行政院農業委員會台南區農業改良場89年年報

土壤肥料改良

*摘 要

   土壤肥料試驗研究本年度主要工作為土壤及葉片營養診斷服務、有機資材之應用研究、作物肥培管理技術之改進、問題土壤之改良及台灣現行耕作制度溫室氣體減量研究等。土壤速測與施肥推荐服務,全年共分析土壤樣品3,493件,植體樣品2,392件,介質或堆肥566件及水質618件,合計7,069件。由土壤速測配合植體分析之結果,推荐經濟施肥量和合理之施肥方式,以減少資材之投入及降低生產成本。由不同肥培管理對茂谷柑裂果之研究結果,建議氮肥宜保留60%於夏、秋肥時分次施用,減少果肉與果皮不均衡成長,造成大量裂果。利用農業廢棄物如蔗渣堆肥、樹皮堆肥、椰纖(粗)、椰土(細)及碳化稻殼,與泥炭苔混合調配天南星科觀葉植物之盆栽介質,發現紅苞蔓綠絨盆植在椰土/泥炭苔=2/1、1/1或椰纖/泥炭苔=2/1、1/1等四種介質上與泥炭苔對照介質相比,可有更良好之生長性狀。綠巨人白鶴芋及夏雪黛粉葉栽培於混有樹皮堆肥之介質上,反有較泥炭苔為佳的生長勢。於全球氣候變遷對台灣地區現行耕作制度下溫室氣體之釋放及減量研究,結果顯示甲烷釋放量中午大於清晨,二期作大於一期作。一、二期作水稻田甲烷釋放量六分寮系黏板岩沖積土>陳厝寮系紅壤>將軍系砂頁岩沖積土。豬糞尿污泥資源化示範推廣試驗結果,不論由土壤重金屬或作物品質來評估,污泥堆肥施用2 ton/ha/作,氮、磷基肥減半施用,應為兼顧廢棄物處理及農業生產之可行的施肥方式。另於盆栽介質添加污泥堆肥1/5(體積)不但可行,且可減少化肥的施用。農作物合理化施肥示範推廣,本年度分別選定三個芒果產銷班及二個柑桔產銷班,共約100公頃,進行示範輔導,應用土壤分析推荐施肥,可較慣行法節省10∼30%施肥量,並提高果實品質。堆肥製造技術及蚯蚓糞堆肥之製作,使農畜產廢棄資源及家庭廚餘再利用,減少對環境之衝擊。此外另進行壓實土壤改良、豆類根瘤菌接種、有機質肥料使用推廣,設施作物肥培管理技術改進等,以改善作物根部生育環境和提高品質為目標,並教育農友正確管理土壤,以維護土壤永續生產力。

*土壤及植體分析與施肥推薦服務

  本年度共分析土壤樣品3,493件,植體樣品2,392件,介質或堆肥566件及水質618件,合計7,069件。土壤樣品分析項目主要為質地、pH、有機質、有效性磷、鉀、鈣、鎂等要素含量,如有必要時再分析鹽分、水分、銨態氮和硝酸態氮、鋅、錳、銅及鐵等微量元素,分析結果供土壤肥力診斷並推薦施肥量及問題土壤改良之應用。植體樣品主要分析項目為氮、磷、鉀、鈣、鎂及鋅、錳、銅、鐵等微量要素。分析結果可配合土壤分析提供作物營養狀況判斷及肥料吸收利用之改善,作為作物肥培管理改進之參考和建立各種主要經濟作物營養診斷之標準,土壤分析結果如表1。

表一、89年度土壤分析結果表格
項目 範圍 件數(件) 比例(%)
pH 強酸性土5.5以下 779 26.5
微至中度酸性土5.6∼6.5 509 17.3
中性土6.6∼7.3 1102 37.4
鹼性土7.4以上 554 18.8
       
有機質 (%) 低2.00以下 790 29.2
中2.01∼3.00 1416 52.3
高3.01以上 500 18.5
       
有效性 磷  酐 (kg/ha) 低58以下 286 10.3
中59∼115 543 19.6
高116以上 1944 70.1
       
有效性 氧化鉀 (kg/ha) 低105以下 247 9.0
中106∼240 640 23.3
高241以上 1862 67.7
       
電導度(dS/m) 無鹽度2以下 875 59.3
低鹽度2∼4 480 32.5
中鹽度4∼8 59 4.0
高鹽度8以上 62 4.2

    本研究之目的為利用不同之田間管理方式,減少甲烷與氧化亞氮產生量,研究結果將可提供全球氣候變遷與農業生產研究之參考。以台南區農業改良場嘉義分場之水稻田做為試驗土壤,應用靜置箱法收集氣體樣品,並以氣相色層分析儀分析田間的甲烷釋放量。結果顯示,不論種植何種水稻品種,施用硝酸態氮肥的處理區均比施用銨態氮肥處理區高,顯示氮肥形態對甲烷生成之效應較水稻品種的效應更為明顯。稻作栽培則比較農民慣用之水稻殘體處理方法,包括︰稻草燃燒後掩埋、稻草掩埋與移除稻草後將稻樁犁入土壤等處理,對甲烷釋出之影響,各處理區之一期作甲烷釋放係數,移除稻草處理區為4.49 g m-2 season-1;焚化稻草處理區為3.84 g m-2 season-1;將稻草切碎並犁入土壤的處理區為5.15 g m-2 season-1,顯示稻草燃燒後掩埋與移除稻草後將稻樁犁入土壤之處理區有較低的甲烷釋出率。以台灣三種主要土類(紅壤、砂頁岩沖積土、黏板岩沖積土)進行水稻栽培,觀測其對甲烷釋放量之影響,結果顯示甲烷釋放量中午大於清晨,二期作大於一期作。一期作水稻田甲烷釋放量(g M-2season-1)六分寮系黏板岩沖積土之7.95>陳厝寮系紅壤0.35>將軍系砂頁岩沖積土0.16,二期作之甲烷平均釋出率為六分寮系黏板岩沖積土30.2±7.5 mg m–2 hr-1,陳厝寮系紅壤24.0±9.7 mg m–2 hr-1,將軍系砂頁岩沖積土22.0±7.4 mg m–2 hr-1。。旱田耕作體系下觀測連作與溫室蔬菜田土壤氧化亞氮釋放量,全年氧化亞氮釋放量約0.05±0.01∼1.4±0.50 mg m–2 hr-1,結果顯示中午氧化亞氮釋放率高於清晨,連作時間愈久則氧化亞氮釋出率有逐漸升高之趨勢,此乃設施栽培經常氮肥使用過多造成氮素於土壤中累積,因此合理化施肥可避免氮素在土壤中積聚,減少氧化亞氮產生釋出。

*不同肥培及水分管理對茂谷柑裂果之研究

    本試驗園位於嘉義縣梅山鄉,屬山坡地,為10年生之果樹,土壤質地屬坋質壤土,pH值偏酸性,富含有機質(3∼5%)。本試驗之目的在探討水分及不同比例施用N,P肥對茂谷柑裂果及果實品質之影響,提供果農肥培管理之參考依據。灌溉與不灌溉對茂谷柑榨汁率影響最顯著;至於對茂谷柑裂果亦有影響,影響大小,須視當年夏季(7∼9月)雨量而定,尤其在長期乾旱後,突下大雨,正值果實由中果至大果期,養分過分供應,果肉加速生長,果皮生長不能配合時,常導致大量裂果。另磷肥施用宜於初期(採收後)全量施用,以免在中、大果期施用造成果肉生長過速。氮肥則宜保留60%於夏、秋肥時分次施用,減少果肉與果皮不均衡成長,造成大量裂果。

*利用本土化介質栽培觀賞植物之可行性研究

  根據上年度白玉黛粉葉盆栽介質試驗調查的結果,選出有較佳生育性狀的介質配方,並考量生產成本及農民實際需求,泥炭苔以價廉之東南亞國家進口商品代替,由於椰殼碎片粒徑較小者保水力較佳,且較易與其它介質混合均勻,雖成本較高,但為農友常用,因此加入與椰纖粒徑明顯不同之椰土廢棄物資材。選定10種盆栽介質,包括椰纖/泥炭苔=2/1、1/1,蔗渣堆肥/泥炭苔=1/1、1/2,碳化稻殼/泥炭苔=1/2,樹皮堆肥/泥炭苔=1/1、1/2,椰土/泥炭苔=2/1、1/1及椰纖/樹皮堆肥=1/1(體積比)。上述介質以5吋盆進行綠巨人白鶴芋、紅苞蔓綠絨(俗名帝王)、夏雪黛粉葉盆栽介質生育調查試驗並以泥炭苔介質為對照,於移植同時加入奧妙肥(N-P2O5- K2O-MgO 15-11-13-2%)6g。試驗結果顯示綠巨人白鶴芋、夏雪黛粉葉及紅苞蔓綠絨盆植於此十種介質上,與泥炭苔對照介質相比均有正常的生長表現;但紅苞蔓綠絨盆植在椰土/泥炭苔=2/1、1/1或椰纖/泥炭苔=2/1、1/1等四種介質上,可有更良好之生長性狀。反之,紅苞蔓綠絨若生長在混有樹皮堆肥之盆栽介質上,整體之生育性狀較差,可能由於樹皮堆肥質地密實、通氣性差,較不適於其生長。然綠巨人白鶴芋及夏雪黛粉葉栽培於混有樹皮堆肥之介質上,反有較泥炭苔為佳的生長勢。此外,不同介質處理之植株,不論由外觀或葉片成分分析結果,都沒有明顯氮素濃度高低之分,因此所使用肥料量在各介質應為可接受的。另選取分株旺盛之博蒂白鶴芋栽培於上述10種盆栽介質並以泥炭苔為對照介質,其生育性狀調查結果相似於綠巨人白鶴芋盆植的結果。而博蒂白鶴芋長於混有碳化稻殼之盆栽介質,顯示有較多的分株數。

*蔬菜設施栽培氮磷需要量之探討

  本省因年雨量分佈不均,熱帶氣旋又常帶來豪雨,在經濟利益的考量下,塑膠設施蔬菜田為之興起,目前雲嘉南地區之設施蔬菜田以西螺、溪口、新港等鄉鎮及台南市安南區為主。然以塑膠布覆蓋之設施溫室栽培蔬菜,因連年施肥又缺乏雨水淋洗,往往由於養分長期蓄積,造成蔬菜生育阻礙,結果不是原地廢耕就是重新客土或洗鹽,形成經濟上的浪費及耕土的惡化。本場於87年於西螺地區選取表土含高鹽分(EC >3 dS/m)、高有效性氮(>40 mg/kg)、高有效性磷酐(>1000 mg/kg)之十年塑膠設施蔬菜田一處,進行七種氮、磷施肥量對設施蔬菜田之蔬菜、土壤品質的影響觀察。由連續3年施肥試驗調查發現,於每作施用台肥2號有機質肥料600 kg/ha,且每年施用兩次豆粕300 kg/ha,但全不施用氮、磷化學肥料之情形下,試驗統計分析顯示,並不會造成蕹菜及莧菜的減產(見表2)。土壤中硝酸態氮及植體硝酸態、銨態氮由於重覆間變異太大,不同處理間並無顯著差異。

表二、設施蔬菜栽培不同施肥量對產量及氮素的影響
處理 產量 土壤 植體(莧菜)
總氮 硝酸態氮 銨態氮 硝酸態氮
g/m2 g/kg mg/kg mg/kg g/kg
A 2016 1.59 14.3 176 7070
B 2015 1.78 9.18 164 6338
C 2088 1.79 16.2 90 6076
D 2105 1.69 15.8 138 6550
E 2051 1.70 13.1 170 6606
F 1994 1.72 12.5 175 7101
G 1942 1.81 19.5 139 7038

註:每處理除施用台肥2號有機質肥料600kg/ha/作外,

另施用化學肥料A:氮-磷酐-氯化鉀=112-70-112kg/ha/作

B:氮-磷酐-氯化鉀=74.6-70-112kg/ha/作

C:氮-磷酐-氯化鉀=37.3-70-112kg/ha/作

D:氮-磷酐-氯化鉀=112-0-112kg/ha/作

E:氮-磷酐-氯化鉀=74.6-0-112kg/ha/作

F:氮-磷酐-氯化鉀=37.3-0-112kg/ha/作

G:氮-磷酐-氯化鉀=0-0-112kg/ha/作

*蚓糞堆肥之製作

  本堆肥製作目的係針對家庭廚餘的處理,擬利用某些特定品種的蚯蚓特殊習性,將家庭廚餘消化分解成為廣效性有機肥料。

一、製作前準備:

(一)設備材料與裝置:

ぇ塑膠桶(長方型):大小視飼養數量而定、約30∼50公升容量較適合一般家庭用,桶底鑽2個直徑約2公分小洞,以便排除多餘水分。

え塑膠止滑板(浴室用):舖於桶底,以免桶底積水,不利蚯蚓活動。

ぉ塑膠紗網(紗窗用):將紗網平覆於止滑板上,避免蚯蚓和飼養材料掉至止滑板上。

お噴水或灑水器:澆花用即可。

か厚紙板或報紙:覆蓋遮光用。

が蚯蚓:以紅蚯蚓品種為佳。

き基本或覆蓋材料:

  做為初次舖在桶底部的材料及每次投置廚餘後,覆蓋於其上層之材料亦可作為蚯蚓之食物者。例如:泥炭苔(Peatmoss)鋸木屑(需經堆積腐熟為佳)、蔗渣、粗糠、粉碎花生殼、廢紙(撕碎、泡水軟化後瀝乾使用)等。以上各種材料,可單一或混合使用,唯使用時皆需含有約40%水份為佳。

ぎ主要材料:

  家庭廚餘,舉凡家庭剩菜剩飯,各種果皮、茶渣、菜葉等,甚至隔餐之殘餘皆可。

二、製作過程:

  先在塑膠桶底部平舖止滑板,並覆上紗網,再將基本材料置入約5∼10公分的厚度,充分灑水並翻攪材料,令其裡外均勻濕潤,並稍加壓緊,以防水分過度蒸發。移入蚯蚓,此時期每1∼2日輕輕灑水於材料表面,保持濕潤。上方以厚紙板蓋上,避免陽光直射表面,蒸發掉太多水分影響蚯蚓活動空間。一星期後,即可投入廚餘,蚯蚓在適應環境後,即開始進食,蚯蚓的排泄物亦不斷分泌、累積、增厚時,蚯蚓則自動爬上新置的材料及廚餘層繼續覓食。

三、實施結果:

  實施約3∼4個月後,此裝置接近底部最下層的廚餘,經蚯蚓充分取食消化後,大抵全部變成無臭無味的黑褐色細緻粉末或細團粒狀的蚓糞土,以手觸摸有鬆軟及彈性的感覺,稍具粘性,揉捏時易成團狀。

  蚯蚓堆肥富含植物生長所需各種養分,可直接做為有機肥外,亦可與其他種類之有機肥料配合,製造各類不同用途之肥料,更可直接作為時下流行有機栽培所需肥料。

*豬糞尿污泥資源化示範推廣計畫

 為解決豬糞尿廢水處理場所產生之污泥問題,故探討污泥資源化之可行性,以避免二次公害。1.本年度首先於六甲試區進行第三年污泥堆肥施用試驗調查,作物依序為水稻-水稻-紅豆。肥料施用量如(表3),對照區與污泥堆肥施用區,株高產量雖互有增減(表4),但經作統計分析,各性狀於處理間並沒有顯著性差異(p>0.05)。六甲污泥堆肥施用試區由87年二期作水稻,至今連續三年每期作施用2000公斤/公頃污泥堆肥,共8作,至第8作表土0.1NHCl抽取之銅、鋅對照區的濃度分別為1.2、1.1mg/kg;污泥堆肥區分別為1.1、1.3mg/kg,污泥堆肥區沒有高於對照區的趨勢。而所食用植體部分(白米及紅豆種子)之銅、鋅含量亦沒有高於對照區的趨勢。2.污泥堆肥調配盆栽介質試驗:本年度將污泥堆肥混入不同盆栽介質(椰纖/泥炭苔=6/2、5/3、4/4,蔗渣/泥炭苔=6/2、5/3、4/4,及椰土/泥炭苔=6/2、5/3、4/4)中,取代比例分別為0、1/9、1/5(體積比),接著以6吋盆進行圓滿白鶴芋及紅苞蔓綠絨在不同盆栽介質的生育調查,並以市售葫蘆牌培養土作為對照介質,每處理6盆,於小苗移植時,在未添加堆肥之介質處理中施用奧妙肥9g。試驗結果顯示圓滿白鶴芋及紅苞蔓綠絨生長於以污泥堆肥取代1/5量的盆栽介質時,在5個月的生育期,除了葉色外,總體的生長趨勢不會比施用化學肥料差,尤其在鹽分低的介質(混合多量椰纖或蔗渣堆肥)。而污泥堆肥1/5取代量的效果比1/9更好,因此之故,推斷盆栽介質添加污泥堆肥1/5不但可行,且可減少化肥的施用。

表三、89年污泥堆肥試驗各期作物品種及肥料處理
處  理 化學肥料(氮-磷酐-氧化鉀 公斤/公頃) 污泥堆肥 公斤/公頃/作
一期作水稻(台梗8號) 二期作水稻(越光) 紅   豆(高雄5號)
對照區 160-30-30 90-72-48 60-60-35 0
污泥堆肥區 140-30-30 66-36-48 39-0-35 2000
表四、89年施用污泥堆肥對產量之影響
作   物 株高(cm) 分蘗(支/株) 產量(公斤/公頃)
一期作水稻 (105天) (105天)  
對照區 99.2 27.0 8087
污泥堆肥區 99.3 26.8 7791
 
二期作水稻 (60天) (60天)  
對照區 92.8 26.5 5000
污泥堆肥區 95.7 27.5 5141
 
紅   豆 (60天) (60天)  
對照區 23.2 2.1 1829
污泥堆肥區 24.9 1.9 1691

*有機質肥料示範推廣

  推廣應用禽畜糞及其他農產廢棄有機物,經堆肥化處理製成之有機質肥料,可以改善土壤肥力,增進地力,減少化學肥料之過量使用,並紓解禽畜廢棄物造成之環境污染問題。為配合政府政策,積極輔導與鼓勵農民使用有機質肥料,本年度在本場轄區內辦理有機質肥料示範推廣面積共計3,063公頃,長期作物示範推廣面積1,862公頃,短期作物示範推廣面積1,201公頃。長期作物(果樹類)每公頃施用有機質肥料8,000公斤以上,短期作物(玉米、蔬菜)每公頃施用4,000公斤以上,可獲政府補助每公斤1元。為鼓勵大面積集團使用有機質肥料,並配合政府七大產業政策,以政府選定重點輔導之績優產銷班列為優先補助對象。

*毛(大)豆紅豆根瘤菌接種示範推廣

   八十九年度台南區農業改良場於轄區內推廣毛(大)豆紅豆根瘤菌接種示範,毛豆接種根瘤菌示範面積包括元長鄉、土庫鎮、四湖鄉、義竹鄉、鹽水鎮、新市鄉、善化鎮等共計有300公頃。紅豆接種根瘤菌示範推廣面積包括朴子鎮、鹽水鎮、六甲鄉、佳里鎮,合計200公頃。此外,為使農民更加瞭解固氮微生物肥料的施用效果,另設有四處毛豆小面積觀察區進行肥料及接種試驗,春秋兩作試驗結果如下:(1)毛豆不接種根瘤菌,但以農民慣用量化學肥料量施用於土庫鎮、元長鄉、鹽水鎮、新市鄉,化學肥料N-P2O5-K2O用量四試區分別為200-60-60、120-60-60、164-90-60、164-90-60 kg/ha,四個試區的平均合格莢產量分別為9.50、8.86、5.35、7.30 ton/ ha;接種根瘤菌且施用化學肥料N-P2O5-K2O=20-60 -60 kg/ha,四個試區的合格莢產量則分別為10.3、8.55、6.78、6.58 ton/ha,此二種處理的產量,在四個試區經分別進行統計分析,除鹽水鎮外,並沒有顯著差異。四個試區中只有鹽水試區的根瘤菌接種區與不接種區的有效根瘤有顯著差異,且接種區產量高出不接種區最多。推廣接種根瘤菌可減少氮肥施用約100∼180 kg/ha。

*合理化施肥技術示範及產銷班施肥管理技術綜合示範

一、芒果產銷班之輔導:

  八十九年度台南區農業改良場於轄區內執行芒果之果樹合理化施肥推廣示範。示範推廣地區為芒果之主要產區台南縣的左鎮鄉,南化鄉及玉井鄉等三個鄉鎮,其中各選定一個芒果產銷班予以輔導示範。芒果產銷班分別為玉井鄉的中興班(面積15公頃,10農戶),南化鄉的北庄三班(面積20公頃,11農戶),左鎮鄉的牛港嶺班(面積25公頃,16農戶)。由於芒果為熱帶果樹,有明顯隔年結果現象,豐收年(大年)常出現供過於求,消費市場發現滯銷,價格低賤的現象,而欠收年(小年)價格雖然看好,但農民收穫有限,還是賺不到錢。因此,在合理化施肥的推廣以外,尚提供正確的整枝修剪、疏果套袋及病蟲害管理等技術,使產量年年維持穩定,而品質能年年提昇,以增加農民收益。

  示範推廣前先採取土壤樣品,於盛花期採取葉片,成熟期採取果實分析之。依據以上之分析結果做成施肥建議表,約可減少化學肥料10∼30%之施用,並於各班班會時做一對一說明指導,班員都能依建議做各項田間操作。結果獲得芒果品質顯著提昇,特級品由輔導前的5%提昇至155,優級品由355提昇至50%,良級品由60%減至35%。

  本場於89年6月22日於南化鄉北庄班舉辦合理化施肥推廣成果之觀摩會,農民參與踴躍。

二、柑桔產銷班之輔導:

  八十九年度台南區農業改良場於轄區內推廣合理化施肥技術綜合示範,柑桔示範班分別設置在區內柑桔之主要產區─古坑及梅山鄉各一班,面積約40公頃,班員34人。利用班會召開說明示範目的後,首先進行土壤採樣(分表、底土)、葉片採樣分析及填寫農家施肥調查表,再依土壤及葉片分析結果,個別做施肥推薦依據,根據果農施肥調查表比較,平均化學肥料施用量約可減少10∼30%,另不定期利用講習會宣導施肥方法與施肥時期,提高肥效,尤其是有機質肥料及酸性土壤改良劑的施用,雖果農已普遍重視,唯皆以撒施居多,不僅肥分容易流失,對土壤物理性改良亦屬有限,乃利用講習及成果觀摩會機會宣導有機肥深施及其好處,普遍受到農友認同。經過一年的示範推薦,於89年11月23日在嘉義縣梅山鄉舉辦柑桔合理化施肥示範成果觀摩會,參加農友約150人左右。

*綠肥栽培推廣

  為防止休閒農地雜草滋生及維護農田土壤地力,增加土壤有機質及養分含量,減少化學肥料施用,改善土壤物理、化學、生物性質,提高土壤中養分有效性,防止養分及土壤因沖刷流失,栽培綠肥為最簡易可行之措施。88年冬季推廣苕子綠肥1,920公頃,埃及三葉草378公頃,油菜12,141公頃,夏季田菁31,370公頃。為減低因種植油菜未施以病蟲害防治所引發的問題,今後將減少非豆科油菜綠肥推廣,增加苕子、埃及三葉草等冬季綠肥推廣面積。

以改良式圓盤犁深耕層翻耕田菁綠肥,達到改善土壤理化性狀及增進土壤地力之目的
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水稻田甲烷氣體釋放採樣情形
水稻田甲烷氣體釋放採樣情形

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