臺中區農業改良場特刊
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農業部臺中區農業改良場,正常發行
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本文檢討當前農友一些內在及外在因素的施肥問題，並提出一些評估作物營養管理的技術。在地理資訊應用議題，目前主要農田範圍的精度與廣度的資料應用已達其實用價值，透過地理資訊系統瞭解區域農田的養分狀態、養分評估及養分管理策略，可以讓土壤肥料管理者容易瞭解區域的土壤肥培管理措施重點與制定管理政策，並舉例說明應用範例及發展方向。
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肥料為農業生產重要資材，占農產品生產成本一定比例，其品質亦左右作物生長及農民收益，農民應依作物需求及土壤肥力狀況，選擇依法登記之肥料商品並適度施肥。政府歷年皆相當重視肥料價格穩定，自民國35年實施肥料換穀政策起，歷經統籌配銷、市場自由化、漲幅價差補貼、友善農業資材補助，以至109年推動之肥料預購措施，秉持照顧農民原則，就肥料配銷、售價等採行應對措施以穩定供需及價格，安定農業生產。自97年起由行政院農業委員會所屬試驗改良場所組成「合理化施肥輔導小組」，教導農民正確肥培管理，農糧署為推動友善環境農業，獎勵農民施用有機質肥料，有助減少化學肥料施用。肥料管理法於88年公布施行，農耕使用之氮、磷、鉀（三要素）等單質肥料、複合肥料、次微量要素肥料、植物生長輔助劑、有機質肥料及微生物肥料等肥料產品應辦理登記後始得製造、輸入或販賣，政府機關依法執行製造加工廠與市售等肥料品質查驗，維護農民權益、確保作物及土壤環境安全。
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KKF自然農法自2012年在台推廣至今已8年，以課程教導自然農法技術。水稻選種和作物適地適種的重要性（目前臺灣未有學員完成水稻選種三年實作經驗），多樣性微生物的培養及運用，利用自然界植物來製作天然賀爾蒙生長激素，自然增甜劑及雜草抑制劑，以及闡述自然農法精神，收集農田實作經驗，推廣予友善耕作小農。經8年的推廣，累積不少實作成功經驗，全台學員廣泛應用在友善水稻栽培及友善蔬菜水果種植，並且利用採取自山上無污染的腐植土來培養其中的多樣性微生物（或製作成微生物菌球），經稀釋後添加到水田，蔬果園，溝渠，池塘，魚塭，有淨化水質、消滅有害物質效果，及幫助農作物成長。我們也利用微生物菌水來製作各種液體肥料及雜草蔬果堆肥，利用KKF的技術可充分將所有農業廢棄物，生熟廚餘轉換成液體肥料。不但可將所有已經分解成細小單位的有機及無機物質養分元素回歸土壤，並可降低農民購買有機肥料成本，並達成不需使用任何農藥及化學肥料即可有效幫助農作物成長、控制病蟲害及雜草的多元目標。我們也發現在自然界現有的植物、水果或雞蛋牛奶，都是很好的天然植物生長激素、增甜劑及雜草蟲害抑制劑。綜言之，臺灣的友善耕作農友已有甚多依KKF技術及方法製作的實作經驗，期待未來可發揮更多的成效。
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前瞻性農業生物黑水虻（Black soldier fly，學名：Hermetia illucens）能將各種有機資源物轉變為更有價值的幼蟲生物質和虻糞。幼蟲生物質可做為動物性蛋白質資源應用，虻糞富含幼蟲蛻皮，為半醱酵腐熟的營養物質，是繼蚯蚓糞之後，可規模化生產的土壤改良資材。研究顯示虻糞的營養組成受有機資源物種類影響，其化學組成分析與市售堆肥僅在電導度、鈉和磷元素含量有顯著差異（p＜0.05）；進一步比較施用虻糞和化學肥料各半的處理組，與完全施用化學肥料的對照組，在甘蔗產量上並沒有顯著差異。虻糞由於仍具營養成分和豐富微生物菌相，做為水產動物吳郭魚（Tilapia）的飼料原料，添加比例可達飼糧之30%，能增加幼魚的成長速率、蛋白質利用率、提升吳郭魚免疫能力、增加吳郭魚對黃桿菌和豬鏈球菌的抵抗力等。虻糞會隨著餵養黑水虻食物材料基質的不同，具有不同的料源特性，依其料源特性可利用做為肥料化、能源化、材料化和飼料化之應用。透過現有資料的整理，釐清虻糞本身的特性與應用的優缺點，期望能做為未來深入研發虻糞應用。
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蚓糞為透過蚯蚓處理廢棄物所得到的產物。蚓糞製作包含前處理、製作過程及蚓糞收集，期間需注意廢棄物的選擇、預先堆肥、盡量縮小廢棄物體積、適度維持墊料水分以及觀察蚯蚓生長狀況等。蚓糞製作所選用之廢棄物種類會直接影響到產品的酸鹼值、水分、碳氮比及養分成分等。施用蚓糞到土壤中有助於提升土壤物理、化學及生物性，例如提升土壤空隙度、降低總體密度、增加養分及具有類似植物荷爾蒙的成分以促進作物生長。
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本試驗探討相對高氮之羽毛生物堆肥（PIF-N）及相對高磷與鈣含量之羽毛生物堆肥（PIF-P）應用為甜椒介質試驗，堆肥接種菌株Arthrobacter ureafaciens K10及Streptomyces sp. CP3。介質處理為PIF-N、PIF-P及其分別與椰纖1:1體積比混拌，栽培期間不額外供肥以生產甜椒，試驗結果顯示甜椒種植於PIF-P處理組其單果重及累積產量皆為各處理最佳，具統計差異，顯示，調整羽毛堆肥之磷與鈣含量有助於提高堆肥品質及其應用於提高連續採收作物之產量。本試驗另探討3種不同來源或型態之羽毛生物堆肥（雞毛堆肥、鴨毛堆肥及羽毛土堆肥）於洋香瓜介質之應用效益。此3堆肥成品呈弱酸性，EC值（1:10）介於7.3-8.8dS/m，以鴨毛堆肥之水溶性鈣及鎂濃度較其他2種堆肥高，而銨離子濃度較低，7種介質處理為此3種堆肥及其與椰纖1：1混拌（V/V），另以純椰纖為對照，栽培期間區分成不額外追肥及定時定量滴灌化學養液，試驗調查結果顯示，（1）羽毛堆肥經與椰纖混拌後，栽培期間需額外給肥，可生產具市場價值之果實，（2）純羽毛堆肥栽培期間不額外給肥，其單果重與純椰纖介質額外供給化學肥料處理組無顯著差異（3）雞毛及鴨毛堆肥處理組，栽培期間額外供給化學肥料，其果實重量為各處理最佳，且與純椰纖介質額外供給化學肥料處理組達顯著差異，而果實糖度介於15.6-16.3度。結果顯示羽毛生物堆肥雖具高EC值，卻可直接應用為栽培介質，不額外施肥具生產力，額外供給肥料亦有提高作物產量及品質之潛力。
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木瓜（Carica papaya L.）幼苗階段接種叢枝菌根菌能使根系共生形成菌根，並具有效促進幼苗生長及礦質養分吸收，且能增強對連作田區環境因子之抵抗性。本研究應用3種菌根菌接種技術，建立育苗菌根化作業，試驗另將木瓜苗接種6種叢枝菌根菌調查菌根化幼苗生長情況，菌根化木瓜苗試驗結果顯示，木瓜幼苗接種Archaeospora trappei、Diversispora spurcum及Funneliformis mosseae處理之株高、地徑寬、全株乾重及壯苗指數皆顯著高於對照組；田間管理作業對木瓜苗菌根化試驗結果顯示，接種菌根菌處理之木瓜幼苗移植存活率均高於對照組，其中未整地處理以單獨接種Claroideoglomus etunicatum及F. mosseae處理，幼苗移植存活率顯著高於對照組，分別為70%、55%及23.33%，顯示木瓜接種菌根菌提升環境因子限制之耐受性，此外在苗高生長表現方面則以接種Acaulospora kentinensis、Rhizophagus intraradices處理顯著高於對照組。此外木瓜接種叢枝菌根菌定植於連作田，可提早果實13天採收，並降低始花位置及採果高度。
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微生物肥料的開發對於臺灣永續農業的發展扮演重要的角色，同時也是國內農業研究重要的發展項目之一。國內農友長期依賴化學肥料進行農作物栽培管理，容易造成土壤劣化、產量降低或出現連作障礙，甚至病害產生等問題，更對環境造成負面影響。因此，本研究自土壤中篩選出多株有益微生物菌株，其中1株Tcb45菌株經由分子技術鑑定為液化澱粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens。經由檢測分析，Tcb45菌株具有溶磷（phosphate solubilization）與嵌鐵物質（siderophore）活性，並可產生澱粉、蛋白質與纖維素分解酶，且具有耐鹽能力，培養於7%氯化鈉之培養條件下，菌量仍可達10^8 CFU/mL以上，顯示可與化學肥料混合使用之潛力。將此菌株產製成發酵液後施用於多種蔬菜作物如甘藍、白菜及萵苣等，於蔬菜苗期進行根部澆灌及生長期進行葉面噴施4～6次，便可有助於蔬菜根系之發育與生長，顯著提升產量10-20%之功效。在田間結球白菜化學肥料減量試驗結果，使用70%化學肥料量搭配Tcb45菌株施用，與慣行全量施用的處理相比，其產量並無減少情形。Tcb45微生物菌株及其量產技術，目前已技術移轉給業者及商品化，可應用於慣行栽培管理，後續進一步可應用於友善及有機栽培模式中，期能成為有助於農業的永續發展及友善環境耕作的利器。