土壤不健康，施肥是最後選擇　「少即是多」如何提升肥效 - 農業知識入口網

農民想把作物種死並不容易，但想藉農業生產讓全家溫飽，卻是難事，這與農業容易被忽視的應用科學本質有很大關係。談精準施肥前，有些科學課題必須先認識。

首先，了解作物生長的科學課題作物健康生長須滿足5 項關鍵因子――根部礦物質養分、根部水分、根系氧氣、葉面光合作用條件，加上生長環境條件為勝出因子。

這5 因子又由許多次因子所左右，各次因子之間也存在複雜交感。5 因子滿足程度越高，作物越能穩定存活。這與有機農法、慣行農法、自然農法等不直接相關，而一切可以科學角度看待，並從中找到解釋與對策。

例如，土壤酸化影響氮肥有效性，而農民急追氮肥，致使土壤微生物失能，土壤更為酸化，甚至影響土壤物理結構，導致一連串負面骨牌效應，終致作物衰弱走向死亡。根本對策應是找出氮肥有效性受限原因，而不是急著補充氮肥。急著找出原因，急著解決問題，是普遍習慣中的積極程序。問題關鍵在於，眼前的原因與對策是不是假象？眼前的對策還會有什麼衍生問題？

病蟲害實為良師益友，
應反思農場環境怎麼了？
因應第2 次世界大戰後人口與經濟成長所需，工業化型態的農業革命性地一改過往人類的農業生產方式，成為各國農業發展的主流。拜人類努力生產所賜，雖一時提高了生產效益、滿足所需，卻衍生出當今許多難題，如土壤衰竭、食物品質不良、農地流失、水源漸涸、農村凋零、食安風暴。戰後的臺灣也參與此波農業革命，而臺灣地小人稠，土地被頻繁壓榨，更早面臨前述問題。

農業定義的「害蟲」，在自然界有其存在的重要意義，特定昆蟲、微生物由於影響人類經濟收益，而被定義為病蟲害。病蟲害好發於作物栽培範圍內的衰弱個體或生長密集處，然而病蟲害實為農民的良師益友，並為生態系中資源回收、汰弱留強的要角，應該思考的是，到底是哪些人為因素導致作物衰竭？

所有生命隨時力求生存。昆蟲、微生物雖不經營農場，卻隨時環伺人類密集栽培的作物，並在未徵得農場主人同意下，恣行盜食與腐生。從生物學角度，牠們只是發展生存本能，持續前仆後繼地執行生命中的重要使命。

人類刻意栽培的大面積作物原是不存在於自然的，自然界中的野地難見大面積單一植物長期存在。即使是生命力強韌的竹林也須挖筍抽竹，否則20 年內也將走向自然死亡。因此，作物被大自然藉著「病蟲害」回收，當然合情合理，必須注意的是人類用於抵抗大自然力量的積極作為，常因無知與無度而走向不可逆的絕境。

安全、可追溯責任、永續經營，
要放在心上
農業不僅是供應糧食的產業，農業也兼具國土保安、物種保留、生態穩定、農村文化傳承、社會安定、國家安全等6 項功能。當人類只把農業聚焦於農作生產，農民在無意間會淪入工業化生產思維，持續過當以人為影響，讓土地持續劣化。前述6 項功能盡失，連原本追求的產量與品質也漸不如前。

面臨全世界自由貿易競爭的潮流，臺灣的環境資源與條件不適合大面積量產的思維，應發展小而巧、小而美、美得獨到，卻又具備無可取代的特色，甚至能結合人文與觀光的農業型態，始能不受自由貿易競爭的威脅。安全、可追溯責任與永續經營，更是臺灣農業發展方向的必然要件。

農場皆可發展生態系，
別僅以農法談生態優劣
所有的農場都可視為一生態系，生態系的穩定，端視其中物種的多元化與系統內化的資源再生循環狀況。作物若能融入農場當地的生態系，才能穩定生存並遠離農藥與汙染。臺灣環境非常適合生態系統的穩定發展，只要訂立目標與執行計畫，各地農場都有機會發展穩定的地區生態系，讓作物可於當地健康生長。

當今輿論中簡單的二分法，把農業區分為崇高的有機農業與背載負面印象的慣行農業。釋放不安與憤慨之時，還須回頭檢討，過程中是不是忽略每個人在其中的責任？是不是太懶了，只期待問題能瞬間解決？作物生長過程與孩子成長過程都是點滴累積與栽培，不似工廠生產線加班趕工可成就的，更不是人為硬力可雕塑的。有了以上思考，面對農業操作時，例如精準施肥，才能適當評估後執行。

精準施肥，
進階思考合理化施肥
化學肥料曾為臺灣農業發展帶來重大貢獻，卻也因為在人類發現過量施用化學肥料與生態衝擊後遺症的關聯性後，讓化學肥料長期背負生態殺手的陋名。

為減緩生態衝擊，臺灣政府早在1955年透過台灣肥料股份有限公司開始推動合理化施肥。但嚴格說來，過去常談的合理化施肥，在臺灣推行並不順利。實務上，農民還是不免跟著感覺走、跟著鄰田走。

以「臺灣表層土壤磷分布」一圖為例，磷不容易被淋洗或移動，可用來當作農業施肥殘量的指標。從中可見臺灣曾有農業活動的陸域土壤，土壤磷含量皆大於42毫克/ 公斤；臺灣土壤母質磷含量不高，無農業活動的中央山脈，含量小於18 毫克/ 公斤。當前臺灣重要農業生產區，田間土壤磷含量超過200 毫克/ 公斤比例不少，此圖只能籠統囊括大於79 毫克/ 公斤的綠色區塊內。

依行政院農業委員會農業試驗所常用推薦範圍，農業田間土壤磷含量50 ～ 200毫克/ 公斤皆屬適當範圍，當田間土壤磷含量超過200 毫克/ 公斤，意味著超量磷肥的浪費，農地土壤下游水體優養化，農地土壤青苔著生致使土壤氣體交換不良，以及農地土壤中正價養分的固定化，如鈣、鎂、鉀、銨、鐵、錳、銅、鋅，這些現象在當前重要農業產區處處可見。另外，磷礦開採時常伴隨重金屬，如砷、鎘，也可能成為磷肥中的有害雜質。

作物所需的礦物質養分，天然來源可能是土壤中的母質、土壤內原有背景值、外來風積或洪積成分或偶發性外來生物殘骸。這些天然來源釋放的礦物質養分量與速率，肯定無法滿足人類栽培作物所需，因此人為施肥被視為提升產量與品質的重要手段。既然農業有施肥的需求，且不論化學肥料或有機質肥料都有生態衝擊的風險，談合理化施肥就不能僅限於化學肥料，也須把有機質肥料一併考量。

本文以精準施肥進階詮釋合理化施肥，希望讓施肥朝向更精準、更恰好、衝擊更少的課題探討，也帶來不同的思考角度。

關於精準施肥的最高原則，我認為在於：「少即是多，真要給，只給作物所需，不需要的不給。」更明確地說，當作物呈現養分缺乏時，應先想想還有沒有什麼不必從外界投入物質或資源，卻可以解決問題的方法？應該把施肥這項工作看待成是「改善作物缺肥時的最後選擇」，亦即當所有措施與方法都無效時，再考慮施肥這件事。

所有外來物質或資源，皆須謹慎考量後才能投入，否則下得去，卻擺脫不掉。很多農民常面臨的難題都是這類習慣所養成，一旦習慣養成，環境也形成，怎麼可能有某種神奇產品，輕易就能改善農民的長久困頓？

當肥料落土後，很快地與周邊環境發生物理、化學、生物反應，且可能影響深遠。過去，缺乏A 元素直接補充A 元素的直線思維，在土壤品質日益衰退與氣候異常的當前越來越不可行。A 元素的累積，不見得有效改善A 元素的缺乏，甚至連帶影響B 元素的有效性，並衍生更多問題。

即使發覺下錯肥，也無法如同掃帚掃地，掃去塵土般地取出入土的肥料。在方便取得肥料且價格低廉的眼前氛圍下，在田區過量施肥隨時可見。例如，常有農民擔心葡萄生長後期甜度不足、轉色不良，因此在葡萄生長後期施用大量磷、鉀肥。過量鉀肥常造成鈣的拮抗，衍生葡萄後期的晚腐病；過量磷的累積，也容易導致微量元素缺乏。

施肥，以提升土壤健康為原則
基於下列理由，精準施肥在當代臺灣有其時代性意義。臺灣地小人稠，大比例農地持續耕作，土地常不見缺乏養分問題，卻常有肥分利用率問題。臺灣肥料礦產資源均仰賴進口，且礦產不可能無止盡開採，肥料成本必然看漲。生產者可藉精準施肥改善土壤品質，提升作物健康；不當施肥，除了金錢浪費、肥分累積與汙染外，也會影響土壤健康，造成其他工時的浪費。
精準施肥須兼具下列考量――

―除了施肥，是否還有其他方法可改善缺肥問題？應優先執行之。
―肥料施用除了看待成作物礦質養分補給，更可能是提升土壤健康的良方。
―肥分釋放時間與作物需肥時間接近。
―肥分釋放空間與作物需肥空間接近。
―其他肥分限制因子是否有待排除？
―施用肥料後是否將衍生其他問題？
―肥料組成成分是否具拮抗或加成效果？
―肥料施用須伴隨執行的其他改善工作。
―土壤肥力分析常作為施肥參考，但其結果只代表採樣樣品的肥力成分，無法評估土壤的其他生物性質或物理性質。
―施肥內容不見得一成不變，有適當持續修正的可能性。
―若人為能力不如預期的精準，不妨尊重自然土壤的機制，讓土壤恢復化育良好的樣貌。例如，改善深層排水，讓氧氣通達更深層，讓有機質合理提升( 可維持3％ )，藉此讓有效土層增厚、微生物相多樣化。土壤中的水分、礦物質養分、溫度、酸鹼值緩衝性自然提升。作物與土壤會一齊安靜地維持密切的精準運行，無須費太多心。

上述多項考量，如何落實在實際田間狀況呢？以常見蔬菜網室為例，固定設施讓大型耕犁機無法下田翻耕，這些蔬菜田區土壤在深度30 公分就會有犁底層，加以土壤長期有機質不足，土壤團粒結構不良，氧氣、水分的通透性很差，對蔬菜根系、土壤環境產生許多不健康的逆境。

陳世雄、李健捀（1999）指出，土壤壓實將縮限水稻根長、密度，並減少根重量。意即，壓實與通氣逆境將影響水稻的正常生長。

H.A. Torbert 、 C.W. Wood（1992）提出，根系土壤孔隙水飽和與壓實問題，將導致土壤中二價錳離子（Mn2+）對作物根系毒害風險升高，以及土壤中氮元素脫氮逸失。

關於常見蔬菜網室缺氧條件續發狀況，尤其是大雨過後或灌溉之後，土壤缺氧導致4 類狀況：

（一）硝化作用不良，作物缺乏硝酸態氮。即使土壤中有一點點硝酸態氮，也會很快地被淋洗流失。

（二）錳中毒。

（三）脫氮逸失。

（四）根系逆境，例如單純缺氧或硫化氫、甲烷的傷害。

這些原因都會讓作物生長遲緩，外觀不健康，農民若急著施肥，施用肥料必然無法被有效利用。

無法被作物有效利用的肥料，將持續累積固定在土壤中。常見許多農田肥力分析報告揭露，地面就是個肥料庫，但葉片植株依然營養不良，正是鐵證。

過量累積的肥料也會提高土壤的電導度，造成土壤微生物相的單調化，使土壤生物性結構持續崩壞，也為日後難控的病蟲害鋪上「康莊大道」。然而，過量累積的肥料卻可讓雜草異常肥美，施用除草劑就成為不可避免的程序，艱困的循環從此開始運轉。

針對前述蔬菜田區土壤的常見狀況，該如何執行精準施肥？肯定只有依循科學，才有根本解決的機會。提出以下對策―――首先，應優先改善排水不良的問題，避免大雨過後或灌溉之後的缺氧情況，前述4 種缺氧條件續發狀況才得以減少。

―當根系逆境解除，肥料利用率得以提升，必須施肥量可望降低。因此，施肥前應確認施肥之必要性，葉菜類作物可善用葉面施肥方式，有效管控肥料供應內容。

―改善排水不良的問題，作物根系可望深化，水分利用率也會提高，可減少不必要的灌溉，搭配減少地面施肥，雜草生長速率將會減緩，連帶除草劑可少用。

―藉土壤肥力分析結果，決定何物該節制、何物該增加，並持續追蹤與修正。常見氮、磷、鉀過量，須縮限施用量。

―適當補充粗纖維腐熟堆肥，或輪作豆科綠肥作物，後者須搭配吊掛斜紋夜盜蟲性費洛蒙。

―園區若有土壤酸化問題，須考量施用石灰資材。

―園區若有土壤鹼化問題，可藉生長期間施用生理酸性肥料逐步改善。

臺灣幾乎所有農地使用的化學肥料都來自於海外，但因農民取得肥料方便，且未落實科學化評估施用量，衍生出許多作物生長不良、病蟲害現象，甚至是農產品安全問題。
肥料過量是汙染，
施用量應管制
不論是化學肥料或有機質肥料，都是有利資材，也可能會是汙染源。以農業造成河川磷汙染為例，過量水體內的磷降造成嚴重優養化問題。

歐洲因土地廣大，河川蜿蜒而流速慢，上游國家的汙染物，可能成為下游國家的夢魘。為避免爭端與環境安全的共同利益，歐洲聯盟成員國對於農地土壤的每年磷肥用量均嚴格規定。

例如，愛沙尼亞規定，須有完整使用紀錄才可施用磷肥；牲畜糞便或其他有機質肥料施用量，每年磷肥不得超過25 公斤/ 公頃。雖然可藉由化學肥料補充磷需求，但也得在規範範圍內，這些規範同時考量作物需求、土壤質地、良好農業規範（GAP）等；並依土壤磷指數高低，訂定化學磷肥施用上限。又例如，德國規定農地土壤磷含量至少6 年測定1 次。磷肥施用量必須計算總量進出平衡，公式為「移除量－投入量≥ 20 公斤/ 公頃/ 年」；硝酸鹽殘留亦有管制（F. Amery and O.F.Schoumans, 2014）。

最後一提，行政院農業委員會農糧署的「合理化施肥主題館」專題網站收納各研究單位關於多種作物的精準施肥參考資料，若實際施肥量已超過建議數字，請盡快檢討農田的其他限制因子。

文․ 攝影／陳興宗　土壤作物醫生館長
豐年6711