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微生物與有機農業(四):微生物製劑的應用

102/11/05 瀏覽次數 11943
微生物肥料是有機農業中不可或缺的一種重要微生物製劑,微生物能固定天然氮肥,轉化氨、硫化氫為肥分;溶化土壤中不溶性的磷酸鹽為磷肥;又能自行光合作用製造葡萄糖,微生物也可合成胺基酸、核酸等有機肥分;分解高分子有機物為有利植物吸收的低分子物質;更能分泌各種有機酸、抗生物質、生長激素,以促植物生長、提高抗病力;微生物利用化肥合成菌體有機質,繁殖成長,可以避免化肥流失,提高肥料利用率。而微生物肥料功效有三:1.提供微生物菌種源;2.提供有機營養源;3.提供微生物發酵時分泌的抑病物質。

例如Azotobacter屬及Azotospirillium屬為非共生性固氮菌,無寄主專一性,可促進各種作物根系對水分、養分之吸收力,並能分泌植物生長素及細胞分裂素;溶磷菌為可幫助土壤中難溶性無機磷鹽溶化之微生物的通稱,綄合土壤微生物群即包括所有「溶磷菌」,微生物中氧化硫桿菌可產生酸以幫助不溶性磷礦鹽的溶解,另外如巨大芽孢桿菌﹑臘樣芽孢桿菌﹑乳酸菌﹑醋酸菌等分泌有機酸如乳酸﹑醋酸等類有機酸,使土壤中難溶牲磷酸鹽溶化,因為這些菌類都屬一般土壤微生物群的一部分,因此只要提供良好的有機溫床與一般綜合土壤微生物群,做好有機農法就可達到溶磷效果,使土質疏鬆。
 
在生物防治方面,利用微生物或其毒性物質作為防治病蟲害的藥劑,因其毒效專一性高,對人畜及環境的危害遠比化學農藥為低,沒有藥劑殘留問題,因此對人體健康及環境生態影響上都非常重要。例如革蘭氏陽性細菌—蘇力菌可產生內生孢子、外毒素及結晶內毒蛋白,對多種病蟲有效,尤其對鱗翅目的蛾類、鞘翅目的甲蟲類及雙翅目的蚊蚋類有明顯效果。在環境中,尤其在日光下的持效性較短,容易被分解,沒有藥劑殘留問題;放線菌屬屬可分泌各種抗生素、抗菌素、殺蟲物質,除有效拮抗作用外,並具有分解纖維質及幾丁質之功能;木黴菌屬可產生多種抗菌物質,好酸性及高溫,能以寄生方式攻擊病原絲狀菌。
 
在做為微生物除草劑方面,利用寄主專一性,感染致病力強的植物病原菌或其酵素來消除雜草,可取代農藥中使用量最大的化學除草劑的一部分。有機農業運作的基本成功條件是要有正統學術基礎研究開發出來的純淨菌種為基礎,有了純淨的菌種之後,最主要的是必須把這些菌種根據需要在耕地裡擴大培養起來。只加菌種而不去照顧培養微生物,就好像養殖家畜而不給飼料一樣,使用微生物製劑只是「灑菌種」而不是「灑菌」。耕地中有機肥一定要足夠,通氣性、保水性要好,有空氣、有水、有營養,才能使菌種繁殖發展成菌群,然後才能顯出其效果來。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

責任編輯:李冠群|國立臺灣師範大學生命科學系

附註:

1.蘇力菌:Bacillus thuringiensis

2.放線菌屬屬:Streptomycess

3.殺蟲物質,如Blastocysin、Avermectin…等

4.木黴菌屬:Trichoderma

5.在做為微生物除草劑方面,利用寄主專一性,感染致病力強的植物病原菌或其酵素來消除雜草,可取代農藥中使用量最大的化學除草劑的一部分,可用菌種有Fusariun屬的Lateritium roseum等,或Phytophthora palmivoraCollectotrichum gloeosporioidesAlternavia macrospora等,另外還有由Streptomyces hygroscopicus抽取而得之含磷peptide製成之除草劑,此類因作用極端專一性的關係,實際應用上將有相當的困難。
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