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農業的兩大極端―植物工廠與有機農業

 

中興大學生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

在二十一世紀的台灣,農業發展竟成為兩種極端。一端是植物工廠及機器人等,另一端是有機農業。

植物工廠是日本工業界自行炒作,目的只是用來賺取國家補助款。植物工廠依其環境調節能力宛如一座大型生長箱,在恆溫、恆濕、恆光與一致成份之肥料濃度下,栽培短期葉菜。近年來,日本又將植物工廠推向另一極致。採用物流之機械手臂,用以進行播種、採收與包裝作業。

農用機器人則是另一種宣傳,要製作一種能夠噴藥、澆水等作業之自走式機器人。

有機農業則是另一種極端,強調天然、自然。因此機械不能進入農田。其理由有兩項:機器會壓實泥土與機器會耗能,製造二氧化碳。因此極端的有機稻作是使人力播種,人力除草,人力收割,再以人力脫穀。

在此兩種極端劇本之外,看看成功的農業經營。一種是糧食作物,另一種是園藝作物。

糧食作物以水稻、玉米、大豆、小麥等為例,這些作物特點是整齊。要求時間與空間的一致性。因此育種與選種性十分重要。時間的整齊性是生長,結穗與成熟等時間相同。空間之整齊性代表高度、體積與結穗位置一致。由於此整齊性與一致性,因此適合機械化作業。

園藝作物包括蔬菜、果樹與花卉。愈整齊之作物愈適合機械化,因此可以看到毛豆收穫機的成功作業。但是需要進行判斷之動作,例如玫瑰花採收就無法使用機械。對於動作需要臨場判斷,決定用力之位置與輕重,例如組織培養苗之切割,那就更是無法以機械手臂進行。

有關環境調節的另一個重點是其調節環境。對於植物工廠或是動物養殖場,其環控作業並不能違反大自然之定律。植物與動物生存大自然已超過數十萬年,已經再韻律環境下進行其生命活動。給予恆定的溫度,相對濕度,光量等,則是確定違及了其生存條件,影響了產量與品質。

因此農業科技的中庸之道是什麼,是在極端機械化,自動化與極端拋棄機器,完全人力作業之兩端求其中道。以最高度機械化之水稻生產為例,雖然已經有完備的水稻機具,但是給水給肥的時間,斷水給予應力之時間,是否需要施用化學藥劑之次數或濃度,這些決擇仍需要智力。因此水稻生產之重點不是使用大量體力或是完全無人化,而是經營者每日巡視水田,以智力判別各種管理作業。

因此現代農業需要機械化與自動化,但是不是無人化。機械化用以取代體力,自動化用以取代經常性的判斷作業。而經營者個人的智力用以研究更高度及更新之管理技術。

在台灣,以農業科技研究成員之出身科系可以看到可笑又可悲之現象。高喊植物工廠與機器人之領域都是工程界,對於生物或是農業則是一知半解。從事有機栽培,反對使用機械者都是傳統農業等科系,無工程背景。因此造成台灣此兩大極端現象。

在農業與工程之間,歐美之傳統學術界本來都有一個科系用以結合農業與工程。以前為農業工程系。近年來,以生產為主則改名為生物系統工程。以保育為主則改名為生物資源工程。不幸地,台灣原先兩個科系:農業機械工程與農業水利工程,在改名後失去了原來之任務。因此在台灣工程界不懂農業,傳統農業無工程基本知識,造成農業工程學術界的兩頭皆空。而在現實面,則是形成兩個極端現象。

三年之疾需要七年之艾。台灣農業需要培養兼顧工程與生物兩領域之人才。只是如果有此人才能夠結合工程與生物,又有產業經營之理念。此種人將至醫學領域發展,那還有何種人願意留在農業?