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肥料:友善環境的施肥方式

適時、適地與適量地合理施肥,可以達到促進作物生長、提高產量與品質、降低對周遭環境的影響,達成永續農業的目標。
 
 

友善環境的施肥方式第一步就是「儘量理解我們腳下的耕作土壤特性」(種子發提供)
▲友善環境的施肥方式第一步就是「儘量理解我們腳下的耕作土壤特性」(種子發提供)
施肥是植物生長過程中重要的課題,好的施肥方式可以一邊促進作物生長、提高產量與品質,一邊降低對周遭環境的影響,是永續農業不可缺的一部分。這種施肥方式簡單來說就是「合理施肥」,也就是適時、適地,更重要的是適量。

 

土壤肥力檢測

 

可以讓作物固定在上面生長的資材稱為介質,能使作物固定並從中吸收營養,是作物生長的根本。常見的介質有椰纖、泥炭土、珍珠石等,而土壤是其中最常見也最廣泛使用的一種。但土壤的內容物比其他介質來得複雜,仔細觀察時,會發現即使是同一區域內,土壤顆粒大小、石頭含量、顏色、含水量等都不相同,這意味著施肥方式也必須隨著調整。因此,友善環境的施肥方式第一步就是「儘量理解我們腳下耕作的土壤特性」。

 

要了解耕地土壤特性,主要是透過科學方法,檢測土壤的酸鹼度、電導度、有機質含量、氮磷鉀含量、微量元素含量等。理解土壤的性質才能夠對症下肥,選擇適當的肥料種類與施用量,以避免元素缺乏或施肥過量。

 

在不清楚自己耕地土壤性質的情況下用肥,常導致偏施單一種肥料或過量施肥,使土壤慢慢劣化。由於作物難以從土壤中吸收肥料養分導致營養不良,因而覺得肥效不足又再次補充肥料,形成惡性循環,最後甚至劣化到無法耕作的地步。目前為了幫助農友理解自己耕作的土壤特性,各地區的農業試驗機構、改良場、農試所都有提供免費的土壤肥力診斷服務。

 

酸鹼改良

 

在土壤的眾多性質中,影響作物吸收肥料營養的便是酸鹼度,適合大多數作物生長的土壤酸鹼度介於6.0~7. 5之間。土壤過酸或過鹼都有對應的改良資材。常見的酸性土壤改良資材是石灰質資材,酸性中和力越高表示鹼度越高,改良時需注意不要過度施用。簡易的鹼性土壤改良則是使用生理酸性的肥料,最常見的就是施用硫酸銨、氯化鉀等。土壤酸鹼度改良不能操之過急或斷斷續續,一次使用過多改良資材或使用頻率太低都會影響改良效果。

土壤酸鹼度與作物養分有效性關係圖。氮素的有效性在土壤酸鹼度低於5.5顯著地降低,幾乎只剩下酸鹼度6.0~7.5的一半。反映到肥料上,就是酸鹼度在5.5時必須多施一倍的肥料量,才可達到酸鹼度在6.0~7.5的同等效力。這時多施用的肥料就容易影響周圍環境。
▲土壤酸鹼度與作物養分有效性關係圖。氮素的有效性在土壤酸鹼度低於5.5顯著地降低,幾乎只剩下酸鹼度6.0~7.5的一半。反映到肥料上,就是酸鹼度在5.5時必須多施一倍的肥料量,才可達到酸鹼度在6.0~7.5的同等效力。這時多施用的肥料就容易影響周圍環境。
當土壤酸鹼度維持在中性時,肥料的有效性良好,表示正常的施肥量就能夠達到促進作物生長的效果。當施用的肥料量剛好足夠作物吸收利用時,便不會有太多殘留在土壤中,對於環境的影響就非常小。

 

有機質肥料

 

土壤中的有機質可以說是土壤肥力的全能小幫手,能夠改善土壤物理性、化學性與生物性。但台灣土壤的有機質受到氣候高溫多溼影響,分解快速,多數土壤的有機質含量少於建議的3%,因此需要額外補充有機質肥料。

 

有機質對土壤的影響

項目

影響

土壤物理性

增加土壤團粒性、增加土壤保水力與通氣性、減緩土壤流失。

土壤化學性

幫助肥料的營養儲存、增加土壤對肥料的緩衝力、增加肥料營養有效性、補充微量元素。

土壤生物性

提供土壤微生物養分、增加土壤有益微生物。

 

有機質肥料是農畜廢棄物的再生利用,原料影響肥料性質深遠,常見的有機質肥料原料有作物殘體、禽畜糞材、農產加工副產品(粕類)、菇類栽培介質等。由於原料眾多,因此有機質肥料含有的營養很多元,時常更換不同原料的有機質肥料,對於土壤的健康活化有良好的影響。

有機質肥料所含的腐植酸在土壤中有助於肥料效力。腐植酸能夠留住尿素與硝酸態氮,成為氮素的銀行,延長氮素在土壤中的效力,也能夠留住陰、陽離子營養元素。另外,因為陽離子與腐植酸作用,間接減少陽離子與磷肥的固定作用,所以提高了磷肥的利用率。
▲有機質肥料所含的腐植酸在土壤中有助於肥料效力。腐植酸能夠留住尿素與硝酸態氮,成為氮素的銀行,延長氮素在土壤中的效力,也能夠留住陰、陽離子營養元素。另外,因為陽離子與腐植酸作用,間接減少陽離子與磷肥的固定作用,所以提高了磷肥的利用率。
從施肥的積極面來看,有機質肥料有延長與加強肥料效用的功能。好的有機質肥料含有許多腐植酸,而腐植酸是一個巨大的有機分子,基本結構是芳香環和烴環,帶有正電荷、負電荷、氫鍵、自由基等特性,與金屬離子有交換、吸附、螯合等作用。
市售有機質肥料以顆粒分類。左圖是粉片狀產品,改良效果佳﹔右圖是擠壓造粒後的圓柱狀產品,提供有機養分效果好。
▲市售有機質肥料以顆粒分類。左圖是粉片狀產品,改良效果佳﹔右圖是擠壓造粒後的圓柱狀產品,提供有機養分效果好。
有機質肥料對農業耕作的幫助很大,除了有機農法需要完全使用有機質肥料外,慣行農法的農友也宜多多施用。以一般市售的有機質肥料產品為例,每年可至少施用2~4次,每分地施用60~100公斤。市售的有機質肥料以顆粒性狀分類時,可分為粉片狀與圓柱狀顆粒,前者的改良效果較好,後者的肥效效果較好,農友可以依照自己耕地土壤的情形交替使用。

 

微生物肥料

 

微生物顧名思義就是微小的生物,很多都是肉眼無法觀察到的,農業作物病害多數是由有害微生物引起。然而微生物也有好的,為了維護耕作土壤的健康,適時補充有益的微生物是必要的,這樣能加強肥料及農藥的利用效率,降低農藥及肥料的使用量,減緩土壤劣化速度。它們的直接作用是供作營養來源、增進土壤營養狀況,間接作用是保護根圈、促進植物根系生長、延長根系壽命、促進作物吸收水分及養分、中和或分解土壤中的毒害物質、提高作物移植存活率、提早開花等。

 

微生物肥料通常只需搭配灌溉水稀釋成需要的濃度,就可以用噴藥桶或噴灌設備施用,也可以直接隨著灌溉水流入田間。一般來說,用來灌注根部的濃度可以稀釋200~300倍,而噴灑於植株或葉面的濃度可以稀釋400~500倍。微生物肥料可以每周持續施用,且越早期(苗期)開始連續施用效果更好,施用後可斟酌減少其他肥料的施用量。

 

有益微生物的用途與功能

用途

功能

增加土壤養分

有些種類可固定空氣中的氮素,轉為可供作物利用的形態,增加土壤中的氮源,如固氮菌。

菌體的代謝物或菌體死亡時也會留下有機營養物。

增加土壤養分的有效性

分泌酵素促進有機質降解與養分礦化作用,提高養分的有效性,如溶磷菌。

改良土壤性質

補充土壤微生物,活化微生物相。分泌聚合物,增加土壤團粒性。

降低土壤中有害的物質

降解或吸收土壤中對作物有害的物質。

增進作物養分、水分吸收能力

提升作物吸收養分與運輸水分的效率。

增加作物的生長勢

增進作物生長與發育,提高產量及品質。

 

施用微生物肥料的時間點宜在較涼爽的下午時段,儘量避免在炎熱的中午。如果遇到連續下雨,則可以在雨停後立刻施用,能夠減緩作物因為雨水所受的傷害。微生物肥料要避免與銅劑類或抗生素殺菌劑一起施用,假若必須混合農藥一同施用,宜先稀釋農藥後再加入微生物肥料,避免農藥與肥料互相作用而影響彼此的效力。

 

施肥注意事項

 

上述最主要就是提醒大家施肥要注意肥料的施用量,也需要注意施用時機,若正好施用在作物需肥時期,一方面及時提供作物生長利用,一方面可以減少肥料的浪費。因此,肥料用對時機對於經濟與環境都有很大的幫助。

 

作物需肥時期一般參考植體營養元素分析的結果來定。透過檢測作物生長各個時期的體內營養元素,可以知道在哪些時期特別需要某幾種營養元素,定出為這種作物量身訂做的施肥時機點。在作物需肥的不同時期,適當調整施用的肥料營養元素的比例,就能有調節作物營養生長或生殖生長的作用,對提高產量或品質都有幫助。例如:控制果樹的施肥時機可以調節花芽分化或枝條生長、在果樹生殖生長時期提高鉀肥比率可提高果實品質。

 

另外,也需要注意施肥的位置,主要以施用在作物根圈附近為主。以果樹為例,主要施用在樹冠下方根圈旺盛區域;而栽植於畦面上的作物,多數施用在畦與畦間的溝渠根系生長區域。施肥後應覆蓋土壤,若因為要減省人工把肥料施用在土壤表面,會使肥料損失減效,造成施用量增加。

 

肥料在釋放肥效時,需要水分的幫助,乾燥的土壤很難使肥料產生效用,水量過多的土壤則會使肥料過度消耗損失,因此施肥應在灌溉後,土壤尚有適當水分時。一般顆粒狀的化學肥料都不應該以大量水沖施,水分過多會使肥料過度消耗損失,且許多營養元素的原料來自於天然礦石,溶水性差,很難經由沖水施入田中。以大量水沖施,非常容易導致過量施肥,影響周遭環境。

 

地球只有一個,雖是老生常談,卻是非常重要的概念,如何在農業發展與環保間取得平衡一直是很重要的課題。農業本身對於環境的影響多數來自於資材的用法不正確,友善環境的施肥方式其實是建立在對自己耕地土壤的了解上,搭配各種對於環境影響較小或幫助減少肥料施用的資材,可讓作物增產又不過分影響周圍環境。

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