專題分享

後疫情時代,依靠循環農業建構有彈性的食農系統(下)

農業科專服務小組/蘇向豪 專案經理

今年(2020)受到COVID-19引起的流行性疾病影響,使各國政府重新檢視目前糧食供應鏈的營養耗損問題。延續上篇主題,本篇希望藉由3個面向,包含建構封閉營養循環、減緩食物浪費及充分利用殘留物等,概述改善營養耗損的策略。另外,上述策略與目前臺灣政府推動之新農業與循環農業作法有相近之處,故將同時舉例在新農業或循環農業政策上之推動案例與現況。

1. 建構封閉營養循環

糧食生產過程需要各種營養元素促進作物生長,但這些營養元素多半難以提煉或開採的型態蘊藏於大自然中,且多集中於特定國家與地區。因此,一旦全球供應鏈體系緊繃時,非產地國很容易受到地緣政治風險的影響。為應對此風險,荷蘭政府提出磷酸鹽循環協議(Phosphate Cycle Agreement),結合循環再利用之理念,封閉營養元素「磷」之循環系統,以管理磷酸鹽的流向。此協議核心概念為:收集食農供應鏈中的廢棄物質,如禽畜飼養的糞尿水、糧食生產過程排放的汙水、汙泥等,進行磷酸鹽回收,並提供予農作肥料或動物飼料使用,達到完整的磷封閉循環,以維持國內土地地力,同時確保在國際市場風險下能穩定供給國內需求。

上述方式,與我國目前相似的政策為「沼液沼渣農地肥分使用申請」。在2015年由環保署與農委會合作修訂「水汙染防治措施及檢測申報管理辦法」,並新增「沼液沼渣農地肥分利用」專章,不同於「磷」的循環系統,該概念以氮循環為主,並創造其封閉循環,執行方式為針對畜牧場經厭氧發酵禽畜糞尿後所產生的沼渣與沼液,將其中的有機氮成分回灌至農地施作,依據2016年統計結果,目前施灌面積已推廣至199公頃,平均每年約可節省15.9萬公噸灌溉用水。

2. 減緩食物浪費

根據FAO統計,全球生產的食物約有三分之一遭到丟棄,考量全球因環境風險造成的糧食短缺困境,如何減緩食物供應鏈之耗損為非常重要的議題。故依據FAO(2011)針對糧食耗損與浪費的專題,其將食物供應鏈分為5個階段,分別為生產、採收後處理、加工處理、銷售通路及消費端(圖1)。此外,該文獻亦將食物初略分為農作、漁產及畜產等分別進行探討,以農作中的穀類與蔬果類產品為例,主要耗損存在於供應鏈前端,包含生產、採收後處理及加工處理階段,其原因在於於農作生產現場,常遇生產工具不夠精良、收穫後產品品質不佳、運輸與儲藏過程中遭遇病蟲害或未完善的冷鏈系統,而當進入加工與包裝階段時,因品質、外型或相關驗收規格等問題造成農產品與原料之耗損,其中水稻與小麥等穀類作物耗損率約介於15-19%之間,蔬果類則受儲運與規格等限制,造成的耗損比例更高達40%。另外漁畜產品之耗損,主要集中於供應鏈後端,如銷售通路與消費端階段等,因考量產品特性與保存期限,故大部分非加工品可直接進入市場,因此若產品外觀無法受到消費者青睞或超過食用期限等,將使產品遭到丟棄等,其中以魚類耗損率高達38.02%、其次依序為肉類21.12%、乳製品17.04%及蛋類16.33%等。

我國亦積極減緩食物浪費,在新農業的政策發展下,透過智慧農業與冷鏈系統發展,預期可有效減緩在生產、採收後處理及加工處理等階段產生的糧食耗損問題,舉例針對生產階段,我國農業試驗改良單位協力並投入開發「農作物災害預警平台」系統,並結合氣象資訊及災害情資建置作物災害預警系統,使農民可於災前提前啟動應變作為,甚至藉由災害情資網瞭解最新動態及變化。另針對儲藏階段,由產業界之亞樂米企業有限公司,透過農業科專計畫開發全球第一套「智慧型穀倉監控與管理」系統,以資通訊與相關分析技術,改善傳統穀物進出料與低溫穀物監控管理系統,該系統可遠端即時遙控監管,記錄儲藏溫濕度、進出料流程及系統異常等警示與管理建議,其目標皆期待可有效降低食物生產過程中所產生出的耗損問題。最後針對配送物流階段,我國政府擬訂於110-113年間,斥資84億打造全農產冷鏈物流,於北中南三區設立「旗鑑物流保鮮中心」,目標降低農產品項10%耗損,並延長倉儲壽命50%,打造全程冷鏈外銷與長程儲運之示範模式。

圖1、食物供應鏈5階段

圖1、食物供應鏈5階段 (資料來源:FAO,2011)

3. 充分利用殘留物

作物生產過程必然有部分剩餘或殘留物產生,但若從循環的觀點檢視,則是希望可以充分使用或再利用所有的剩餘物質。因此,為了將物質使用的效率最大化,最常見的概念為價值金字塔Moerman梯形策略(圖2),概念上是將人類糧食應用視為最優先的選項,其次依序為動物飼料與生物精煉原料,以及最後作為肥料回歸農地或燃燒產生能源。荷蘭政府於2014年也提出了「物質通過層級應用創造更多價值(More Value From Biomass Through Cascading)」政策方針,目標使生質原料可以達到最大化的應用。

我國於2017年開始推動「農業資源循環產業創新」計畫,針對農、林、水、畜4大農業領域之農業廢棄物,開發再利用的技術項目,例如以稻草為基質之蛋盒雛型產品、林業資材之生物炭造粒設備、牡蠣殼改質寵物用品、禽畜糞生產之緩釋放型磷肥開發技術等80種以上產品、技術開發,期待透過技術導入,找到農業剩餘資源的應用潛力,並將其商品化應用,以系統性地解決農業資源循環問題,該計畫推動截至2020年為止,針對再利用品項帶來的商業模式與商機,更已創造新臺幣8.4億元的產業投資效益。

圖2、生物精煉產品價值與產量關係

圖2、生物精煉產品價值與產量關係 (資料來源:農業生技產業季刊,2016)

最後,我國透過循環經濟概念降低糧食供應鏈上的營養耗損,在各個階段已有許多亮點成果,惟各成果較為分散且尚待規模化拓展,並須持續針對整體性之政策進行規劃與統整,建議後續可從上位政策目標著手,訂定如水、氮、磷或碳循環等,實施範疇則包含串連生產、採收後處理、加工處理、銷售通路及消費端的糧食供應鏈,並以農企業等具規模之單位為對象投入施行,透過循環經濟的方式,提升糧食作物的剩餘價值,確保以永續經營的創新模式,創造消費者、農企業以及農業生產環境的三贏結果。

參考文獻

1. Bas Eickhout (2012) A strategy for a bio-based economy. Green New Deal Series volume 9. The Green European Foundation. Belgium.

2. Food and Agriculture Organization of the United Nations (2011) Global food losses and food waste – Extent, causes and prevention. Rome.

3. Trudy Rood, Hanneke Muilwijk and Henk Westhoek 2017 Food for the Circular Economy PBL Netherlands Environmental Assessment Agency. The Hague.

4. 吳佳穎,” 農委會擬斥資84億,健全農產冷鏈物流”,自由財經,2020年11月,https://ec.ltn.com.tw/article/paper/1413220

5. 黃育徵、陳枻廷、余祁暐(2016)從國際循環經濟趨勢論我國循環農業發展策略。農業生技產業季刊。第46期:1-8頁。

6. 齊良林,” 【台灣冷鏈】農委會擬北中南設三物流中心,農民籲應擴散”,農傳媒,2019年3月,https://www.agriharvest.tw/archives/20028