的有機質總有機碳有所些許流失（約萬分之1.3），但下層土壤的有機質總有機碳增加了千分之4。我們估計上層的有機質流失，
核對了這批米1公頃產地土壤有機質變化的數據，發現其20-50公分的土壤層增加了0.4%（千分之四）的有機碳。而上層略有流失萬分之1.3，因為今年9月連續2個颱風（海葵、小犬）重創花東，所以流失是正常的，只是下層的竟然有千分之四的增碳，令我十分驚奇！
土壤有機碳轉換為二氧化碳噸當量計算式如下：
tCO2e＝土壤增加總有機碳（TOC）% X 面積（平方公尺） X 土壤深度（公尺） X 土壤密度 X 44/12（二氧化碳分子量44與碳原子量12的比值）
本實驗的數據如下：1公頃稻田二氧化碳當量＝0.4% X 10,000平方公尺 X 0.3公尺X 1.5（砂壤土密度）X 44/12
經計算，這1公頃土地不到一年期間，共增加了18公噸的碳，如果換算成二氧化碳轉換率3.67（CO2分子量44/碳原子量12），相當是66噸的二氧化碳。 其實我上星期四拿到檢測數據就算出來了，但是多得令人難以致信，這相當於132,000度的綠電，1公頃鋪滿了太陽能板的地，所能產生的最多18萬度電。 這還是在兩次颱風後的結果。之前所有的專家都告訴我，1公頃農地能減1噸碳就了不起了。
這1公頃的實驗田，原來是慣行的（長期使用農藥、化肥），是由花蓮玉里鎮長良里里長陳文華提供，這次在2023年二期稻進行實驗，我們沒有用化肥，改用大統生技的四季旺（生物有機肥），由中興大學技轉的枯草桿菌接種的有機肥；原本聽大統生技林振發董事長的介紹，我想試一試，自費買了肥料，1包200元，共150包，3噸，7月14日施放在田間。
為了減少農藥，陳里長建議抗藥性佳的台農81號，果然也沒用農藥，雖然有些風災後的稻熱病，會損失一點，也不太在意。
沒想到9月結穗期，連續2個颱風，我想完蛋了，土壤有機質必然流失，反正死馬當活馬，硬著頭皮11月17日去長良里採土壤樣本，當時就發現該田區的土壤已經比上次採樣時鬆軟，彷彿沒有犁底層。
而當天收割的稻子，竟有10割乾穀（割或刈）是台灣稻農的術語，1割是1千斤（600公斤），10割就是1萬斤，6000公斤，對西部而言10割算是非常低的產量，而對花東地區，特別是二期稻、又歷經兩次大颱風，能有5、6割就不錯了。10割在當地而言，已經是冠軍產量了。陳里長了因此比別人多了5萬多元的收入（1斤乾穀約14.5元），多了4、5千斤。
這樣算下來，陳里長在明年2月碳權認證後，可以有660美元（20796元新台幣）的立即收入。對我而言，原來預計1公頃1噸，300公頃300噸的年度減碳額度，有5分之1以上都在這1公頃完成了。
再換算一下，這1公頃得米3600公斤，減碳66噸，平均1公斤米減了18.33公斤的二氧化碳，相當於36.67度電的碳排放量（1電約排放0.5公斤的二氧化碳）。
為什麼會增加這麼多的碳匯？
很多人都很驚訝並質疑為什麼會增加如此多的碳匯。其實按照千分之四倡議的觀點，並不是很多，我們這次只有下層增加了千分之四，上層並沒有增加，如果沒有颱風，上層也增加的話，應該會到百噸之譜。
在還沒有進一步科學驗證前，我們仍抱持保守態度，我們依國際土壤碳匯的主要論點：植物的光合作用吸收二氧化碳，30%為土壤上的植物體，30%為土壤下的植物體，40%則進入土壤，如果和土壤的微生物作用良好，則這些植物代謝和殘體的有機碳會成為細菌養分，細菌繁殖就能長期固碳。
我們雖然只用了3噸的生物有機肥，但其富含枯草桿菌，理論上這些枯草桿菌吸收了水稻代謝、植物殘體分解的有機質，就會大量繁殖，造成土壤中的有機碳含量增加。
同時這片田區的產量與同區、同品種、同一種植人相比，也高了20%的產量，這也代表土壤的肥力與健康度是正面影響，所以水稻才能健康抗病，並在颱風後，仍有較好的產量。
不論如何，這是單一的孤值，尚不具整體的統計意義，我們還要持續下去。我們更更希望有志一同的小農一起來參加！也歡迎各界一起見證、研究，複製長良里的經驗，加速台灣減碳淨零的腳步。
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出處：信傳媒( https://www.cmmedia.com.tw/home/articles/44079 )
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