全年休耕,造成嘉南平原農田雜草叢生。廖瑞祥攝
極端氣候威脅,「靠天吃飯」的農業首當其衝,在歷經2020–2021年百年大旱後,農委會(現為農業部)提出多項調適策略,但是從今年(2023)嘉南平原破天荒首次全年稻田停灌休耕來看,大區輪作制度、精進灌溉計畫到底有什麼問題導致成效有限?改善農業用水問題該努力的方向是什麼?
氣候異常頻仍,一期稻作時常面臨供水不穩定風險,農委會在2021年提出2022至2025年的大區輪作制度,針對水資源競用區包括石門、寶山、明德、鯉魚潭、德基及曾文–烏山頭水庫等6個水庫灌區地區,以二年一輪方式,在第 1期由輪到的灌區農民「自行」選擇辦理旱作或休耕,並給予每公頃5.5至10萬元的獎勵金。
「政府告訴我們,大區輪作可以節省水源,但是2022年試辦大區輪作,台南市至少有6成農田配合政策停灌,是否該省下6成的用水量?為什麼攤開數據來看,實際卻省不到2成的水?」
第一屆百大青農胡育旗點出大區輪作沒有達到預期省水目標的問題,關鍵在於大區輪作是由農民「自行」決定,因此他在公共政策網路參與平台提案「廢除水資源競用區大區輪作」,強調當水資源不足時,水庫灌溉區用水應該是「強制」分區停灌,才能節省水資源。
大區輪作實施範圍
農民自由選擇 大區輪作只是減稻而非節水「渠道灌溉並非如同自來水管為加壓式,而是依賴重力,要把水送到最末端的農田,必須提供足量的水才能達到,節水效益相對較低。」台南市官田區青農聯誼會會長陳鴻偉點出讓農民自由選擇要不要大區輪作,無法節水的原因。例如100區田戶,前面50戶是選擇節水,後面50戶是不願意,在必須仰賴高低差水壓的重力,把水送到最後,出水量一定要夠大才能往前推,水當然還是會往前面50戶的田區流竄。
另一種情況是配合大區輪作改為旱作,卻因為這項制度實際操作的問題引發爭議。陳鴻偉說,若以同一區域的5塊田區,1、3、5不節水,2、4配合改為旱作,但是灌溉渠道同時放水,2、4的田埂不可能完全是乾的,反而影響旱作,種子沒有發芽,補償就會有問題。
今年8月嘉南大圳的水資源非常豐富。廖瑞祥攝
胡育旗說,讓人民自由選擇,當有1戶要水還是得放水,結果還是浪費掉,實際上政府推行大區輪作的目的,只是為縮減水稻面積,2021年至2023年強制實施數次農田灌溉區強制停灌,卻造成水稻整體產業鏈崩盤,犧牲水稻產業鏈上中下游夥伴,並衍生地主與實際耕作者因政府補助金費分配爭議而造成對立。
陳鴻偉與胡育旗都認為,真的要達到節水目的,應該是實施強制分區停灌,受到影響者則全面予以補助,當水是整個區域全線都停,把水資源留給其他地區,並且輪流全面停灌,才能夠真正達到節省水資源。
《太報》記者8月23日、24日6度打電話給農田水利署副署長兼發言人陳衍源,但是陳衍源都未接聽也未回電,發手機簡訊詢問其對於大區輪作的效益評估,及農民發動連署希望改變制度等問題,但是在截稿前都未獲得其回應。
護國神山無償提供技術 精準用水推廣範圍仍佔小數科技節水是政府要有效利用農業灌溉的另一項重要工作方向,農委會、經濟部與科技部(前為國科會)幾年前共同成立「水資源戰情室」,推動精進灌溉計畫,嘉南地區為優先推動地區,其中,推動的智慧水閘門更是由「護國神山」台積電研發,無償提供專利使用,可以即時且精準的調整水閘門,減少水資源流失。
水利署水利規劃試驗所所長張廣智表示,廣義的農業用水佔比是70%,水稻的用水量又是佔比最大,依照「大樹法則」希望透過智慧管理,把灌溉效率提升,因此先從嘉南平原試辦。
台積電提供專利技術,讓智慧水閘門建置成本降低,效益提升。廖瑞祥攝
農業灌溉系統是經由幹線、支線、分線,再透過分線的分水箱到每個田塊的水路灌溉使用,除了支線有個閘門,分水箱也有個小閘門,精準灌溉計畫就在研議如何透過裝設感測元件,就能夠以遠端操作,更加精準的給水。
掌水工平均年齡高,負責範圍很大。水利署提供
傳統稻作調配灌溉用水,是以人力開關灌溉渠道上的水閘門,張廣智說,嘉南地區負責掌管水閘門的1300位掌水工,每人負責的農地面積很大,平均約70歲騎著機車要負責100多公里,考慮他們的體力希望減輕其負荷,因此設計手機APP介面,讓掌水工可藉此掌握狀況。
張廣智說,初期一個智慧水閘門要價約40萬元,過去灌溉流量是以灌渠流速跟水位做觀測,用水尺放在渠道,用人工巡查,改用感測裝置是可以遠端精準操控,但問題是水裡面會有雜質,儀器放入水中若堵塞就會不準。精進作法是改為用超音波量測,台積電為了回饋,研發用太陽能就能供應最佳化的機械模組,連結物聯網雲端監控技術,自動調整田間水閘門開度,精準控制灌溉水量,達到智慧灌溉的目的,且成本砍半只要20萬元。
這項台積電無償提供專利的科技節水科技,不只可遙控開啟水門引水,還有感知器監控田間水位、土壤含水量、即時雨量等,水利署評估節水可達到10%的效益,如果全面推廣,嘉南灌區一期稻作估計可望節水9500萬噸,相當於台南市3個月用水量。
精進灌溉計畫執行情形
不過,這項計畫從2017年度第一期試驗田面積56公頃,逐步擴大至2018年的88公頃及2019年100公頃,雖然有編列在前瞻三、四期計畫,並且擴大範圍到新竹、高雄等地,但和其他前瞻建設龐大經費相比,這項計畫每個區域的投入經費僅約4000到8000萬元,增加的面積有限。
以嘉南地區為例,預計2025年會增加到550公頃,未來目標是擴大到3000公頃,但與嘉南農田總灌溉面積7.4萬公頃相比,目標連5%都不到。
身兼掌水工的陳鴻偉分析原因,一個智慧水閘門的建置經費20萬元,但一個分水箱的小閘門只能控制兩分的農地,若以一分地水稻田淨利約2萬元來算,一個閘門要20年才會回本,實際效益的成本考量是「很現實的問題」,且農民用水習慣不一樣,急著用水的農民一定會把智慧裝備想辦法破壞,後續成本維護可能更高。
稻田灌溉中,地下水源約佔4成左右,藉由馬達抽水供水是主要方式,農民習慣上是以定時器設定馬達開關來控制抽灌水時間,沒有計算用了多少水和電,無形中形成了浪費,也花費了很多巡田補水管理時間,農業部農業試驗所也透過物聯網,將水位感測器與抽水馬達控制閥串聯,以田間水位高度自動控制地下水抽取量,達到維持田間灌溉水量,讓農民可藉由手機APP的水位管理設定,補水時不會發生溢流,節省水資源。
這些方式都是為改善過去農業灌溉的滲漏率高等詬病問題,但是引進科技改善百年灌溉模式及系統,還要看政府願不願意選擇投資更多,成為農田灌溉未來希望。
科技節水的經費和範圍,目前仍顯不足。廖瑞祥攝
留水比節水更重要 恢復台灣的水文循環不過,台灣水資源與農業研究院院長虞國興認為,積極推動的農業節水做法能達到的效益有限,台灣農業面對氣候變遷,最重要、要加強的是把水留住,現況問題是「降雨量有時候非常多,沒有雨的時候很缺乏;該留的時候沒有留下來,想求的時候卻求不到。」
根據中央研究院環境變遷研究中心的《台灣乾旱研究:變遷、水資源衝擊、風險認知與溝通計畫》,這些年台灣總降雨量沒有變化,但是豪雨日數增加,小雨日數減少,且降雨的時間集中在5到10月的梅雨及颱風季,佔全年降雨量78%,且南北降雨極不對稱,北部豐枯雨量比例約6:4,南部則是9:1的懸殊比例。
台灣每年降雨量有近60%直接流入海中,約20%蒸發,實際能蓄存利用的水資源約只有2成,虞國興認為,最重要是強化水資源續存能力,應設法讓雨水在土地上多停留一些時間,增加入滲、涵養地下水的機會,藉農田涵養地下水,「過去雨水滋潤大地的時間很長,現在重視排洪治水,水很快就由抽水站排入海,沒有滋潤大地的機會,導致台灣地下水的超抽量已經比天然補注量大很多,當遇到乾旱時勢必要從地底下持續抽水,致使問題更加惡化。」
陳鴻偉觀察,如果山坡地的水土保持做得好,降雨後水會留在樹根,慢慢釋放留下來,溪流才會有水,但如果山坡地沒有限制開發,「雨過,水也過」,台灣在檢討水資源議題時,應該從整個國土規畫作長遠發展的行動,例如很多民眾喜歡吃高山高麗菜,但是在高山種高麗菜對水土保持是不ok的,農民跟消費者的關係是有人願意買,農民就會想要種,食農教育改變消費習慣,也是應努力的方向。
虞國興強調:「大自然幫我們工作,比我們自己做輕鬆多了,要恢復台灣的水文循環,才能在氣候變遷下,解決農業用水問題。」他提出農業兩個留水作法,一是當水量豐沛時,應由攔河堰將河水引入農田地區,流經灌溉渠道和田地,補注地下水,二是鼓勵農友自設興建蓄水池,大型則由政府出資,將河水導引蓄存,以利耕作利用。
嘉南平原破天荒的全年停灌,絕對不是特例,或是偶爾才會發生,而是未來更嚴峻也更頻繁的農業缺水預言,應該好好深思,如何降低衝擊,讓水資源得以充費運用。