【農業觀測站】屋頂菜園可靠嗎?要多大的空間才能自給自足?

【農業觀測站】屋頂菜園可靠嗎?要多大的空間才能自給自足?


都市地區地狹人稠,缺乏可以使用的耕地空間,屋頂菜園的建造近幾年方興未艾,但這方面的討論一直缺乏量化數據。將屋頂開闢為菜園,有機會成為蔬菜水果的理想來源嗎?屋頂菜園究竟是否有機會成為食物自給自足的一部分?


巴塞隆納自治大學於 2019 年發表的一篇研究,追蹤了一個位於巴塞隆納城市中的屋頂菜園,記錄其 2015 到 2017 三年間的種植與收成記錄,並進行生命週期評估 (Life Cycle Assessment),一併探討其環境影響,或許能作為未來相關討論的參考。


無土栽培的產量如何?


巴塞隆納為西班牙加泰隆尼亞首府,屬於地中海氣候,氣候溫和變化不大,相當適合一般的農業種植。該屋頂菜園使用無土栽培技術,植物被種在惰性介質珍珠石 (perlite) 中,再於灌溉水中提供養分。總種植面積為 18 每平方公尺(即 5.4 坪,每平方公尺約等於 0.3025 坪),植物種植的密度在研究其間維持一致,為每平方公尺 4 顆。共種植過 22 種農作物,進行生長表現的評估,總生產量平均為 10.6 (kg/m2/year)。


這裡種植作物的選擇標準,除了基於該種作物是否適合在無土系統且露天條件下種植,也考慮其於地中海飲食中的代表性,以及經營者本身的偏好。所種植的植物大抵可分為蔬果類 (fruit vebetable) 與葉菜類 (leafy vegetable),差別在於葉菜類採收會收成整顆植物,而水果類則會分散在較長時間內漸次採收。除此之外,葉菜類的生活史較短,可在一年內多次收成,而蔬果類則一年僅能種植 1-2 次。


產量最高的五種作物為番茄、生菜、牛皮菜(chard,亦翻作甜菜)、青椒和茄子,占了總產量的 85.5%。番茄夏季與冬季的產量分別為5.8 和 3.6 (kg/m2),低於過去研究的數字,而青椒的產量為則為 12.6/10.9 (kg/m2),超過了平均產量;茄子為 22.8 (kg/m2),也超過西班牙的年產量。


除了少數櫛瓜、豆類、黃瓜的生產量略有不足,所有的蔬果生產量幾乎可完全支應該處兩位居民所需的蔬菜量,且葉菜部分的產量已經大大超出所需,應可針對所需的作物種類再作調整。考慮到難以在此處種植的種類,參考加泰隆尼亞的統計數字,需要約 8.2平方公尺(約 2.5坪),就能滿足一個人蔬果需求的 62%。


屋頂菜園對環境有哪些影響?


關於環境影響的部分,此屋頂菜園平均每天每平方公尺需要 3.7 公升的水,每年每平方公尺產生 3.3 公斤的廢棄物。


生命週期評估包括六個面相:氣候變遷 (climate change, CC)、生態毒性 (ecotoxicity, ET)、陸地酸化 (terrestrial acidification, TA),淡水優養化 (freshwater eutrophication, FE)、海洋優養化 (marine eutrophication, ME)以及化石燃料消耗 (fossil fuel depletion, FDP)。分析結果顯示,多數的環境影響都是在菜園操作階段發生的,包括用水、介質、生物廢棄物以及肥料,在不同的子系統中各有差異,所佔比例最低為 68%,最高可達98.5%。肥料以及相關的滲透液體對於環境的影響最大。總體而言,每生產1公斤的蔬菜,會產生約 0.6 公斤的碳排放。


與溫室或常規農業生產的技術相比,屋頂菜園成本較高,但仍有機會獲得相近甚至更高的生產力。一方面,由於常規的農業生產必須受限於一致性,所以難以如小型農業根據現場的狀況與環境條件調整採收種植時間。另一方面,位於都市區的屋頂菜園可能會受熱島效應影響,溫度較田地環境來的高,因而成為某些作物更理想的生長環境。


以本次的案例來說,團隊即指出,此處屋頂菜園的茄子產量較西班牙的平均值都來得高,就是因為在天氣條件持續高溫之下,持續採收的結果。而有些作物如番茄、茄子、青椒在冬季地中海氣候帶不適合生長的情況下,若能利用都市環境持續生產,以減少引入外地蔬果,對環境有一定的益處。


此研究中亦強調,菜園管理以及經營者對於生產力影響很大。此外,在無土栽培系統中,如能針對用水效率做出進一步的調整設計,將可望能進一步減少整個系統對環境的影響。


參考資料



【農業觀測站】作物生產整合管理(IPM)的「工具箱」:未來研究展望