布袋蓮──一種水生的能源

雖有美麗的花朵和浮在水面的綠葉，但布袋蓮卻一直被許多國家認為是有害的植物。它的繁殖能力驚人，常阻塞重要水道，又很難根除、造成人們對它惡劣及頭痛的印象。

由農人及漁夫們給它的名稱，你不難想像其中含了多少輕蔑和憤怒。這種源始於南美的植物，在東印度被稱為「藍魔」；在印度其他地方被稱為「東印度恐懼」；在南非被稱為「佛羅里達惡魔」；孟加拉稱它「德國草」（因它自第一次世界大戰後開始猖獗）；在錫蘭（斯里蘭卡），布袋蓮又叫「日本煩惱」（據說英國在第二次世界大戰期間大量栽種，以誘使日本飛機誤為綠色之機場）。

幾乎全球都在為這兇猛且繁殖迅速的植物煩心時，科學家們開始尋求它的實用價值。美國航空及太空總署（NASA）的研究人員給它取名為「花能」。布袋蓮在美國科學家的管理下生長成為污染水質的過濾系統、燃料沼氣的來源、牛飼料中蛋白質及礦物質添加物、土壤肥料及土質改善劑。

仍為有害的植物

雖然布袋蓮的有效利用已有長足的進步，但不容否認的，世界上大部分地區仍將之視為環境的災害。根據報告：這種具有相當利用潛能的植物仍會堵塞運河和灌溉渠道、干擾水力發電及廢水蒸發、阻礙船隻通行、增加水生疾病、影響養魚業及釣魚，而且因河道和運河的阻塞而無法排水，造成水災。

在印度，大的灌溉計畫是無用的，因為布袋蓮阻塞運河後減少水流量達五分之四。而孟加拉低窪地區，大量的布袋蓮每年隨洪水以每公頃300噸的量漂過他們的水田；洪水退後，布袋蓮仍遺留在發芽的稻田而扼死水稻。巴拿馬運河的工程師估計，三年之內如果不想辦法防治這些水生植物的話，整個運河將無法通行。

或許沒有一個地方像尼羅盆地如此戲劇性地被布袋蓮所侵襲：在1958年以前，整條4150哩長的水道，一點兒都看不到這種植物的痕跡，而今天布袋蓮卻已經在整個白尼羅河從久巴（Juba）到傑抱歐利

亞水壩（Jebel Aulia Dam）處蔓延，在靠近埃及城市艾爾曼尼亞（E1 Menia）和開羅河兩岸成為極普遍的景觀。而且整條梭貝特河（Sobat）從其入口向東到衣索匹亞的貝羅河（Baw）和吉拉河（Gila）都被塞滿。

只有蘇丹和埃及科學家在德國的協助下，從事預防這災害繼續蔓延到蓋吉拉（Gezira）、藍尼羅、尼羅下游和紐比亞（Nubia）湖的工作，但已花費許多金錢。例如自1959年到1975年，蘇丹花費在對付布袋蓮的殺草劑和儀器設備上已超過68億2900萬磅蘇丹幣（1,912萬美元）。

布袋蓮對尼羅盆地造成的傷害遠超過防止它擴散的費用。蘇丹河流運輸部門估計每年損失大約500萬磅（125萬美元）。由於這些密生的水中植物阻塞了南北蘇丹運輸要道，每年總要花費一筆資金來修理船隻被如籐的布袋蓮損壞的部分和增加燃料費。布袋蓮導致船隻航行設點，甚至減少了駁船的運輸量。

大河的支流一度是村民們重要的釣魚場所，現在也被布袋蓮阻塞住了。它們堵住了灌溉泵的入口和水力發電廠的入水口。它們的根吸引了淡水螺類──血吸蟲的中間宿主。蚊子更常躲在茂密的葉間。

可行的防治方法

很顯然的，同樣一種植物，科學家們認為可有效利用的，但對一些缺乏足夠經費來收穫和加工的人們來說仍然是個災害。因此防治布袋蓮必須發展一種合適的技術，最理想是能用天然方法消除布袋蓮，同時還有副產品收入。

蘇丹農業研究委員會決定在被侵襲的水中放養草魚，當殺草劑的使用會危害到賴以沐浴和食用的水濱居民時，這種草魚的引入運河是一種有雙重價值的辦法。他們並認為亞洲水牛──在埃及長久以來是主要資源，應引進蘇丹。他們注意到水牛除吃陸地上的草以外，還可餵以布袋蓮。因為水牛不像一般的牛，牠可以關閉鼻孔潛入水中去取食水中的布袋蓮。撇開布袋蓮的控制不談，水牛還可以為兩岸居民提供牛肉和牛乳。而且根據澳洲的試驗顯示，這種水牛的牛排足可媲美於希爾佛（Here ford）和安格斯（Angus）的肉牛。報告同時指出數十年前有40頭水牛引入巴西的亞馬遜盆地，至今已繁殖到20萬頭，這種水牛的繁殖和抗病能力高於一般牛隻。

甚至鵝也被提名加入清除布袋蓮的行列。美國一位動物學家的研究，例舉鵝對於清除水道中的布袋蓮有顯著的效果。埃及科學家也注意到養殖鵝群的村民比較沒有被布袋蓮堵住水道的麻煩。同時養鵝還可收獲鵝肉和鵝蛋，一舉兩得。在以往，鵝能從棉花田移除雜草，因此被飼養在棉花田裡。這個老方法提出後並沒有被接受，因為早期的殺草劑便宜又方便。然而，現今的鵝類卻能夠替蘇丹省下一筆龐大的殺草劑費用。

或許最令人驚異的念頭是引進另一種水生植物和布袋蓮競爭。他們以狸藻作實驗──一種具有小葉做陷阱的捕蟲植物，孑孓和血吸蟲的幼蟲均可被捕食。

一種布袋蓮象鼻蟲（Neochatina eichhorniae）目前已經被引進佛羅里達的水域，經過六年的研究，證實這種甲蟲不會攻擊別的植物。象鼻蟲只在布袋蓮的葉片和葉柄上產卵，幼蟲孵化後穿通莖部直達植物體的中心。蛹則結在水面下的根系中，繭由布袋蓮根的斷片做成的。有些布袋蓮會因此死亡，有些會因衰弱而不再繁殖。科學家們對此深具信心，因為這種象鼻蟲對布袋蓮造成傷害之後，本身卻無法依靠別種植物生存。如布袋蓮被清除了，象鼻蟲也會跟著滅絕。

廢水處理

科學家們起初視布袋蓮為一種可以用在太空船上，具有潛力的廢物與廢水再循環利器。但研究人員很快就發現，這種可以從廢水中同化營養物質並除去硝酸鹽及磷酸鹽的植物有更實際的用處。生化學家沃佛頓博士（B. Wolverton）樂觀地斷言：「只要開始進行有關布袋蓮的大型研究，就可能永久解決人類現存的許多問題，如天然氣匱乏、污染防治、某些水域植物過度繁殖之控制，以及從甲烷生產過程中製造大量肥料等。」當然，這些遠景必須在不斷地照顧布袋蓮的生長及收穫下方能達成。

密西西比州的聖路易灣市為了配合NASA的研究計畫，1978年春季在附近一個容納了6000戶家庭廢水的四十英畝湖泊中，劃出三英畝的面積種植了布袋蓮。初步的實驗結果顯示，這種植物能夠從家庭廢水中吸收並代謝令人驚奇的大量養分和污物。它們在富含穢物的水中頑強地生長，產量很快即達到每天每英畝有8∼16噸之多（收割後之重量）。實驗隨後發現，如果繼續局限在三英畝的範圍內，縱使布袋蓮有超乎尋常的生長能力，也無法淨化四十英畝的湖水。因此，種植區域增加到七英畝。於是，情況有了戲劇化的改變，受到嚴重污染而有毒的水域漸漸變成了花園。預計在1980年夏季，另外十二英畝的地區劃入試驗後，將可淨化整個湖泊的流水。沃佛頓博士說，類似的研究在佛羅里達大學及德州的衛生資源部門展開。因為這些南部的州一年之中有部分是屬於亞熱帶氣候，布袋蓮的生長速率每天可增加表面積15％。沃佛頓博士估計在這種速率下，每天每公頃可收穫20∼40噸的濕布袋蓮，可除去2000人的含氮廢物及800人的含磷廢物。在佛羅里達，有個實驗顯示，當廢水以每天每公頃220萬公升的流量流經池塘時，這些水生植物可在兩天之內除去大約80％的含氮化合物和40％的含磷化合物。這說明了這種低廉的過濾系統可在一個小型社區裡用來作廢水處理池。目前一個標準化學過濾廠約美金50萬元，而布袋蓮解決了相同的問題則只要美金數千元作為養殖和管理費。它不但可以清除藻類、廢物裡的細菌、大量降低懸浮物質的量，還能移除帶臭味的化合物，留下乾淨、無味，含少許氮氣的水。

研究人員發現，布袋蓮具有另一能力可濾去水中的重金屬如鎘、汞、鎳、鉛、銀等，和一般工業廢水中的含毒有機物質。實驗室利用曲折型的水道來作廢物處理，以便科學家研究此種植物對工業及化學廢料的去毒能力。由一個40呎寬、80呎長、2.5呎深的水池來作實驗。結果每天有25,000加侖的水過濾後符合或超過廢水處理的標準。

生產沼氣

科學家們同時也警告說，從工業廢水池收穫的布袋蓮不能加工製成動物飼料或肥料，但他們注意到這些布袋蓮卻可用來生產甲烷氣。事實上，含微量鎳和鎘的布袋蓮比不含這金屬的布袋蓮所能產生的生物氣體要高。許多專家們異常興奮，因為布袋蓮由無氧發酵方式可能變成甲烷氣和肥料，這項實驗完全歸功於無氧環境下生長的細菌。每公頃布袋蓮可生產70,000立方公尺的沼氣（甲烷氣），相當於每公斤布袋蓮可生產370公升平均含69％甲烷氣的熱量值。作為燃料時，大約每立方公尺有22,000千焦耳。相對的，100％的甲烷氣其熱量值是每立方公尺33,000千焦耳。如此顯著的生產率可單以下例來說明：路易斯安那州可生產一百多萬英畝布袋蓮，如果將它們收穫並加工的話，每天可生產10億立方呎以上的沼氣，可供紐奧良區200萬家庭使用。但目前這種水生植物卻被視為煩惱，必須加以控制，人們用昂貴的方法，將化學藥品加入水流中殺死它。

布袋蓮有一天會在已開發及開發中國家成為一種特殊重要的能源。因為沼氣容易燃燒，而且一般天然氣能作的事情它都能辦到：煮飯、加熱，甚至作為動力來源。至少，它已經被利用作為固定引擎、曳引機及汽車的動力。

做成肥料

今天世界上以石油為原料製成的肥料不斷漲價，布袋蓮可能是另一種土壤添加物。布袋蓮轉換成沼氣的過程中所剩下的糟粕就是一種有機肥料，相當於堆肥。布袋蓮分解成堆肥後可以給予黏土較輕的組織結構，給予砂土有機物質並改進其保水力。

在菲律賓，乾燥的布袋蓮已成功地用作栽培洋菇的菇床。斯里蘭卡設計了一個簡單的布袋蓮混合堆肥法：利用它的碎片混合都市裡的垃圾、少量的灰分、泥土和牛糞，能在短短的十二天內即製造出養分充足的堆肥。斯里蘭卡每個月可製造八十多噸的堆肥並以「廢寶」（KASALA MENIK）的名稱出售，可倫坡的居民多用來作為蔬菜的肥料。

飼料的添加物

另一方向的實驗是將廢水池裡的布袋蓮乾燥、磨碎，轉變成肉牛飼料。密西西比州立大學實習農場，以這種加工的飼料加入玉蜀黍秣草餵養小牛，四個月後估定牛隻重量，發現和那些拌用棉花籽和大豆等高營養飼料餵養的牛隻不相上下。布袋蓮的飼料價值還得視生長地點而定，礦物質太高便不適合作飼料添加物。茂密、多汁、長莖、生長在富含養分之水中的布袋蓮比矮生的更適合作為飼料。矮生的布袋蓮具有特長的根系，容易裹滿淤泥且有碳酸鹽沈積。

將布袋蓮變成牛飼料添加物的一個困難是：收穫後乾燥時的燃料太昂貴。但這個問題可以由簡單的太陽能乾燥器予以解決。科學家們估計太陽能乾燥器將可在36小時之內乾燥18噸布袋蓮。這種乾燥器同時也可供其他農業用途如穀類和糧草的乾燥，節省許多能源。

雖然很少人考慮將布袋蓮作為人類的食物，但一般相信在這方面仍具有相當的潛力。佛羅里達大學最近發現某些布袋蓮的葉子可製造含量甚高的粗蛋白：簡單地將葉子放在烘爐裡加熱、然後磨碎成淺綠色的粉末，具輕微的香味，味道有點像茶。營養學家認為它可用為具潛力的佐料、烹飪添加物、富含蛋白質之食品補助劑。

新的研究計畫

一、環境偵查──由美國太空技術實驗室和環境保護署負責。因布袋蓮可作為一種新的偵測系統來估定不同水樣中重金屬存在的百分比。這種系統甚至可適用於從熱核反應器所流出的廢水。

二、夏季實驗計畫──在華盛頓特區，從安那寇西亞河（Ana Costia Riuer）圍堵一個十四英畝大的湖，種植布袋蓮，倒轉湖中的污染，使其穩定後作為遊樂區。

三、美國太空技術實驗室和路易斯安那州立大學的研究──另一種水生維管束植物浮萍，可在冬天布袋蓮生長減少時用來補助過濾系統。實驗室的科學家們發現，在密西西比湖蟄伏的浮萍常在水面的布袋蓮消失時開始生長繁茂，並繼續過濾穢物（雖然速率減低）。溫度回升，布袋蓮又漸漸茂盛起來，浮萍便開始消退。

四、金礦業者努力於從開礦遺物中回收幾百萬噸的金礦渣，這些金礦渣可能仍存在於柯羅拉多金礦場附近的河流裡。一般相信如果金、銀或其他金屬存在於水中則可被布袋蓮吸收，然後再加工處理布袋蓮即可回收這些金屬。

（本文譯自“Flower power: an aquatic energy source”, International Exchange News, winter 1978∼1979）

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