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學研界對於農業資源永續發展之研發貢獻

台灣經濟研究院/鄭貞怡 助理研究員

集約化的養殖方式降低生產成本、提高養殖效率,但圈養環境造成動物的擁擠、窘迫及壓力,故近年來各種提倡動物福祉之思潮已逐漸受到重視。有鑑於農業資源應用須於滿足一定生產水準與經濟利潤、兼顧環境友善等,因此,本文探討學研界對於農業資源永續發展之研發貢獻,希冀在經濟活動、環境保護意識、動物權思潮之間取得平衡,於提升農業競爭力及產業產值之同時,亦兼顧生活、生產、生態的農業永續理念,以創造雙贏之局面。

為解決人口與糧食需求不斷上升之壓力,過去於農糧種植與畜禽養殖產業採用慣行農法及高密集度之養殖方式,然而聯合國提出2030永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs),重申經濟穩定與持續性成長、社會公平及環境保護三者應兼具且保持平衡。盤點我國農業發展現況,為能使國內農業發展符合國際潮流,行政院農業委員會(農委會)於農業學界與法人科專計畫(農業學法科專計畫)挹注資源投入農業資源永續發展相關技術研發,以期待我國農業可朝永續發展之目標邁進。

面對全球人口不斷攀升,農產品需求上漲,過去農民大多採用慣行農法,大量使用殺蟲劑、殺菌劑及除草劑等化學農藥,搭配有效率且效果好之化學肥料,有效提升了糧食產能。於畜牧、漁產養殖方面之發展亦同,為能提高畜產與漁產量,養殖戶大多採用各種有助提升養殖密度之設備,並加以施藥之方式來提高養殖密集度及產能。

然而過度使用化學農藥與肥料,不但造成土壤鹽化與酸化,地下水與河川亦遭受汙染,加重了環境負擔,且農藥殘留深深影響消費者健康。就畜牧、漁產養殖方面來說,過於集約化之養殖方式,雖然降低了生產成本、提高了養殖效率,且農產品供應量也因而上升,但該養殖方式於圈養環境上造成擁擠與窘迫,為了避免發生集體疫病感染而施打各種抗生素與藥品,對受圈養之動物皆造成種種無形壓力。故近年來已於國際間引起反思,各種提倡生態保護、生態平衡、環境友善及動物福祉之思潮已逐漸受到重視,國際間正朝符合上述思潮且同時兼顧農業資源使用效率之永續發展目標邁進。

為求永續發展,農業資源應用須於滿足一定生產水準與經濟利潤之同時,兼顧環境友善及維持社會與經濟公平,且改善資源運用效率更是永續發展之成功關鍵因素。過去農委會於訂定國內農業政策時,講求的是如何增加產量,但隨著國際潮流變化與環境汙染日趨嚴重,近年來已轉為推動「生產、生活、生態」之「三生農業」,強調經濟構面、文化構面及自然構面須同時兼具,並朝農業資源永續發展之目標努力。農委會不論於科技計畫或科技專案計畫上皆投入資源,以協助研擬符合農業資源永續發展之措施,並研發相關設備與技術。

農業學法科專係屬跨領域、整合型、延續性之較大型科技計畫,而盤點歷年農業學法科專計畫,符合農業資源永續發展目標之結案計畫大致可分為:友善環境耕作、生物防治,以及經濟動物福利等三大領域。

農業學界與法人科專

依據「2002年行政院產業科技策略(SRB)會議」,建議農委會研擬農業科技研究發展專案計畫,以整合上、中、下游研發體系,達成有效運用農業科技研發人力及財力資源之目的。據此,農委會於2006年推動農業法人科專計畫,後續則於2010年起開始實行農業學界科專計畫。

農業學法科專計畫係運用學術單位與研究機構累積之農業研發能量及既有設施,以產業化、商品化為目標,開發產業所需前瞻性、創新性、關鍵性技術、進行政策所需之研究,及建構農業相關技術研發環境,以解決研發關鍵問題或政策問題,並提升產業界研發能量及競爭力。

農業學法科專係屬跨領域、整合型、延續性之較大型科技計畫,計畫全程以三年以下為原則,並分為研究開發類計畫與環境建構類計畫。前者係以科學方法或技術,規劃開發農業產業發展所需之產品、技術、勞務、服務流程或創作之研究發展活動;後者亦可細分為:(1)建置或維持檢測與認驗證設施、實驗室及試量產工廠;(2)蒐集、研析、評估及推廣產業創新研究發展相關科技、經濟、法律、市場資訊;(3)其他與建構產業創新及研究發展環境相關之事項。

農業學法科專計畫投入農業永續發展之重要資源

盤點歷年農業學法科專計畫,符合農業資源永續發展目標之結案計畫大致可分為友善環境耕作、生物防治及經濟動物福利等三大領域,以下分別詳述之。

(一)友善環境耕作

友善環境耕作係指該實行之農法或耕作方式符合友善環境耕作之原則,包括維護水土資源、生態環境與生物多樣性,促進農業友善環境及資源永續利用,且其農業生產過程中,不使用合成化學物質、基因改造生物及其相關產品,評鑑內容包括生產環境條件、土壤肥培管理、病蟲害管理、雜草管理等。

相關農業學法科專計畫為農委會台中區農業改良場執行之「結合植物基因體資訊開發多樣化小麥品種、產品與栽培技術」計畫。該計畫目標除了結合植物基因體資訊育成中筋、低筋小麥新品種,以及運用植物基因體技術於種植前鑑別小麥品種,並於種植後進行純度判定外,亦輔導農民以不施用化學肥料與化學農藥之友善環境方式種植,以安全且優質之栽培與管理技術,生產多樣化且優質之國產小麥。

(二)生物防治

生物防治係指利用自然界中以某種生物抑制其他生物之機制,並透過人類有效之管理模式,來緩解或防治病蟲害。生物防治方法包括競爭作用、抗生作用、重複寄生、捕食作用、靜菌作用、捕食性天敵、寄生性天敵、病原微生物、費洛蒙、含毒雄蟲誘引劑。比起化學農藥,生物防治係屬天然之防治方法,不但不會造成環境負擔,對其他動植物亦相對安全,亦不會引起抗藥性。

相關農業學法科專計畫包含台灣大學執行之「害蟲天敵生物防治技術及產品之開發」計畫、高雄師範大學執行之「生物農藥及其他非農藥防治資材之開發及應用」計畫與「植物保護微生物製劑暨性費洛蒙資材之開發及其商品化」計畫、農委會茶業改良場執行之「茶蠶生物防治技術與相關衍生產品開發」計畫,其中「害蟲天敵生物防治技術及產品之開發」計畫係以斜紋夜蛾、黃條葉蚤及根蟎為標的,採集、純化、鑑定、測試及量產其病原微生物與捕食性天敵,並評估其成效。

「生物農藥及其他非農藥防治資材之開發及應用」計畫與「植物保護微生物製劑暨性費洛蒙資材之開發及其商品化」計畫皆以本土材料為基礎,籂選出能達到植物保護效果之優良菌株,並測定其拮抗能力。此外,將已證實可有效抑制且已可小量合成之番石榴粉介殼蟲、柑桔粉介殼蟲及荔枝細蛾之性費洛蒙誘餌量產,並辦理教育推廣講習會,將之推廣予農民使用。「茶蠶生物防治技術與相關衍生產品開發」計畫係以茶蠶(Andraca theae)為生物防治標的,希望於大自然中找尋其天敵並量產,進而應用於茶園中,以抑制茶蠶數量。此外,該計畫亦開發與茶蠶相關之衍生性產品,以增加茶產業產品之多元性。

(三)經濟動物福利

經濟動物福利係指應以尊重生命為原則,於符合人道之管理與處置下利用經濟動物,以盡量減少其承受不必要之痛苦,並保障其「五大自由」,包含免受飢渴的自由、免處於不適的自由、免受痛苦與傷病的自由、表達自然行為的自由,以及免受恐懼與壓力之自由。上述論點不但已成為國際共識,亦是我國努力之目標,農業學法科專計畫因而投入資源,研擬相關參考指標、守則及研發相關設備,提供國內業者參考與使用。

相關農業學法科專計畫包括中興大學執行之「研究高效率、健康及具動物福利之新式生產系統」計畫、中國文化大學執行之「本土化友善蛋雞飼養模式之建立與諮詢推廣服務」計畫。

前者之目標為分析與評估國內豬隻、土雞及蛋雞之生產系統及模式,以「高效率」、「重福祉」、「高健康」為原則,建置具競爭力、永續經營且兼顧經濟動物福利、生物安全及提升生產效率之飼養系統與模式,阻斷經濟動物之病源循環,提高經濟動物之育成率,並降低生產成本與促進產業升級。

後者之計畫目標則為因應國際倡議友善畜牧人道飼養之潮流,集結國內專家學者與有興趣投入之蛋雞業者,以國際間動物福祉評估指標為基礎,建立適地性之本土化友善蛋雞飼養模式,並提供後續有意投入友善蛋雞之業者相關諮詢服務。

觀察農業學法科專計畫於永續發展之重要成效,以生物防治面來說,火山寶、茶蠶黑卵蜂繁殖與研究等技術已成功技轉;於經濟動物福利方面,已制定國內豬隻福祉需求,並成功輔導國內16家以上蛋雞場轉型為友善飼養場。

農業學法科專計畫於永續發展投入之重要成效

為加速我國與國際接軌,促進國內農業資源永續發展,農業學法科專計畫挹注資源投入相關技術研發,於友善環境耕作、經濟動物福利及生物防治方面皆有諸多成果,達成情形良好。就友善環境耕作來說,農委會台中區農業改良場執行之「結合植物基因體資訊開發多樣化小麥品種、產品與栽培技術」計畫已完成研發國產中筋小麥之安全生產技術,以不施用化學肥料與化學農藥,且合理化施用有機質氮肥之方式於國內小麥主要產區進行試驗,試驗前後皆進行土壤肥力檢測,於小麥採收後進行磨粉與分析麵粉特性,確立該計畫施行之小麥安全生產技術與施行慣行農法生產之麵粉無異,且生產技術已成功技術移轉予台中大雅地區多位農友試種栽培。

以生物防治面之成果來說,「害蟲天敵生物防治技術及產品之開發」計畫已成功以核多角體病毒防治斜紋夜蛾,並開發量產製劑配方與誘引劑之技術,亦已完成以本土產蟲生線蟲(S. abbasi)防治黃條葉蚤、以捕食性厲蟎防治根蟎,於田間試驗皆有良好成果。

「生物農藥及其他非農藥防治資材之開發及應用」計畫與「植物保護微生物製劑暨性費洛蒙資材之開發及其商品化」計畫從高雄燕巢鄉之泥火山中,成功分離出本土優良拮抗菌株澱粉芽孢桿菌BACY (Bacillus amyloliquefaciens BACY),並製為液化澱粉芽孢桿菌BACY微生物植物保護劑,對番茄細菌性斑點病、草莓灰黴病皆有良好之防治效果,且為確保該製劑能抵抗紫外線而適時發揮防治效果,亦測定出最佳抗UV配方與微膠囊等包覆方式,以延長植物保護生物製劑使用期限,達到定時釋放之效果。此外,亦成功改良可防治番石榴粉介殼蟲、柑桔粉介殼蟲及荔枝細蛾之性費洛蒙合成技術,降低合成成本,以利推廣予農民使用。另外,研發成果已技術移轉予百泰生物科技股份有限公司,並將之命名為「火山寶」上市販售。

「茶蠶生物防治技術與相關衍生產品開發」計畫找到茶蠶天敵「茶蠶黑卵蜂」,將之進行大量繁殖與研究,並研擬出其抑制茶蠶數量之最適施用時機、方式及其棲地,並依此擬定相關防治策略,經試驗防治率達70%,可有效降低茶蠶對茶園之危害,提升茶葉栽種生產安全,該防治技術已成功技術移轉予台灣農林股份有限公司。

於經濟動物福利之成果方面來說,中興大學執行之「研究高效率、健康及具動物福利之新式生產系統」計畫完成探討傳統連續式豬隻生產系統與土雞、蛋雞生產體系所面臨之問題,改善為兼顧效率、福祉及健康之生產模式,包括建立分地式豬隻生產系統,制定國內豬隻福祉需求、現場管理懷孕母豬及泌乳母豬之福祉作業守則,加以評估現場母豬之福祉成績,並改善雞舍內部通風效率,降低雞隻足部患有足墊皮膚炎之情形。

中國文化大學執行之「本土化友善蛋雞飼養模式之建立與諮詢推廣服務」計畫則於考量動物福祉、生產效益、生物安全、食品安全等面向下,完成建立本土化友善蛋雞飼養模式建議指導手冊,並建立包含評估友善蛋雞之活動性、社會接觸、地面狀況、飼養環境、飼養員照顧之飼養模式動物福祉評估指標,以及友善蛋雞生產系統之飲水,及飼料生物安全與產品衛生處理的建議方案,除提供蛋雞產業轉型為友善飼養模式之參考外,亦提供相關諮詢服務,已成功輔導國內包含福壽生態農場、綠生活畜牧場、鄉庭畜牧場等16家以上蛋雞場轉型為友善飼養場。

結論與建議

聯合國「2030永續發展」目標中提及,為能達成世界零飢餓之目標,宜確保永續之食物生產系統並實施有彈性的農業作為,於提高農業生產力之同時,應維持生態系統。台灣以農立國,為能加速農業現代化與轉型,考量聯合國永續發展目標與國內發展現況,行政院以「創新」、「就業」、「分配」及「永續」為核心價值,推動「強本革新―新農業創新推動方案」。該方案囊括十大重點政策,其中與農業資源永續發展相關之重點政策即有三項,包含「對地綠色環境給付」、「推廣友善環境耕作」、「農業資源永續利用」等。

農業學法科專計畫係依產業或政策需求,以農業科技研發為主軸,並以產業化與商品化為導向投入研發資源。本研究綜整歷年計畫目標設定與落實產業應用之經驗,針對農委會、計畫研提單位及農民提出以下三項建議,作為未來農業學法科專計畫於農業資源永續發展領域之精進參考。

(一)強化永續發展計畫之廣度與深度

為使我國農業能達永續經營之目標,農委會宜投入更多資源,鼓勵學術單位與法人研究機構從事相關研究與技術開發,以擴大計畫件數與規模,強化計畫之研究廣度與加深技術之深度,如盤點國內外發展現況,找出我國技術缺口,並徵求研究團隊進行相關技術研發,以期與世界接軌。

(二)鼓勵研發單位朝永續發展方向邁進

近年我國農業政策已逐漸朝經濟、文化、自然並重之方向發展,綜整農業學法科專計畫件數,符合農業資源永續發展目標之計畫僅占全數計畫之12.3%,仍有成長空間,為達永續發展目標,農委會宜鼓勵學校與法人機構於投入農業科技研發時,並配置相應之資源,以期能於促進產業升級之同時,帶領台灣農業進入永續發展之篇章。

(三)強化農民之農業永續經營理念

符合農業資源永續發展目標之技術或商品往往有成本較高、種植或操作流程較複雜、作用速度較緩慢、防治病蟲害目標較單一等缺點,故除了在農業政策上致力於農業資源永續發展外,亦宜從技術或商品使用者著手,對農民宣導農業永續經營之重要性,惟有提高農民之接受度與使用意願,才能真正落實相關政策與技術應用。

過去農業學法科專計畫已投入農業永續發展之相關研究,期許未來能持續不間斷挹注資源,不但帶動我國農業產業與技術升級,更能在經濟活動、環境保護意識、動物權思潮之間取得平衡,引領我國提升農業競爭力及產業產值之同時,亦兼顧農業永續之理念,以創造雙贏之局面。

參考文獻

  1. 行政院,「新農業創新推動方案」,2016年12月26日發布。
  2. 行政院農業委員會,“病害生物防治總說”,生物防治主題館,2020年5月。
  3. 行政院農業委員會農糧署,「友善環境耕作推廣團體審認要點」,2017年5月5日發布。
  4. 行政院農業委員會動物保護諮議小組,動物福利白皮書,行政院農業委員會畜牧處動物保護科主編,行政院農業委員會,頁1,2019年9月。
  5. 農業科技專案計畫服務網(2020)。
  6. United Nations, "Envision2030: 17 goals to transform the world for persons with disabilities", 2015/09.