【食力】減氮肥 作物更茁壯！成功大學以微生物科技解決慣型農法土壤負擔 提升農民收入

農民自行在農地試驗，左邊為傳統施肥農法，收成前的稻子因營養集中在稻穗過於飽滿，有別於右邊導入微生物菌農法，收成前應呈現原本黃色的健康狀態。（圖片來源：成功大學提供）

採訪·撰文＝張語屏

在氣候變異多端的影響下，不只影響作物收成也會影響整體農產業。國立成功大學USR（大學社會責任）計畫主持人、生命科學系特聘教授蔣鎮宇表示，「面對極端氣候，應該要回到源頭找出問題和解方 。」從土地與植物健康狀態推衍出農業發展問題，若仍如往常施用過多的肥料與農藥，衍生出的環境永續及產業問題勢必無法改善，農業經濟便難以發展。

極端氣候下影響作物成長 主因在「土壤」變了！

專長於演化基因體學、保育遺傳學的蔣鎮宇，面對農業問題如同他面對學術研究的思考方式，不斷去追溯與提問才能理解困境所在。2020年夏天因為連日大雨，台南後壁的水稻田幾乎都倒了一片、也因悶熱潮濕，水稻得病而欠收，他指出，「我們有沒有真的去檢討過為什麼稻子會得病？」面對極端的天氣，農業靠天已然不穩定。大雨過後會土壤發生什麼問題，讓稻子得病？蔣鎮宇表示，「是因為土裡有太多的氮肥。」

收成前的稻子如果不是黃澄澄一片 其實就有問題

「稻子收成前，你所看到的稻田應該是綠油油，還是黃澄澄呢？」蔣鎮宇接著說，我們大部分看到的稻田收成前，居然都是綠油油的，然而健康的水稻收成前，必須是黃色的，「原因一樣，就是太多的氮肥在土裡。」

根系不夠強壯 水稻遇強風暴雨就會倒伏並感染生病

蔣鎮宇分析，土壤因氮肥太多，營養來得太多太快，都聚集在水稻頂部的稻穗中，根部還來不及強壯。所以當遇到強風強雨，瘦弱的根系，無力支撐沈重的稻穗，便「倒伏」下去，碰到水就無法收成、抗病抗蟲力差便感染生病。

蔣鎮宇表示，農民自己會在田間試驗，左邊是以微生物菌農法種植的水稻，收成前應該是黃褐色表示根系成熟，右邊則是農民過往一般施肥的稻子，收成前底部仍是綠色仍未茁壯，一遇強風強雨就會倒下。（圖片來源：成功大學提供）

提供微生物菌種 讓農民可簡單製作液態肥 減少資材成本

為解決土地與植物中含氮量太多，蔣鎮宇培養出適合田間使用的微生物。蔣鎮宇表示，「一個發酵槽培養出150L的微生物菌，再稀釋成500倍像液態肥一樣的微生菌液。而一個人有菌種，就可以幫助很多的農民，慢慢地就會把大家聚集起來，推廣友善農法。」而稀釋方式有一定比例，加入紅糖、過期的牛奶或豆漿，因為是提供給植物，壞掉都沒有關係，再加入魚粉和菌種，養個大約5天就可以交給農民，可自行帶回加500倍的過濾水，稀釋成500倍的微生物菌液態肥。

蔣鎮宇USR計畫團隊與學生培養微生物菌，可適用多元作物田間使用。（圖片來源：成功大學提供）

蔣鎮宇表示，台南東山區靠近柳營，過期牛奶很容易取得，或是自煮豆漿，魚粉容易取得也不貴，調配稀釋成液態肥都非常容易。「以這樣的液態菌肥，在一分地裡使用，成本大概200～400塊，農藥跟化肥成本就要3000～4000塊。」

根系變強更能抗蟲害 自然農法讓農產變得更安心

不過，即使號稱成本低又容易製作，農民還是會不放心，不小心就會灑太多而過肥。

蔣鎮宇說明，植物成長也需要時間、並不是速成的，因此農民需要邊做邊調整。當作物根系變強體質變好，比較能抗蟲害，也會就地取材，以農業剩餘物質如芒果核果仁製成植萃性物質來驅避蟲害，減少使用化學農藥。「而土裡的氮變少，分佈到稻穀的氮也就變少了，對於有腎臟疾病的患者，就可以安心食用適量的米飯。」當作物本身抵抗能力變好、氨氮變少，農民就能更安心使用自然農法，民眾便能食用到更健康的農產。

USR計畫團隊為農民辦理「雙盲自然農法，優質稻米競賽」，藉由這些檢驗數字，送審雙盲認證學會，一方面為農民直接省下了大筆檢驗費用，民眾看到農產是經過成功大學的計畫輔導、雙盲認證學會的審核，口耳相傳之下很快就搶購一空。

水稻比賽秀出科學數據，以「安全無用藥、健康低氮值、適口食味值高」三個原則，讓農民展現真本事。（圖片來源：成功大學提供）

讓年輕人了解友善農法有機會發展 才會願意回鄉從農

「我們必須探討另一個問題，農夫最了解作物，為什麼他們不去處理？」蔣鎮宇繼續追溯問題源頭，在村莊辦理25場手工皂活動，找出農村隔代教養情形多，年輕人多到外地工作，留下年幼孩子與家中老農父母相處，便無力處理太多農務。依台南市政府主計處在2015年針對台南農林漁牧業經營者與家庭成員統計普查，平均以60～64歲為主，農村老化現象嚴重。

年輕一輩為何不再承接家中農業，蔣鎮宇說，「把場景拉到田裡，第一個問題是慣行農法。明明稻子就應該收割了，常常看到老一輩的農夫還在噴灑農藥除草劑，因為他們習慣了（慣行農法），沒有信心擔心作物長不好。當年輕人看到了會覺得這是對環境不好的行為，自然就對農作沒有興趣。第2個問題是低收入，這2個主要原因，年輕人一定離開。農村就會出現勞力的問題。」

蔣鎮宇說，那我們可以做什麼？「要讓年輕人覺得農法可以是安全的，第一點就是不要噴那麼多農藥、除草劑、不要那麼多氮肥。」因此將微生物農法引進田間，讓年輕人參與友善農法少氮肥，自製液態肥就能讓作物健康長大，覺得農法可以是安全的，而不需過度施肥、施藥。

透過微生物菌液態肥 為農作根基打好底

在台南將軍區以友善農法種植蘆筍的楊詠仁，對使用微生物導入土壤的方法並不陌生。「過去就有在使用其他市面上的微生物，只是原本在冬天天氣熱時，土地上有些區塊的蘆筍，就是會長得比較不好，在2021年接觸到蔣教授的微生物，當下試驗覺得OK，原本長得不好的地方也有改善。」

蔣鎮宇（左）幫助種植蘆筍的楊詠仁（右）更了解田間狀況，讓只栽種蘆筍的農場有更好的成長，提高收成產值。（圖片來源：成功大學提供）

農作體質健康之後 產值就有機會提高

利用有機肥料搭配微生物菌種的分解，即使後來沒有繼續使用微生物方法，楊詠仁也說，「可能土壤也比較潮溼，平常也沒有在使用殺菌劑，原本的菌種還沒有被破壞掉，就算不再使用，都還能長得不錯。」目前僅種植蘆筍的楊詠仁，50%銷往北農、50%自售，對作物成長狀況感到放心、更加上得心應手，待未來還有足夠土地空間會再擴大種植。

導入微生物菌農法種植，讓蘆筍成長更健康茁壯。（圖片來源：成功大學提供）

從惡劣山坡地 改造成為生機蓬勃的友善橘園

曾經是半導體廠電機電子與環境安全管理工程師的黃文賢，退休後把專業技術放到農法裡，循環利用雨水資源，讓農場有60%～70%的廢水利用，初期在整地時，利用坡地走向將水匯集匯流，回收到中央大池溏，分配使用給種植的芒果、柑橘（砂糖橘、蜜柑）和龍眼。然而位在台南東山區的農地，曾經是片惡土。

黃文賢從小在農家長大，看著東山的農業從無農藥到用重藥，決定投入農業，而當初買到的農場地是片惡土，曾經花費許多心力與資金重整山坡地，不斷嚐試各種友善農法種植，也在導入微生物農法後，收成有更進一步的成果。（圖片來源：成功大學提供）

黃文賢說，「一部份表層土是做為土礦開採用國道三號高速公路的使用，一部份因為慣型農法造成土壤裂化的惡土，在這塊土地要怎麼種？」在2018年左右，便與蔣鎮宇的USR計畫合作。他表示，「初期有先和其他團隊合作，也是使用微生物菌的方法，但沒有科學量化，算是土法煉鋼的方法，採用像是泰國KKF（米之神基金會，Khao Kwan Foundation）自然農法、韓式自然農法的方式。」

有了當時友善耕種方式的啟發，蔣鎮宇團隊也與專業土木團隊先在黃文賢農場的山坡地上以碳鑽做生物分析，了解土地狀況再導入微生物菌，黃文賢表示，「把微生物菌加水稀釋到一定倍數後，直接噴灑到土壤，像澆水一樣，想到再去澆就可以了。因為自己的作物是草生栽培，這些微生物會去分解草的有機物質，再轉化為肥料。」使用可檢測的數據量化方式，將微生物菌種回饋到土壤，不斷取樣檢測，找到了有依據的比例配方。

黃文賢對友善農業的投入總算有更好的成果，農作之餘也會無私開設課程提供年輕農民許多果樹栽培知識。（圖片來源：成功大學提供）

「過往收成一分地有14割，在改變以微生物菌肥農法後也有12.5割的成果，把自然農法的種植成果品質都拉高、收成量也相近，經濟價值都提升了。」蔣鎮宇接著表示，針對東山採用自然農法的農產品，也邀請農業經濟系教授評估柑橘的經濟價值，發現自然農法和慣行農法的施作成本差不多。「USR計畫要思考讓更多農夫加入，必須讓他們『有感』，所以目前計畫團隊正在東山知名的柴燒龍眼乾以光電機器烘焙，解決環境問題也能保留柴燒風味，以及東山咖啡發酵出新風味等試驗，讓東山更多的農產，以友善加工方式產出具產值的商品。」

一分農地收成1000台斤，為100割。

台南種植黑豆的農民也在田間試驗微生物菌農法，收成後的成果（左圖）USR團隊表示在亮澤度與大小飽滿度都比傳統農法種植出來的黑豆（右圖）更光亮且大，農友也能將更好的產品以高一倍的價值銷售。（圖片來源：成功大學提供）

蔣鎮宇委託農民種植並製作無任何添加物的黑豆醬酒。（張語屏攝）

USR團隊分享黑豆醬油的判別方式，須以玻璃瓶裝瓶、以金屬蓋密封，而醬油呈現澄澈可透的琥珀色，搖過產生的氣泡要小且很快就消逝。（張語屏攝）

要把這根柴交給年輕人 由他們為新農業指引新路

把焦點放在第一級作物、第二級加工產品的研發這兩階段，精研方法就要花上不少時間。蔣鎮宇認為，要成就社區的許多目標不是只有一個USR計畫可以做得到的，需要合作結合台南市觀光文化局的協助，為農業三級活動辦理行銷規劃甚至六級產業的組成，透過公部門的協力才能達成。「在計畫退場之後，留下研發的成果給農夫尖兵，由這群在地人持續分享好的觀念、技術，為在地守候。」

蔣鎮宇在曾文溪以北導入微生物科技農法計畫，在2020年獲得大學社會責任計畫「最佳實踐獎」。（張語屏攝）

大學社會責任計畫名稱：以微生物科技導入台南市農業區的智慧新農業
計畫團隊大學：國立成功大學
【受訪對象】
計畫主持人：蔣鎮宇

計畫簡介：
針對台南市的慣行農業衍生出的環境永續及產業的問題，包括農藥及化肥的濫用、農業廢棄物的環保問題、農產品缺乏品質分級以及農產品過剩等，由鑑定出具產值的候選產業，以微生物科技導入，提出解決的策略方案，建構自然農法產學平台連結在地青農，創造具地方特色與現代科技接軌的產業。落實「永續農業」，降低對肥料的倚賴、「提升農業產值」，落實農產品分級及加值轉型、「循環經濟」，農業廢棄物的處理再利用，由大學團隊師生的在地參與，培訓人才具備微生物農法系統化的能力，希冀培育新世代農民對問題解析與實踐的能力。

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