百年糖業：先苦後甘的蔗作
95/01/05
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李松伍｜
臺灣糖業公司研究所
臺灣常見的甘蔗可粗分為兩種，即製糖用的原料甘蔗及食用的紅甘蔗。兩者都屬禾本科，與主要糧食作物米、麥、玉米同科。禾本科植物會把太陽的光能轉變成碳水化合物的化學能，提供人類食物中主要的熱量來源，而甘蔗的光合作用，也是高效率的能量轉化。若能大量栽培以轉化二氧化碳，將可減緩溫室效應，而契合「京都議定書」的精神。
甘蔗生長習性
甘蔗屬於熱、亞熱帶作物，生長時喜高溫多雨多日照，但不宜浸水，且必須在低溫時才能成熟，而累積各種碳水化合物所轉換成的蔗糖。氮元素供應充裕時，則生長旺盛，葉色濃綠，延緩成熟，缺水時則節間變短。因此欲得高糖量的甘蔗，應先促進其營養生長，而後再使它成熟變甜。
甘蔗開花與日照關係密切，受粉方式則依賴風媒，開花後營養生長就逐漸減緩。臺灣5～10月正是高溫多雨季節，冬天則氣溫恆低於攝氏20度，因此有利甘蔗生長及成熟。尤其是中南部，冬天雨少，有利採收作業，應屬甘蔗優良產區。但因有颱風及雨量分布的不確定性，使產糖的利基大打折扣。最近更因工資上漲，產業結構改變，雖有一流的蔗作知識與技術，仍使臺灣的砂糖生產逐漸變為明日黃花，甚為可惜。
甘蔗是多年生草本，雖會開花進行有性生殖，但多以無性芽苗繁殖栽種。種植期可分秋植、春植及宿根3種。顧名思義，秋植約在7～9月間種植，生長期約18個月。春植約在1～3月種植，生長期約12個月。宿根是在採收後，續留蔗頭發芽，生長期也約12個月。採收期都在11月至翌年4月。春植、秋植都須重新整地、作畦、種蔗，因此栽培成本較高。宿根雖然種植成本較低，但因蔗頭老化及採收後土壤壓實等問題，常使單位「月產蔗量」較低。
栽培作業
整地 土壤是作物生長的重要介質。甘蔗可算是一種深根作物，根的深度可達80公分以上。雖然大部分的根系分布在上面30公分的表土層，但因機械採收及重卡車運輸，造成土壤壓實嚴重，土壤通氣性、透水性大受影響，因此在耕作若干年後就應進行深耕，尤其是黏重土壤深耕作業更形重要。深耕尚可防止土壤因鹽分的上升而為害作物。
甘蔗和其他作物一樣，在每次種植前，要進行犁地、碎土、耙平等作業。但在臺灣地區，因為氣象環境較為特殊，有颱風及豪大雨，易造成甘蔗倒伏及積水，所以必須作畦（壟），以做為田間排水及將來培土之用。我們看到的成蔗，都長在畦頂，其實新蔗苗是插種在畦底，幼蔗經過3～5個月需再行培土，使「畦頂」和「畦底」互換。
種植 甘蔗分有性及無性兩種繁殖方式，有性繁殖只在育種上作新品種的選育，栽培上種植都以無性芽苗進行。取甘蔗節芽種於畦底，過去多採用雙芽苗，以人工插苗，現在為節省人力改為全莖苗。最近更傾向於採用機採苗，進行機種方式，以期更省人力。機種方式有放苗不均之虞，發芽後容易缺株，補植甚為耗工，因此常以增加苗量彌補其弊。
施肥 植物體有15種必要元素，依其需要量可粗分為巨量要素（C、 H、O、N、P、K、Ca、Mg、S）及微量要素（Fe、Cu、Mn、Zn、B、 Mo）。除了由葉片行光合作用獲取碳、氧之外，其他要素都由根自土壤吸收，包括水分中所含的氫。土壤是植物營養要素的貯存庫，當養分不足時必須補充，也就是「施肥」。要素中最常缺的是氮、磷、鉀，稱為肥料3要素，在實用上通常都以其化學成分N、P2O5、K2O作為計算基礎。
作物因為土壤肥力、作物種類、作物生長狀況、及天候條件（影響肥分的保留）等因素的不同，施肥量各有差異。一般而言，臺灣甘蔗施肥量每公頃公斤數約在N：P2O5：K2O = 200：50：100左右。 3種N、P、K要素在土壤中的變化都不相同，氮肥在土壤中有多種形態，包括有機態及礦化態，而且因受土壤微生物的利用，產生許多化學變化，可能因流失、揮發、及生物固定作用而降低肥效。磷肥在土壤中幾乎都是不易溶解的磷酸鹽，變化最少。鉀肥也有流失及土壤固定之虞，施用上都有特殊的考量。
就施肥時期而言，種植初期先施基肥，通常都施以複合肥料，三要素一起施用。爾後當甘蔗成長至相當程度，因氮的需要量大增，再施用單質氮肥做為追肥，常用的追肥有硫酸銨及尿素等。目前大面積施用，都以機器代替人力。
根據研究顯示，土壤中約有95％的氮以有機氮形態存在。作物可經由微生物進行礦化作用，把有機態氮變成無機態氮，再行吸收。雖然空氣中有78％的氮氣，但只有豆科等可與固氮菌共生的植物才能把N2變成NH3，再轉化成有機態氮肥。因此可利用這種作物做為有機肥料的來源，以這種作物做為肥料，稱為「綠肥（green manure）」。常見的綠肥有太陽麻、田菁、虎爪豆等，也可以黃豆或綠豆一邊間作，一邊做為綠肥。這方法尚可解決「連作低產」的問題。
因為種蔗的最終標的產物是「蔗糖」，而氮肥的施用會促進營養生長，延緩成熟，因此有「止肥期」的考量。一般而言，在採收前6個月，就不再施用氮肥，以免降低甘蔗甜度。
蔗田灌溉及排水 甘蔗栽培的用水量雖不及水稻多，但土壤水分條件仍大大影響產量。臺灣平均年雨量約在1,700毫米左右，但雨水的足與不足，除視雨量多寡外，尚須視雨水分布的均勻與否，久旱不雨或一雨成災，都不是農民所愛。俗話云：「風調雨順」，實一語中的。只有進行灌溉與排水，才能解決旱澇問題。臺灣山高平地少，土壤保留雨水能力低，前述「作畦」也就是為了灌溉與排水的方便。
抽取地面水（湖、河水）灌溉，固然較經濟，但有條件限制。利用地下水（深井）是不得已的措施，但也應考慮各水層含鹽量，更不可超抽地下水，導致地層下陷等環保問題。灌溉的方式可粗分為溝灌、噴灌、滴灌及地下管路溝灌等方式。惟後兩者需要有前置設施的投資，如埋管、加壓等，較少使用，但可配合灌溉兼施肥的特殊考量。砂地及石礫地的保水性差，灌溉期距便要縮短。採收前過量的灌溉會導致甘蔗多汁而不甜，徒增搬運及製糖的負擔，因此有「止灌期」的管制。一般而言，採收前1個月不宜再行灌溉。
草蟲病鼠害防治
除草治蟲是栽培要務，自古皆然。過去人工充裕時，蔗田有所謂「中耕除草」作業，但已少用。現在大部分都以除草劑及殺蟲劑進行防治。
除草劑的選用，因草相及藥劑的不同可粗分為萌前及萌後。殺蟲劑則粗分為地下蟲害及莖葉蟲害的防治，不一而足。其中，對甘蔗螟害（危害甘蔗莖節）的防治，臺灣已普遍使用赤眼卵寄生蜂，這種「生物防治」是非農藥防蟲的重要成就。最近雖有提倡有機農業者，宣稱不用化肥及農藥。但在砂糖生產上，其意義似乎尚未被確認。因為病害防治全世界都從抗病育種著手，尚鮮有以藥物防治者。
甘蔗多汁味甜，鼠害嚴重，目前都以毒餌誘殺。臺灣是個高度集約農業的國家，農藥的使用有浮濫的趨勢，有待大家的關切與改進。
特殊農地的蔗作
山坡地 坡地都以等高線作畦，但不容易進行農機作業（包括種植、施肥、用藥及採收），灌溉也不易進行，成本較高。若是小丘陵地，常把農地剷平，雖然花費不貲，但可避免爾後栽培的高成本。
砂礫地 砂（石）礫地的甘蔗栽培，灌溉可以利用溝灌或噴灌的方式進行，但要縮短灌溉期距，以彌補不良的土壤保水力。施肥方式常用緩效性的棒狀或粒狀肥料，採收時更應注意甘蔗夾雜石塊進廠，以免造成壓榨機械的損壞。
鹽分地 鹽分地的甘蔗栽培，首重土壤洗鹽。土壤鹽分會向上或向左右移動，洗鹽可用水把鹽分淋洗向下，再把地下水匯集後抽取排除。實施時多用瓦片暗管排水的方法進行，淋洗出的鹽水必須排掉，否則鹽分會再上升。這種方式若管理得當，也可得高產量，尤其一般鹽分地常含高量的鉀素。
採收搬運
50年前臺灣採收作業仍使用人工掘蔗，去頭尾，去泥土，去枯葉等，田間搬運則用牛車，田廠間轉運才用火車或牛車，夾雜物含量在2％以下。但目前勞工缺乏，工資上漲，因此改採機械採收，並以卡車轉運。機械採收時因環保限制，已嚴禁採前焚燒蔗葉，機採後的夾雜物含量都超過10％。夾雜物不僅增加運送成本，而且在製糖時帶走蔗汁中的糖，更造成大量的工廠廢棄物，產生許多困擾，產糖率因此由12～13％降為10％以下，造成製糖成本的上升，使砂糖生產企業逐漸移至低度開發國家。
甘蔗與甜菜是糖的主要原料，分別在熱、亞熱帶及寒帶生產。臺灣也曾進行過甜菜的試種，但因為氣候不宜而未能成功。甘蔗曾經是臺灣僅次於水稻的大面積作物，砂糖也曾是外匯的主要來源，但時過境遷，再過兩、三年可能再也看不到整齊劃一、綠油油的蔗園了。臺糖公司也將由砂糖生產者，改為砂糖供應者。種蔗甘苦，談來不勝唏噓！
