氣候變遷對人及其他生物的衝擊，世人已親身感受到，但有些現象卻可能還不清楚，如今年3月23日美國加州理工大學博士後Shan Xiaoyu等7人，發表於《自然微生物》（Nature Microbiology）期刊的論文（Drought drives elevated antibiotic resistance across soils）證實，乾旱的土地使得可抵抗抗生素的微生物增加，它們被困在小生境（microhabitat）中會產生「吩嗪」（Phenazines），而會抑制其他微生物與之競爭的關係；此種現象已表現在現實生活中，成為若干醫藥無法治癒病害的部分緣故。

耶魯大學生態學者Jonathan Gewirtzman2024年7月發表於《科學》（Science）雜誌的報告指出，單一株成熟的樹幹中就包含一兆微生物群族，他們十分類似許多厭氧菌，可產生甲烷及氧化亞氮，在樹幹裡還會生成溫室氣體。前者讓世人瞭解，氣候變遷還多了一項對自然及人的威脅；後者是農業排放尚有一些未注意到的盲點。無論如何，溫室氣體對生態及生活環境是必須設法解決的重大議題。

增加碳匯的策略及方法

農業生產過程幾乎占據了100%土地利用相關的二氧化碳排放量、54%的甲烷排放量及80%的氧化亞氮排放量，這表示各國的農業部門必須設法減少源自土壤的碳排。

土壤中雖然曾存在1兆7400萬噸的碳，但慣行農業嚴重損耗土壤中的有機質含量及耕地品質，否則聯合國不會公告全球的土壤只能再耕種60次，因此，設法增加土壤中的有機質含量十分重要，也因此，實施農耕應於休耕期間種植綠肥作物，待開花之際將之翻犁至土壤中；在作物種植地區種植覆蓋作物（cover crop）及伴隨作物（companion crop），以減少土壤的裸露及侵蝕，並增加有機碳的儲存量；期間還應該考慮種植些固氮的荳科植物。

為減少化學肥料對土壤微生物的促進作用，應採用精準農業 （Precision Agriculture），利用感測器和GPS技術，僅在作物需要時施肥，這可大幅減少過量氮肥轉化為氧化亞氮（N2O）及其暖化潛力；否則施加緩釋肥，即緩慢釋放營養元素的化肥；實施農林混植（agroforestry）策略，不僅可以增加土壤中的碳匯，同時具有增加當地生物多樣性的功效。

輪作可改善土壤肥力及增加有機質的含量、防止病蟲害及雜草等功效；另則可將農業廢棄物轉化成生物炭（biochar），它主要是將木材廢料、稻殼及其他農業廢棄物在缺氧的環境下，以450-700c高溫，裂解而成一種富碳、多孔隙、在土壤中不易被微生物及環境因子降解的碳化物質。生物炭是一種穩定、高效固碳的物質，施用於田間，除可穩定固碳，尚能改善土壤肥力。

再者，宜採用減少溫室氣體生成機會的耕種方式，如甲烷的生成場所是溼地，所以種植作物時，不要讓耕地土壤的水分含量過高。種植水稻時，應採用水稻強化栽培方式（System of Rice Intensification, SRI），亦即乾溼交替的耕種方式，如此不僅可節省水資源，還可增加產量、減少溫室氣體的排放。

減少溫室氣體排放的措施

農作方面，首先必須實施不耕耘或少耕犁，如此可促進作物生長、增加產量，尤其是在乾旱季節下的作物更顯優勢，繁殖出更多的生物種類及數量，減少土壤流失及防治雜草生長。但是，不耕耘並不等於休耕，休耕的土壤會減少微生物的數量及種類；慣行農業所採行的機械化翻土犁田作業，雖然具有消除土壤硬盤、增加土壤通氣性、混伴堆肥及作物殘體的功能，但也會促進微生物容易分解土壤有機質的作用。

施用農藥會增加溫室氣體排放，因此，應該少用或不使用農藥防治病蟲害；若採用少用方式，則必須明白病蟲害的種類，以便明瞭它們的生活史、致病過程及環境因素與發生的關係，可決定第一次噴灑農藥或生物製劑的時機，而後應何時才能陸續噴灑，這樣不僅可有效地節省噴灑農藥、生物製劑的次數及數量，且可有效防控病蟲害、減少食品汙染。 

針對牲畜養殖所延伸的溫室氣體排放，可從飼料中添加海藻、油脂或特殊添加劑，調整牛羊腸胃道的醱酵過程，減少他們打嗝排出的甲烷。2021年有報導稱，甲烷可以被轉化成植物的營養產品及微生物的刺激素；降低牛肉的消費量可利用植物為基培育的肉類，和經醱酵可衍生成「微生物蛋白」。真菌蛋白早於1980年代以Quorn 品牌在英國問世。若將真菌蛋白取代牛肉消費，則可依序減少砍伐森林所造成的溫室氣體排放。

至於漁業，應選擇營養價值高但溫室氣體排放低的水產生物，如雙殼類如貝類，即贻貝、蛤蜊和牡蠣，小型遠洋漁類及鮭魚（野生粉紅鮭魚和紅鮭魚），但雙殼類水產的營養價值不及後兩類。甲殼類的溫室氣體排放量最高，其碳足跡可與牛肉相提並論；而白魚中的小鱈魚則對氣候影響最小，但營養密度也是最低者之一。

對食材廢棄物的處置方式，現代較先進的方法是經由「生物質氣化」（gasification），將食物廢棄物轉化為高價值富含能量的「合成氣」（syngas），可用於發電及加熱；它尚可轉化成甲醇、氨及生物炭；加拿大1.4%的電力便是源自於這類生質能。

結論   

農業產生的溫室氣體已占全球溫室氣體的30%左右，難怪30年來的「聯合國氣候變遷大會」（COP）皆呼籲要實施有機農業。實施有機農業初期會面臨一些困難，例如植物營養、病蟲害防治等，因此各國政府相關單位必須竭力協助農民解決之。

（作者係台灣大學名譽教授）