利用農林廢棄資材開發「生物炭」應用 - 農業知識入口網

臺灣目前每年產生約50萬公噸的林業剩餘資材，其中超過六成是以直接燃燒、堆肥或就地掩埋等低價值方式處理。當這些資源燃燒或分解時，不但可能影響空氣、土壤及水源等環境，更可能產生汙染。行政院農業委員會林業試驗所利用農林廢棄資材開發「生物炭」應用，可以有效循環使用資源，也能減少廢棄材料所衍生的環境問題。

林試所表示，國內農林剩餘資材的來源包括：稻草稻殼、雜糧作物剩餘資材、果樹剪定枝、林木剩餘資材、竹林剩餘資材與漂流木等，其中無論是加工後的木竹廢棄材，或是天災產生的木竹殘材，均是可以再利用的天然資源。而近年來在國外研究開發的生物炭(biochar)，是一種通氣性和透水性極佳的多孔性材料，它是將生物材料在高溫減氧或缺氧的環境下，進行熱裂解反應所產生的物質，其生產過程經常伴隨可燃氣及醋液的產出。生物炭的原料範圍相當廣泛，包括木材碎屑、椰子殼、稻殼等，但大多利用農林業剩餘資材及廢棄物作為原料以降低成本。

林試所說明，由於生物炭具有高比表面積、高表面電荷密度等特性，將其添加於土壤中可以改變土壤的孔隙、粒徑大小與分布密度，對於土壤之保水、保肥以及調節土壤酸鹼值和水、肥、氣、熱等土壤微環境相當有效。生物炭亦可以改善微生物的生存環境，為其生長和繁殖提供有利條件；而微生物代謝不但能提供作物生長所需的氮肥，也能提高作物附近的二氧化碳濃度，從而達到作物增產的效果。此外，生物炭因為不容易被生物分解，其存於土壤中可以降低碳排量，發揮長期碳匯的作用。有鑒於此，國際間早已將生物炭應用於改良土壤酸鹼質、有機碳含量、鹽飽和度等方面，以促進植物生長；然而國內生物炭產業發展卻尚在起步階段。

林試所張彬所長指出，為帶動國內循環農業產業加值與創新產業能量，減少農林業廢棄物並提升營林收益與環境保護等多元目標，該所已積極投入生物炭的相關研究。其中在「生物炭育苗生長介質之研究」方面，由於林業苗圃之育苗土壤多為高度風化的山土，包含極育土(Ultisols)或氧化物土(Oxisols)，其經長時間風化後，肥力較低，土壤質地較黏，不利於苗木根系生長，經常發生爛根或病菌感染問題。因生物炭具有輕質、穩定且通氣飽水的特性，是良好的栽培介質，經該所試驗顯示，添加生物炭的育苗介質在含水率與酸鹼值上，都有顯著增加。至於在「都市林竹炭土壤舖面應用研究」方面，針對樟樹、櫻花、臺灣欒樹之苗木進行土壤生物炭(闊葉樹、農業廢棄物、竹炭混和)添加試驗，發現添加者之生長性狀比未添加者為佳。林試所研究團隊並以臺南市3所校園的樹木為對象，施用刺竹炭進行土壤改良，期能為國內生物炭應用於都市林培育奠定良好基礎。

張彬強調，林業本身是一個可再生循環利用的產業，幾乎所有的林業資材都可以回收利用，不該有廢置情形發生。為減緩臺灣低木材自給率及國際林業資源日益競爭的壓力，國內森林經營者與利用者應在追求「新林產」與「循環經濟」的同時發揮森林資源的最大效益，而「生物炭」加值應用無疑是「取之於林，用之於林」極佳範例，既能為土壤性質改良、促進林木生長、減緩溫室效應做出貢獻，又能帶來營林收益、降低環境污染等正面綜效，值得各界重視。

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