氮是作物生长最需要元素之一,缺少它时,植株矮小,叶细枯黄,最后死亡。反之,吸取太多时,植株肥大嫩弱,容易倒伏,不能抗病虫害,徒长难结实。所以作物栽培应如何适时供应适量之气素,历来都是农业经营者视为研究上一大课题。国内在一九六○至七○年代,尚属农业社会,污染源不多,农业上氮肥之需求量很大。因此,家庭废弃物、人畜粪便等,便成农业资源,农民要出钱购买取得,才能运输到田间,当作肥料撒施于田间。今日之年长者,都能记忆,往日清晨的市镇,都有水肥牛车及肩挑粪桶的农民,穿梭市街,一片喧闹声,印象深刻。进入一九八○年,国内之经济起飞,由于工商业发达,都市社区扩大及人口集中的结果,各式各样的污染源也日益增多,尤以家庭废污及猪粪尿,含氮量特多,于是造成今日农村氮素之严重污染问题。
氮素之污染,为害是多方面的,首先是对农作物的冲击,水稻栽培是分蘖过盛,后期倒伏,易罹病虫害;蔬果是种实不良,品质酸涩;水产养殖铵(NH3+)毒性剧烈,是鱼类中毒的主因;环境方面,陆地则杂草丛生,水面是布袋莲繁殖;至于地下水,若是氮素渗入,硝态氮增多,便不能饮用,更是影响农民健康。
国内灌溉水质,根据政府颁布有关氮之限值标准为1 mg/1,若依此标准,则国内所有灌溉渠道,尤其是灌排并用或回归利用水路,已达80以上,超过此值,情况十分严重。灌溉水质氮素限值规定为1 mg/1,其实际之意义是在防范水稻生长后期之成熟期(即水稻种植后第八十天至四个月),水稻发生徒长,影响结实的恶果。至于生长前期的分蘖期,是不在此限。根据水稻栽培,一般农家施肥的习惯,都是在种植整地时,施用全部堆廄肥及50%氮肥,另50%是在种植三十天内(分蘖始期)施毕,目的是尽量促进前期之生长,而避免成熟期徒长,影响稻穗之结实。水稻全期作需要多少氮肥呢?以亚热带国内一般的土壤肥力而言,大概是一○○公斤公顷,相当于五○○公斤的硫酸铵。假若灌溉水中含有一毫克公升之氮,全期作栽培之需水量为一二、○○○吨公顷时,则灌溉水中可供应水稻之氮量为十二公斤公顷,占施氮肥之百分十二。准此推估,如果灌溉水中氮之含量达八毫克公升时,种植水稻可不必施肥,施肥便造成水稻徒长。换言之,若是在有施肥之水稻,施灌含有氮素之灌溉水,都会造成优养化之污染。国内农田渠道,都是明渠,纵横田野,上流下接。因此,各种污染物质,极易渗入,尤以渠道下流地区,含氮量高者,均在一○毫克公升以上,水质灰黑发嗅,蠕虫蠢动,农民多不敢引灌,视渠道为污染物之渊薮,农村之盲肠。此种情形在彰化之鹿港、秀水;云林之西螺、嘉南学甲、将军;高雄之阿莲、后劲;屏东之万丹等灌区,多类如此。
氮是作物的营养份,也是作物的污染质,其区别是在量之多少。因此,如何取得最合理之平衡点,应是灌溉水质管制上,最应考虑的课题。然而由于各方之立场观点不同,对量之管制,看法也有什大之差异。例如:
(一)学者的看法:基于对水稻成熟期不致徒长,影响种实,所以应采严格立场,规定限值不应超越一毫克公升。
污染者之立场:如畜牧养殖及工厂排放者,农民不施肥时,灌溉水中含氮量在十毫克公升,作物尚能容忍。
农民使用者的愿望:在水稻生长初期,1 0 mg/1以上,都可接受,但在成熟期,要求有纯洁水质。同时也怀疑,灌溉水氮素含量是否能保持稳定,因之也使农民在施肥调节上发生困难而影响产量。
此种情况,困扰多年,无法解决。最近由农委会主管当局水利科,召集有关多方检讨,最后认定:采用1 mg/1,实嫌过严,1 0 mg/1又属过宽,将对水稻生育及农村环境卫生不利。故暂时认定:灌溉水质氮素含量可允许施宽至3 mg/1。此种裁决,可说:虽不满意,但可接受。