生物性肥料 在瓜果類作物生產的應用 - 農業知識入口網

自然界中存有豐富的微生物資源，對農作物生產而言，常利用環境中的資源，例如將有益微生物接種在種子或施用在幼苗、土壤上，可增加供應植物營養要素、提高土壤中養分有效性、增進根系生長與養分吸收、保護根系及增進抗逆境能力等，均可稱之為「生物性肥料」。

土壤微生物多樣性是生態保育的基礎，也是減少農業災害的根本，合乎自然法則，農業才能永續。生物多樣性是永續、無價、無形的效益，尤其是在臺灣這樣高溫、多雨、多風的島形地區。為了臺灣農業永續發展，唯有重視農業土壤微生物多樣性，才能維持健康的土壤環境，這是值得政府及全民重視的課題。

談到作物的養分補充，化學肥料一直都是最佳選擇，因為它具有使用方便、價格合理且效果迅速的優點。但在享受化肥所帶來便利的同時，應注意過度使用所帶來的不良影響，眾所皆知的就是土壤酸化及劣化問題。

土壤微生物是自然界中推動各種元素循環的最基層生物。近年來，隨著生物技術崛起，土壤微生物所扮演的角色日趨重要，目前國內已研發並推廣的微生物肥料有根瘤菌、溶磷菌及叢枝菌根菌等。根據試驗調查，於豆類接種根瘤菌，及瓜類作物育苗接種菌根菌的微生物肥料，可提高土壤營養的供應及有效性，替代部分化學肥料，不但可節省肥料投入的成本，且可充分運用微生物資源，減緩農業生產對自然生態的衝擊，進而提高單位面積產量，增加農民收益。

臺灣地區高經濟果樹，如木瓜、鳳梨、蓮霧及蔬果作物，如胡瓜、苦瓜、西瓜、洋香瓜、番茄與甜椒等，均為高磷肥作物，一般農民栽植慣用大量化學肥料，磷肥大部分因被土壤固定結合或流失，不但栽培成本提高，也可能造成地下水汙染。若能利用菌根菌及溶磷菌等生物肥料，不但可促進幼苗與植株生長、提高移植成活率、減少肥料用量、增進作物產量品質，還能達到合理化施肥的目標。

微生物肥料的功能
有益的土壤微生物種類甚多，不同微生物肥料有不同功能，主要有：

一、 固氮作用
固氮根瘤菌包括共生、協生及非共生固氮根瘤菌，可將空氣中的氮素固定為氨，轉變成作物可利用的氮化合物，此作用是直接增加土壤的氮素來源，並能替代或減少施用化學氮肥。

二、 溶解作用
營養元素的存在形式會影響吸收效率，土壤中存有許多作物不能利用的結合型營養元素，如磷、鈣、鐵等，須靠根圈的某些土壤微生物分泌有機酸溶解後才能被利用，因此，溶解結合型營養元素的菌，可作為提供作物營養的功能，並可替代或減少施用化學肥料，如菌根菌。

三、 增進根系營養吸收及生長的作用
植物吸收營養主要透過根毛部，根毛越多，吸收的表面積就越大，吸收能力就越高。微生物肥料中有增進根系營養吸收及生長的菌類，增加根系吸收能力及表面積，即可減少施用化學肥料，提高土壤中的營養供應效率，如菌根菌、溶磷菌。

四、 增加植物對逆境的抗性與拮抗病原菌
微生物的部分分泌物質對其他生物的生存具有抑制作用，此種微生物可使土壤或植體中病原菌減少甚或滅絕，減少病害發生，降低農藥的使用。

五、 促進有機物分解及轉化
大分子有機物須經由微生物分泌酵素分解成較小的分子或無機物，才能被植物利用。目前此類商品多為複合微生物，直接添加在有機材料中，可加速堆肥熟成，降低有機質的碳氮比（C/N），增加腐植化的功能，並除去製程中的臭味。所以在推行有機農業時，此類微生物肥料是相當重要的添加物。

微生物肥料的使用方法
微生物肥料的使用方法，目前被常用且推廣的有固氮根瘤菌液劑、溶磷菌液劑及菌根菌粉劑3 種，分述如下：

一、 固氮根瘤菌液劑拌種方法
將豆科作物種子與5 ～ 10 倍稀釋液浸入或噴濕，使種子與液劑接觸，等風乾後，再機械播種。

二、 溶磷菌液劑灌注方法
每毫升的菌數約為4×108CFU，稀釋300 ～ 500 倍，澆灌於根系附近土壤至澆濕為原則，使菌液盡量接觸到根系為佳。

三、 菌根菌粉劑拌種方法
以每穴約2 公克的菌根菌孢子土（每公克約含100 粒菌種）撒施於介質，再與介質均勻攪拌，攪拌後的介質填入穴盤中，再進行播種育苗。

微生物在瓜果生產上常用的例子
一、 溶磷菌在瓜果的應用
土壤微生物中，具溶磷能力的微生物總稱為「溶磷微生物」或「溶磷菌」。土壤中磷素存在的形式，包括無機態及有機態，磷肥施入土壤後，磷素常被固定而成不易溶解型，導致不易被植物吸收；磷素在土壤中的移動性較差，不易流失，而常在農田中累積，溶磷菌的作用即在溶解此累積的無機及有機結合的磷素，溶磷菌也能促進根系伸展，有利營養吸收。

一種溶磷菌可能溶解不同磷型態（鈣、鐵、鋁的無機結合磷及有機磷化合物）的能力不盡相同，有的菌種只能溶磷酸鈣，不一定能溶磷酸鐵或磷酸鋁，且有些菌種可溶解多種結合的磷，可供農業生產應用。

目前已知可溶解難溶性磷的微生物包括細菌、放線菌及真菌類等，常見如細菌類Bacillus、Burkholderia、Enterobacter、Pantoea、Pseudomonas、Rahnella、Thiobacillus 等菌屬，真菌類Aspergillus、Penicillium 與酵母菌Yarowia 等菌屬。

二、 菌根菌在瓜果的應用
由於這類真菌在感染植物根部後，會向根外延伸出長達8 ～ 10 公分長的根外菌絲。這些根外菌絲有如根毛般，因此有助於增加植物根部的吸收面積，對磷肥的吸收效果尤其顯著。此外，叢枝內生菌根菌對於幫助作物抵抗逆境、土生病害、線蟲等研究，也倍受肯定。在花卉方面，促進早花，增大花朵，以及延長切花在花瓶的插花壽限等。叢枝內生菌根菌目前被認為是最有效益及發展潛力的生物性肥料。

行政院農業委員會臺南區農業改良場（簡稱南改場）近年來配合執行合理化施肥示範計畫──微生物肥料的推廣，應用菌根菌在瓜果類作物，經該項計畫實施，農民化學肥料施用量減施20 ～ 30％，瓜果類果實甜度增加1 ～ 2oBrix，增產率5 ～ 10％。

微生物肥料的肥效往往非單一功能作用的結果，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，微生物肥料也趨向於將固氮和磷、鉀細菌複合在一起，溶磷根瘤菌即是如此。

總結
臺灣位處亞熱帶地區，為高溫多雨的氣候型態，對土壤中微生物的活動及變遷影響頗大。尤以土壤有機質含量普遍偏低，及酸性土壤居多，以致土壤中所含植物營養要素的有效性受到很大限制，如土壤中磷與鐵、鋁等結合成不溶解性物質，而有些細菌能分泌有機酸，幫助磷化合物分解，增進植物對磷等養分的吸收。

對於有效微生物使用在農作物生產上，國外早已開始，臺灣最早期是由大豆的固氮作用開始，近年來引入特別多，利用土壤微生物促進作物生產，改善土壤等，這是農業生產的新科技產物，可減少環境汙染，又可提高產品品質與增加產量。

南改場近年來配合推動永續農業，推廣使用微生物肥料，其成效已於作物生產中獲得驗證。因此，如能適當利用廉價自然資源，培育土壤中有益微生物，並積極開發適宜臺灣氣候條件的有益菌種，應用於農業生產，維護土壤肥力，並替代部分化學肥料施用，紓減化學肥料不當使用所造成對環境的衝擊，對農業永續發展有很大
的助益。

文˙ 圖／黃瑞彰、江汶錦　行政院農業委員會臺南區農業改良場
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