兼顧水稻節水增產與減少環境污染的智慧農業管理策略

文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2026-06-02
水稻生產面臨的資源與環境挑戰
全球稻米種植業正面臨提高產量與環境保護的平衡困境。長期以來,為確保糧食安全,農民高度仰賴長期湛水及大量氮肥以維持高產量。然而,這種傳統耕作模式不僅造成大量水資源耗損,更容易導致過度的氨排放損害空氣品質及生態系統。因此中國瀋陽農業大學研究團隊尋找務實的解決方案,可在降低農業生產資源投入與環境危害的同時依舊能提高作物產量。
乾濕交替節水灌溉方法應用
研究團隊在為期兩年的田間實驗中,將水資源與養分管理系統性整合。測試了一種綜合應用方法,結合讓土壤乾溼週期循環的「乾濕交替節水灌溉方法(alternate wetting and drying irrigation, AWD)」,及具備養分儲存與緩慢釋放的「含氮生物炭」,評估此整合策略對水稻產量、用水量及氨排放量的影響。
AWD如何降低氨排放
實驗結果顯示,相較於傳統湛水法,單純使用AWD便能節水14%至16%並略微提高水稻產量。同時加入富含氮的生物炭,產量最高可增加12.5%,並額外省下12%的用水量。與此同時,在傳統淹灌條件下,單獨使用生物炭可能增加氨排放,但採用 AWD 方法顯著減輕了這種影響。與傳統耕作方式相比,氨的流失量減少60%以上。這種綜合方法有助於解決氮肥常釋放氨氣,進而導致空氣污染並對氣候造成影響的環境問題。AWD改善了土壤通氣性與微生物活性,協助植物更有效地利用氮素,而生物炭可以儲存氮素並配合作物需求供肥。這種配合不僅提升養分吸收效率、減少浪費,也讓植物生長更為強健。
智慧農業管理策略的永續發展潛力
這篇發表於國際期刊Biochar的研究指出,隨著對稻米的需求持續上升,採取更智慧的管理方式或許才是保護地球並保障未來糧食供應的關鍵。透過AWD與生物炭相輔相成的綜合策略,不僅能強化養份利用效率以減少氮肥流失,保護空氣品質與生態系統,長期來看更有望降低生產成本,並協助農民適應氣候變遷下的缺水壓力。這條更具永續性與發展性的途徑,可為全球實現糧食安全、潔淨水源及氣候行動目標提供實質支撐,並有望在改變主糧作物生產方式方面發揮關鍵作用。





