邁向碳中和
邁向碳中和 2023 / 02 / 04 2551

COP27氣候變化大會落幕後,氣候變遷已是全球刻不容緩的議題。「碳」儼然成為地表關注度最高的化學元素。土壤與植物,更是「碳循環」的重要載體:植物行光合作用匯集大氣中的二氧化碳,「匯碳」形成土壤有機質;被土壤中微生物分解時,以氣體形式「排碳」返回大氣。因此人類的農業行為,既可成為溫室氣體排放來源,卻也是匯碳的潛力股,而各種農業生產方法中,有機或友善耕作因為不使用化學肥料,已經可以減少許多製造化肥過程的碳排放。

碳循環示意圖

慈心基金會推動有機/友善農業超過25年,自2021年起,加入聯合國氣候變遷綱要公約之下、力推土壤碳匯「千分之四倡議」,想跟大家一起探索:有機農業是否對碳匯有幫助?目前在台灣的實踐上,有什麼待突破的限制呢?

 

研究指出「有機」是「農業碳匯」的好朋友!

地球上的土壤,要增加多少碳含量,才能對淨零有效貢獻呢?

目前全世界儲存在土壤中的碳含量約15,000億噸,近乎大氣中二氧化碳的兩倍。法國在2015的COP21巴黎氣候峰會上,發起「千分之四倡議」,推估只要每年提高表土碳素含量達千分之4,就可以平衡全球被釋放大氣的CO2!因此大力呼籲推動友善環境農法等農業操作,來維護及改善土壤品質。在實踐上,4‰的目標需要因地制宜,不是絕對標準數字,但彰顯了透過土地管理,增加土壤有機碳含量的重要性。

 有機農業的操作,是否有利於土壤碳匯呢?

有跨國研究團隊,整理來自74項研究的資料集進行統合分析(meta analysis),對有機與非有機耕作系統進行了配對比較(pairwise comparison),以確定土壤有機碳(SOC)的差異。結論是:相較於非有機的耕作管理,有機耕作的土壤有機碳(SOC)有顯著的差異的較高值。

國外各項研究顯示,相較農藥化肥的慣行耕作,有機耕作的土壤有機碳較高。

 

不過有機農業要增加碳匯,其實是有條件的。美國的全球有機農業先驅組織,羅岱爾機構Rodale institute在《再生有機農業與氣候變遷》白皮書中,引用全球各地耕作系統資料,指出透過「再生有機農業」的土壤管理,可以封存目前每年的100%以上的二氧化碳排放量、最大限度地增加碳匯與減排!再生有機農業除了不使用農藥、化肥,更強調建立土壤健康的系統,至少包括:覆蓋作物、殘留物覆蓋、堆肥和作物輪作、少耕犁等。若有機農業配合免耕與作物覆蓋,兩年後土壤有機碳增加9%,六年後增加21%!

以制度環境而言,台灣有機農業促進法的相關子法*中,可以看到「生產環境應施行良好之土壤管理、種植覆蓋作物、避免土壤裸露、採取適當輪作、間作或適時休耕」等有利於土壤碳匯的耕作方法。雖然這些原則性規範,尚非有機驗證准駁的強制性標準,但我們可以從中理解到,台灣在10幾年前推出有機農品驗證規範時,早已鋪墊了有利於土壤碳匯操作的制度環境。

* <有機農產品有機轉型期農產品驗證基準與其生產加工分裝流通及販賣過程可使用之物質>

維護土壤健康,大大提升匯碳效率。

 

「有機」幫助「碳匯」努力的方向

過往以「無農藥、化肥」為主要目標的有機農業操作,在實務上,不一定有利於農業碳匯。以下幾點,是台灣的有機農業尚可努力的面向:

(1)減少耕犁的次數
在台灣,耕犁是很普遍的操作方式,耕犁能夠將深層的養分翻至表土,使作物長得更好。可是這樣同時容易導致富含碳元素的表土被侵蝕、削弱菌根菌的生長、土壤團粒破壞,使原來穩定的土壤碳釋放到大氣中、進一步破壞了土壤的碳封存。因此亟待建立免耕或少耕犁的農法技術。

(2)選用合適的有機肥
目前農友使用有機肥的目的,在提供作物及時的營養,多以速效、氮肥成分高為主。這類有機肥通常以豆粕為主要原料,雖然速效,卻無益於土壤碳匯,更可能加速土壤酸性化、使微生物快速分解封存在土壤的有機質、加速碳排放。若要促進土壤碳匯,應減少使用這類肥料。

(3)改變綠肥作物管理方式

台灣有機農友雖然會在農閒時期種植綠肥,以提供下期作物營養。但多在開花期前,即翻入土壤裡,此時綠肥成分多為纖維與半纖維,木質素成分少,對碳匯幫助有限。反觀羅岱爾機構則推廣「覆蓋作物」,不同於綠肥作物,覆蓋作物是在更成熟時才壓倒在表土上,以增加土壤中的碳,減少土壤侵蝕。若能選用豆科植物作為覆蓋作物,同時也能固氮,對土壤益處多。

減少耕犁、選擇合適的有機肥、善用綠肥,是有機業可努力的方向。

 

實踐碳匯農法 攜手邁向淨零

台灣的有機農業操作若要真正有利於碳匯,生產方式上還有許多可以調整的部分,也許有些人認為,台灣等熱帶或亞熱帶區域的土壤,因為高溫多雨、土壤有機質分解速度快,不利於碳匯。但是法國研究團隊針對各項在熱帶地區的農法實驗數據,進行全球尺度的分析,發現碳匯速率受氣候影響程度不大!影響碳匯的關鍵在於農業經營的方式,以及土壤碳投入的多寡!因此減少翻耕、輪作、施用有機質,依然值得努力。看來身處低緯度地區的我們,不能妄自菲薄。

長期推動有機農業的慈心基金會,對此更是責無旁貸,2022年,慈心推動農田生態系的綠色保育標章超過10年,特別籌辦首屆「綠色保育大腳印獎」,表揚綠保典範農友,除了生產、生態兩個獎項,更特別增設「碳匯特別獎」,鼓勵在土地上透過草生栽培、覆蓋作物、減少耕犁增加有機質含量的農友。

「綠色保育大腳印獎」特別增設「碳匯特別獎」希望引發農友對土壤匯碳的重視。

 

根據聯合國統計,全球有1/3土壤退化。「養土」並非一蹴可幾,需要一步一腳印地前行。未來,我們更需要參照文獻資料,尋找篩選適合本土農作的碳匯農法,逐步累積在地實證觀察與經驗,逐步形成技術指導操作準則。期待在科學家與農友們的把臂相伴下,一起摸索、努力!

養土並非一蹴可幾,期待一起努力尋找並推廣最佳的碳匯農法。