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主題2:改革開放以來的國家 , 主題3:互聯相依的當代世界 , 單元1.3 , 單元3.4
【明報專訊】人呼吸新鮮空氣會特別神清氣爽,有助強身健體,同樣道理,植物吸收「純淨」二氧化碳,也會快高長大,茁壯成長。由江門雙碳實驗室執行主任、北京師範大學教授徐明率領團隊研發的二氧化碳氣肥種植技術,透過收集廢氣提煉濃度豐富的二氧化碳,再供農作物「呼吸」,既可減排又讓農耕「增產提質」;其試種的江門特產茶枝柑,不單收成期縮短,且產量增加,製出來的陳皮更勝傳統,加上技術適用於不同蔬果,只要推廣普及,既有助國家實現減碳,還可解決糧食危機。
明報記者 陳子凌
提煉火電化工廠廢氣 農棚「施肥」
「我們目的就是要『化廢為寶』。」徐明說。在國家「雙碳(碳達峰與碳中和)目標」之下,其研究方向不單是如何減低碳排放,還要更好利用碳排放,「無論怎樣從減法着手,總需要維持一定程度的碳排放以滿足現代生活需要,既然碳排放不可避免,我們就要想辦法去消化利用」。徐明的研究其實建基於一個小學生都懂的原理:植物吸收空氣中的二氧化碳進行光合作用,因此,該研究就是收集火電廠、化工廠排放的廢氣,提煉出當中的二氧化碳並將之液化,液化的二氧化碳存在儲罐,通過汽化器再變成氣體,然後通過管道系統、滴灌系統供給農業大棚「施肥」。
實時調控氣候 稱火龍果粟米等產量增三成
徐明指出,通過提高大棚中二氧化碳的濃度,可以提高農作物光合速率,進而提高產量,這是氣肥種植的原理,而難點在於如何高效捕集二氧化碳及精準地讓農作物「吸碳」。經過技術攻克,現時團隊利用物聯網、無線通訊、大數據和人工智能技術,結合溫室大棚栽培管理經驗,研發了一套「光、溫、水、肥、氣」一體化的管理系統,可實時監測大棚內的空氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度、葉片葉綠素含量、土壤養分等指標,不僅可以遠程實時數據傳輸,而且能夠根據生長發育需要,實時調控大棚內的氣候環境、施氣肥等。在試驗中更發現,透過系統採用氣肥種植的農作物例如火龍果、粟米、紅薯、番茄、士多啤梨等,不單收成期縮短及產量普遍增加30%左右,而且更香更甜更肥碩。
徐明笑稱,曾以山東當地一個人稱「辣椒大王」的辣椒種植大戶作為試點,選取14個大棚,其中7個採用氣肥種植,另外7個則按原本方式種植,結果發現採用氣肥種出來的尖椒產量,每畝提高2437.5公斤,產值增加6964元(人民幣,下同),「連他(辣椒大王)都說更香更辣」。
放眼新會特產茶枝柑 擬種藥材盼增質與量
現時江門雙碳實驗室這項研究成果已經在山東、陝西和河南多地落地轉化,「增產提質」也使當地農民收成增加。3年前,徐明又將目光放到江門特產新會茶枝柑。「記得有一天下着大雨,回到實驗室,朋友遞來一杯陳皮水」,徐明說當時便聊到由茶枝柑曬製的新會陳皮,產量難滿足市場需求。故此,2022年徐明團隊開始採集樣本,選取茶枝柑做氣肥試種,首批種植的茶枝柑已於去年底首次掛果,和傳統方式相比,其開花結果的時間提前了約一至兩周,柑果產量增加約25%,柑皮產量增加約33%,而且陳皮的有效成分黃酮類化合物不僅沒有減少,反而增加。
事實上,氣肥技術可應用範圍廣泛,「只要是植物便需要二氧化碳,就好像人類呼吸新鮮空氣一樣,吸收『純淨碳氣』的植物不單快高長大,而且抵抗力增加,能減少病蟲害,減少使用農藥,作為食材,口感更佳,也更健康」。接下來,他也打算對人參、三七等中藥材做氣肥種植研究,冀提高珍貴藥材的藥效與產量,造福人群,以及研究以氣肥種植的農作物保鮮情况,「保質期夠長的話,日後在香港都可以吃到更多又甜又新鮮的蔬果」。
二氧化碳料年耗10億噸 行業產值千億計
對於氣肥技術,徐明寄予厚望,據團隊預測,該技術每年可消耗二氧化碳5億至10億噸,帶動二氧化碳捕集行業年產值3500億至7000億元、二氧化碳儲運行業年產值約3000億元,也能大大改善農民收入,可說是既加快實現「雙碳目標」,二來惠農助農,提高產量品質,保障糧食安全,可說是一項技術貢獻兩大國家戰略,真正地「化廢為寶」。
倡補貼農戶添設備 多推廣助普及
但徐明說要普及氣肥種植有兩個問題需要解決,一是成本,他解釋,二氧化碳氣價介乎每噸400至1800元,差距巨大與氣源有關,「化肥廠、化工廠之類排出來的廢氣,二氧化碳濃度較高,提煉成本便低,像火電廠排出的濃度低,採集提煉加上運送會不划算」;此外,對於中小規模的農戶而言,「要他們一口氣掏數十萬元添置設備,他們積極性便有限,而且種植面積不大的話,單獨買一套設備也會浪費」,這就可能需要政府推出補貼或分期等惠農金融政策去支持。第二個問題是推廣,讓更多農貿企業、農戶、消費者了解氣肥種植的好處,使農作物能打入更多消費者市場,「已經有電商正跟我們接洽」。徐明笑說,自己搞科研,對推廣確實一竅不通,「此前有央視的人來拍攝,聽我們強調火龍果比一般種植的大50%,二話不說叫人去地裏採來兩種火龍果,鏡頭下一比較,畫面效果就出來了。我們以為最重要是數字精準,但論到推廣,還是你們專業」。