農業廢棄物之利用與環保：植物相剋作用在永續農業之利用

Abstract

近半世紀來，農藥被大量使用後造成農地污染、土壤變質、地下水資源被污染、土壤微生物不平衡、農藥殘留於作物中對牲畜及人類造成毒害，影響國民健康至鉅，有鑑於此，農學及環保學者大力疾呼土壤保育及環境保護之重要。為改進農業的耕作方式以恢復地力，永續性生態式的農業勢必取代傳統農業。緣此，利用植物相剋作用（allelopathy）的理論以發展生物農藥（bio-agrochemical）成為不可或缺的當務之急。在植物的天然物中，含植物相生相剋物質，亦含抗病原菌及昆蟲之化合物。已有越來越多的次階代謝產物由植物中被分離且應用為天然除菌劑及除蟲劑。相對於高毒性及高污染之人工合成農藥藥劑，天然抗菌及抗蟲劑易於分解可減少環境的污染。 西方哲人說：「浪費廢棄物是一種浪費」（To waste the waste is waste）又說“Go to waste, to be wasted, rather than used or consumed.” 這個意思是廢棄物是一種資源，可以再生利用。台灣是以農立國的國家，農林作物殘體量相當大。大部分的農民都將此殘體棄於農地讓其自行分解至為可惜，若以火燒成為煙灰易導致空氣中二氧化碳之增加造成溫室氣體，不利環保。相反地，若能進一步研究各農林作物殘體的特性，藉其相生相剋作用之潛能以做為生物農藥以取代或降低使用化學合成之除草劑、除蟲劑、除菌劑，則農林作物殘體將不再被視為廢棄物而是一項資源。農林作物之殘體如林木葉、枝條、花、果莢等都含有天然物，有的天然物具相剋作用可做為天然除草劑、除菌劑、或除蟲劑，此天然物做成生物農藥因其分解速度快，且易與土壤有機質結合成為有機礦物複合體（Organo-mineralComplex），對土壤的結構及植物生長有益。此天然物經分解後不會造成殘留餘毒，對土壤的保育具正面效果。近年來生物相生相剋物質（allelochemicals）已廣被學者倡導而努力嘗試運用於農林作物之自然農法上。緣此，利用Allelopathy 之原理把農林作物殘體做為生物農藥是最合乎生態原則且達到利用廢棄物做成生物資源之最佳方法，亦吻合永續農業的理想。目前本人已提出「農林作物殘體做為生物農藥之研究與開發」的國家型研究計畫，也期望此計畫之結果能為將來我國永續農業帶來一片曙光。