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微生物肥料之應用推廣

農糧處農業資材科 黃伯恩

一、什麼是微生物肥料

  在自然界中存在有豐富之微生物資源,對農作物生產而言,有些會引起病害,有些能幫助養分、水分之吸收。如將有益微生物接種在種子或施用在幼苗、土壤上,對作物生產有直接或間接之助益,其可增加植物營養要素之供應、提高土壤中養分之有效性、增進根系之生長與養分之吸收等,均可稱之為「微生物肥料」。目前已研究開發應用推廣之微生物肥料有:固氮菌、菌根菌等菌種。

二、微生物肥料之主要功效如下

  (一) 增加土壤營養元素來源:主要以「固氮菌」將大氣中約占80﹪之游離態植物無法利用之氮素,經由固氮酵素轉化為氨態氮,為作物可利用氮素的來源,為無需消耗能源之廉價氮肥,一般應用最多的固氮菌為豆科作物之根瘤菌。

  (二) 增進土壤營養元素之有效性:一般磷肥施入土壤中利用率低,因其移動性較差,常被土壤固定而累積,「溶磷菌」及「菌根菌」能溶解此累積之磷素,亦能促進根系之伸展,有利營養之吸收。溶磷之菌類包括細菌、放線菌及真菌等。

  (三) 增進作物根部生長及吸收:土壤微生物中有合成或轉化植物賀爾蒙的菌類,促進植物根系生長加速,或有微生物可加速根部吸收營養,對植物根系伸展有助益。

三、目前應用推廣情形

  (一)豆類作物接種根瘤菌

  台灣地區根瘤菌生產研究最早始於1950年代,政府自民國70年代起在高屏地區推廣大豆、毛豆接種根瘤菌微生物肥料,面積達1,200公頃,90年度推廣3,200公頃,菌種在農委會補助計畫內由中興大學楊秋忠教授提供。毛(大)豆及紅豆接種根瘤菌,可節省氮肥1/2以上,其三要素肥料推荐量為20-60-60公斤/公頃,與農民慣用量212-186-218公斤/公頃對照,計算每公頃施肥成本可節省12,633元,大量減少化學肥料之使用,可減輕施肥對環境之負面影響。

  台中區農業改良場在台中、彰化地區推廣落花生接種溶磷根瘤菌,88年 至90年秋作共推廣2,070公頃,除平均每公頃增產5.3﹪,氮及磷肥約可減少1~2次追肥,換算每公頃節省15-25公斤氮素及磷?矷A且落花生之品質優良且穩定,不良率較少,節省成本且增加收益,普獲農民肯定。

  (二)瓜類育苗接種菌根菌:

  農業試驗所嘉義分所自民國69年起即從事內生菌根菌之開發研究,篩選優良菌種Glomus Clarum,與洋香瓜具親和性,育苗期接種感染形成內生菌根,可促進根群發育,有助磷肥等要素吸收能力,提高產量與品質。經由該所大量繁殖菌根菌接種原,供田間接種應用。並已於79年將菌根苗培育技術移轉給嘉義縣溪口鄉洋香瓜研究班等育苗中心,培育洋香瓜菌根苗,供農民種植。

  屏東科技大學農園系於木瓜穴盤育苗介質中接種菌根菌,有助幼苗養分及 水分之吸收,幼苗發育健壯,提高幼苗移植成活率,提早開花及結果,並可節省肥料成本,增加農民收益。由屏東科技大學提供種源,由種苗改良繁殖場屏東分場洽木瓜育苗場,於育苗時接種,培育木瓜菌根苗,供農民種植。86年起示範推廣5.6公頃,供苗28,000株,至90年推廣200公頃,供苗1,000,000株,並由屏科大辦理木瓜育苗接種菌菌技術講習會,期能將種源繁殖技術移轉至育苗場,使本項技術推廣落實於產業。

  其他瓜類如西瓜、胡瓜、苦瓜等穴盤育苗接種,及草莓、番茄、花卉、甜椒、柑桔等苗床育苗接種均可促進礦物營養及水分之吸收,使苗木生長較為健壯,增加移植之成活率。

  (三)溶磷菌及其他複合微生物肥料:

  溶磷菌可增進磷礦石粉等之溶解度及分泌IAA、NAA等植物生長激素,在菲洲菊、百合之相關試驗均有顯著之效益。由於微生物肥料之肥效往往非單一功能作用之結果,因而朝多種菌的複合發展,就像化學肥料由單質肥料向複合肥料發展一樣,微生物肥料亦趨向於將固氮和磷、鉀細菌複合在一起,如目前之溶磷根瘤菌即是。新型菌種經試驗結果確有成效,將由有關單位加以示範推廣。

四、微生物肥料之種源供應及管理問題

  (一)種原供應問題:目前推廣之微生物肥料菌種種源係由農委會補助計畫下,由相關大學或研究單位培殖免費供應,因限於經費及設備,供應數量有其限度,推廣之對象農民無法非常普及,實非產業發展正確與長遠之計。經研究開發具成效之技術或產品,應透過技術移轉程序,由相關業者投資量產普遍供應,才能普及並落實於產業。微生物肥料在國內尚在初期發展階段,雖市場有限,配合永續農業之發展,應有成長之空間。

  (二)品質管理問題:民國88年6月公布「肥料管理法」,按該法第三條對「肥料」之定義為「指供給植物養分或促進養分利用之物品」,微生物肥料依前述功效,應屬肥料管理範圍。農委會在89年8月公告「肥料種類品目及規格」,微生物肥料可歸屬第八類「其他肥料類」,其規格由主管機關個案審定。因微生物肥料較特殊,與一般肥料不同,應由主管機關另行訂定審定標準及檢測技術,始能依規定辦理登記及發證。

  微生物肥料係活的微生物,非肉眼所能見,其菌數、活性與肥效之良否實非一般農民所能辨識,均有賴有效之肥料管理,才能確保農民之權益。影響微生物肥料肥效之因子很多,同一種菌肥有的使用有效,有的卻不一定有效甚至無效,對微生物肥料品質至少應有到下列認知:

  單位體積或重量中之菌種數要達到一定標準:液體中細菌每毫升至少106個以上菌體為佳,固體則依附著劑之重量不同而異,乃以多者為佳。

  菌的活性要高:菌的活性是重要的指標,活躍的微生物才能適應環境及發揮作用,或達到共生的現象。

  適應性要高:係指微生物對不同土壤環境及作物適應的問題,一般本土性篩選之菌種較能適應本地土壤及作物。

  雜菌及雜質要少:菌種生產流程中應防有雜菌進入,以免品質變劣。

  為將微生物肥料納入肥料管理,農委會自89年度及90年度委請中華土壤肥料學會邀集有關專家學者研訂「微生物肥料製劑資料要件」及「微生物肥製劑檢測技術」,經公告後實施。惟微生物肥料之檢測一般肥料檢驗單位無法檢測,須委託專業之學術機構檢測,亦需一併辦理委託程序作業。因此,亟需完成前項作業,始能依法辦理微生物肥料之登記發證工作。

五、結語

  台灣位處於亞熱帶地區,為高溫多雨之氣候型態,對土壤中微生物之活動及變遷影響頗大。尤以土壤有機質含量普遍偏低,以及酸性土壤居多,致土壤中所含植物營養要素之有效性受到很大的限制,如土壤中磷與鐵、鋁、鈣等結合成不溶解性物質等。因此,如能適當利用廉價自然資源,土壤中有益微生物,發展微生物肥料,推廣應用於農業生產,維護土壤肥力,並替代部分化學肥料之施用,紓減農業生產對環境之衝擊,對農業永續發展當有很大的助益。

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