花蓮區農業專訊--利用田間栽培管理調節水田之溫室氣體排放--03 - 農業知識入口網

土壤有機質含量

土壤浸水時，還原作用的強度取決於有機質的含量、性質及微生物分解有機質的能力等。許多研究指出，土壤有機質含量與甲烷排放量呈正相關，而碳氮比低、木質素含量低且容易被微生物分解的有機質也會增加甲烷排放。

土壤酸鹼值

甲烷生成菌及甲烷氧化菌活性都會受土壤酸鹼值影響，甲烷生成菌的活性通常在中性或弱鹼性條件下最佳，並且對土壤酸鹼值的變化非常敏感，甲烷生成菌最適pH為5.5-7.0；而甲烷氧化菌最適pH為5.0-6.5。牽涉氧化亞氮生成的微生物有硝化作用相關的硝化細菌(nitrobacteria)及脫氮作用的脫氮微生物，硝化細菌對土壤酸鹼值敏感，當土壤pH低於5.5時活性會降低；脫氮微生物喜鹼性，故當土壤pH較低時，脫氮微生物的活性也會降低。

土壤質地

不同土壤質地會影響土壤的厭氧條件、保護有機質的能力、溫室氣體在土壤中的運輸及影響土層氧化程度。細質地的土壤排水較差，容易形成厭氧環境而使甲烷生成增加；然而，黏土可以保護土壤有機質較難被甲烷生成菌利用，且對於土壤酸鹼度及土壤氧化還原電位緩衝能力較強，加上細質地的土壤構造可阻礙甲烷氣泡逸散至大氣，而使得甲烷排放量降低。

溫度

甲烷生成作用最適溫度為30-40℃，低土壤溫度會降低甲烷生成菌活性，同時也會降低甲烷生成過程中其他發酵反應之微生物活性，而減少甲烷排放。然而，相對於甲烷生成菌，甲烷氧化菌對於溫度敏感性低。

肥料種類及用量

在水田中施用不同種類的氮肥會影響水田溫室氣體排放。在浸水土壤中施用硝酸態氮肥，微生物會進行脫氮作用而產生氧化亞氮。此外，目前臺灣氮肥利用效率低，顯示大部分氮源施用至土壤後，經由淋洗、脫氮作用等流佈於環境中而未被植物利用，甚至造成溫室氣體排放。因此，可藉由選擇適當的氮肥種類及合理化施肥以降低溫室氣體排放。