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肥料:肥料的發展及推進

107/05/14 瀏覽次數 3719

農業是人類邁向文明生活的第一步(種子發提供)<業是人類邁向文明生活的第一步,其使人類脫離狩獵與採集的生活,開始定居形成聚落。農業可以生產十倍、百倍,甚至是千萬倍於狩獵與採集生活的卡路里,養活更多的人口。肥料的演進也是一部人類農業乃至文明進步史上的一個章節。本文以科學發展與農業經營的角度,敘述肥料如何發展與推進。農業是人類邁向文明生活的第一步(種子發提供)

 

科學發展的角度

 

《齊民要術》成書於西元6世紀,是華夏地區現存最完整的古代農牧情形的著作,由北魏賈思勰所著,記錄當時黃河流域下游地區的農業技術。〈雜說〉一章記載:「凡田地中有良有薄者,即須加糞糞之。」而在踏糞法中,詳細描述當時農民在休耕時期,把殘餘的莖稈收集成堆後用牛隻踏實,踩踏過程中牛排放的糞便及尿液便與莖稈混合,再經發酵製作廄肥,並敘述來年耕作時的施用量等。

 

地球另一端亞馬遜雨林的原住民,也知道把燃燒過後的草木灰耕犁至土中可以增加作物的產量。種種考證可以推測出至少在1,500年前,肥料的運用技術已經純熟。

 

19世紀中葉,李比希(Justus von Liebig)發現植物生長所需的營養元素,搭起了化學物質與植物生長的連結。化學肥料的運用使得農作物產量大幅提升,養活了更多人口。

 

植物生長的必要元素有18種,除了碳、氫及氧可藉由氣孔交換外,其餘14種元素依植物生長所需量的多寡,把氮、磷、鉀稱為大量元素,鈣、鎂、硫稱為次量元素,而鐵、錳、銅、鋅、氯、硼、鉬、鈷及鎳稱為微量元素。另外,像是鈉及矽,甚至鋁等對部分作物也屬於微量元素。目前市售的化學肥料都是以補充大量元素的氮、磷、鉀為主。

 

製肥技術不斷進步、肥料交易自由化、產業結構改變、農村人力老化、農業知識進步等因素,使肥料產品也隨之改變與調整,從一開始的單質肥料朝複合肥料發展。單質肥料是指僅含一種營養元素的肥料產品,如氮肥、磷肥或鉀肥等,複合肥料則包含氮、磷、鉀其中兩種以上的肥料。早期複合肥料是直接以固體做為原料混拌而成,常導致產品成分的均勻度及品質不佳。現代化的製肥技術則以液體為原料,利用半肥漿或全肥漿的製程,生產品質及成分均勻的優質肥料。

 

當粒劑發展純熟後,改變了肥料的配方,開發出溶水性甚佳的即溶複肥產品。其具親水性佳的特性,可以隨灌溉水施用,高度稀釋後可以噴施葉面,做為施用粒狀肥料外的營養補充品。

 

近年來,更朝向有機複合肥(添加泥炭)及生技肥料(與有益微生物、有機資材形成三要素結合)方面發展,不僅能增加肥料的吸收效率,也能增加肥料與土壤之間的緩衝能力,兼具增加產量與土壤健康的功效。

 

農業經營的觀點農作物添加未經處理的禽畜類糞便,導致蟲害發生。<化學肥料普及前,天然的排泄物是台灣地區農用肥料的主力,且具有商業價值。即使是現在,仍然普遍使用禽畜類的糞便在世界各地的農業耕作上。禽畜類糞便取得容易、分解快、肥分高、價格便宜,但這類堆肥的品質易受飼養環境、飼料、水源及動物健康狀況的影響,且大多數未經處理,因此容易散發出惡臭,成為病原菌及昆蟲的溫床。農作物添加未經處理的禽畜類糞便,導致蟲害發生。

 

台灣目前耕作的土壤大多有酸性與有機質含量偏低的情形,這幾年農政機構不斷宣導合理化施肥的觀念,適度添加植物性有機質肥料改善土壤狀況,再搭配使用化學肥料,做到適時、適量、適作的施肥,以達到收入與支出的最佳平衡。

 

合理的施肥觀念必須考量以下幾點:每3年定期進行土壤及植體營養診斷鑑定、訂定合宜的肥料種類與用量、適當的施用時期與方法。不同作物種類及生育階段對營養需求不同,必須適當地施用有機資材,兼顧農田地力及生態環境的維護,且需適時添加微生物肥料,改善土壤微生物菌相,以減少病害的發生。水稻合理化施肥流程<料施用的每一個環節都環環相扣,各自有階段性的任務。添加苦土石灰,可以達到緩解酸化土壤的功效,同時具備鎂及鈣也可補充次量元素。於基肥期使用高磷肥的複合肥料與有機質肥料,磷肥的吸收效果更佳,能促進根系的發展,而有機質肥料可以改善土壤的蓬鬆程度,提供根系生長的空間,使植株健壯。使用氮肥較高的化學肥料,可補充作物長大及葉片生長的營養,而能增加光合產物的累積。穗肥可以促進穗的發育以及光合產物轉成澱粉,成為穀粒飽滿的資本。另外,搭配水溶性的肥料及微生物肥料,能提高品質與收益。水稻合理化施肥流程

 

市售複合肥料的組成和通用對象

名稱

N-P2O5-K2O

適用對象

1號複肥

20-5-10

高氮配方,適合作物營養生長期使用。

4號複肥

11-5.5-22

高鉀配方,適合果樹及澱粉類作物施用。

5號複肥

16-8-12

三要素配方比例,適用大多數作物。

39號複肥

12-18-12

高磷配方,適合作物基肥期施用。

43號複肥

15-15-15

三要素含量均衡,適於多種作物全期施用。

 

政府推動合理化施肥,是要讓肥料產品走向商品化、功能化及多樣化,以法規使肥料製造制度化,以階段性分工的方式供消費者依作物栽培時期選用。台灣肥料產業的演進史至今已近二甲子,肥料的發展及推進受到製肥技術及消費者使用習慣的改變所影響,也受到政府政策的推動與各國肥料產品交流的影響。

自給型居家農業的魚菜共生系統<前食安風暴頻傳,一般民眾對健康越來越注重,自給型的居家農業逐漸形成風潮。生態、環境及永續農業越來越受重視,政府持續推動合理化施肥之餘,新型、生態肥料的發展必然成為一種趨勢。肥料產品未來將持續朝向更先進的緩釋肥料、營養劑或微生物肥料發展。此外,施肥的同時也需達到病害防治的效果,以及降低農藥的使用頻率,以符合增產、經濟及環保用肥的理念,朝精準農業邁進。自給型居家農業的魚菜共生系統
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