碳化稻草壓力鍋 轉化液肥效果好

空汙日益嚴重,地方政府不准農民焚燒的稻草、稻榖,但這些「農業廢棄物」又該如何好好處理?讓不少農友頭痛。

現在屏東科技大學研究團隊利用「壓力鍋」的原理,能在不用強酸鹼的情況下,將這些農業廢棄物轉變成有助於小白菜、空心菜等作物生長的液態肥料,有助蔬菜生長又不用擔心氮肥會讓硝酸鹽含量過高,影響人體健康。

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屏東科技大學研究團隊

 「壓力鍋」原理,讓稻草稻榖變肥料

稻作收成後,許多農民都習慣以燒稻草、稻殼的方式降低病蟲害、增加地力;然而燃燒所產生的煙霾不只影響交通,還會產生直徑小於2.5µg/m³的細懸浮微粒(即PM2.5),已是地方政府加強稽查的重點

然而在不准燃燒稻草、稻殼的情形下,要如何妥善處理這類農業廢棄物?便成為一個問題。

屏東科技大學環境工程與科學系教授黃武章,和他指導的博士候選人張美雲共同研究,找尋低汙染的方式將廢棄物變成肥料。在團隊的實驗和操作下,確定花生殼、稻殼、稻草、甘蔗皮等材料經「水熱碳化鍋爐」處理後會產生「碳化反應」,產生的新物質能作為相當好的肥料使用。

黃武章解釋,碳化反應即是利用高溫高壓產生新物質的化學反應,尤其水熱碳化鍋爐能營造25大氣壓和攝氏300度C的密閉環境,「就像一個壓力鍋,讓農業廢棄物碳化,但是又不用經過燃燒,也就不會排出PM2.5。」

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碳化後的液體含「矽」,能促進植物生長

經過水熱碳化鍋爐處理後的產出物,其實有固體和液體兩種,但研究團隊發現固體物對植物生長並沒有太明顯的幫助,反而液體因含有約0.7%的「矽」元素,能有效促進作物生長。

根據台東農改場在2012年的研究,矽是水稻生長的必須元素,能強化水稻表皮、莖桿、減少病蟲害;但連續耕作時,土壤中作物可以利用的矽成分會不斷減少,進而影響作物生長。

「我們也有在做實驗觀察,使用液體澆灌的植物長得比澆灌化學肥料的植物來的好。」黃武章說,在小白菜、空心菜、芥菜、油菜、番薯葉、萵苣、落葵(皇宮菜)等都有類似的效果。

黃武章說,初步了解是該液體的有機質含碳量高,且還有豐富纖維質,能調節土壤pH質、改善土質等效果,但實際上是哪些成分幫助植物成長,有待進一步研究。

取代化學肥料,進而降低攝入硝酸鹽類風險

不過可以肯定的是,如能有效推廣水熱碳化處理法,將能減少使用化學肥料和致癌風險。
黃武章說,一般化學肥料會含有硝酸鹽類成分,用來促進農作物生長、合成必要的胺基酸、蛋白質。

但化肥施放過多、光合作用不足時,這些硝酸鹽類會存在於植物體內而來不及轉化,再經由人體攝食後,會轉化成亞硝酸鹽類,當該物質數量過多時便會對人體有害。

根據國家衛生研究院指出,過量的硝酸鹽類和亞硝酸鹽類會影響血紅素運作,導致急性後天變性血紅素症,產生四肢無力、心臟快速跳動、噁心、失去意識等症狀。

不過這套技術和儀器的操作需要專業訓練,「當然如果廠商或農民有合作意願,可以跟學校來討論看怎麼做。」黃武章說,目前會先以進一步了解為何液體能促進植物生長為主。

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圖片提供/大王菜鋪子

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