波卡西與生物反應堆
波卡西源自日語「發酵」一詞，原理是透過有效菌群 (即是 Effective Microorganisms，EM 菌) 在缺氧的密封條件下讓廚餘發酵，有效菌群會分解廚餘中的糖分並轉化成乳酸，營造環境防止其他惡菌生長，減少廚餘中的蛋白質及脂質被惡菌降解或接觸空氣氧化而產生的異味。由於波卡西可以保存廚餘中的氮物，因此經波卡西處理的廚餘有條件成為有機肥料。
怎樣應用波卡西在農田？
雖然日本的傳統波卡西操作上會直接把成品埋在田中，但未完全降解的波卡西有機會傷害農作品。因此波卡西廚餘可以先經過堆肥，讓真菌、小動物及微生物進一步降解，再放入農田。
市面上有現成的波卡西 EM 菌，但會拉高成本。坊間有用牛奶加入米糠製作波卡西菌床，我們亦嘗試利用植物性環保酵素加入原木木碎自家製作波卡西菌床。
一般波卡西需發酵兩星期或以上才適合製作堆肥，經發酵的波卡西可以儲存一年以上呢！因著波卡西較長的儲存期，我們認為波卡西可以成為儲藏廚餘的方案，讓農夫儲存足夠廚餘設置生物反應堆。
「生物反應堆」
傳統升溫帶氧堆肥需要定時翻堆為堆肥注入氧氣及降溫。由於耗用太大勞動力，升溫帶氧堆肥在本港農業界亦不流行。生物反應堆 (bioreactor) 是由美國加州州立大學再生農業及復原系統的 Dr. David Johnson 及其妻子 Su 設計的靜態堆肥，透過特定的堆肥尺寸及加入煙囪讓裝置在毋須翻堆的情況下也能散熱及注入氧氣，並有豐富的真菌群落能幫助改善農田泥土。Johnson – Su Bioreactor 後來發展出更多不同的改良和應用， 流行於再生農業。
我們正以EM 菌製作的波卡西廚餘為靜態生物反應堆的原料，配以特定比例的木碎、枯葉、高氮物及酵素，製作符合香港農業需求的低勞動力、合適肥力及微生物組合的堆肥，希望藉此讓廚餘多一個出路。
根據 Dr. David Johnson 2018 年在美國 Ecological Farming Association (EcoFarm) Keynote 平台的演說，四年半間 Johnson – Su 生物反應堆堆肥的應用每年為每公頃土地帶來 0.24% 的碳增長，大約每公頃土地儲存了 10 公噸碳，即大約 37 公噸二氧化碳，比其他農業生態系統的研究報告的碳封存量高出 15 – 50 倍。本地農場的平均面積約為0.2公頃，即五個本地農場或相約的生態種植面積，若應用 Johnson – Su 生物反應堆，配合相應的土壤管理方法，便可達至上述的碳封存效果。
本地農場的平均面積約為0.2公頃，即五個本地農場或相約的生態種植面積，若應用 Johnson – Su 生物反應堆，配合相應的土壤管理方法，便可達至上述的碳封存效果。
Dr. David Johnson 設計的生物反應堆在顯微鏡下估算為每平方尺土地帶進8000 萬細菌及1000萬真菌孢子。這豐富的微生物分享著植物根部的滲出物，把植物從光合作用捕捉的碳以有機的形式吸收並儲存在其生長結構中。其中 Johnson – Su 生物反應堆比一般堆肥有較高比例的真菌，當中的共生真菌例如叢枝菌根菌（AMF）有助減慢土壤的碳循環，對碳封存起了關鍵作用。龐大的叢枝菌根菌菌絲網絡能把有機碳傳送到遠離植物根際的範圍，避免有機碳因根際活躍的生物活動藉呼吸作用釋放回大氣中；另外，有機碳藉菌絲代謝會生成不易被分解的甲殼素（chitin）及球囊黴素（GRSP），球囊黴素黏合泥土形成團粒結構，進一步保護泥土中的有機碳（Zhang et al., 2016)。
- 文獻參考：
Zhang, Bingwei, et al. “Arbuscular mycorrhizal fungi regulate soil respiration and its response to precipitation change in a semiarid steppe.” Scientific reports 6.1 (2016): 1-10.)。