不用土就能種植物 奈及利亞的「氣耕」革命

by:時時
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當一個國家可以用來耕作的土地面積,沒有辦法種出足以養活全部人口的作物該怎麼辦?在非洲奈及利亞,當地一名生物化學家決定利用只需要少量的水又不需要土壤就能耕作的「氣耕栽培」。

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圖為 2017年6月,在德國航空太空中心(German Aerospace Center, DLR)裡的氣耕栽培作物。

Photo: DLR German Aerospace Center

耕地不足  食物短缺

近年來,奈及利亞的人口大量成長,至今已經將近 1.9億人,然而,奈及利亞每年只有 3,000萬公頃的農田能用於耕作,如果需要養活奈及利亞 1.9億的人口,仰賴傳統的農耕技術就需要 7,850萬公頃的農地才夠。

「氣耕」不用土壤

為了要解決奈及利亞糧食不足的問題,奈及利亞的生物化學家歐格伯樂(Samson Ogbole)決定要運用最新的技術為奈及利亞掀起一波農業革命,而歐格伯樂想到的答案就是「氣耕栽培」(aeroponics)。

「氣耕栽培」顧名思義就是耕作時不使用土壤,而是讓植株直接接觸空氣,農夫在照顧氣耕植物株時,必須要定期添加養分,才能讓植物生長。

這是歐格伯樂為了推廣氣耕栽培成立的PS Nutraceuticals公司,在當地打造的氣耕栽培場。

減少農藥和殺蟲劑

歐格伯樂認為,氣耕栽培因為不需要土壤,就能避免土壤中的病原體對植株造成危害,連帶減少農藥和殺蟲劑的使用量。

不用看天吃飯

此外,氣耕栽培和傳統農業相比能減少 95%灌溉用水,在概念上氣耕栽培接近水耕栽培,溶於水中的養分也能隨著氣耕栽培的水循環系統回收再利用,但又不像水耕栽培需要這麼多的水。

這意味著農民可以在一年當中任何時間耕作,不需要看天吃飯。

在影片最後(00:35~1:00)可以看到氣耕栽培作物的根部少了土壤的隔閡,能直接和空氣接觸。

打造城市農業

歐格伯樂還提到,氣耕栽培也有助於推廣城市農業。在城市裡打造氣耕農場,就能從栽培、收成到出口產銷直送,如此一來還能減少農作物在進到市場時被中盤商和營銷商從中剝削。

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圖為 2016年8月,在中國江蘇省南通市的一名氣耕栽培農夫周威(Zhou Wei,音譯),他正在檢查小黃瓜根部生長狀況。

Newscom/達志影像

照不到光  又能保濕

氣耕栽培在開始之前,必須要先準備好氣耕作物的容器,這種容器要能夠確保作物根部不會照到光,又能夠保持根部濕潤。

簡易型的氣耕栽培灑水系統「soakaponics」,因為需要的水壓較少,所以只需要影片中的設備就能輕鬆自製一套氣耕栽培專用的灑水系統。

自動灑水系統保濕

再來還需要準備一個裝氣耕作物營養液的水箱。有些氣耕農家會採用簡易灑水系統「soakaponics」替氣耕作物定期澆水。

但如果希望讓氣耕作物浸在霧氣當中,更貼近水耕一點,這時就需要 60-90psi的加壓水箱,來穩定提供氣耕室內的濕度。

氣耕栽培的優勢之一就是能將作物,一盆盆疊起來,像是這樣。

或像這樣疊起來,就能節省耕作面積,即便是在城市裡也能輕鬆栽種。

疊成塔狀  節省耕作面積

雖然有些氣耕系統在設計上,和水耕作物一樣是水平排列方式,但由於氣耕不像水耕底部需要一個盛水的容器,所以也可以堆疊成塔狀或垂直耕種,這麼做不僅不佔空間,又能將灑水系統裝在頂部灑水,也很受到氣耕農家的歡迎。

適合根莖類和葉菜類

過去,水耕栽培只適用於葉菜類蔬菜、烹飪用香草植物、草莓、蕃茄、小黃瓜或大麻,但無法用來耕種根莖類植物。而氣耕栽培能讓作物根部有足夠的生長空間,很適合耕種根莖類作物。

目前也有證據指出,氣耕栽培讓作物根部少了土壤和水,可以接觸到更多氧氣進而促進作物生長。

2017年,歐格伯樂在TED上分享他的氣耕栽培成果。

糧食自產自足  再外銷出去

歐格伯樂表示,奈及利亞只有 46%的土壤肥沃到足以生產糧食,如果奈及利亞要能夠糧食自產自足,就一定要靠農業技術來幫忙。

因此,歐格伯樂在 2014年成立了PS Nutraceuticals公司,希望能藉由推廣氣耕栽培,來提升奈及利亞的糧食自給率,或進一步增加奈及利亞農產品的出口產值。

農業結合科技  鼓勵青年務農

歐格伯樂說:「我們還希望能確保種植作物不再是季節性的工作,我們也將智慧型感應器導入農業技術,讓耕作者可以直接從作物身上獲得回應。」

歐格伯樂希望能透過農業結合科技的方式,讓年輕一代覺得農業也是一種有發展性的職業選擇,讓更多年輕人願意參與其中。

農業永遠不會過時,因為是人就一定要吃飯。生物化學家 歐格伯樂