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農業生產與生態環境

國立台灣大學農業化學系教授 陳尊賢

一、前言

  由於經濟發展與生物科技的進步,農業生產已邁入科技化與企業化,追求高投資報酬率,使得農民投入大量的肥料、農藥或其他農業廢棄物質於土壤及環境中,甚至利用各種生產技術,在生程過程中產生各種廢棄物,使得農業生態環境承受不了這些外來的物質,超過農業生態環境原來的自然承載能力,喪失其自然調控的機制而失去它原來的功能,致使我們農業的生態環境日趨惡化甚至已遭受嚴重之污染。因此,如何在兼顧農業能夠永續發展情況下,維持我們農業的生產力與農產品的品質,又能維護我們生態環境的品質,更是我們農業發展的最終目標。

二、農業生態環境品質的日趨惡化

  農業生產最重要的來源是陽光、空氣、水、土壤等資源的品質,因此,如果這些生產基本物質的品質不好,生產出的農產品之品質自然受到影響。由於工業快速發展,人口急遽增加,農業生產之大量投資,導致台灣主要及次要河川受到污染(含輕度、中度及嚴重污染)之長度已達河川總長度之33%以上,亦引起地下水及環境品質之惡化(Chen, 1998;黃山內、謝明憲, 1999;行政院環保署, 2000a)。當前農地使用及管理政策面臨許多問題,造成農地生產環境亦日漸惡化,這些問題包括:農舍零亂興建,影響農地生產環境品質,(2)農地承受人身分受限制,加速經營者老化,(3) 租佃制度僵化,降低土地利用效率,(4)農地流通受阻,不利擴大經營規模,(5)農地坵塊小化,農村土地產權不清,與(6)農地違規使用,未能有效遏阻等問題(彭作奎, 1998)。迄今為止,主要的農業生態環境品質惡化的主要事實條例如下:

  (一) 部份農業灌溉水之水質,已受到上游工業區或地下工廠廢污染水排放污染,造成水質惡化,進而污染許多農地土壤(Chen, 1991;Chen, 1994;Chen et al., 1996b;行政院環保署, 2000a)。目前行政院農委會已函請各農田水利會在可能之污染區內進行夜間監測及提高監測頻率,找出污染源,並向環保單位直接告發(蔡明華, 1999)。

  (二) 農田土壤受重金屬及有機污染物之污染。目前台灣地區已確定受重金屬污染之地區將近900公頃(陳尊賢等人, 1998a),而受到有機污染物污染亦不少。目前許多農地位於工業區廢污水排放之下游,由於監測系統之不完整與監測工作不確實,常造成農田土壤受到污染,土壤品質惡化(Acton and Gregorich, 1995; 許正一等人, 1999;Chen, 2000)。目前「土壤及地下水污染整治法」已於2000年2月2日經總統公告後立即施行,將來這類的污染會件應該會日漸減少,土地一經被政府公告且劃定為"污染整治區",則土地將被禁止處分且污染行為人及土地關係人均有責任在限期內加以整治(行政院環境保護署, 2000b)。

  (三) 坡地土壤流失,水質惡化。由於農民向坡地發展,種植高冷蔬菜、果樹、檳榔、茶樹等且使用超量肥料及農藥,造成許多超限利用的土地,因而引起嚴重的集水區水質污染、水土流失、土石流、破壞水源等嚴重的環境品質惡化問題 (游繁結, 1994;Chen et al., 1996a; Wang, 1996),此現象在1999年9月21日集集大地震後,情況更加惡化嚴重。

  (四) 地下水質的污染-由於農民採用密植及增加複作等集級式耕犁方式,造成農民施用大量的肥料及農藥,因此,引起地下水質的惡化,在台灣中部的某些蔬菜專業區,其滲漏水中硝酸態氮的含量均超過飲用水標準10毫克氮/公升,甚至已達30毫克氮/公升,顯示施用過量之肥料及農藥,確實影響地下水之水質(王銀波等人, 1996)。

  (五) 養殖業者違法超抽地下水,造成屏東及宜蘭沿海地區嚴重地層下陷,海水入侵,水質受污染,土壤鹽化,引起農業生產上的另一個問題。

  (六) 部份畜牧業者為節省成本,未按規定妥善處理畜牧廢水及固體廢棄物,造成廢水排入河川或地下水而污染環境,造成鄰近地區之惡臭,河川中氮與磷含量太高而引起優養化作用。另外,由於在畜牧飼料中添加過量之重金屬,造成由畜牧固體廢棄物作成的堆肥中含有高量的重金屬(銅與鋅),其濃度超過政府規範之堆肥品質標準(行政院農業委員會, 2000),造成畜牧廢棄物資源再回收利用於農田土壤的問題(陳尊賢, 1994, 1995, 1997;林財旺等人, 1998;Chen, 2000)。

三、維護生態環境品質之農業生產技術或管理策略的推廣

  為維護農業生態環境的品質,可從各種生產技術及生產管理策略上加以研究及推廣,讓更多的農業生產者可直接運用此技術,達到農業能夠永續發展的目標,個人以為可從以下幾項來加以推廣:

  (一) 採用合理化及精準施肥及施藥方式的生產技術

  可依不同作物種類及土壤肥力狀況,作合理且精準的施肥量及施藥量,避免引起作物品質及土壤品質之惡化,也不會造成河川及地下水水質的污染,而且也可減少生產成本(陳尊賢等人, 1999;陳尊賢, 2000;鄭正勇, 2000;行政院農業委員會, 2000)。目前行政院農業委員會也在積極推廣合理化施肥及用藥,舉辦的研討會及講習會很多,但應該還可以再擴大進行,最好能直接對農民講習。另外,應擴大土壤特性及肥力狀況之訓練講習及對各種農作物養分診斷服務,直接向農民解釋診斷結果及施肥技術,才能實際解決因為超施肥料及農藥所引起的作物品質及土壤品質惡化的問題。

  (二) 推廣確保水土不流失及水源品質之坡地永續土地管理策略

  坡地農業要能永續發展,首先要確保水土不流失及水源高品質(游繁結, 1994 & 2000;Chen, 1998;陳尊賢, 2000)。因此,在政策的宣導上要能導正不正確的超限利用土地觀念,一旦違法,政府要確實依法去嚴加取締,或利用相關法規作階段性改善環境的品質,而非事後的就地合法。因此,應再擴大永續土地管理之策略之推廣,包括:

  1. 土壤穩定度之控制,防止土壤沖蝕:對於山坡地農業的開發利用,應鼓勵利用作物殘渣或種草覆蓋地表,一方面增加土壤有機物含量,另一方面增加土壤的團粒穩定性,可有效減少土壤沖蝕、水土流失及防止水土污染等,以維護農業生態環境品質之目標,不能因為坡地的開發造成土地的退化,或是農業生產專業區之開發利用而污染了河川及地下水的環境品質。

  2. 保育土壤的肥力,維持作物生產力: 將來的生產方式為維持作物的生產力及確保農產品品質,因此宜加強保育土壤的肥力,應鼓勵合理化的施用化學肥料及農藥,確保農產品的品質與環境品質。

  3. 增加土壤有機碳貯存量,產生良好的土壤構造: 應鼓勵利用作物殘渣或種草覆蓋土壤地表,此技術可有效增加土壤有機物在土壤內之貯存量,可增加土壤產生良好的土壤構造,改善土壤的物理性及生物活性,更有利於土壤品質之提昇。

  4. 掌握土壤中水的有效利用與平衡:水資源為21世紀非常重要的資源,宜善加利用與管理,建立良好的管理系統,以有效利用此資源來增加生產及減少天然的災害。另外,應繼續推廣合理化施肥政策,加強監測農產品品質的監測系統,讓生產者覺醒且意識到有義務要生產高生物品質的農產品,而且讓消費者了解自已有拒吃低品質農產品之權利。

  (三) 擴大推廣有機栽培法,配合少量化肥,改善土壤品質增加土壤有機物貯存量

  台灣地區農地土壤普遍缺乏有機物,在0~30㎝表土僅4公斤碳/平方公尺或在100㎝土層內僅有8公斤碳/平方公尺(Chen and Hseu, 1997; 陳尊賢等人, 1998b),造成農地土壤構造普遍不好,地力差,土壤品質惡化,如能將農產廢棄物循環再利用,或利用綠肥作物,則一定可以增加土地表面覆蓋率,減少水土流失,並可維持地力與生產力,提高土壤中碳的貯存量(陳尊賢等人, 1998b)。最好趕快建立一套系統來監測土壤品質的變化及評估的標準,以掌握農業生態環境品質的變化(許正一等人, 1999;Chen, 1998; Chen and Wu, 2000)。

  (四) 掌握水資源的品質,利用與平衡

  台灣地區70%以上農業生產過程中,灌溉、養殖、及畜牧用水大約掌握臺之重要水資源(劉振宇, 2000),其水質、利用與平衡,直接關係著農業生態環境的品質,因此,水源品質之監測,水量利用的調配應由中央來統籌管理監督較適宜。

四、維持台灣農業生產力下的永續土地管理與評估

  永續資源管理(Sustainable Resources Management)是臺灣將來能否永續發展的重要指標工作,而永續土地管理(Sustainable Land Management)則是永續資源管理的重要基礎(Smyth and Dumanski, 1995; Steiner, 1996; Dumanski and Pieri, 1998; Eswaran et al., 1998)。因此,要作好臺灣的永續土地管理,個人以為應可從以下幾個因子來加以評估考量(陳尊賢, 2000;Chen and Wu, 2000)。

  (一) 產量變動與趨勢分析

  在維持臺灣人民生活力所需的能量需求下,要研究及評估至少要有多少農田面積及何種等則之土地(或何種性質之土壤)才足以維持人民一定的能量與生活品質。由於需要的能量標準與生活品質要求不一,估算大約需要60至104萬公頃的土地,值得大家再詳細分析與檢討(Lin and Lu, 1998)。

  (二) 生產區位之規劃及兼顧土地利用的集約度與歧異度

  農民常利用增加耕種次數與增加投資,生產出更具附加價值的的農產品,以得到更大的收益,因此也常造成某種農作物在某地區或某時間生產過剩,造成產銷問題; 另一方面也引起土地的退化、土壤及環境生態品質的嚴重惡化(Eswaran et al., 1998)。生產區位之規劃應再研究各種相關的配套措施,使土地利用之集約度能更合理,例如種檳榔土地的開發、養豬業所產生的環保問題與農民生計及收益間之矛盾,值得再評估檢討(陳希煌, 2000)。

  (三) 土地覆蓋率

  對坡地農業的開發利用,應著重在減少土壤沖蝕、水土流失及防止水土污染等維護農業生態環境品質之目標,不能因為坡地的開發而造成土地的退化,或是農業生產專業區之開發利用而污染了河川及地下水的環境品質。此方面可加強坡地造林之經營管理、實施水土保持的農藝操作、及推廣農林生態經營系統之研究與推廣(游繁結, 1994 & 2000;陳尊賢, 2000)。

  (四) 土地品質的監測與評估

  對於不同農林生態體系下的生產系統,應加強進行土地品質的評估與監測(Syers et al., 1995; Chen, 1999),在尚未發生因氣候環境的變化或人為開發利用造成嚴重的土地退化或污染前,就可以有一套指標因子之建議及評估管理方法之因應措施,作為政府確保農林生態體系永續經營之基礎(Doran et al., 1996; Doran and Parkin, 1996; Dumanski, 1997; Chen, 1998; 陳尊賢, 2000)。

  (五) 農業政策的教育與技術推廣的再加強

  農業永續發展不能只顧無限制的土地開發與利用,亦應加強生態環境的保育與自然資源的維護,因此應加強宣導,以兼顧生態環境保育的經營生產方式及進行各種技術的推廣,包括農產品之安全衛生,隨時檢討推廣成效,對於違法開發者應嚴格執法,對於願意配合政策的人民亦應加以獎勵,建立獎懲分明的社會(陳尊賢等人, 1999;陳希煌, 2000)。

  (六) 改善鄉村生活環境以平衡城鄉發展

  為抑制農地自由買賣所產生的農地價格飆漲及城鄉不平衡發展,政府應大力投資於鄉村生活環境的改善,以降低對生態環境的破壞,同時平衡城鄉的發展(陳希煌, 2000)。

五、結論

  台灣農地生態環境環境的惡化主要在於河川及灌溉水受污染、土壤受重金屬及有機污染物之污染、水土流失、飲用水源被污染、地下水質惡化,地層下陷、及土壤鹽化等。應積極推廣維護生態環境品質之農業生產技術與觀念,包括

  1. 採用合理化及精準施肥及施農藥方式的生產技術,以減少地下水污染及確保作物品質;
  2. 推廣坡地永續土地管理策略,減少水土流失,確保飲用水源品質;
  3. 積極推廣有機栽培法,改善土壤品質,維持地力與生產力;
  4. 掌握水資源的品質,利用與平衡,確保生態環境的品質與安全。

  在確保台灣的農業生產力下,宜運用永續土地管理策略,隨時監測與評估農業生態環境的品質,評估的因子包括,

  1. 產量變動與趨勢分析;
  2. 生產區域的規劃與土地利用之集約性與歧異性;
  3. 土地覆蓋率;
  4. 土壤品質之監測與評估;
  5. 農業政策的教育與技術推廣是否落實或需再加強及
  6. 鄉村生活環境是否改善等來評估。

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