陳世雄:為臺灣國立中興大學農藝學系教授兼系主任
一個進步開放的社會,人的存在及尊嚴應該受到重視。連帶對人類生活質量的需求,包括對服裝、食物、生活環境等質量的需求,也應該受到重視。為講求食物的來源不受汙染,人們要求生產食物的土壤必須健康而營養均衡,水源及空氣必須清新乾淨,生產的食物必須清潔衛生,沒有汙染或毒物殘留。更希朢自然資源能夠永續利用,因而有了有機農業的生產體系。臺灣過去為了大幅提升農業產值,高度投入生產資材,每公頃每年平均施用農藥40公斤,化學肥料500公斤,均為世界之冠。造成生態嚴重破壞,河川汙染,土壤退化,食物農藥殘留,影響人民健康及生態環境。有機農業在先進國家已有相當的規模,有些歐洲國家有機農業佔整個農業生產面積已達到6~10%的水平,但在我國推行有機農業10餘年,卻仍達不到1%的水平。過去努力的程度也許不夠,未來發展的空間還很大,值得我們更進一步努力。
經營者應有的心態和信念
有機農產品的認證有其嚴苛的條件,所以有機農場的經營管理,自有其異於一般農場經營之處。有機農場在生產有機農產品的過程,必需注意與化學栽培區之隔離,特別是農場土壤和水源的保護,以及投入物資的管制。收穫後應注意調製包裝過程,防止汙染源之導入。並注意保鮮,以維持有機農產品之質量。
根據國際有機農業聯合會(ifoam)的目標,有機農業經營者應該了解,有機農業生產與加工體系,對社會及生態的影響。在生產過程,應設法提升耕作體系中土壤生物、微生物,以及動植物之多樣化與生物循環。也要在農場中,儘量發展永續的水生生態系統。最重要的是提高土壤的肥力和生產力,儘可能利用當地生產體系中可再利用資源。也就是儘量使農牧業廢棄物,充分再利用。所以協調作物和畜牧平衡的生產也很重要,應設法使畜牧廢棄物因製作堆肥,得以充分的再利用。以提升土壤肥力,又使得畜牧生產所造成的汙染最少。農產品加工方面,則應該注重生產過程添加物及廢棄物,必須對環境不造成任何汙染。最終目標希望從事有機農業生產及加工的人,應該要享受優質的生活,包括獲得足夠的收入,滿足基本的生活需求,滿意從事的工作,並儘量使整個有機農業生產、加工和銷售,都能符合社會公平和正義的原則。
首先,有機農場經營者不能抱著賺大錢的心態。有機農業基本上是一種低投入,與大自然妥協,和諧共存的農業生產方式。而不是高投入,人定勝天,強取豪奪的掠奪式農業。有機農業在經營之初,一方面由於經營者經驗不足,另一方面由於生態環境長期受到化學農業,以及工業化社會環境的破壞。土壤肥力不均衡,生態環境惡劣。因此,經營者很容易因為遭到病蟲害及雜草危害,大幅減產的挫折。所以在放棄化學農法,實行自然農法之初,即應有面對挫折的勇氣,以及解決困難的決心。當然也要有萬一減產,面對虧損的心理準備。但是,等到幾年以後,由於不再碰觸農藥,天天處於清新自然的環境,身體恢復健康。看到殘破死寂的大地再度恢復生機,自然生態環境,生生循環不息,農場處處鳥語花香,萬物和諧共存。經營者自然會感受到,一切的辛勞與付出都是值得的。
中興大學農場施行有機農業四年半來,生態豐富而多樣化,到處可以見到野鷹、野兔、烏龜、青蛙及蛇類等野生動物的蹤跡,夏夜螢火蟲更是到處飛揚。甚至曾出現過罕見的八色鳥、水雉及黃金角蛙。每天總有近千隻麻雀,在農場啄食稻穗及果實。農場同仁甚以為憂,我總是勸同仁要有雅量,讓鳥吃一點,吃剩的就是我們的。我舉美國政府規定田納西河流域兩旁的農田收穫時,必須在田間保留百分之十五的農作物,不可以採收,供做野生動物的食物,否則就會觸犯法令。因為那些地方本來就是野生物的棲息地,人類來了以後,開墾佔為已有,自然應該尊重原來的地主—野生動物,留給他們一條生路。事實上,鳥類在吃食作物的同時,也在進行控制害蟲族群的工作。如果生態體系夠好,蛇及鷹類也慢慢可以控制鳥類的族群,達到生態上的平衡。
慎選土壤以經營有機農場
有機農場應選擇隔離地區,以避免一般化學栽培噴灑農藥之汙染。為防止上遊之汙染源導入灌溉水,有機農場之水源以獨立使用為原則。否則應鑽深水井,抽水灌溉。以免上遊化學農藥及肥料成為汙染源,而汙染有機農場土壤。同時也要考慮土壤是否殘留毒物。基本上,選擇一個與外界有天然屏障隔離,有獨立水源,且未遭受汙染的土地,用來經營有機農場,是最省事的辦法。但是這樣的條件,在國內並不容易找到。退而求其次,則需要建構人為的屏障,例如用高大的綠籬來阻隔外界的汙染源,但仍需相當的隔離距離。
隔離不只要注意防止空氣和水源的汙染入侵,也要防止雜草種子、病蟲害及有害生物,諸如福壽螺的入侵,所以在入水口及出水口處應設法裝置紗網,可以減少雜草和病蟲害的防治費用。
如果找不到隔離的農場,另外一個最好的辦法,就是勸導鄰近的地主,大家一起來推行有機農法。如果能夠邀集整個灌溉流域,或者整個村莊的農民,大家一起從事有機農業,那更是功德無量。對整個大環境的天然資源保育,以及大片土地的永續利用,都可以獲得更好的結果。所以找不到隔離環境和獨立水源的人,也不必悲觀。或許花一點心力,說服鄰近的地主,鼓勵大家一起來從事有機栽培。互相切磋,可能更容易達到目標,也成就更大的功德。
在臺灣經營農場選擇土壤,首先應考慮土壤排水等物理性質。臺灣由於雨水量大集中,往往造成土壤排水不良。長時間處於通氣不良情況,作物根系環境惡劣,生育不良,往往造成有機農場之經營困難。所以選擇有機農場,應以土壤排水良好為第一優先考慮。排水較差土壤,可以考慮做為有機水稻生產之用。但嚴重排水不良土壤,即使種植水稻也不適宜,必需事先改良排水,才能從事農耕。
近數十年來化學農業的發展,機械化與化學物質之大量投入。土壤貧瘠,水資源汙染,生物多樣性喪失。因此造成許多問題,威脅到國家社會之安全與生存。資本主義重視經濟效率,農業生產必須大規模的集約經營,否則就無利可圖。有機農業事實上是違反此一原則的,它並不依照生產的便利及利潤的追求,來生產農產品。配合植物生理,依循自然的生態與法則。依據市場經濟法則,會有許多害處:(1)偏重經濟價值較高之作物,常違反大自然的法則,進行不合理栽培,以致到最後不使用化學物質就無法栽培。(2)特殊農產品的生產,近代農業之經營,看起來賺錢,卻也有很大的陷阱,就是生產成本逐漸提高。農產品為低需求彈性之商品,為使其能在市場持續出貨,往往陷於削價競賣之命運。顯然農業上提高生產成本是一種自殺式的行為,而且特殊農產品隨時就可能變成為普通產品,只好再改變轉而生產其它高價值農產品。新產品因成本高,除非能高價出售,否則無以為繼。形成惡性循環,不知不覺中將農業經營導入可怕的泥沼。將農產品當作商品其實是一種錯誤,生產者不知道誰要食用他生產的農產品,消費者也不知道食用的是誰生產的食物,其間缺乏善良人性的介入,則問題永遠存在。
熟習有機認證基準
經營者在決定從事有機農業之前,就應該研讀熟悉國家和國際有關有機農產品認證基準。國際有機農業聯合會(ifoam)訂定的基準相當詳盡,值得參考。所有耕作措施,均須注意其相關的規定。更重要的是經營者對有機農業必須具有正確的心態和理念。我國的有機農產品認證基準訂定甚早,有許多漏洞與錯誤,與國際認證基準也有很大的差異。不易給生產者遵循,給消費者信心,甚至無法保護國內的有機農產業,必須儘早重新修訂。
一旦決定變更為有機農場,當即停止使用任何化學農藥,包括除草劑、殺蟲劑及殺菌劑之使用。任何化學流程製造的化學肥料,也一律禁止使用。並應厲行製造堆肥,以改進土壤生產力。有機農業可以使用的資材,應參考行政院農業委員會訂定的有機農產品生產基準之規定。
國際有機協會規定一年生作物,如果其生產周期開始前已有12個月(一年)的生產過程,符合有機基準,則可以稱為有機作物。多年生作物則需在其第一次收穫前滿18個月(一年半)的有機栽培期。但我國及日本的有機認證則均規定,要連續三年以上,生產過程符合有機基準,才能稱為有機作物。在這之前,只能以「準有機農產品」出售。
從化學農業轉換到有機農業,要有一定的轉換期間,這個期間通常是三年。在這期間,所有的操作都要明確的朝有機農業的方向進行。不但要建立相關的標示牌,記錄開始轉換之日期,同時要有相關的生產資材投入以及產出,銷售的詳細記錄。以供驗證單位做為認證查核的依據。如果農場同時存在作物和動物的生產,則應在同一時間,同時進行有機轉換操作。且不得栽培或飼養基因改造的生物(gmo)。
慎選生產資材
有機農業為符合國家,乃至世界性認證團體制定的有機農產品生產基準,必需慎重選擇所使用的生產資材。經營者必須依據相關的規定,慎重比較並選用合適的資材。一般而言,以天然提煉、淬取或物理方法製造之資材,均屬可用資材。有些化學物質在特殊情況下,也可以應用。但僅限於在某些天然物質無法取得時之代替品。有機堆肥是有機栽培使用最大宗的資材。有機農場應自行利用農場廢棄物,例如作物殘株和牲畜廄肥,堆積製造優質堆肥。但限於農家人力,往往不易做到百分之百自製堆肥。過去政府曾補助許多大型堆肥廠,利用畜牧廢棄物製造堆肥出售。但由於各家的材料來源不同,技術上的差異,產品質量不一。採購前應充分了解其成分,及是否充分腐熟。沒有充分腐熟之堆肥,容易傳播寄生蟲卵或病原菌,對人體健康及家畜疫病防治,有不良的影響;也往往因為後腐熟作用,容易對作物種子萌發,或根系生長造成傷害。所有購入之生產資材,必需保留一部份樣品儲存,以備萬一發生問題時,做為追查責任之依據。
此外,也要提防不肖商人在合法有機資材內,加入不宜添加的物質。例如,在有機堆肥中添加化學肥料,以提高肥效;或在抑制蟲害的生物製劑添加化學農藥。這些情況發生的機率不多,但卻是極為重大的危險。往往造成多年的心血功虧一簣。所以政府輔導各有機協會辦理認證,應從有機資材的認證檢驗做起。理論上,只有通過認證的廠商,才有資格提供有機農業相關資材。
作物與動物共同生產
良好的有機農場應該兼有動物和植物的生產,利用作物的殘株或種植綠肥用以飼養牲畜,部分用以肥田。牲畜糞尿配合蒿草製作堆肥,改善土壤的生產力,應是最好的配合。
有機農業主要目的,是土地與自然資源的永續利用。為使整個生態體系可以永續生產,必須考慮作物和畜牧的多樣性,並使所有生產要素能相互支持互補,達到最佳狀態。所以良好的有機農場應該兼有動物和植物的生產。利用作物殘株或種植綠肥作物,部份充當飼料飼養牲畜,部分用以肥田。牲畜糞尿配合蒿草,製作堆肥改善土壤的生產力,應是最好的配合。有機農場往往有許多殘株、米糠、碎米及菜屑廚餘等廢棄物,均可以充當動物飼料。動物植物同時生產,也有助於生態的多元化。
作物及品種的選擇
有機農場經營的作物種類和品種應該儘量選擇本土、本地種,以適應當地氣候和土壤,以及對病蟲害的抗性。特別在品種選擇上,應儘量考慮基因的多樣化。種子及種苗以有機農業生產者為優先考慮。任何基因改造之種子、種苗或花粉均在禁止之列。
有些時候,經營者必須在農場上試種多種作物,才能試出適合當地氣候風土的種類和品種。但不管選出來最適合的是那一個種類或品種,不能只選擇種植少數一兩個品種,應該同時栽培多種作物,每種作物也以混合品種為宜,以符合生物的多樣性。
有機農法要求作物生產的多樣性,多樣性可以分為時間與空間兩方面。時間上的多樣性,應該含有種植豆科作物,當做綠肥在內的輪作體系;也可以考慮水稻和旱作物的輪作。空間上的多樣性,則在鄰近的田區,種植不同種類作物;或在同一田區,種植混合的品種。都有助於生物的多樣性。坡地則要考慮隨時有不同作物生長,使土壤獲得適當覆蓋,減少因雨季造成的水土衝蝕,或者因旱季強風造成的風蝕流失。
有機農場的設計
規畫有機農場時,要發揮創造力,把每一塊土地變為賞心悅目的園地,在空地上儘量栽植香草或香花植物,可以改善生活環境。有些香花植物如天人菊或羅勒,不但耐旱,美觀,而且可以抑制病蟲害,一舉數得。有機農場在選擇飼養動物,或種植作物之種類時,必須小心。不必要去選擇經濟價值高的奇花異果,奇牲怪獸來經營。一般而言,這些高價值的動植物常易遭受病蟲害的侵襲,照顧不易,所以有機農場的第一守則,就是選擇本土及野生種為第一優先。不管飼養的動物或種植的作物,原則上均以本地種或野生種為宜。例如飼養本土山羊、土雞,種植山蘇和山芹。因其健壯容易照顧,適應性強,病蟲害抗性高,都是很好的選擇。設計有機農場應該考慮自然特性,適切的布置。事先繪製平面圖和布局,並考慮生活起居和機械操作的方便性。農場的自然特性,包括土壤的質地、地形,生態,均應事先調查。有些時候,對這些先天的自然條件,需要加以改變,以改善農場的經營效率,但不應破壞生態的多樣性。
整個農場規畫應建立自然生態系的最多樣化為原則。最好能保留部份地區為雜草或原始林地,以促進生物多樣化和自然保育。生態上也宜保留自然水生區,如池塘、溼地、草地、沼澤等。在生產的過程,也要注意到景觀與生物多樣性的配合。農場的灌溉排水溝,應避免水泥溝底,以維持原始地面為宜,可以促進生物的多樣化,提供野生動物如青蛙、螢火蟲的棲息地。路面也以天然碎石或可滲水材料較適當。
土壤肥力的管理
有機農場應有豐富的有機質回歸土壤中,供為土壤生物及有益微生物的糧食。用以豐富土壤微生物相,繁殖微生物族群,增進微生物活性。這些活躍的微生物分泌的膠結物質和菌絲,有助於形成土壤團粒構造。微生物對有機質的礦質化,也有重要的功能。所以充分供應土壤有機質,是有機農場土壤肥培管理的基礎。在施用商品化堆肥或有機資材時,應防止重金屬及其它汙染物質的累積,且應維持適當的土壤ph值。
如果堆肥的原料含有人糞尿,則不得應用在供人類食用之蔬菜生產上。土壤肥力與作物生長,關係至為密切。臺灣一般新衝積土中,含有相當豐富的鹽基,包括鈣鎂鉀,以及鐵錳銅鋅等必要微量元素。但除非有機質含量豐富的土壤,一般土壤礦物中並不含有作物必要的氮和磷。除了豆科植物可以和根瘤菌共生,自行固定空氣中氮素,加以利用外,大部分作物栽培都必需額外供應氮肥及磷肥。氮磷鉀三要素中,鉀肥可以在黏土礦物風化過程緩慢釋放,所以如果並非密集的栽培,能讓土壤有適當的休耕期間,事實上鉀肥可以不必大量施用。但栽培根莖作物時,則對鉀肥的需求極為迫切。有機栽培可以施用草木灰或腐植酸鉀,補充鉀肥。磷肥則以磷礦石、骨粉為宜。磷礦石由於含有氟的成分,結構有如牙齒,除非在酸性土壤中,否則有效性相當低。
補充土壤中營養元素最好的材料,當然是腐熟的有機質堆肥和綠肥。堆肥和綠肥中除含有機碳源,可以供應土壤微生物充足的食糧外。這些有機質肥料並含有豐富而均衡的氮、磷、鹽基以及微量元素,對作物根系的發展以及植株的生育,有重要的功能。
有人不明了化學肥料為什麼不能用在有機栽培上,這牽涉到化學肥料的製造過程。我們都知道化學肥料製造過程中,耗費了大量的能源,這與有機農法低投入的哲學,是互相牴觸的。但最主要的原因還不在這裡,我們用得最多的肥料,包括硫酸銨、過磷酸鈣,和硫酸鉀,在製造的過程,都添加了硫酸。這些化學肥料施用到土壤,等到銨、鉀離子及磷酸根被植物吸收之後,剩下硫酸根殘留在土壤中,結果使得土壤急速的酸化。土壤急速酸化的結果,造成土壤中許多營養元素有效性降低,微生物活性降低,重金屬溶解度增加。此外,過剩的硝酸鹽淋洗進入地下水,汙染水資源。磷酸鹽被衝刷流入水庫或湖泊,造成水庫湖泊的優養化,對生態有不利的影響。蔬菜吸收太多的氮素,形成硝酸鹽含量過高,對人體健康也有不良影響。有機堆肥以緩效性分解釋放,均衡養分,不致造成某些元素過量吸收之問題。
堆肥是最好也是最環保的肥田物質,有機農場應該自己製造堆肥。可用的材料包括殘枝落葉、雜草、任何天然纖維物質、茶渣、咖啡渣、菜屑、果皮及廚餘,均可以用來製造堆肥。作物殘株加上一些動物糞肥充當氮源,添加少量石灰,並加上少許天然林木下土壤,當做微生物來源,調整含水量至60~70%,堆積一定厚度,在通氣情況下,即可製造很好的堆肥。通氣良好情況下,腐熟過程的高溫,通常也可以消滅有害的病原菌及雜草種子。堆肥可以說是養分最均衡的肥田物質。堆肥製造過程一定要注意材料的調配,適度氮源的供應,堆積的高度,以及適時翻堆通氣,以便好氣性菌發揮作用,在良好的腐熟過程中發生高溫,以殺滅雜草種子及病原菌。
種植豆科綠肥,在開花期前翻耕入土,可以有效增進土壤肥力。在土壤中養殖蚯蚓更是最好的方式,蚯蚓以有機物質為食物,將它分解,再以擬糞形式排出,有助於產生土壤團粒構造,改善土壤排水通氣性,並提供養分,蚯蚓產生的酵素也可以提高細菌的效率,促成新鮮有機質腐熟及礦質化。許多天然有機物質,包括魚粉、骨粉、血粉、海藻粉、草木灰、豆粕、腐熟的動物糞肥,都是很好的肥田物質,有助於維持土壤中豐富而均衡的養分供應。
輪作的必要性
選擇不同的作物輪作,是維持田園生機和土壤活力很重要的步驟,也是促進動植物生態多樣化的必要手段。例如選擇豆科和十字花科蔬菜輪作,不但可以減少土壤中毒害物質的產生,降低所謂的連作自毒作用,也可以提高土壤生物和微生物的活性和多樣性。規劃有機農場,必需將田地分成數塊,每年(或每期作)輪流栽植不同的作物。由於寄主的中斷,可以減少病蟲害的發生,使地面和土壤中的生物族群多樣化,也可以使根系環境的微生物相更形豐富。豆科作物與其它作物輪作,更可以增加氮素的供應。
病蟲害及雜草管理
雜草的控制,在有機栽培上是一項嚴格的挑戰。最重要的是不讓周圍荒地的雜草種子入侵,也不要讓田地中的雜草有開花結子的機會,必須在雜草還沒開花前即將之控制。適度的利用殘枝落葉或穀殼敷蓋,可以有效抑制雜草的發生。在植行間種植矮性的覆蓋作物,包括豆科作物或禾草類,都可以有效減少雜草大量發生的機會。在日本,有一個有機農業合作社名叫合鴨,社員以有機方式種植越光品種水稻,並在水田中養殖合鴨以控制雜草,每公頃養殖80隻來自宜蘭蕭龍城先生育成的合鴨,即可有效控制雜草及蟲害。今年開始蕭先生也在宜蘭成立合鴨社,有10公頃有機合鴨米的生產。中興大學農場試驗以紙膜及滿江紅覆蓋,抑制稻田雜草,均獲得不錯的結果。稻田養鴨不但可以控制雜草、蟲害,甚至可以有效控制福壽螺。在稻田飼養蕭先生育成的白合鴨,三個月鴨子可以長到三公斤重,經濟效益相當高,有機鴨也可以賣到很好的價錢。在多年生喬木果園飼養鵝群,也可收控制雜草,嚇阻宵小,防蛇之功能。
為獲取足夠的利潤,有機農業生產體系應力求病蟲害及雜草的損害降至最低。經營者除應注重選擇高適應性的作物種類和品種外,必須調整均衡的土壤養分,以維持土壤生物及微生物高度活性。此外,並宜實行適當輪作、間作,以及綠肥的種植。適宜的耕作措施例如提早種植、覆蓋,機械控制,或者擾亂病蟲害的繁殖周期等,有助於限制病蟲草害的發展。適當的管理樹叢、雜草叢等野生動物棲息地,也有助於控制雜草及病蟲害,並有助於多樣化生物族群的發展。此外,對於汙染控制,有機農場應實行一切措施,使來自外界的汙染降至最低。
水土保持應採取有效措施,防止水土衝蝕或土壤鹽化。不可以過量,或不合理使用水資源。在有機農場採集非種植的植物和蜂蜜時,應考慮維持生態系統的永續性和穩定性,且不得危害到動植物物種的生存。
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深圳市雲谷田園農業科技有限公司
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湖南雲之子農林產業開發有限公司
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