努力小農》小農種碳有了專業土壤檢測站
小農種碳，必須有有代表性的土壤採樣，而且需要精密準確的檢測，才能確保減碳的科學基礎證據。（照片來源／方儉提供）
目前各界在實施減碳、固碳技術，都講求「以科學基礎（science based）」，需要有充分的科學數據為證據，而且重複、可驗證、可溯源的，才會成為有效的方法，為各界採信。
2021年底開始蒐集各種小農可以執行的農業減碳認證方法學，大多數的方法雖然都有現成的公式可以套用，估算出減碳額度，例如：水稻乾濕耕作以減少甲烷（CH4）排放；禾本科與豆科輪作利用根瘤菌降低氧化亞氮（N2O）排放；製作生物炭及使用減少碳排放及固碳；利用稻殼作為烘穀燃料，替代柴油減少二氧化碳等。因為這些技術不是難以監測，就是業主的主觀意願不大，所以無法實施。
「小農種碳」是最後成本最高，且風險最大的方法學，因為我們沒有學術論文可以參考，所以要實際測量，而實際測量則需要到各個田區去採集樣本，送去檢測，成本非常高，但因為台灣農政單位有為農民肥力檢測的便民服務，所以第一、二年的檢測都由小農將土壤寄到農業部農業試驗所，或各地的農改場進行檢測，這倒為參加的小農減少了不少的成本。
風險大是因為小農的耕作受到的變數影響非常多，像今年11月的颱風，就對東部、南部的農地造成很大的影響，水土流失，同時也會減少土壤中的有機碳。今年開始的能登小農種碳，也受到相同的衝擊；不過從長期來看，如果小農採用對環境友善，增加土壤中微生物生長的耕作方式，長期（10-20年）下來，還是可能會有顯著的改善。
由於今年初「台灣小農種碳專案」的現場驗證，顯示每公頃固碳超過預期，而可以形成盈利模式，基於不要圖利他人，再加上這也不是政府農業科研單位的本業，所以農業部告知不再為「小農種碳」進行檢測。
小農種碳不再有便民服務的土壤檢測
然而一般市場上的土壤有機碳檢測的價格不菲，以2023年6月23日農業部農業知識庫的《農地土壤碳匯管理方法與效益》一文指出：「目前臺灣的碳交易制度尚在研擬中，推測未來碳價可能在200-2,000 元/MgCO2e 之間；故農地每年每公頃增加的土壤碳匯價值僅40-4,000 元。然而，每件碳盤查的驗證費用高達數十萬元，加上每件5,000 元的土壤碳分析費用，且田間土壤碳量測的不確定性，故除非有足夠規模的專案場域，否則目前土壤增匯效益可能無法負擔驗證與定期查驗費用。
而我們每個檢測點（plot）為1千平方公尺，要有4個100平方公尺的採樣點，每個採樣點需要上層（0-20公分），和下層（20-50公分）兩層土壤樣本，就是8個樣本，如果以每件5,000元計，就是4萬元，如果小農只有10公頃內的土地，在管理良好下，每公頃固碳10噸，也不夠支付1個檢測點土壤檢則費用。
幾經協商，花蓮田祖永續農業股份有限公司與慈濟大學產學合作，在公共衛生系環境實驗室下設置土壤有機碳檢測工作站，可以為小農的土壤有機碳檢測服務，同時以最低的成本收取費用，以利小農種碳不致無以為繼。慈濟環境實驗室長期以來檢測農作物與蜂蜜農藥殘留，以及其他公衛相關檢測。
未來凡是「小農種碳」的檢測結果，不論是否通過、合格，都會公開其檢測方法、數據，以昭公信。
慈濟大學環境衛生實驗室採用燃燒-線外線光譜儀，作為土壤檢測實驗室，幾經波折，終於在12月安裝設備，並進行一連串的校驗，以確保檢測的一致性和精確度。（照片來源／方儉提供）
由於台灣的土壤有機質（碳）檢測方法《TARI S201.1B土壤有機質測定方法－燃燒／紅外線測定法》是由農業部農業試驗所制定，所以慈濟環境實驗室是以農試所作為「黃金標準」，嚴格依照其實驗室品管和檢測方法進行土壤檢測工作站的設定。
土壤有機碳(SOC)是土壤健康的重要組成部分，影響土壤結構、肥力以及其固碳能力。準確測試和測量SOC對於了解土壤質量、管理農業實踐以及應對氣候變化等環境問題至關重要。本文探討了各種土壤有機碳的測試方法，並在精度、成本和有效性方面進行比較。
選擇檢測方法
我們參考國際上現有的幾種土壤有機碳的測試方法
1. 乾燒法
精度：乾燒法，也稱為元素分析法，被認為是測量SOC最精確的技術之一。它通過在高溫下燃燒土壤樣品，將所有有機碳轉化為CO2，然後進行測量。
成本：此方法需要如CHN(碳、氫、氮)分析儀等複雜的實驗設備，使其相對昂貴。初始設備成本高，但設備到位後，單個樣品的成本可以適中。
有效性：乾燒法高度有效和可靠，提供準確和可重複的結果。它廣泛應用於研究和詳細的土壤分析中。
2. 濕氧化法
精度：濕氧化法通過使用化學氧化劑(通常是重鉻酸鉀)氧化土壤樣品中的有機碳，然後量化碳的氧化量。
成本：與乾燒法相比，該方法成本較低，因為它不需要複雜的儀器設備。然而，它涉及使用危險化學品，可能會產生額外的處理和處置成本。
有效性：儘管濕氧化法有效並能產生相對準確的結果，但其精度不及乾燒法。結果可能會受到土壤中易氧化的無機物質的影響。
3. 灼燒法 (LOI)
精度：LOI方法通過測量土壤樣品在特定溫度(通常約550°C)下的重量損失，這一損失歸因於有機物的燃燒。
成本：LOI方法相對便宜。它需要一個能達到高溫的烘箱和一個用於測量重量變化的天平，使其對許多實驗室來說都很容易取得。
有效性：LOI方法的精度低於乾燒法和濕氧化法，因為它也可能導致其他揮發性物質的損失。然而，對於常規土壤測試中的SOC的快速估計，它是有效的。
4. 燃燒-紅外光譜法
精度：紅外光譜技術，包括中紅外(MIR)和近紅外(NIR)光譜法，通過測量土壤有機物加熱燃燒的紅外光吸收，提供SOC含量的信息。
成本：紅外光譜儀器的初始投資可能很高，但單個樣品的成本相對較低。該方法還具有非破壞性和快速的優點。
有效性：紅外光譜法對於高通量分析是有效的，並且提供良好的精度，但需要與參考方法(如乾燒法)進行校準以確保準確性。
5. 雷射誘導擊穿光譜法(LIBS)
精度：LIBS使用雷射在土壤表面創建等離子體，然後分析發射的光來確定碳含量。這種方法提供高度精確性，並具有現場應用的潛力。
成本：LIBS設備昂貴，該技術需要技術專業知識來操作。然而，它可以提供快速和實時的分析，這可能在大規模應用中抵消一些成本。
有效性：LIBS在快速和現場SOC測量方面高度有效，使其適用於精確農業和環境監測。它仍在開發中，旨在進一步應用。
天下沒有免費的午餐
這也證明農業試驗所擇「燃燒-紅外線光譜法」兼顧成本與實用性，所以慈濟環境實驗室也採用相同的設備與方法檢測。
這也出現了另一個問題，就是檢測成本的分攤，一個檢測點，8個樣品，包括採樣、檢測成本，至少要1萬元，這就影響到農民參與的意願和效益。當然也有小農認為，既然要參加種碳，就要負擔一定的成本，其他的農業認證費用都高於1萬元，也可以防止有些人只想搭便車，沒有減碳的績效，反而是一種資源浪費，而且也降低了其他認真種碳小農分潤的利益（因為除了每噸CO2e10美元的保障收購價外，扣除成本，碳信用所得小農還可以分潤。）
對於2022年至2024年已經簽約的小農，天地和氣依合約必須承擔其檢測費用，但2025年後，這些成本就要由新簽約的小農負擔，每個檢測點8個樣本1萬元，則至少需要10甲以上的土地成功種碳，才有獲利空間。
當然我們也會找公私部門投資支持小農種碳所需的檢測成費，不過天下沒有免費的午餐，我們也希望每個參與的小農真實負責的進行減碳工作，而不是來「打醬油」的。
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