每年,臺灣農田產生數以噸計的稻殼與稻稈,這些被視為廢棄物的副產物,過往焚燒或掩埋,不僅分解緩慢,更悄悄成為溫室氣體排放的幫兇。然而,嘉義大學與日本東京大學的跨國研究,正顛覆我們對這些「廢棄物」的想像,揭示其潛藏的巨大價值:一種能有效抑制惡性雜草的天然生物除草劑,為永續循環農業開闢嶄新道路。
表象:廢棄物的困境與農田的挑戰
當我們談及稻米生產,往往只聚焦於豐收的米粒,卻忽略了背後龐大的農業廢棄物處理問題。稻殼、稻稈等副產物,長久以來被視為難以利用的包袱,傳統的掩埋方式分解效率不彰,而焚燒又會加劇空氣污染與溫室氣體排放。更棘手的是,臺灣農田普遍面臨惡性雜草「大花咸豐草」的肆虐,農民高度依賴化學除草劑,不僅增加生產成本,也對土壤生態與環境健康構成潛在威脅。這兩大看似獨立的困境,其實正等待一個創新的整合性解決方案。
嘉義大學農藝學系助理教授林孟淳指出:「研究著眼於解決稻米生產過程中所產生的稻殼、稻稈等大量農業廢棄物,這些副產物若僅以傳統方式掩埋或焚燒,不僅分解效率較為緩慢,更成為溫室氣體的重要潛在來源。」
真相:稻殼蘊藏的「化感作用」奧秘
這項突破性的研究,由嘉義大學農藝學系助理教授林孟淳研究團隊與日本東京大學生物技術研究中心(AgTECH)劉又銘博士及岡田憲典教授共同合作。他們將目光投向了被忽視的稻殼與稻稈,深入探究其「化感作用」(Allelopathy)的潛力。所謂化感作用,是指植物透過釋放特定化學物質,影響周圍其他植物生長與發育的現象。研究團隊在實驗室中,成功從稻殼中萃取出活性成分,並利用LC-MS系統進行精確分析。
經東京大學實驗室的植物化感作用測試,團隊驚人地發現,稻殼中的粗萃取物對於臺灣農田常見的惡性雜草「大花咸豐草」(Bidens pilosa)具有顯著的生長抑制效果。這意味著,這些原本被視為無用的農業副產物,竟是天然的「生物除草劑」原料。隨後,嘉大農藝系老師柯金存也加入合作,將這項發現帶入實際農田進行雜草測試,進一步證實了其在田間應用的潛力。
各方角力:跨國學術的匯聚與成果發表
這項具前瞻性的研究成果,已於本月中旬在日本東京舉行的日本植物學會(JSPP)「2026日本植物學年會」及「日台植物聯合研討會」(JTPB)上公開發表,立即吸引了學術界的廣泛關注。這次成功的發表,不僅是研究團隊辛勤付出的結晶,更是臺日兩地頂尖學術機構跨國合作的典範。嘉義大學農藝學系林孟淳助理教授帶領蘇芬吟、蘇玉婷、洪逸蓁、王彥彰等多位學生,與東京大學的劉又銘博士及岡田憲典教授緊密合作,共同克服了研究過程中的諸多挑戰,展現了國際合作在科學探索中的巨大能量。
深層影響:邁向永續與零廢棄的農業願景
這項研究的意義遠不止於找出一個新的除草方法。它為發展「生物除草劑」提供了強而有力的科學支撐,預期能大幅降低化學除草劑的使用量,從而減少對環境的衝擊,並提升農產品的安全性。更重要的是,它賦予了農業廢棄物全新的附加價值,將過去的「負擔」轉化為「資源」,為循環農業的推動注入了關鍵動能。
林孟淳助理教授強調:「證實這項發現為發展『生物除草劑』提供強而有力的科學支撐,除可降低化學除草劑的使用量,並增加農業廢棄物處理的附加價值。」
透過將稻作生產過程中的剩餘生物質,轉化為有用的抗雜草物質,這項研究正逐步勾勒出一個「全株利用、零廢棄」的農業生產模式。這不僅有助於減緩氣候變遷,更能提升農業生產的韌性與永續性,為臺灣乃至全球的農業發展樹立一個嶄新的里程碑。
林孟淳助理教授表示:「除了找出這些生物活性物質的抗雜草機制外,更希望能建構一個完整的循環農業系統,使稻作生產的剩餘生物質,可以進一步轉化為有用物質,逐步達到全株利用、零廢棄的目標。」
未解之問:從實驗室到廣袤農田的挑戰
儘管初步成果令人振奮,但這項創新技術從實驗室走向廣袤農田,仍有諸多挑戰待解。如何規模化生產稻殼萃取物?如何確保其在不同土壤、氣候條件下的穩定效用?以及如何將其整合進現有的農業耕作體系,讓農民樂於採納?這些都是未來研究團隊與政策制定者需要共同面對的課題。嘉大與東大的這項跨國合作,無疑為永續循環農業點亮了一盞明燈,但這條通往「零廢棄」的道路,仍需持續的投入與探索。