努力小農》生物炭是減碳工具 如何趨吉避凶?
生物炭是由植物木質素炭化後的,稻殼在炭化後,形成了稻殼炭,提供大量的奈米級孔隙,成為微生物的「家」。(圖片來源/方儉提供)
今年3月26日、4月2日在《信傳媒》上發表了「生物炭 古老又創新且富爭議的東西」和「讓光合作用來減碳 古老的炭面對勇敢新世界」,論生物炭的前世今生,引起小農們的關注,也有些人士提出生物炭為害的警告;然而生物炭在國際上被列為有效的減碳方式,我們也必須將其列入議程討論、考慮,找到利弊得失,幫助大家趨利避害,考慮是否、如何使用生物炭。
使用生物炭需要學習與經驗
雙十節後,我們請從事小農燒炭分享、教學的草根意室工作室劉晉宏先生,連續三天在嘉義東石看天田、台東鹿野356咖啡莊園、花蓮壽豐江玉寶生態農場等三地進行生物炭的示範,如有興趣,可以參考這三場的直播影片。
我們先談生物炭的壞處,如果能夠避免或忍受,再看生物炭的好處,就可以妥善的進行生物炭的應用,達到改良土壤,增加土壤有機質,有益作物健康,同時也可以減碳。
這裡我們所討論的是小農利用自家農田或附近農業廢棄資材(如樹枝、稻殼、椰子殼…有木質較多東西)。至於工業生產或大量製造的生物炭,並非我們所關注、討論的事項。
燒完的生物炭,可以和堆肥、土混合後,接種微生物後再使用,才能發揮最佳的功效。(圖片來源/方儉提供)
生物炭的壞處
1.火災。製作時會使用火,如有不慎,會產生火災,或燒傷自己,必須小心,最好要學習過,使用對的工具、護具,才能做好生物炭。如果這一點做不到,就不應進行。
2.煙霧與霧霾。如果作炭的資材濕度太大,就會產生水氣,燃燒不完全的煙,這會造成巨大的煙霧,若是還有人燒塑膠垃圾,就是嚴重的空污問題,害人害己,一定會被檢舉、開單。所以作炭前,所有製炭資材必須曬乾,潮濕的就不應該燒。也一定要在有風,大氣擴散良好的時候做,避開霧霾時段。
3.直接投入農田或環境。除非是故意要殺草或殺蟲,千萬不要把做好的生物炭直接投放到田間或環境,因為生物炭同時也有草木灰,草木灰有鉀,是強鹼的,對植物有害,而且會被雨水沖走,也會對植物造成傷害,不應直接使用,而需要先處理(後面會再討論)。
4.過度使用。很多農友在下肥、下藥時不手軟,會過度使用,造成土壤傷害;同樣的,生物炭不是農藥也不是肥料,而是土壤改良劑,應該適度使用,1平方公尺一年使用200克就很多了。而且外購生物炭1公斤20-30元,也是昂貴的資材。
5.對生物炭的長期研究還不足。自然界的火災、火山爆發會產生生物炭,人類製造、使用生物炭、火耕文化也有數千年的歷史,但是到近20年才學術界開始重視生物炭的議題,因為生物炭已被證明是土壤固碳不可或缺的工具、手段,但是對作物長期的影響如何,科學界尚在研究中。尤其是土壤微生物學、土壤化學非常複雜,
生物炭的好處
1.很好的土壤改良劑。生物炭本身沒有肥力,是一種碳分子的納米級的海綿結構,它可以吸附水分、植物分泌到土壤的有機質,同時提供給細菌居住的房子,保護微生物不受外力(如陽光、翻耕)破壤,在生物炭的分子中「安居樂業」,將土壤有機質轉化成長期儲存養分的腐植質、腐植酸,形成有機土壤(黑土)。
2.很便宜。如果自己製作自己使用的生物炭,幾乎完全不用外購資材,材料都是田裡的廢資材,等於是清理垃圾。工具也很簡單,最簡單的挖一個土坑就能燒,也可以幾百元買個汽油桶,當然也可以買幾萬元的不銹鋼桶來燒,就看自己的需要。
3.可以搭配不同的農法。不論是一般使用化肥、農藥的慣行農法,到嚴格不使用外來物資的自然或生態農法,都可以使用,因為符合人為的循環農業法則。農業種植作物,大量的攫取土地中的養分,如果農業剩餘資材不還田,這些養分、礦物質就會耗盡,淪為不毛之地。
4.自己可以很容易動手做。只要了解火的特性,挖土坑,作土窑,或是金屬桶,都可以安全有效的燒出生物炭,不需要花很多時間,也沒有太多技術難度,就是要動手,就會有經驗,產生出高品質的生物炭。
5.生質能再生能源。生物炭的製作過程無可避免燃燒,會放出二氧化碳,但是這是來自於植物,可以再被植物光合作用循環回植物體,所以這是可再生的能源,不同於化石燒料不可再生。我們可以用製作生物炭的熱能,煮飯、燒水,燒蕃薯、燒肉…就可以免除用電或用瓦斯,也是一種減碳的再生能源。
6.固碳減碳。植物體如果在自然環境中,在2-3年內幾乎100%成為二氧化碳,製造生物炭,可以將30%甚至更多的碳轉化成生物炭,生物炭可以長期保存在土壤中,擔任土壤改良劑、微生物的家、有機物變成有機腐植質催化劑的角色,有研究顯示,生物碳在土壤中的半衰期可達1千年,也就是千年才減一半,可以將植物吸收的二氧化碳有效的封存在土壤中,促進土壤固碳功能,則是目前國際重視的長期減碳效果。
用作生物炭的資材必須是乾燥的。(圖片來源/方儉提供)
在「努力小農」的「小農種碳」國際自願性減碳認證中,雖然生物炭本身並無標準的方法學,但是在增加土壤有機碳的方法,是可以適當使用生物炭的。若要使用可以進行以下評估,再進行。
1.了解自己的土質。生物炭適合台灣多數的土地,不論是砂土、壤土,水田、旱田,種蔬菜、水果、樹木,不過要注意,生物炭無可避免草木灰,所以是鹼性,在碱鹼地不可直接使用,要先堆肥有機化處理後再使用。
2.如果土壤中的有機質較少,可以多使用一點,建議應酌量逐步添加,以免過度使用造成傷害。
3.評估自己的農業廢棄物是否適合作為生物炭的原料。最好是木質素多的廢棄物,如果是種菜,就沒有木質素農廢,可能要向其他附近種水稻的稻殼,果樹園修枝的樹枝來製炭。
4.適合燒炭的場地。必須是通風良好、空曠的所在,旁邊沒有易燃易爆品,最好有水源,可以取水,否則就要載大水桶來了。
5.乾燥資材的場地。新鮮的資材含有70%水分,絕對無法用來製炭,最好乾燥到20%以下,越乾越好。所以除了可以日曬曬乾外,應該還要有可以存放乾物料的場所,防止物料淋雨或受潮。
6.製造與存放有機肥的地方。生物炭不宜直接使用,應該和有機肥混合使用,並保持其有一定的濕度,也有人泡水(但不建議,因為泡水會產生甲烷,又產生溫室氣體)。有機肥中有天然細菌,也可以添加益生菌,如光合菌,使微生物「接種」要生物炭上,一般需要3-6個月,所以這些生物炭要和有機肥攪拌均勻,接種3-6個月再使用。
至於用什麼燒?最簡單嘗試就是在地上挖個坑,就可以燒,如果要「高級一點」,就去找個汽油筒、金屬筒來燒,只要能夠限制火燃燒的區域即可,一開始不用太大的土坑或容器,從小開始做起。
燒生物炭的爐子,千奇百怪,各式各樣,就看自己的需要,汽油桶就足夠了,網路上有賣,50加侖汽油筒一個300元左右,在下面挖幾個洞就能燒。
要觀察火勢,要從上往下燒,這樣下面的木柴才會在缺氧環境下「裂解」,看到木頭燒完了,就可以澆水完全滅火,就能取得生物炭。
也有人在大桶內放小桶(20-30加侖),小桶當成裂解桶,就能有效安全燒出生物炭。
製作生物炭可以提供改良土壤外,也是生質能的來源。(圖片來源/方儉提供)
只要在網路、YouTube搜尋「生物炭」或「Biochar」,就可以找到大量的國內外相關資料、影片,找到自己適合的製炭方式。
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目前倡議「小農種碳」,依照聯合國氣候變化綱要公約清潔發展機制和國際減碳認證機構的方法學,幫助小農進行農業減碳,並進行國際自願性減碳認證和碳信用的交易。
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