農糧署 洪忠修 譯

一 . 前言

　　農業產業可謂自然環境中最大規模的氮化合物場域，同時具有兩面刃的效果，或可助長、或可損害生態系統平衡的正反兩極功能。但現今由於農業生產過程中，生產者大量使用化學肥料，造成人為氮化合物數量的劇烈增長結果，不僅破壞了自然界氮素系統應有的平衡，亦造成人類對於自然環境不友善的問題。因此，倘若可藉由一系列完整性的政策工具規劃，將得以有效解決氮素管理與環境保育之間多元課題。

二 . 氮素概述

　　就農業生產而言，氮素是項相當重要的生產要素之一，尤其是在非良好的灌溉區域，使用氮素甚至是農民賴以作為控制增加產出的生產模式。因此，對生產者而言，氮素自然成為一項成本相較便宜的生產要素投入。更甚者，就生產者的經濟利益而言，生產者甚至願意多花費一些額外的成本投入，用以確保農作物得以攝取必需的養分以增加產出。然而，正因為農民追求大量產出，未予合理使用氮素肥料，以致過度投入氮肥生產之後，不僅使得氮素嚴重殘留於土壤當中，並可能因而滲入污染地下水資源，或因而擴散於大氣層中自由流動。以美國為例，農業是氮素使用單一且最大的部門。因此，近年來全美氮化合物的排放污染來源，毫無疑問地正是來自於農業部門，其中大約有 73% 氮氧化物、 84% 尿素，以及 54% 硝酸鹽排放量皆來自農業部門。由於如此大量的人為氮素排放，嚴重地改變並破壞地球的自然平衡。這乃是因為氮素可以輕易地以各種形態存在，且易與空氣、土壤和水資源結合，形成硝酸鹽、一氧化氮，以及尿素等氮素化合物。

　　隨著自然環境中氮素結構的改變，同時產生正反二方面的影響。一方面或可因適量運用，對農業生產有正面的利益，且有助於生態系統的平衡發展；但另一方面或可因過度使用，以致有損害生態系統的平衡與和諧，例如臭氧層破洞損害農林產業生長、酸雨形成水資源生態系統的破壞、生物多樣性受到生存與延續的危害，甚至造成全球氣候異常變遷等嚴重影響。

三 . 實施良好氮素管理

　　如前所述，超量使用氮素將使得空氣與水資源面臨破壞的風險。因此，基於迎合農作物生長的合理必要需求，以及維護環境保育之需，改進氮肥使用與管理乃形成當前極為重要的課題之一。至於實施良好的氮肥使用管理，可包括三項具體的指標：（一）正確施用氮肥使用比率：適合農作物需要的數量；（二）正確施肥時機：符合時令施肥而非盲目投入；（三）正確施肥方法：使得氮素有效滲入土壤當中供植物吸收，而非隨意施撒在土壤表層之上。然而，這些要求與改變對某些農民而言，意謂著生產成本的結構變化、面臨某種程度的管理風險，以及傳統行為態度的改變，是需要觀念的溝通。

四 . 氮素使用與農作物結構

　　美國農地種植農作物結構而言，約有 69% 、 1 億 6,700 萬英畝的田地種植主要農園藝作物，包括大麥、玉米、棉花、燕麥、花生、高粱、大豆，以及小麥等作物，需大量使用具會計成本的氮素肥料投入。以最大宗的玉米作物為例，約占全美 45% 農作物種植面積，耗費全年 870 萬公噸氮素肥料中的 65% 。

　　根據美國農業部調查資料顯示， 2006 年在推展實施良好氮素管理的農場中，約有 68% 農作物的氮素施用數量符合使用比率標準、 60% 符合正確的施用標準時機、 63% 符合正確的施用標準方法。但僅約 35% 的農作物生產面積，同時符合實施良好氮素管理所訂的三項管理指標，尚有 65% 的田地仍不符合上述指標要求而待改進。由於玉米作物同時供作糧食與生質能源的雙重需求，又是耗費最大量氮素肥料，若予以有效控制，勢必對環境保育產生立即與顯著效益。

五 . 影響氮肥管理決策的政策工具

　　為有效減少農田的氮肥數量投入，改善田地肥料與養分管理形成美國政府的長期首要目標。因此，為了鼓勵農民願意配合採取一系列減少氮素投入的措施，包括田地養分管理規劃與肥料使用管理技術等作法，美國農業部具體提供農民購置合理化施肥所需的資材設備貸款協助，以及相關的田間管理技術知識等服務。一般而言，近年來美國農民，似乎也逐漸體認藉由減少過度氮肥投入，以及提高肥料使用效率，將可有效降低生產過程中肥料使用的成本。

　　然而，儘管農民已陸續接受改善田區養分管理，以及肥料使用管理系統的新式經營觀念，但卻也存在部分尚待克服的技術障礙。首先，資訊與教育訓練的獲取能力，由於接受新式經營管理觀念亟需充分的科技知識，但多數的農民並不具備這方面先進的知識水準，例如如何判釋田間中土壤的物理與化學性質、結構與測試能力等智能。其次，在控制合理化施肥的農作物生產過程中，如何正確判斷應該適時、適度予以氮肥數量的正常供給，明顯變成生產過程中農場經營的一項風險。例如在面臨極端惡劣的天候下，農作物所需施肥的關鍵時段與必要數量若無法順利控制時，恐形成妨礙農作物的正常養分攝取，導致產量降低與利益損失的惡果。

　　職是之故，一項有效的政策工具，必須具備以最小的推動成本獲取最大的實施利益。以本項實施良好氮素管理的政策工具而言，目的在引導農民能夠花費最小的監測成本，透過靈活與機動性的調節能力，適時適地控制田間必要的施肥數量，有效減少溫室氣體的排放數量。

六 . 財政負擔課題

　　對於環境保護政策的推動力量，傳統上美國都是仰賴財政政策支出與透過技術服務等方案，普遍都能夠獲得不錯的施政績效結果，例如環境品質誘因方案（ EQIP ）。然而，藉由財政補貼方式，要求農民自發性進行田區肥料使用的管理機制，所衍生的缺失除了無法確保溫室氣體獲得減量排放之外，同時亦無法降低財政補貼之支出金額。造成如此的缺失，主要係因農民的決策行為多半出自於個人的自利考量，而非基於環境品質公共利益的保護動機。

　　估計全美約有 1 億 800 萬英畝的耕地需要進行氮肥改善管理工作。倘若以每英畝 1 年補貼 8.88 美元計算，全年所須經費約 9 億 5,900 萬美元，如此巨額支出經費將占 2009-10 年 EQIP 全年預算 11 億美元的絕大部份，勢必排擠到其他農業環境保護工作之推動。

　　除了公部門的預算經費外，部分經費則來自私人部門。在某些情況下，因為農民對環境保護的付出，使得環境品質獲得改善因而受益者，必須直接支付農民款項作為補償。因此，建構生態系統外部服務功能的市場機制，提供外部經濟的市場交易職能，正足以鼓勵並誘導農民做好氮肥環境管理工作。

　　除上述實質金額補貼外，尚有透過法令規章不同型態的機制引導農民。一般而言，遵守法令規章規範，可謂農民履行實施良好氮素管理的最低標準要求。但在透過法規途徑，冀以促進農民實踐良好氮肥管理時，須考慮兩項關鍵因子。其一，農作生產可謂擁有最大潛力，作為減少溫室氣體排放部門，但究竟能夠具備何種程度的降低能力？可降低多少排放數量？其二，美國政府支付給這些農業生產者，實施良好氮素管理的金額是否夠豐厚，足以誘導其他農民起而效法與採行？此二項因子確實關係著良好氮肥管理政策的施行成效。

七 . 畜牧經營特殊問題

　　本質上畜牧場畜禽動物的排泄物必然是固定產出，因此就訴求降低氮素而言是項特殊的問題。一般而言，在理想的情況之下，農民可將畜牧場裏畜禽動物的排泄物，當成肥料適度施撒在自有的農場田地之上。如此生生不息的循環過程，使得畜牧場畜禽動物飼養的生育過程，猶如形成飼料 - 飼養 - 排泄 - 肥料的永續迴圈。甚至倘有多餘的動物排泄物，更可作為商業生產肥料的替代品，直接出售於畜牧場周遭的農民使用。然而，使用畜牧場自行生產的動物糞便作為肥料，確實比使用一般商業生產的肥料具有風險性，例如其養分與含量等，因缺乏適當的測試而產生不確定性，恐無法提供農作物生產必要的養分。

八 . 結語

　　為達成降低氮素對環境影響的任何政策，皆需考量一項重要的因素，即如何改變氮素的化學形態和分佈狀態，降低其對整個環境的影響，以避免產生顧此失彼，治一事、損一事的政策矛盾現象。例如前述若為提高氮肥的使用與吸收效率，可改變傳統施撒在土壤表面的作法，改以直接注入地面底下的施肥方式，以增加肥料使用效率。但此種施肥的模式，卻會導致有利於硝酸鹽溶解，對地下水產生嚴重的威脅。因此，在規劃設計氮肥使用管理政策時，著實需要嚴謹通盤考量，以收政策施行之效。然而，無論如何，只有致力於自源頭減少氮素使用的數量，才足以確保氮化合物的有效減少，這是亙古不變的道理。

本文譯自 M. Ribaudo, Reducing Agriculture’s Nitrogen Footprint ： Are New Policy Approaches Needed ？ *

* 原刊載於美國農業部 Amber Waves 2011 年 9 月號，感謝美國在臺協會（ AIT ）協助取得農業部經濟研究署（ ERS ）同意轉載；譯稿疏漏處依原文文意，疏漏文責由譯者自負。