廢棄稻殼變黃金!嘉大、東大跨國揭密「化感作用」,打造永續農業新解方

當全球為糧食安全與環境永續焦慮之際,一個來自臺灣與日本的跨國研究,正悄然改寫農業廢棄物的命運。嘉義大學農藝學系林孟淳助理教授研究團隊與日本東京大學攜手合作,深入探索稻殼與稻稈等農業副產物的「化感作用」,意外發現其粗萃取物竟能有效抑制臺灣農田惡性雜草「大花咸豐草」的生長。這項突破性成果不僅為永續循環農業點亮新路徑,更預示著生物除草劑的無限潛能,於 2026 年 3 月中旬在日本東京舉行的日本植物學年會上,引發國際學界的高度關注。

表象:農業廢棄物的雙重困境

說真的,臺灣農田每年產生的大量稻殼與稻稈,長期以來都是令人頭痛的問題。這些農業廢棄物若僅以傳統的掩埋或焚燒方式處理,不僅分解效率緩慢,更成了溫室氣體的重要潛在來源,與當前全球推動的淨零排放及循環經濟目標背道而馳。更棘手的是,農田裡的惡性雜草如「大花咸豐草」,不僅與作物爭奪養分,大幅降低產量,也讓農民不得不依賴化學除草劑,造成環境與健康的雙重壓力。這兩大困境,無疑是臺灣農業轉型升級路上必須跨越的鴻溝。

真相:化感作用的科學奧秘

不過,林孟淳助理教授的團隊,卻從這些看似無用的廢棄物中,看到了扭轉局勢的契機。他們專注於「化感作用」(Allelopathy)的研究,這是一種生物釋放生物化學成分,進而影響周遭其他生物生長、生存與繁殖的現象。透過實驗室的精密純化與 LC-MS 系統分析,團隊成功從稻殼萃取物中,識別出具備生物活性的成分。隨後,在東京大學實驗室進行的植物化感作用測試中,明確證實這些稻殼粗萃取物,對臺灣農田常見的惡性雜草「大花咸豐草」具有顯著的生長抑制效果。這項發現,經由嘉大農藝系柯金存老師的農田雜草測試後,更進一步強化了其作為「生物除草劑」開發基礎的科學證據。

林孟淳助理教授指出:「除了找出這些生物活性物質的抗雜草機制外,我們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。」

各方角力:國際合作與資源整合

這項創新成果的背後,是臺灣與日本頂尖學術機構的緊密合作。嘉義大學研究團隊,在農藝學系林孟淳助理教授的帶領下,包括蘇芬吟、蘇玉婷、洪逸蓁、王彥彰等同學,與東京大學生物技術研究中心(AgTECH)的劉又铭博士及岡田憲典(Kazunori Okada)教授共同合作。這項跨國協作不僅展現了嘉義大學在學術研究與人才培育上的實力,更成功將在地研究成果推向國際舞台,獲得了高教深耕計畫 C 主軸-智慧科技應用經費的補助,確保研究能夠持續深入。這種學術與產業實務的對接,正是將農業負擔轉變為生機的關鍵。

深層影響:邁向零廢棄的永續願景

這項研究的意義遠不止於學術發現。它為減少化學除草劑的使用量提供了切實可行的替代方案,有助於降低農業生產對環境的衝擊,並為農產品安全提供更高保障。同時,透過提升農業副產物的經濟價值,將過去被視為負擔的稻殼、稻稈,轉化為具備高附加價值的生物除草劑原料,完美契合了循環經濟的精神。這不僅能增加農民收益,更能推動臺灣農業朝向更環保、更永續的方向發展,實現稻作生產「全株利用、零廢棄」的終極目標。

未解之問:生物除草劑的未來挑戰

儘管這項研究成果令人振奮,但將實驗室的發現推向大規模商業應用,仍有許多挑戰待克服。例如,如何高效且低成本地提取活性成分?如何在不同土壤與氣候條件下維持其除草效果的穩定性?以及如何確保這些生物除草劑對非目標生物的安全性?這些都是未來研究團隊需要深思與解決的問題。這項創新為永續農業描繪了美好藍圖,但真正的考驗才剛開始,我們能否將這份潛力轉化為實質的農業革命?這將是學界與業界共同努力的目標。