文/圖 謝元德、卓家榮、林晉卿、林經偉 

前 言

台灣地區高溫多雨，土壤中理化與生物作用劇烈，礦物與有機物分解迅速，兼之耕作集約，使地力消秏嚴重，因此如何合理施肥，提高或維持土壤肥力是作物增產及改善品質的有效措施。同樣且等量的肥料施入不同的土壤後，供應養份的能力也會有差異，因為不同的土壤對不同肥料的吸附、固定及保肥能力不一樣，因此改善土壤的物理性、化學性及生物性，對肥料的利用效率都會直接或間接的提高。

土壤的特性包括酸鹼度、砂粘性、有機物及無機養分含量，在施肥的效果上扮演相當重要的角色；土壤可將肥分吸附保存，甚至轉化，再逐漸供應作物吸收，發揮增產及增進農產品品質之效果。但是，不當的施用肥料，卻使土壤發生生產力降低現象，植株生育軟弱、易罹病蟲害、產量與品質低劣。維護或增進土壤肥力之作法計有合理化施肥、輪作、土壤酸鹼度的改善、提高土壤有機質肥料、農田休耕或輪作種植綠肥增進地力等。

輪作

本省氣候高溫多雨，土壤中礦物與有機物分解迅速，植物養分含量低，物理與化學性劣，天然肥力貧瘠，而且一年二至三作集約栽培，使地力消耗嚴重。建立適當的輪作系統，特別是以豆科綠肥作物加入，以維護長期地力之生產，相當的重要。為此，台南場於78及79年進行豆科作物作為綠肥之篩選試驗，尋求容易栽培，生長勢強，又能抑制雜草發生而覆蓋良好，以及鮮株重產量多，肥料成分含量高者。經二年試驗結果，具有上述條件之綠肥作物，有春作太陽麻、田菁、虎尾青皮豆及琉球大豆等，每公頃播種量分別為40、40、44及48公斤，以撒播方式栽培。鮮株重每公頃達20公噸以上，其中太陽麻最高，達52公噸，田菁亦達38公噸。肥料三要素含量每公頃氮素280∼355公斤，磷酐44∼80公斤，氧化鉀252∼412公斤，折算硫酸錏、過磷酸鈣及氯化鉀等肥料總量達2,025∼2,809公斤。夏作最好的綠肥作物為田菁，每公頃播種量34公斤。田菁在夏作不怕雨水、生育日數僅65天，其每公頃鮮重達30公噸，肥料三要素含量氮素224公斤、磷酐19公斤、氧化鉀239公斤，可換算成硫酸錏1,080公斤、過磷酸鈣105公斤及氯化鉀398公斤(如表１)。

本田輪作綠肥作物，不但可以增加土壤肥力，亦可降低土壤總體密度，改善土壤理化性質，增加後作物產量。依據75∼79水旱田輪作制度試驗顯示，水稻輪作夏作田菁綠肥後，秋作飼料玉米產量每公頃高達7,198公斤，增產31%，接著一期作水稻產量6,329公斤，較同期雙期水稻區增產3%。綜合以上綠肥作物試驗顯示，稻田轉作休耕之綠肥作物，春作為太陽麻、田菁、虎尾青皮豆及琉球大豆，夏作則以田菁為宜。

表1.綠肥作物鮮重產量及肥料成分含量表　　單位：公斤／公頃

土壤酸鹼度的調整與地力的改善

土壤酸鹼性係由於土壤溶液中游離氫及氫氧離子而引起。一般土壤的 pH值，約在3∼11之間，而大部分土壤的pH值，則在4∼9之間。土壤的反應，受母岩性質及氣候影響而成。母岩為鹼性或雨量不足，均為造成鹼性土的成因；反之，酸性母岩與充足的雨量，則為造成酸性土壤的成因。施肥與灌溉等等亦能改變土壤的反應，惟其力量究屬有限。

一、土壤反應的識別

土壤的反應究竟是酸性、中性或鹼性，肉眼不能分辨。不過台灣的土壤已有相當詳細的調查與化驗，因此觀其外貌，亦略可知其反應。

（一）強酸性（pH＜5.6）：紅色或黃色土壤；常見於丘陵地與山地，以桃園、新竹最多，雲嘉南地區則分布在縱貫線以東之山區。

（二）微酸性（pH5.6∼6.5）：灰黃色或淺灰色砂頁岩沖積土都在這個範圍之內。以新竹以北及台中與苗栗的西部沖積平原為主，雲嘉南之縱貫線兩側亦有分布。

（三）中性（pH6.6∼7.3）：深灰色粘板岩沖積土，屬於中性土壤。以彰化、嘉義與台南的灰黃色泥岩沖積土為主。

（四）微鹼性（pH7.4∼8.0）：接近海岸，久旱後表面有鹽霜的土壤屬之，以台南沿海最多。

(五) 鹼性（pH>8.0）：台東、花蓮縱谷沖積土屬之。

二、土壤酸鹼性的改良

（一）酸性土壤的改良：改良酸性土壤必須施用石灰資材。石灰的主要效用有三：1.提高若干營養素 (例如：氮與磷)的有效性。2.供給作物所需的鈣。3.消除酸性土壤中的有毒物質，與增進土壤微生物的活力。常用的石灰資材有石灰石粉（CaCO₃）、生石灰（CaO）、消石灰（Ca(OH)₂）、矽酸瀘渣、石灰瀘渣、苦土石灰等。其效力除與其本身所含化學成分有關外，純度高而粒子細者，效果亦較高。每公頃土地應施的石灰量約1,000至2,000公斤，依作種類與土壤性質而定。土壤性質中，除pH值外，其質地與有機質含量有決定性的作用，凡質地粘重而有機質多者，石灰需要量亦大。石灰施用應在整地時混入土中，可每年或數年施用一次，依土壤pH值而定。石灰施用不可過量，在熱帶的砂質土壤中如施用過量石灰，將引起微量要素的缺乏。

（二）鹼性土及鹽土之改良：鹼土改良可施用硫磺粉中和之，鹽土則目前仍以大量乾淨灌溉水淋洗之。唯須注意改善排水設施，或埋暗管，降低地下水位等，如此可將鹽土中多餘鹽類洗除，達到改良之目的。

以上所述由土壤外觀及分布，即可簡易判別土壤反應，若需較詳細瞭解土壤性質，可將所屬田地之土壤，採樣約半公斤左右，送 (或寄)至台南區農業改良場土壤肥料研究室即可。

土壤反應有酸性、中性及鹼性的區別，但大多數作物適種於中性或微酸性土壤（如表一所示）。土壤反應不僅為作物生長的主要因素，且對肥料的有效性有極大的影響。肥料施於土壤後，因土壤反應的不同，而有各種不同的變化，致產生不同的肥效。氮肥的硝化作用以中性反應最適宜，過酸或過鹼的土壤反應均能抑制硝化作用的進行，因而妨害氮肥的肥效。可溶性的磷肥（例如：過磷酸鈣），在酸性土壤中易受固定作用而減少其肥效；錳、鋅、硼等微量元素在鹼性土壤中，易受固定作用而失其有效性。由此可知土壤反應與肥料效果關係的密切。

稻草掩埋增進農田有機質

以往農友在水稻收穫後，稻草都收集供做堆廄肥的主要材料，腐熟之堆肥是農田有機質的主要來源，稻草曾被農友充分利用。當前由於農村勞力短缺，並受居家環境的限制，農業經營結構改變，農家已難再以稻草自製堆肥使用，無形中浪費了最有價值的有機質資源。依據調查，目前本省農地有65%缺乏有機質，因此需以大量化學肥料來補充養分，導致生產成本增加，更嚴重的引起土壤酸化並造成污染等。稻草每公頃產量有6公噸之多，農友可利用水稻收穫機於收穫時同時將稻草截短，待稻草曬乾後整地犁入土中，稻草拌入土壤中愈早愈佳，待下一期水稻插秧時會逐漸釋出氮、磷、鉀、鈣及各種微量元素等養分，並可增加交換性鉀含量，增進米質、提高水稻產量，有助於農業資源之循環利用，以達永續性的農業生產。

種植綠肥增進地力

我們的土地由於長期及過量施用化學肥料、農藥，使土壤質地逐漸劣變並污染水質源及農產品，有損人體健康，亟需我們正視與改善。綠肥雖非現金作物，對作物生產力的提昇卻不亞於化學肥料，且對病蟲害滋長與雜草控制亦能減輕其為害，為永續性農業建立不可缺的一環，已為世界各國所認知並倡導，我們不應忽略它在農業發展上的需要性。

一、綠肥栽培概況

綠肥起源甚早，在西元前即有農民利用豆科作物栽培來增加土壤肥力，中世紀以後綠肥栽培逐漸普遍，並演變成與主作物輪作的栽培方式，迄今仍為一優良耕作模式。台灣綠肥栽培在日據時代以前並不為一般農家所注意，後來台灣總督府首為獎勵推廣，1935年(民國24年)全台灣綠肥栽培面積為218,620公頃，達歷史的最高峰。光復後初期，因化學肥料尚未發達，政府為獎勵生產，仍鼓勵農民種植綠肥，並以動物糞尿與稻草、甘蔗葉等混合製成堆肥後使用，增進土壤肥力，以補化學肥料之不足，因此在1960年代前綠肥的栽培仍維持相當大的面積，在台灣農業生產史上佔有重要地位。但自1970年代以後由於勞力的缺乏，以及土地利用效益的考慮，綠肥的栽培不再受重視，而逐漸被速效性化學肥料所取代，使綠肥的栽培面積降到最低，僅剩7,717公頃(1990年)。

台灣綠肥作物栽培及掩埋適期

資料來源：台灣農業年報1949∼1992年各版

綠肥栽培式微直接影響到本省耕地環境與品質的惡化，因年年施用化學肥料，土壤在缺乏有機質補充下，不但造成土地的酸化、硬化現象，且遺留過多的硝酸鹽類污染到土壤水資源。此外，農藥與殺草劑的使用頻繁，亦造成蔬菜水果及其他農畜產物中殘留有害的化學藥劑，更威脅到人體的健康。有鑑於此，近年來政府極重視並獎勵綠肥推廣，尤其稻田轉作區及高粱連作區改種植綠肥作物，不但每公頃的轉作補助金1噸半稻谷外，並補助綠肥種子1,200元。經實施以來，對土壤有機質含量增加、減緩地力持續惡化已有明顯的效果，此辦法推行以來廣受各界肯定。

二、綠肥在農業生產上的重要性

綠肥原為台灣農村農地休閒期種植的肥培作物，可淨化空氣美化景觀，而其在農業生產上的目的，不外提供主作栽培前土壤最佳生產環境。由於綠肥翻埋後經一段時間，微生物分解成為可溶性肥份，可直接供作物攝取，部分較不易分解的木質部纖維轉變成棕黑色腐植質，成為土壤中的有機質，具有調和土壤質地物理性、化學性和生物性的功能，為維繫地力最簡便有效的方法。綠肥栽培在農業生產上所扮演角色及其重要性大致可歸納為下列幾方面：

(一) 增加土壤養分並促進養分成為可溶性：綠肥作物以豆科為主，因其根部有根瘤菌共生，此根瘤菌能固定空氣中的游離氮素，使土壤不施氮肥即能增加氮素含量，供作物攝取，同時其分解後所產生的有機酸能促進較難溶解的養分變成可溶態，有利作物吸收。

(二) 增加土壤中有機質含量：綠肥中一部分較不易分解的植物體轉變為腐植質，長留在土壤中，可改善土壤理化性質，增進土壤活性及生產潛力。

(三) 具有覆土功用：綠肥作物較一般作物容易生長，根部發達，固土定砂之力強，植株間生長競爭力大，短時期能被覆表土，防止雜草叢生，並具水土保持功能。

(四) 綠肥栽培能控制部分移動性高的昆蟲、病菌孢子及能隨風飄流的雜草種子之傳播。

(五) 兼作禽畜飼料及人類蔬食用：綠肥莖葉茂盛，再生力強，植物體富含蛋白質、脂肪、碳水化合物、礦物質及維他命等可消化養分，為禽畜類優良飼料，部分較鮮嫩、風味甘甜之莖葉，亦可作為人類蔬食。

(六) 供蜜源及景觀美化：部分綠肥作物具有顯花特色，不但花多、花期長，且花色鮮艷，可作為蜜源及景觀發展用。

三、台灣常見綠肥種類

台灣綠肥有的取自本地品種或野生植物，有的為國外引種，其種類繁多，包括豆科、禾本科、十字花科、蘘荷科、馬齒莧科、旋花科、馬鞭草科等各若干種，其中以豆科栽培居多，茲將常見綠肥種類之栽培情形介紹如下：

(一) 田菁：又叫山菁或大菁，分佈於本省中南部，為當地水田的主要綠肥， 為一年生豆科，主莖直立，分枝少，葉為羽狀複葉，小葉35∼75片，對生於葉軸兩側，長2∼3公分，寬0.25∼0.50公分，呈長橢圓形。花簇生於葉腋，具長花梗，每梗著生2∼3花。種子橢圓形，綠黑色，根群較淺，而根瘤著生甚多。性喜高溫多濕環境，尤其適合水田休閒期栽培。一般於第一期水稻收穫前，均勻撒播於水稻行株間並舖稻草，或收割整地後撒佈種子，並用刈耙覆土。每公頃播種量 20∼30公斤。田菁生育初中期，田間維持土壤濕潤度有助提高生草產量。播種後約50∼70天，株高180∼200公分，即可翻埋土中作為綠肥。

(二) 大豆：綠肥用大豆品種種類極多，包括黃豆、青皮豆、烏豆等，性喜溫暖潮濕，適應全省各地栽培，籽實極具營養食品價值，根部根瘤菌固氮效果極強，莖葉含氮量高，亦為國內重要優良綠肥作物。大豆栽培視耕地狀況可採行不整地撒播舖蓋稻草，或整地撒播、條播方式。每公頃播種量視豆粒大小而定，小粒種 (百粒重在12公克以下)40∼50公斤、中粒種(百粒重12∼18公克) 50∼60公斤、大粒種(百粒重大於20公克) 60公斤以上。綠肥用大豆掩埋期在開花後40∼50天 (約豆莢青熟期) 較適當，生草量較高且肥效良好，若太早翻埋，生草產量低且肥效亦不理想。

(三) 太陽麻：別名稱印度麻，原產印度，1928年由印度引進，為本省蔗田及旱作田重要綠肥作物。太陽麻屬於豆科，蝶形花亞科，為一年生草本，除作綠肥用，由於花呈金黃色著生於頂端，花期長且花姿美觀，可美化田園景觀，在冬季水田休閒期種植，可兼具綠肥及景觀功能。適合栽培於新墾地或排水良好之砂質壤土，種植適期為春作 3∼5月，秋作 9∼10月，每公頃種子量25∼30公斤。太陽麻掩埋期以盛花期或幼莢形成期為宜。

(四) 油菜：屬十字花科，為本省冬季水田重要綠肥作物，油菜除供作綠肥之外，由於花姿婀娜美麗，極具有景觀價值，且花期長，亦為冬季重要之蜜源。油菜抽苔前之葉柔嫩鮮美，可兼蔬食。對土壤選擇不嚴，全省均可栽培，每公頃種子7公斤，於二期水稻收穫前一週，將油菜種子混合細土均勻撒播，掩埋時期在第一期水稻插秧前二週整地時犁入土中。

四、綠肥推廣展望

現代的農業依靠高投入的無機化學肥料，及化學合成農藥來防治病蟲害，並走向擴大單一作物栽培的方向來生產作物。這種農業生產方式雖然帶動了作物生產力，但是由於單一作物大量的生產 ， 常常導致該作物生產過剩，影響產品價格及農家收益(謝順景先生，1992)。相對的，由於傳統性綠肥栽培及有機質肥料使用不再被重視，造成農業許多負面作用所衍生的問題反而更大，諸如加速土壤沖刷、病蟲害滋生為害愈烈，農業生態環境大受破壞逐漸喪失土地原有生產機能。因此，農業永續性經營已成為先進國家追求農業生產方式的新方向，也關係到我們的子子孫孫賴以生存的土地，我們不應忽視它。

台灣地處亞熱帶高溫多雨的氣候，淋溶激烈，土壤有機質含量原本就缺乏，加以土質中頗多黏盤土、鹽漬土及砂質土等不良耕作的土壤，均需多種植綠肥或施用有機質肥料進行改良。所幸，綠肥栽培在過去台灣推廣上頗有成效，農民亦習於綠肥種植，只要政策有適當調整與獎勵，相信農民會樂於接受。近兩年來，雲嘉南地區廣為宣傳「高粱－綠肥 (大豆或田菁)－玉米」或「水稻－水稻－油菜」或「水稻－綠肥－玉米」，已建立起很好的耕作模式，使綠肥的栽培面積逐漸的回升。未來，配合農業生產結構政策性的調整，必定有更多農地栽培綠肥。

多施有機肥增進地力提高作物品質

四十年來，政府提倡使用化學肥料，促使農作物產量大增，爭取外匯，達到了以農業支援工商業之目的，使台灣經濟發展為各國所羨。然而，大量使用化學肥料的結果，使大部份農地土壤酸化，失去了土壤的緩衝能力。土壤酸化直接影響作物細胞內之代謝，間接影響作物吸收營養素之有效性及吸收能力，其中以磷在酸化土壤中有效性降低為最明顯。又因本省高溫多濕，有機質之分解與流失甚為嚴重，致使大部份土壤有機質含量皆在2%以下，較正常需要之6∼8%相差甚遠。因此，農民需要注意避免長期施用酸性強之肥料，應加強施用腐熟有機質，加強土壤緩衝力。

一、有機質－土壤之保姆

土壤有機質分為不易分解之腐植質及易分解之非腐植質，前者佔有機質50%，為木質素，後者如蛋白質、脂肪、胺基酸及纖維質等，其主要功效有：(1) 改善土壤之團粒構造，促進通氣及排水。(2) 緩慢釋放植物所需之營養素。(3) 鉗合微量營養元素及增進其溶解度。(4) 促進土壤緩衝能力，使土壤酸鹼反應緩和。(5) 具吸附及交換功能，提高肥效。(6) 提高土壤有益微生物之活動，抵抗有害病菌。由以上可知土壤有機質越多，土壤活力越大，地力越強。

二、有機質肥料－促進有效磷之性質、增進作物品質

磷素在植物營養及品質上扮演重要角色，磷普遍存在於每一生活細胞中，其在作物體內之濃度為0.1∼1.0%，許多試驗證明，它對作物之產量和品質具相當之重要性。它參與作物體內幾個關鍵性的功能，包括(1)能量轉換(energy transfer)，(2)光合作用photosynthesis)，(3) 糖和澱粉的裂解，(4) 植體內養分的運輸，(5) 遺傳基因特性的傳遞。作物缺磷時，植株短小、產量低，莖葉常有紅色或紫紅色出現。一年生短期作物發現缺磷時，修正業已太遲，增加營養有限；多年生之果樹缺磷時，嚴重影響開花與著果、果實發育與品質，尤其是影響採收時果實的糖度。

磷肥因易被土壤固定，農田經年大量施用磷肥，土壤常存有多量磷素，這些在有機質缺乏下不易分解，對作物有效性低，不易被植物利用吸收，反而抑制作物生長，使生長期縮短。磷在土壤中的擴散係數比氮素小約2000倍，不易從表土中向下移動到深層土壤，有機磷移動則較無機磷高。故有機質有助磷素在土壤中移動，尤其泥炭土之有機磷含量高，土壤中磷素約5∼10%，存在土壤微生物中，施用有機質可增加微生物繁殖，直接促使植物吸收有效磷。有機質除直接分解供應磷素外，可產生有機酸與鈣、鐵、鋁結合的碴鉗合而釋出溶性磷或易吸收磷，其分解產生之大量二氧化碳形成碳酸，可增加鈣鎂結合磷之溶解度，有機腐植質可包著土壤膠體氧化物，形成表面保護作用，減少磷被固定。上述原因說明了深根作物更需要有機質，也就是一般果園施用有機質(堆肥)，增加磷肥及其他肥料，被果樹吸收而提高果實品質的原因。

土壤有機質如此重要，我們應加以保養，其作法不外是增加土壤有機質，及減少有機質含量之降低。提供下列四項做為農民保護土壤有機質之參考：(1)多施用有機質及有機肥料。(2) 種植綠肥作物，增加有機質。(3) 採用輪作系統，保持地力。(4) 減少耕犁及增加覆蓋，減少有機質損失。

有益微生物之利用

微生物肥料的發展使得肥料在應用上多一種選擇，是減少大量施用化學肥料的方法之一，並可達成農業永續生產的目標。本省利用有益微生物(根瘤菌、菌根菌、溶磷菌等) 進作物生長已有相當成果，根瘤菌可利用生物性固氮以節省資源投入，減少環境中氮的污染。國立中興大學土壤環境科學系已完成毛豆及紅豆根瘤菌接種劑之開發與量產，直接用於豆科作物之拌種，對該項產業有非常良好的效果。目前並已篩選出綠豆、豌豆、菜豆及綠肥等之豆科根瘤菌，正進行田間接種效果之觀測。磷素在台灣農田已累積相當大量，但這些磷的有效性低，不能充分供應作物利用，溶磷菌及內生菌根真菌兩種生物接種劑的發展，可提高土壤磷素之有效利用性。溶磷菌除可以增進磷礦石粉、過磷酸鈣、磷酸鐵及鋁磷化合物的溶解外，還能分泌出植物生長激素如 IAA、NAA 等，目前已生產供試驗用溶磷菌。菌根菌為有益之植物共生菌，可和作物根部形成共生菌根，增加作物根部對磷肥的吸收面積及吸收能力。經由促進植物對營養，水份之吸收，更可增加作物對乾旱、鹽害之忍耐及對病原菌之抵抗力。菌根真菌已廣泛使用在各類作物之育苗及栽培，並獲得良好之效。幼苗期接種菌根菌為最佳時期，可增進作物移植時存活率，利用內生菌根培養土育成健康之內生菌根株苗，尤其是短期作物如洋香瓜等更有利用價值，可推廣應用於種苗產業。用於花卉並可延長花期，增進色澤變化。目前有關囊叢枝內生菌根菌產孢技術，已經由農委會「農業專利暨著作權益委員會」正式辦理技術轉移給業界，進行商業化生產。