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專屬於埔里鎮的絕代美人 – 你可能不知道的茭白筍秘密

111/08/30 瀏覽次數 847
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圖一、作者蔡勇斌教授(影像來源:國立暨南國際大學土木系官網)

位在南投縣埔里小鎮過往以甘蔗為主要經濟作物產業,隨著時間的演變,丘陵地區也開始種植百香果,其餘也轉作水稻田。之後「茭白筍」慢慢成為重要的經濟作物,現今的埔里水田區絕大部份都是由茭白筍撐起一片天,儼然已成為臺灣特色農作物之一。

總栽種面積高達 1800 公頃,產量占全臺總產量的 85%。因為埔里水資源豐沛、地下水品質相當好,也造就了茭白筍品質相當穩定,其中埔里最著名的是「敢當種」茭白筍。

茭白筍要好吃,除了技術外,水質和土壤都重要,埔里有來自合歡山的泉水,多雲霧水氣的盆地地形,以及均溫 26 度的氣溫,都是茭白筍最佳的生長環境條件,因此品質優良全臺之冠。
 

輔導農民改善夜間燈光,茭白筍年產量增加

茭白筍的種植原本屬一年期作物,經過農業專業單位的輔導,開創出藉由夜間照光,加速作物生長,進而變成一年可以有至少二期的收成,創造了埔里重要的經濟奇蹟。國立暨南國際大學科技學院(後統一稱暨大科院)在 2017 年開始接觸埔里茭白筍農民,並深入了解茭白筍照光問題,發現筍農使用的照明設施是高壓鈉燈(High-pressure Sodium Lamp),每一盞燈至少 400 瓦以上,引發了一些環境上的問題,包括影響夜間生態、光害、交通危害、高耗能等。

為了改善上述提到的這些問題,暨大科院智慧農業團隊與在地青農及 LED 照明業者合作,嘗試改用低功率 LED 取代傳統高壓鈉燈,並大幅降低照明瓦數(80-120 瓦),以達到節能與降低光害多重效益。經與在地青農彭登業先生合作,提供 1.4 分地做為計畫試驗場域,藉由產學合作開發 LED 燈模組,可調整光照角度,並經過連續四期實際耕作證實,用電可大幅減少 70%,生產的茭白筍不論產量或品質,均較傳統高壓鈉燈光照所得為佳。

根據暨大科院智慧農業團隊研究結果顯示,藍光波長範圍在 450-460nm 搭配紅光波長在 650-660nm 的 LED 燈,可有效提供冬季自然光較不足的茭白筍所需日照量,並降低茭白筍矮化症發生機率。

團隊在 2017 年冬季開始,將 LED 燈具模組引入使用於埔里茭白筍田,與傳統高壓鈉燈架設方式相似,裝設角度 40~80 度(以現場評估為主),農閒時刻可將燈具調降高度,以避免颱風來吹垮燈架。在裝設完成之後,暨大團隊也定期與農民討論後續光照及茭白筍生長狀況,透過調整 LED 燈具角度及實際測量光照度,可避免暗區產生影響茭白筍生長品質。經過多年的努力,並藉由地方與政府的協力,目前已經在埔里完成 10 公頃 LED 燈照示範區。

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圖二、110 年南投縣建立農業茭白筍節電示範專區(影像來源:蔡勇斌特聘教授兼任科技院院長)

永續水資源,保障茭白筍產量更穩定

茭白筍田為水田,傳統灌溉水源多為水圳水,然因埔里具有豐沛的地下水資源,加上地下水水質良好且常年水溫低,比水圳水更適合用於澆灌茭白筍作物。因此埔里地區在茭白筍進入結筍期時,都會抽取大量地下水,用以降低田中水溫,減少高溫引起的水質變化問題,以提高茭白筍生長品質。

埔里地區使用地下水量中,農業用水佔 36.8%,其中茭白筍就佔農業用水的 96%,顯見地下水對於茭白筍生長的重要。由於埔里大量使用地下水,加上近年極端氣候影響,使得地下水回補的速度遠低於抽取的速度,造成地下水位逐年下降,長期下來,埔里的地下水終有枯竭的一日,埔里茭白筍產業終將面臨無法永續發展的窘境。

為解決茭白筍產業用水問題,暨大科院智慧農業團隊在前述合作的試驗場域設置監測設備,針對茭白筍田監測水溫、酸鹼值、溶氧值、導電度值及氧化還原電位,並根據田野數據與實驗室數據,找出茭白筍最適合生長溫度範圍。

並實際到各筍田調查用水模式與用水量,也發現農民用水完全憑經驗,沒有一個規則,當換算成一分地用水量時,最大與最小的用水量差異竟可達 50 倍,顯然合理用水量的推動,已是當務之急。暨大科院智慧農業團隊特為此找尋合作場域,同步架設智慧抽水系統,利用田區水溫變化,配合茭白筍最適生長溫度,自動控制地下水抽水量,建立合理用水量模式,以達到茭白筍穩定生長及節省水資源的目的。

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圖三、應用智慧監控與資源循環技術優化茭白筍生產環境計畫監測儀器(影像來源:蔡勇斌特聘教授兼任科技院院長)

善用農業廢棄物,達成環境永續目標

茭白筍清甜美味,是餐桌上常見到的佳餚,但當我們在品嚐茭白筍時,剝除的茭白筍殼與採收時割下的茭白筍葉就成為了「農業廢棄物」,更貼切地說,應該稱為「農業剩餘資材」,因為只要還有再利用價值者,都不應該被稱為廢棄物,端視我們有沒有好好善加利用。

過去不論是茭白筍葉或是茭白筍殼,農民常直接露天焚燒,引發嚴重的空氣污染問題,因此暨大科院智慧農業團隊經過研發,進一步將茭白筍殼萃取豆甾醇、產製生質酒精等高經濟附加價值產物,除可達回收減量,降低二次公害,更可創造再利用的價值。

茭白筍殼經萃取後,可進一步加入黑糖與水,透過適當比例做成堆肥液,產製有機肥料以取代一般常用的化學肥料,讓我們吃的茭白筍美味、健康、無負擔。此外茭白筍殼可經高溫燒製技術得到生物炭材,此生物炭材屬鹼性,可用於田內現地淨化水質,吸附剩餘的肥料(氮、磷、鉀),再將炭材返送回茭白筍田中,可增加田內基肥濃度且可改善土壤酸化問題,淨化後的水經過降溫後,可以回收再利用取代部分地下水的使用,進而達到水資源永續的精神。

茭白筍殼農業剩餘資材,只要利用科學技術及在地精神,就可以淋漓盡致地利用,達到全回收零廢棄,更重要的是可以創造多元價值,更能實現「取之於田、還之於田」及「資源永續不浪費」的思想。茭白筍是埔里地區最重要的產業之一,唯有永續循環,才能永續經營。

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圖四、茭白筍使用循環圖(影像來源:蔡勇斌特聘教授兼任科技院院長)

團隊成員:土木系特聘教授兼任系主任陳谷汎、應光系教授兼任計算機中心主任蕭桂森、應化系特聘教授郭明裕、電機系教授郭耀文、科院學士班助理教授楊智其、邱國源博士、徐顥博士、呂孟珊博士、陳仲沂博士、 鄭登允博士候選人

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