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氣候變遷下台灣農業如何調適——精準化的土壤、水源管理

根據美國海洋大氣管理局(NOAA)在今年6月份的全球氣候報告(Global Climate Report - June 2019)中指出,今年6月陸地與海洋的溫度,比起20世紀的平均要再高於0.95°C,也是自1880年以來的最高值

「氣候變遷」對「農業」的影響,已是世界農糧組織(FAO)等跨國機構這幾年積極納入在「可持續發展」的重要議程。有關影響的討論是「雙向」的,除了有研究者檢討慣習農業大幅運用地力的生產方式,可能會加速暖化與氣候變遷之外,最受到關切的,莫過於氣候變遷對於農業生產力所帶來的直接、間接影響,包括強降雨、乾旱、病蟲害,甚至是海水的酸化。

 

氣候變遷帶來新的「三農問題」

聯合國在《2030年可持續發展議程》所提出的17項可持續發展目標(SDG),其中,目標2、15是與農業直接相關的目標陳述,前者是站在糧食安全的基礎上,提出消滅飢餓與促進永續農業的目標,後者則是提出必須保護生態系統的可持續發展,包括對抗土壤、水源系統的劣化等。

無論是從上述聯合國,或者是世界農糧組織的報告,對於氣候變遷之於農業發展的影響抱持著高度示警的態度,但值得留意的是,它們並不是單純放置在農業的生態體系的角度來談,而是認為當氣候變遷影響的「農業」的穩定性之後,連帶會使得「農民」的收入陷入萎縮,進而讓「農村」區域發展失衡。從這樣的角度來看,氣候變遷對於農業的影響近乎全面的,那絕非只是某個農產品欠收、價格攀高等問題,最可怕的結果是它將造成農業經濟體系的崩潰。

必須協助農業提前「適應」變遷

全球上,其實已有許多國家早已關注到氣候變遷對於農業的影響,而深受乾旱、缺水影響的加州,早在2011年11月就已經結合公、私部門對此主題展開議程,其主要目標除了找出氣候變遷的影響因素之外,也希望提出「農業適應」的策略。

事實上,不僅是美國加州,包括加拿大、澳洲等國家或區域,也積極在近年度,在國內邀集各個利害關係人,提出總體性的因應策略。回顧這些國際上的討論,有幾個思考方向:第一,氣候變遷對於農業的影響,主要來自於生產環境的變化速度,要快過於作物調適的速度;第二,氣候變遷對農業的衝擊,是決定性且全面的,受到影響的區域很難恢復到先前的環境;第三,對於生產環境的影響,將首先對於水資源、土壤進行變化,因此需要更為有效的環境「資源管理」方法。

藉由上述的思考方向,全球呼應氣候變遷下的農業,大略擬定了兩項策略:首先,以未來氣候變遷下的生產環境為情境(如乾旱),來事先調整培育的作物,以及調整既有的農業生產模式;其次,必須採納更有效的工具、方法,來管理水資源與土壤(如精準灌溉與土壤管理)。

無論是哪一個策略,都存在一個根本的假設,那就是因應未來氣候變遷必須仰賴更為智慧化的管理工具、農業調適計畫,而更重要的是必須整合各種利害關係人,針對農民來提供技術協助。

數據導向的精準土壤、水源管理策略

回顧加州食品農業部的作法,可以發現在建立智慧農業管理技術、農業調適計畫之前,事先花費了相當大量的時間,展開各種跨專業領域的討論,至少包括政策制定者、農業從業者之外,還包括了各級大學與研究機構作為技術提供者。不同的利害關係人,也有非常明確的角色定位,比如政策制定者,聚焦於檢測標準與獎勵機制,農業從業者(農民或農園經營者)則會提出實體場域問題與需求,而研究機構則針對問題提出解決方案。加州對此確實成功演繹了一種新的嘗試。

那麼,什麼是最重要的呢?

答案在於「土壤」與「水資源」。從加州等案例來看,防止土壤的劣化,被視為第一要務,這裡頭包括應用各類型的感測設備,來掌握土壤的濕度、化學成分,甚至是微生物的組成,從這樣的監測可以理解土壤的歷時性變化。而水資源也是另一項被關注的重點,這部份則可以大略分為兩個範疇,一者是微氣候的變化,如降雨時間與總量,另一者則與地表、底下水體以及任何農業生產水源的掌控,同時也必須配合精準灌溉,讓農業生產環境的水源能夠有效、平均的配送,藉此來達到水資源節約應用的目標。

從2011年至今加州的案例來看,在某些施行了土壤、水資源精準管理的農園,相對於其他慣習農園來說,對於不穩定的氣候,已然更具有韌性,這也驗證了——土壤、水源的管理會是不可或缺的第一步。

不僅數據需要開放、知識系統也必須走向開放

無論是水資源還是土壤的管理,事實上都是數據導向(Data Driven)的管理方法。但台灣目前仍有兩大課題必須突破:首先,台灣農業如果要有效,甚至細緻針對未來環境模式進行預測,會需要更為全面的感測網路建構,蒐集更大量、準確的資料,來建立數據模型,但這樣的感測網路在維運層面,涉及基本商業模式課題(感測基礎建設建制由誰建制與付費);其次,蒐集氣候數據後,如何解讀這些數據,或者針對不同的生產環境、作物來建立標準與參數,則需要仰賴農民以及農業專業者的「知識系統」(如作物的日照、水分需求等),借重既有知識與經驗,才可以讓數據從單純的「工具」走向「智慧」。

不僅「數據」需要開放,「專家系統」也必須走向開放。也似乎只有不斷地嘗試,才有助於台灣農業適應更為複雜、變動的氣候因素。

引用來源:環境資訊中心