社會上農民收入平均偏低，常常為了促進植物快速生長和增加產量，選擇使用化肥和農藥，導致土壤中的有機質加速分解及環境污染，也間接造成作物品質降低，其中以硝酸鹽最容易殘留於葉菜類，而硝酸鹽進入人體內很容易轉換為亞硝酸鹽，醫界證實亞硝酸鹽會阻礙紅血球攜氧功能，硝酸離子進入人體內，有可能轉變為亞硝胺，已證實是致癌物。本校環境工程與科學系黃武章教授所指導的張美雲以水熱法從含矽農業廢棄物稻殼、花生殼和甘蔗皮碳化製備液肥，是一種安全無毒的碳化液肥，種植蔬菜沒有硝酸鹽累積的問題，可以提供給特殊病友安心食用。
張美雲認為維持土壤肥力又可生產高品質無污染的農產品，方符合消費者之需求，本研究當初之構思，是以選用含高矽之農業廢棄物來製備具高附加價值的碳化矽材；惟經本研究分析結果，矽的含量均不高。轉而分析其液態碳矽的水溶液元素，發現含有不僅可以提供植物吸收養分和生長所必需的微量元素，且含矽的農業廢棄物可以促進植物根、莖部的發展，並可改善連作所引起的土壤貧瘠與病蟲害，於是研究以水熱法將含矽農業廢棄物稻殼、花生殼和甘蔗皮碳化，製程中不使用強酸或強鹼等化學物質，只以純水進行熱分解，得到的碳化液肥，是一種低耗能、高處理效率和無汙染的方法。在栽培作物中，有小白菜、空心菜、芥菜、油菜、番薯葉、落葵(俗稱皇宮菜)、萵苣等作物，使用碳化液肥提供給植物營養，其有機質含碳量高和豐富的纖維質，具有調節土壤pH 質、改善土質、固碳和提升作物品質，且微量的矽可以助長植物根部的發展，使土壤的物理性、化學性(不含重金屬及含有微量元素)和生態性，都符合作物生長的優質環境。
開發出這方法的博士候選人張美雲說:我喜歡挑戰與學習，接受多變的工作環境。曾擔任過會計、出納、大學兼任講師，也曾經營過安親課輔班，在這漫長的職業生涯中，在職進修是十分重要的，因此選擇於屏東科技大學環境工程與科學系博士班進修，希望透過課程學習來充實自我。有感於近年來食安問題層出不窮，讓消費者「食」在不安心，當下；即立下研究目標，設定以友善環境之農業廢棄物再利用之方向邁進。”團隊主持人黃武章教授則認為這是一種安全無毒的碳化液肥，種植蔬菜沒有硝酸鹽累積的問題，亦可應用於本校極力發展之植物工廠上。
有健康的土地，才能種出安全的作物，水熱碳化液肥有益於土壤中之微生物發展，具有較好的社會效益、經濟效益和生態效益。因此；友善環境栽培乃是未來之趨勢，能達到農地永續利用與農業永續經營的目標。
【延伸閱讀】
中時電子報：好強大！55歲博士媽研發低硝酸鹽殘留液肥
http://www.chinatimes.com/realtimenews/20151209004553-260405
泛亞Live新聞網：屏科大低硝酸鹽蔬菜種植有望
http://www.uboyz.com/2015/12/09-1656.htm
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