2011年3月14日 星期一

氣候變遷下 農業怎麼變

Rice Fields, Hsinwu
 圖/保育性農業的推廣,能使得農作更加順應逆境(照片由jfahler上傳Flickr共享)
 文/林尚蓉(聯合國糧農組織實習研究生,2010年台達荷蘭環境獎學金得主)

 合國農糧組織(UNFAO) 評估,全世界將必須增加70%的糧食生產,才足以養活預計在2050年時的90億人口. 這項評估是將全世界的經濟成長,以及受其影響的飲食結構變化都考量在裡面. 其中, 變化最大的地方將是南亞 (South Asia) 以及(sub-Saharan Africa). 除了人口成長所造成的壓力, 氣候變遷 (climate change)也扮演重要的角色.


氣候暖化 弊遠大於利
 對於一些寒冷的國家 (例如:加拿大), 暖化的天氣有可能造成一些益處, 例如生長期變長, 能種植的作物種類較豐富. 而增加的二氧化碳量, 則可以成為作物光合作用時的原料 (*1). 但是, 整體而言, 尤其對於身處在亞/熱帶,以農業為主要經濟活動的國家, 氣候變遷 (全球溫度上升)被認為將導致食物生產力下降,生產量驟變, 而使得糧食供需情況更加惡化.

 許多作物對於熱逆境 (heat stress)相當敏感,氣候變異使得夏季熱浪發生的頻率與嚴重性增高, 將危害作物生長; 昇高的氣溫也會致使作物與土壤蒸散發 (evapotransporation) 速率升高, 土壤溼度下降,而蒸散到大氣中的水氣, 影響降雨的形態, 預計雨量將龐大且集中, 過多的雨量的危害包含土壤侵蝕(soil erosion) 還有區域性水患(regional flood). 再者,旱災發生的持續時間還有嚴重性也會明顯增加. 在這樣的情況下, 農糧組織提倡的 “永續提高作物生產 (Sustainable Crop Production Intensification)”(*2)將如何達成其目標呢? FAO 提出幾項農漁業可執行的措施, 能讓農漁業發展導向更具備生態保育以及順應逆境, 也就是更有彈性 (resilience) 的方向 (*3).

永續性 農牧業措施

A. 保育性農業 (Conservation Agriculture)
 保育性農業目前在全球施行的面積已約有11.7億 (117 million) 公頃,約佔全球總耕地面積的8%. 保育性農業包含三大原則: (1) 零耕田 (zero-tillage) 和直接播種 (direct seeding),將對土地的機械性干擾降到最低, (2) 以作物殘株 (crop residue) 或覆蓋作物 (cover crop) 永久覆蓋土地, (3) 確實執行輪作並力求輪作作物種類的多樣性. 依循此三大原則可帶來主要的好處包含保持土壤結構健全, 覆蓋物可增加土壤保水度, 減少農具能源消耗, 並且減少燃燒作物殘株時所釋放的二氧化碳; 另外, 零耕田不但增加土壤有機質更將碳保存在土壤裡. 雖然現行的國際減碳協議公約, 例如: 京都議定書 (kyotol protocol) 和減少毀林及森林退化造成的溫室氣體排放方案(REDD, Reduction in Emission from Deforestation and forest Degradation) (*4)並未將農業放入碳截存 (carbon sequestration) 的範疇裡. 但新方案REDD+ (*5)則已經將對土地利用的永續管理納入考量, 除此之外, FAO 的MICCA (Mitigation of Climate Change in Agriculture)計畫(*6)旨在了解永續農業對氣候變遷可能的貢獻,尤其針對發展中國家的小規模農戶, 期望未來可以將永續農業管理納入碳交易的市場.

B. 增加畜牧業的效能與彈性
 由於經濟與人口的成長,從2000年到2030年, 畜牧業的成長預計達到68%. 伴隨著畜牧業的成長, 森林地開發成畜牧場, 牲畜的排泄物更是產生溫室效應氣體的重要來源. 兩種永續處理牲畜排泄物的方法包含以無氧消化的方式儲存液態或是流體的排泄物; 固態的排泄物製成堆肥都能減低溫室氣體甲烷 (methane) 的排放,前者可以製造有效的能源,而後者則能提供土壤有機養分. 至於放牧牲畜草地 (Grassland)上, 的永續管理方法, 包含當牧草正在成長時, 延緩放牧;以及種植不同物種的牧草, 並引導牲畜食用不同種類的牧草; 而林草牧複合系統 (silvapastoral system) (*7) 則是在放牧草地上種植樹木,這些都是增進草地生產力以及土壤保育的措施.

C. 混農林業系統 (Agroforestry system)
 簡而言之, 混農林業即把樹種植在作物田中, 為一種土地利用系統, 其中各形態的農作可搭配種植不同樹種 (大多為多功能樹種,和多年生林木),組合為各種系統 (taungya, home garden..etc). 樹木可以為土壤提供物理性的遮蔽,減低雨水對土壤的侵蝕, 或是太陽直曬時,土壤作物水分的散失; 樹木本身的產品 (果實,木材,動物糧食)可以提供農戶額外的食物和經濟來源以及; 而樹木優良的儲炭性, 則利於加入國際碳交易市場. 可以說是一舉數得. 但是,在農田中種植樹木不是百分之百萬靈丹,必須考量到當地氣候狀況, 樹種的選擇, 才不至於使得樹木對作物收成造成反效果 (例如:水分和陽光的競爭). 因此詳實的研究與評估,是在執行混農林業前的重要步驟. 據調查,台灣的混農林業的最大困難在於缺乏明確的混農林業政策, 其次為缺乏法令依據和混農林業的資訊 (*8).

 保育性農業目前為FAO所要推廣的重點項目之一, 已經大量推廣的地區為北美洲的美國,拉丁美洲各國,尤其巴西以行之有年 (自1972年); 而總部位於非洲奈若比 (Nairobi) 的世界混農林中心 (World Agroforestry Center)的辦公室和研究計畫則遍布美,非,亞洲, 其在東南亞主要的辦公室位於菲律賓,越南,泰國, 寮國以及中國大陸. 其旨在推動混農林業的實施不遺餘力. 如同全世界其他國家, 目前我們的課題是如何有計畫性地推廣永續性農業, 對氣候的變異具備減緩與適應( mitigation and adaptation )的能力,若有機會與國際研究單位/市場接軌, 想必將助益良多.

【參考資料】
(*1) Hengeveld, H., Whitewood, B., and Fergusson A. (2005) An Introduction to Climate Change – A Canadian Perspective. 完整報告電子檔可取自以下連結:
www.msc.ec.gc.ca/education/scienceofclimagechange
(*2.) 詳見Sustainable Crop Production Intensification, FAO
網址: http://www.fao.org/agriculture/crops/core-themes/theme/compendium/en/
(*3) “Climate-Smart” Agriculture-Policies, Practices and Financing for Food Security, Adaptation and Mitigatioin. FAO (2010). 完整報告電子檔可取自以下連結:
網址: http://www.fao.org/docrep/013/i1881e/i1881e00.htm
(*4)詳見 UN-REDD Programme. 網址: http://www.un-redd.org/
(*5) 詳見 UN-REDD Programme ,網址: http://www.un-redd.org/AboutREDD/tabid/582/Default.aspx
(*6)詳見 Mitigation of Climate Change in Agriculture (MICCA) Project, FAO
網址; http://www.fao.org/climatechange/micca/en/
(*7)詳見 網址: http://web.mac.com/fadeclerck/Professional/What_are_silvopastoral_systems.html
(*8)羅紹麟, 林喻東, 台灣地區混農林業經營之研究. 中興大學實驗林研究報告 15(2):57-82.


【延伸閱讀】
炒風不綴 糧價再飆》林尚蓉 8-Nov-10 低碳生活部落格
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