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台湾人如何利用微生物做有机农业

2011-12-27  雨霧山庄

台湾人如何利用微生物做有机农业(转载)
    声明:本资料为转载.
    虽然有些年头了,可是仍然值得我们借鉴.

 

有机农法

前 言
台湾近年来农业技术进步,为了产量和质量的要求,不得不大量使用化学农
农及化学肥料,经过多年重复的使用,终致今日农耕地土壤败坏、生产力与质量
恶化、地力低下、土壤有益微生物及微小有益生物死灭殆尽、病原体对化学药品
产生抗药性,造成今日即使动用大量农药与肥料亦无济于事的场面。丰本生物科
技股份有限公司为了回馈社会,由李远丰博士回国主持,配合国内著名学者及农
业专家,研究出彻底解决当前难题症结的一系列产品。在高科技之严密控制下,
终于克服工业量产的技术瓶颈,创制出『丰本大地微生物肥料』,该产品能促使
土壤中有益微生物的大量繁殖,使之回归到原始土壤的条件,使地力永续不衰同
时提供植物生长所需的无机养分,氮、磷、钾三要素。更可贵的是在『丰本微生
物肥料』中更含有丰富的有机养分,包含有氨基酸、核酸、脂肪酸、低分子醣类、
各种生长促进素、抗病物质及各种分解合成酵素等,如此总合性的「完全肥料」
能使土壤发挥原始林中自然生态之平衡、生物间物质交换作用之复现。它能使植
物快速成长、天然抗病力增强、减少农药肥料的需求量,迈向高质量又丰收的永
续性有机农业的目标。

第一章
有机农法的概念
一、有益土壤微生物的类别:
有益土壤微生物除了转变有机质为肥分之外,它对促进植物生长贡献甚巨依
其功用来分类,可略分如下:
固氮菌群(Nitrogen Fixing Bacteria Series)
:固定自然界氮分子为氮源,制造肥份。
硝酸菌群(Nitrifying Bacteria Series)
:转变有毒氨气为硝酸态氮,供植物吸收。
溶磷菌群(Phosphoric acid Releasing Series)
:解开土壤不溶性磷酸盐,转为磷、铁、钙肥。
酵母菌群(Yeast group Series)
:制造维生素、生长促进素、分解有机物,增加抗病力。
乳酸菌群(Lactobacillus Series)
:分泌有机酸,提高植物抗病力。
光合成菌群(Photosynthetic Bacteria Series)
:制造葡萄糖,分泌类胡萝卜素。消除硫化氢、氨气(解毒造肥)等有毐物质产生。
放线菌群(Actinomyces Series)
:长期分泌定量抗生物质,抑制病害。
生长菌群(Growth Factors Producing Bacteria Series)
:长期分泌定量植物生长荷尔蒙,促进根、茎、叶茁壮生长。

二、施用有机,别忘了〝土壤微生物〞
现今农业界常有一种错误的观念,就是以为施用鸡粪、猪粪或其他〝生肥〞
如鱼粉、米糠…之类的有机质就是地道的〝有机农业〞了,其实这些〝生肥〞材质并不能为植物所吸收,反而造成腐败与病虫害的衍生。有机质必须经过微生物分解成可溶于水的营养分之后,才能为植物所吸收,同时微生物也必须靠这些物质分解时,取得能量与养分才能大量繁殖以发挥其功能,只有当有机物与有益微生物同时并存时,才能使植物体健康成长。因此,有机农业的运作除了施用有机肥外,千万别忘了〝土壤微生物群〞。

三、有机物的利害关键:
土壤中除了有益微生物之外,也有病原菌及病虫害的同时存在,这一些微生
物同样地会利用有机质来大量繁殖,其结果除了造成作物的病害之外,同时也招来虫害与蚊蝇。因此,有机物的施加必须配合以有益微生物来对抗病原菌才能有助于作物。现今台湾的农地,因为滥用化学农药与肥料,天然的有益土壤微生物都被毐杀殆尽,而牵强的病原菌则相对地肆意猖獗,在耕地上占其优势,因此如果一味地施加有机物于如此恶劣条件之耕地上的,反而会助长病原菌的滋长而造成更严重病害的祸源,其前后差异只在〝土壤微生物相〞的恶化所致。

四、有益微生物施用的种类越多越好:
土壤有益微生物的种类越多越好,就像人类社会中需要各种人物一样以相辅
相成协力合作的方式生活在一起,才能使每个人的特殊才能发挥出来。例如多醣类(米、麦、高梁),曲菌利用其能量而分解为单醣,这些用过的产物(单醣),又成为酵母菌的食物,酵母菌分解利用过的单醣,被转化为酒精而遗弃,但这些酒精则又适合醋酸菌的需要,它又被醋酸菌利用之后,终被转为醋酸。酵母菌发酵时,产生的废气(二氧化碳)又为光合成菌取用为制造葡萄糖的原料。微生物群如此相辅相成地生活在一起。因此施用微生物时,单一菌种的施用,其效果远不如综合微生物群的施用。

五、有益微生物乃是植物共生的伙伴:
传统想法中,根的功用乃是植物体定着基点,同时用之以吸收无机养分及水分的器官。这一种传统的想法,对现今面临〝永续性地力〞的困难问题,则提不出充分合理的说明来。为什么植物所需的水分、无机肥分充分供应之后,植物仍旧不能茂盛地成长?为什么根部不能完全地吸收这些养分?为什么病原菌、病虫害会孳衍繁生而不可收拾?
科学的进歩突飞猛进,已能明确地追踪微量物质的来龙去脉。现代科学已能确认植物生理与微生物间不可分离的共生关系。植物根部分泌物质来供应微生物的需求,同时微生物也生产各种不同物质来回馈植物体,两者实际上乃是共生的伙伴。要使植物生长茂盛,除了水分、养分之外,足够的土壤微生物乃是最重要的必要前提。

六、有益微生物与植物的健康:
植物体包括根、茎、叶、花、果实,事实上它整体的表面穿着有一件微生物的
外衣。在土壤中根的表面周围约5厘米的范围,重重地围绕着高密度的微生物,称之为〝根圈菌〞。植物排出其特有的分泌物吸引无数的根圈微生物于其周围,使得根部周围的微生物密度远超出非根部的土壤区域,生活于根圈的微生物也分泌出各种有机物,包括氨基酸、低分子核酸、生长激素及各种酵素等等,这些有机物对植物生长、生殖等生理作用有显著的效果,对农产品的质与量的提升贡献甚巨。其他更有微生物侵入根部组织内,在根细胞内繁殖,这类称之为〝菌根菌〞,但它不但不破坏根部组织,却更能与根部细胞交换物质,共存共荣,促使根部活、吸收力的增强,有利于植物健全的生长与自然抗病力的加强。在植物体表面也附着有无数的微生物,这一些微生物的存在,不但能使植株强壮,更能保护植物、减少病害。要达到有机农法「减农药」、「减化肥」的目标,就定夺于有益微生物在耕地上的培养之成功与否。

七、减农药的概念:
1.杀菌补菌:
我们既然知道植物的生长与健康需要微生物为其共生伙伴,但却不断地使用农药,不分青红皂白地在杀除病原菌的同时也把有益微生物全部杀尽灭绝。好菌
、坏菌都抵不住剧毒的农药,造成耕地暂时性的真空状态,当药效降低时,周围仍旧存在的病原菌便乘机而入,以其快速繁殖的特性,很快地便又占据了被农药清洗干净而没有竞争对手的耕地,于是病原菌群优势地迅速繁殖,病害更快地复
现,只好再喷农药,如此一而再,再而三,造成农药喷洒愈演愈烈的恶循环,这就是现代农业的通病。如果在药效降低的同时,大量施加有益微生物群(如丰本
18号或系列产品等)来领先占领农药洗净后的耕地,以绝对的优势来扺抗病原菌的复入,就是病原菌有多强也要相当努力,才能征服,才能占领这已充满有益微生物的耕地,还要再发挥到病症复现,更需要一段时间,如此一来,病症复发的时间自然拖长。向来十天施药一次的农友,开始杀菌补菌的动作后,第十天先看看是否非施药不可,可以拖延一天再施药的话,那么以后就改为十一天施药一次,每次先观察再施药,可拖则拖,如此就渐渐地拉长施药周期,由十一天改为两星期,再由两星期改为三星期、一个月、半年、一年,最后自然地与农药绝缘。

农药处理(杀菌) 农药处理(杀菌)

(杀菌不补菌的恶循环) (杀菌补菌延长施药周期)

2.菌群优势:
要培养大量有益微生物于耕地上的话,最先必须准备一个适合微生物生存繁殖的有机温床,耕地上不但必备微生物的粮食-有机物质之外,并须注意到土壤空隙度、保水性以提供微生物生存所需的氧气及水分。然后定期地补充综合微生物群(丰本18号),以维持有益微生物的菌群优势来对抗病原菌的侵入,发挥其造肥、抑病的效果。
3.拮抗作用:
放 线 菌 类(Actinomyces)可分泌各种不同的抗生素,假 球 菌 类(Pseudomonas)可分泌各种不同的抑病物质,乳 酸 菌(Lactobacillus)、酵 母 菌 类(Saccharomyces)、木 霉 菌(Trichoderma)……等等,都有抑病物质的分泌,只要能够好好地把这些拮抗微生物培养于耕地中,它们就会无时无刻地分泌唐种抑病物质来压制病虫害的滋长,自然农药的需求量也将随之下降。
4.强势植株:
作物健康强壮,自然罹病率减少,好像两个小孩一起外出玩耍,外面风雨交加,回家后,一个流鼻涕而另一个没事,一样恶劣环境,而致病的反应不同。有机农法的运作,必须切实提供良好的生长条件,以培养出健壮的植株,那么病虫害自然会减少,不必依赖农药的施用。
5.减少病源:
避免使用生鸡粪之类的生肥,以杜绝病原菌、病虫害繁衍的环境。
6.天时地利人和:
地点:依据作物种类之不同,在种植前应先考虑种植地点之日光强度、气温、雨量、海拔高度、土壤性质、坡度等等条件,务必适合目标作物之特性,作物顺利成长,要减农药,自然事半功倍。清净的水源、无污染的空气、环境也是健康植株的要素。
品种:有机农法最难解决的是病虫害问题,因此抗病品种的育成与适当幼苗的处理,如根圈微生物、综合微生物、菌根菌、根瘤菌、放线菌或几丁酸等的前处理都有利于健壮植株的建立,更是将来减农药运作成功的关键。
时机:根据各种作物的自然习性与时机来种植与收成。过份刻意的人为调整,将影响作物的健康而招致病虫害发生。
7.其他方法:
为了减农药,也可利用天敌、自然农药、诱杀法、套袋、网室栽培、黄色粘板等种种的方法来消灭病虫害。
八、有病要吃药,无病要补身:
照顾作物就像照顾您自己一样,今天发现自己喉咙发痒,开始咳嗽的时候,
晚上及时地吃药,明天早上可能稍有好转,再吃一天的药,咳嗽就痊愈了,如果完全不吃药,咳嗽了三个月后,也是会好的,但是咳嗽三个月的人和咳嗽一天的人比较起来,一定要虚弱得多了。作物病害处理的道理也是一样,一旦病害发生的时候,应即刻选用合法的轻农药来抑制病害,同时在药性减退时施用有机肥料及有益微生物(菌肥、活性有机液肥或丰本18号),来补充作物所需要营养分及有益微生物群。如此运作,可使作物迅速恢复健康、增加抗病力。继续定期如此运作,可增强植物的抗病力,减低病害的频率。这就是作物〝有病要吃药,无病要补身〞的道理。耕地作物强壮后,不必要时就不要习惯性地施药,以达最后不用农药的目标。

九、三餐营养,再吃一点维他命:
我们三餐吃的饭菜都是有机质,人有消化液可以把它分解为简单物质,如氨
基酸或葡萄糖之后,才能被吸收而进入血液,供人体利用。植物也需要有机养分,可是植物没有消化液,所以必须依赖微生物来替它分解为氨基酸、葡萄糖或更简单的物质,然后植物才能吸收利用。人类除了三餐营养要充分之外,如果每天再补充一点维他命更好,植物也是一样,主要营养必须依赖有机肥,再利用少量化肥来作肥培管理上的调节,就能更称心如意地调节作物生长,希望作物芽叶生长,则稍加化学氮肥,催花催果则利用氮磷钾(NPK)三元素的比率来调节,正如人类牙周出
血时,利用维他命C来治疗一样,维他命对人类健康有好处,正如NPK 对植物一样,但是我们却不能放弃三餐,而每天只吃维他命过日子,如此反而会妨碍健康,
作物也是一样,如果放弃有机肥而完全依赖化学肥的话,长期下来,土壤败坏,植物生长就不好。照顾作物就像照顾人类一样,三餐要营养,最好再吃一点维他命更好,有机农法使用有机肥外,再配合一些化学肥料帮助不浅。身体健壮的人,吃不吃维他命影响不明显,那么只要三餐营养平衡就够了。有机农法运作一段时间,耕地作物健康生长,只要在有机肥中,顾虑到作物营养的均衡性,那么化学肥料就不再是绝对需要的了,如此就能做到有机农法不用化肥的目标。
十、微生物肥料与农药的并用:
不用化学肥料有机农业的目标之一。只在万不得已的时,才在作物前期或中
期使用合法的轻毒农药。到底农药会不会破坏有益土壤微生物呢?一般杀虫剂可与微生物肥料并用,但仍需避免于施用前长时间浸泡在一起,最好在喷施之前,才混合使用。至于杀菌剂则将会杀伤有益微生物。因为微生物肥料的功效有三:1.提供微生物菌种源 2.提供有机营养源 3.提供微生物发酵时分泌的抑病物质。所以当微生物与杀菌剂混合并用时,虽然微生物菌种源将被灭绝,但有机营养与抑病物质则不受损害,所以如果不计较菌种源之损失的,那么一起使用也可以,只要在药效降低时,再喷洒一些综合微生物群,以补充菌源。
十一、上楼用楼梯,别想跳上去:
本来泥土中含有各种微生物及微小生物,不管这些微生物是有益还是有害,他们之间却维持着一种生态上的平衡,互相制衡而共存,泥土中充满了生命体,所以泥土是〝活土〞。但是如今农业滥用农药化肥,使这本来活生生的泥土,变成一片〝死土〞,更因生态平衡的破坏而致使倔强而繁殖快速的病虫害、病原菌猖獗泛滥。病原抗药性与农药化肥的依赖性及恶循环,使得台湾农业不能有一天不用农药化肥。在如此恶劣的环境下,要谈自然农法,真是一件天大的难事。如果一味坚持自然农法的大前题,就是即刻停止使用农药化肥,那么一夜之间,田园中的作物势必受害而化为乌有。因此,我们必须以渐进的手法来达成不用化学药剂的目标才对。
有机农业的目标虽是不用化学农药,不用化学肥料,但这是我们努力的目标,
要达到这目标一定要经过一段艰辛的路程,首先必须恢复土壤中有益微生物,发挥大自然的力量,恢复生物间物质循环的大原则,进而修复饱受人为破坏的生态平衡与食物链,利用杀菌补菌、益菌优势与自然的拮抗作用等等的方法,来按部就班地由减农药、减化学肥料的折衷运作(准有机农法),渐次地踏入完全不用农药、化肥的地步,只有如此渐进的办法才能达到自然农法的目标,就像要上二楼,最好的办法是利用楼梯一步一歩稳健地走上去,想利用跳上楼,侥幸成功的机会不多,而且一旦失败的话,还会摔得很惨。
十二、氮饥饿现象:
微生物大量繁殖生长时需要消耗定量的氮素,这些氮素储藏于菌体中,将来仍
会回归耕地之中,达成氮素的缓效作用。但是如果耕地微生物的数量突增,它将大量抢用耕地上的氮肥而造成黄叶,亦即所谓〝氮饥饿〞的现象。除此之外,耕地与作物的含氮条件,例如葡萄中果期之后,有些农友只加磷钾肥而完全不施氮肥,在此情况下,葡萄叶子已在缺氮而将变黄的界在线,一旦喷洒大量的有益微生物时,则因增加氮素的消耗而即形成缺氮状况,造成叶片黄化的现象。因此要喷洒大量微生物时,必须适量添加氮肥(一般使用1/500的鱼精、生长效速或尿素均可)一起喷洒。
十三、纯净菌种是成功的条件:
有机农业运作的基本成功条件是要有正统学术基础研究开发出来的纯净菌种为基础,目前有由不肖商人粗制滥造的非法商品充斥市面,非但效果不彰,反而为害不浅。购买时一定要认清政府检验局的许可号码及农林厅的肥料许可证号,特别要注意的是只营利事业登记号码或工厂登记号码,并不代表肥料的质量合法化,千万不要被混淆而受其害。
十四、用菌不如养菌更有效:
有了纯净的菌种之后,最主要的是必须把这些菌种在耕地里扩大培养起来。只加菌种而不去照顾培养微生物,就好像养殖家畜而不给饲料一样,使用微生物制剂只是〝洒菌种〞而不是〝洒菌〞。耕地中有机肥一定要足够,通气性、保水性要好,有空气、有水、有营养,才能使菌种繁殖发展成菌群,然后才能显出其效果来(详阅第三章有机温床的建立)。

第二章
土壤微生物的特性与功用
一、土壤微生物的特性:
(1)分解有机物质:
有机物的成分可分类为多醣类、蛋白质、脂肪类及核酸等成分,其化学构造都是多元体(Polymer),而多元体是由其组成分的单元体(Monomer)连合而成。纤维质、淀粉均属多醣类,它是由其单元体的葡萄糖结合而成的链状体,此链状构造受到化醣酵素的分解即被分割为较短的链状,经过酵素的一再作用,终被分解为双醣,即只剩二个葡萄糖连结在一起,例如:蔗糖、麦芽糖。本来不具甜味的淀粉质,如米饭或面包,经过口腔长时间的咀嚼渐渐地感觉出甜味来,即此道理。最后蔗糖、麦芽糖等的双醣类还会再被切割成两个单独的单元体,即葡萄糖而被吸收进入人体血液之中。土壤中的纤维质即为醣类,它也必须由土壤中的微生物所分泌的化醣酵素,来把它分解为其单元体的葡萄糖,植物体才能吸收利用。
土壤中除了多醣类外,其他如蛋白、脂肪、核酸等等,其基本结合的构造模式都与多醣类相同,只是其构成分的单元体不同而已。多元体的蛋白质是由其单元体的氨基酸连结而成,脂肪则由脂肪酸与甘油所构成,核酸由核疳酸连结所构成。

(有机营养分) (有机物)
元素 单 元 体 多 元 体

多元体由酵素分解为单元体,反过来,单元体经过植物吸收之后,又可由〝合成酵素〞来重新排列组合成多元体。例如:蛋白质经过微生物的分解,后变成氨基酸或比它更简单的氨基酸前驱物(Precursor)经过植物吸收之后,植物体就利用这些蛋白质的构成原料,按照该植物的遗传基因之指令,重新排列而成为该植物体所需的特定蛋白质,这些蛋白质可利用于植物细胞之构成分或作酵素、生长激素等等之用。
(2)土壤改良:
有机堆肥中加入高纤维质有机物,如稻杆、麦杆、蔗渣、稻谷等,再配合土壤微生物耕入土中,可得良好物理性土壤改良之效果。因为微生物的繁殖,除了可分泌大量多醣类黏液、促使土壤团粒化外,并可排出各种气体,包括二氧化碳、甲烷气。每一公克土壤之中,平均含有一亿个微生物体,其排出之气体与气压足以疏松土质、增进土壤空隙度与耕耘深度。丝状菌的大量繁殖,其菌丝之繁衍亦有助于土壤之改良,其他如木炭、粗糠熏炭、沸石及纤维质,可助土壤通气性、土壤吸水力、保肥力及净水力,同时又可提供微生物的栖身场所,亦为改良土壤不可忽视的材料。土壤微生物除了此类直接影响土壤物理性质的作用外,它并可分泌大量生化物质,包括氨基酸、核酸、醣类、活性酵素、抗菌物质、溶磷物质等等,以改良土壤生物性、化学性,并能抑制病原菌的增殖。
(3)防除病害:
微生物在土壤中的密度达到一定限度时,为了确保自己生存的环境,微生物将分泌一些对其他微生物之生存具有抑制作用的物质或方法,如噬食、寄生或杀菌物质、溶菌物质的分泌,此为「拮抗」作用,能够产生拮抗作用的微生物即称之为 「拮抗微生物」。在土壤微生物,如果含有足够的拮抗微生物的话,则土壤中,甚至于植物体中的病原菌即可减少,甚至于灭绝,如此可减少农药的需求量,以期将来进入完全不用农药的有机农业、自然农业的境界。
(4)造肥作用:
氮肥制造:空气中含有百分之八十的氮气,但是这种气态的氮分子(N2)植物
不能吸收利用,必须经过固氮菌的作用才能供给植物吸收。其实,整个大自然的氮气循环不已,称之为〝氮循环〞,植物吸收氮肥而成长,动物又摄食植物而成长,最后两者的尸体及动物排弃物,均需由微生物来将它腐化,其结果氮素以氨气的形态产生,此氨气又由亚硝酸菌和硝酸菌的连续作用而化为可供植物吸收利用的硝酸态气,这些硝酸态气的一部分由〝脱氮菌〞又将它游离进入空气中,这些空中游离氮再由〝固氮菌〞或雷雨的闪电力量转为植物可吸收的氮肥,植物又吸收而长大,如此一再地利用同样的一批氮元素在大自然中循环不已。试想如果大自然欠缺微生物的话,将会发生如何的后果呢?动植物不能腐化,氮源中断而植物停止生长,动物缺粮而死亡,大自然的生命将受严重的威胁,由此可见,微生物实为动植物生长不可或缺的绝对要素。

    肥分的可溶化:土壤中无机磷肥常与铝、铁、钙质结合成不溶性复合物,不溶
于水,又造成土质硬化现象。大多数的土壤微生物都能分泌酸性物质以助磷质的可溶化,提供植物吸收,增进磷肥。有机物经过微生物的分解后,所含氮磷钾及微量元素终成可溶性,才能为植物所吸收利用。
有机营养分:微生物繁殖于土壤中,一方面能将多元体的有机物分解为其构成
分的单元体(葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、核疳酸等有机养分),直接供植物利用,同时,它们本身分泌的各种有机养分及其代谢物也可供植物吸收,其中尤以生长激素、维生素(尤其维他命B1、B2、B6系列)、葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等为重要。繁殖后的微生物尸体本身也是高营养价值的有机营养,如细胞膜中的蛋白质、脂肪等,细胞质中更含有无数的氨基酸及核酸等,都是可贵的有机养分。
(5)解除毒素:
土壤中的有害气体如硫化氢、氨气等,一部分由有机物发酵时,大量发生,另
外也有一部分由土壤中嫌气性菌,如硫酸还元菌的繁殖所产生,这些气体溶于水中接触根部,将毒害组织而造成烂根,同时使病害菌乘机侵入根部而造成病
害,如立枯病、黑腐病、秋落、落果等等,一般农友看到多雨的季节,农作物因根部浸水而腐烂,所以都深信植物根部不可浸水的想法,甚至也有人更归罪给蚯蚓,他们认为蚯蚓在泥土中钻动造成泥土疏松,当下雨时,疏松的泥土就含着较多量的水分而造成烂根,因此痛恨蚯蚓而用农药来格杀蚯蚓,其实,蚯蚓是有益农作物的小动物,它可疏松泥土,增进腐植化,又可分泌黏液,促进土壤团粒化,水耕蔬菜从幼苗开始到收成,它的根部一直泡在水里也不会烂根,因而烂根的主凶并不是单纯的水分,更不是为我们耕耘不休的蚯蚓,而是溶于水中的硫化氢等毐素。土壤微生物群中,如光合成菌,它可利用硫化氢、二氧化碳、水及日光或热能,将之转化成单醣类及硫酸根,硫酸根与氨又可化合为硫酸氨(硫安)成为植物的肥分。不但使硫化氢、氨气等等的毐素从泥水中消失,而且还能把它们转变成有用的肥分,一举两得,这就是有益土壤微生物的一大功劳。
动植物腐化的结果,产生大量氨气,对生物、环境空气有害,而亚硝酸菌可将此氨气转化为亚硝酸态氨,而硝酸菌又可将之进一步地氧化为硝酸态氨,成为植物可吸收的氮肥。
(6)增进肥效:
缓效性:植物养分供给量必需是微量而长期性的,施用无机肥时,肥分一时性地超出植物的需求量,造成肥伤或流失的弊病,而流失的肥分更造成河川的水源污染,以致产生「优养」现象。水生微生物,尤其是藻类的繁生,威胁水中生物的生态平衡。有机质中的肥分必须经过微生物的分解,平均而缓慢地将各种肥分转变为植物可以吸收的成分,因此使用有机肥料,可以缓和肥分的释放,不但充分利用其肥分,又不致于流失而为害生态。
平衡性:当使用无机肥料时,所施用的氮、磷、钾比率,常常会因植物体一时对其中某一要素消耗特别快的原因,而失去原先安排的氮磷钾比率。使用有机肥料时,微生物可平均地缓缓放出定量的三要素来,无形中稳定了三要素的供给比率,减少了植物因缺乏某一要素而致病的机会。
缓冲性:土壤微生物能储存过剩的能量,待农作物需要时再放出,达到能量存放的缓冲作用。如绿藻类、光合成菌等的造糖作用即为能量储存的例,(糖合成反应可储54~115Kcal热量)。酒精的分解与氨气的转化为亚硝酸态氮、硝酸态氮等等的作用,则是放出能量的实例。
高效性:微生物对植物营养最可贵的是其有机营养分的供给,包括核酸、氨基酸、醣类、脂肪酸、植物生长激素、维生素、有机酸…等等,这些珍贵营养分
的来源,部分由有机物的分解产物而来,部分由微生物的分泌物、分解代谢产物或其细胞内含物而来,进一步地,这些养分随时产生,随时提供给植物利用,
其鲜效性与持续性更发挥了它的功效。

由于微生物这些作用,土壤养分才能充分发挥它的效果,所以有机农业必须靠有机物质与土壤微生物的配合才能成功,任缺其一,则不但不能达到目的,反而会有造成病害蔓延或营养失衡的反效果来。


二、土壤微生物的实用:
若能充分了解土壤微生物的功能与特性的话,所谓近乎神奇的效果乃是理所当然的事,土壤微生物在农作物上的表现列举如下:
1. 催甜作用:光合成菌的葡萄糖合成作用、酵母菌的氨基酸合成作用对催甜都有帮助。例如:彰化的葡萄糖分增加了2度,溪湖的洋香瓜也由8度增加至14度,例子多不胜举。
2. 提早收成:微生物将有机物中的蛋白质分解成丰富的氨基酸,多醣类分解为葡萄糖等等,来提供植物生长的需要,使植物迅速生长、成熟。例如葡萄即早熟两星期,提高单价、增加收入,轻松又赚钱。
3. 延长收获期:植物成熟结果时,耗费大量养分。如菜豆、香瓜、苦瓜、菜瓜、蕃茄等等,在收获一段时期后,即停止生产。因微生物能够适量而长期地提供营养分,在这种时期更发挥了保持地力的功能。例如彰化田底香瓜多收了15天,就是个好例子。
4. 缩短休眠期:微生物使作物提早成熟,又延长其收获期,无形中缩短了作物的休眠期,减少耕地荒芜的日子。
5. 催花作用:土壤微生物造成的强大而长续性的地力,使植物茁壮生长又能分泌各种生长及开花荷尔蒙。例如台北的桃花竟能在12月底就开花,而台中市的杜鹃花竟有3月开至6月的记录。
6. 减少烂根:长时间的雨后积水使嫌气性的硫酸还元菌大量繁殖,产生硫化氢而造成烂根,光合成菌利用硫化氢、二氧化碳、水,变为醣类及硫酸根,减少烂根的机会。
7. 消除恶臭:亚硝酸菌、硝酸菌能将恶臭的氨气氧化为硝酸态氮,消除恶臭,同时供给植物作为氮肥,一举两得。
8. 土壤团粒化:微生物能分泌粘液,使粘土的细土粉结成细粒状,同时土壤中含有大量微生物,其呼出的大量气体和菌丝的伸展,都能使土壤疏松,增进物理性。
9. 作物丰收:微生物不断提供养分,甚至提供生长激素,使作物迅速生长,增加
糖分、氨基酸、维他命,在质、量上都有帮助,再加上防治病害的效,减少损
害失收的比率。例如一分地的香水百合得病率由300棵减为40棵,花朵大、茎长而硬、价值好、数量多,丰收大赚钱。
10. 减少农药:多种土壤微生物都具有拮抗的能力,能消除病原菌,保护作物的健
康,有机物分解而不致发臭、腐败、病害虫类也就失去了它们的温床及食粮而
自然衰萎,农药的需求量在无形中也就渐渐减少。例如葡萄收成前的最后一个月完全不用农药,也未发现腐烂的现象。葡萄现采现吃的光景又回到台湾的大地来了。
11. 减少化肥:固氮菌利用天然氮源来供给作物,溶磷菌使土中磷质可溶化,光合成菌利用日光制造葡萄糖,各种微生物分解有机物如氨基酸、醣类、脂肪酸、核酸,而酵菌又能制造维他命、核酸…,这些适量而完整的肥料,使作物对化学肥料的需要性大大地减低。
12. 催芽育苗:微生物各种酵素的分泌能促进种子发芽,刺激幼芽的生长,并建立根圈菌群,保护幼苗的健康。
13. 防止生肥发臭:微生物能控制生肥的发酵,利用其发出的恶臭、热量而转之为肥分,使生肥不发臭、不出毛病,便宜又有效。
14. 堆肥快又香:制做微生物半熟肥,只要2~3星期,制作期间又不发臭,需用量比一般堆肥少。连恶臭的鸡粪也会变成百香果的味道来。

第三章
有机温床的建立
土壤微生物具有分解有物、改良土壤、防治病害、制造肥分、解除毒素、增强肥效等功用,应用于有机农业的话,其综合奇妙的效果将远超出一般化学肥料与农药。但是成功的关键在于「有机温床」的建立,才能使微生物顺利存活,大量繁殖。有机农业的两大王牌就是土壤微生物和有机温床。传统上一味地喷洒纯菌的方式,只将大量而种类不足的〝单一菌种〞喷于耕地作物上将不会产生预期的效。应该在使用微生物时,要安排它们的食粮──〝有机质〞,也要安排它们共存共、相辅生存的工作伙伴──〝菌种群〞,更要安排它们将来栖居繁殖的良好环境──〝土壤条件〞(通气性、排水性),如此完善的安排才能真正提供微生物的「有机温床」,这样才不至于浪费人力财力,白费心机。那么到底应该怎么作法才对呢?有机温床的建立应包括下列要点:
一、土壤诊断与调整:
pH值:土壤微生物大多适于中性及微酸性(pH6~pH7)环境下生长,而大量使用化学药剂的结果,土壤呈酸性,不适微生物生长。要诊断土壤需要艰简单的仪器与专门的知识,通常pH值的测定是为第一歩,就像医生诊断病人时,测其心跳脉搏一样。pH值在4.5以下或8.0以上则可判断为土壤有问题。土壤酸碱性与土壤肥料及微生物的消长有密切关系。通常pH值在5.5-7.5之间都能适合微生物成长,同时几乎所有作物,包括水果、蔬菜、稻谷、花卉都以此酸碱范围为最适合。比较特别的如大麦(pH6.5-8.0)、甘蔗(pH6.0-8.0)、烟草(pH5.5-7.5)、葡萄(pH6.0-7.4)等偏碱作物及如桃、李、梅、菠萝、枇杷(pH5.0-6.0)、茶(pH4.5-6.0)等偏酸作物等等,也都能适应这正常有机土壤的酸碱度。台湾一般农地因大量化肥的施用,土质酸,调整时可利用蚵殻(氧化钙36%)、白云石粉(钙35%、镁16%)、硅酸炉渣(氧化硅23%、氧化钙37%)等,用量通常以每分地40~80公斤为适当,视其酸碱度变化,尤其蔬菜、花卉、草坪类以薄量多施为佳。
EC值:电导度EC值的测定,通常以0.5~2 ds/m(m.mho/cm)为最适宜。
有机质:土壤中有机质含量依不同地区而异,通常高海拔地区较低海拔地区为高,一般平地表土平均在2.1-3.0%之间。有机农法的运作,土壤有机质含量以3%以上为适当,不足时,可施用粗纤维有机质,如稻草、锯屑、菇粪(太空包)、粗糠熏炭等,同时也可配合其他较有肥分的有机材,如大豆粕、花生粕及堆肥等,亦可种植绿肥使成熟后耕入土中,这些材质都可增加有机质的含量,但必须注意的是,耕入土中的有机质使用丰本18号微生物稀释液浇湿,令其熟化二星期后才能播种,以防将来发酵时产生的臭味、毒素及病虫害为患。
氮磷钾含量:可取土壤样本,请有关农政单位或大学机构代为化验氮磷钾的含量,以作施肥计划之依据。
排水:建立耕地排水系统,勘察地形、坡度及泥土质地以设立排水暗渠或明沟。
检查土壤性,若土质为黏土时则必须添加粗纤维有机质。除表土外,并须利用〝土钻〞检视土壤剖面,检查地表耕耘厚度以及地表下面之地质,因为有时表
面泥土疏松,排水良好,但地底下却有一层硬殻土质,它在地下形成如脸盆一
样的情况,水流入土中即淤积而造成厌气状态,以致烂根。发现严重地殻时,
好利用机械(挖掘机)翻动深处泥土,同时耕入大量粗纤维有机质(每分地6~10吨,视实际情况决定),奠定地力基础,根绝后患。良好的排水系统更有助于排除多余盐基的效果。
保水性及保肥力:耕地必须有良好排水性外,更要顾及土壤保水性及保肥力以防流失。其方法有二:
a.提供高纤维有机质与土壤有益微生物群;由于高纤维有机质提供的空气及养分,使微生物大量成长,分泌黏液并合成高分子碳水化合物、腐植质、黄酸等,这些物质能使土粉结合而呈团粒化以提高土壤空隙度,同时又能提升阳离子交换容量(C.E.C= Cation Exchange Capacity)。因为所有植物营养元素,不管是氮磷钾(N4+、P5+、K+)或少量元素(Ca2+、Mg2+、S+6),甚至于微量元素(Fe2+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Mo6+、B3+)都是正离子,所以当C.E.C值提高时,也就是阳离子交换容量提高时,则土壤吸收营养元素(阳离子)的能力就会提高,换句话说也就是保肥力的提高,如此则土壤能吸附营养而不至于流失,缓慢地提供植物来吸收。
b.添加土壤改良剂:台湾一般表土C.E.C都偏低(10meg/100gm以下),除了利用有机质与微生物的配合来提升之外,并可耕入绿保砂(高硬度,C.E.C值160meg/100gm,能长久维持保水性及保肥力的特殊沸石)或粗糠熏炭,以作将来施肥、浇水时一劳永逸的准备。
二、杂草的防除:
1.拔草法:纯有机农法不得使用杀草剂,但初学者可先依照准有机农法的原则,最多在栽培前或初期使用一次杀草剂,如果按照上述方法,耕入大量有机质及综合微生物群的土壤,泥土必然疏松,此时再大量散播矮小、阔叶的细草(如鸡肠草),不辞辛劳地在每天清晨露水浓厚的时候,早起拔草,此时泥土松湿,容易连根拔起。要作好有机农业,尤其刚开始的时候是一段艰辛的过程,不过将来杂草绝迹而完全被散播下去的细草所替代之后,则落地的日光将自然地被这些细草所吸收而转化为天然的有机质,细草覆盖地面又可保持地面湿度,遮断太阳紫外线以保护土壤微生物的生存,细草的老叶子回归大地,经微生物的分解而转化为有机营养分来供给植物吸。这样的循环就是最自然的有机农法。到这时候,不但有机肥料由天上不断免费供应之外,还能和那些剧毒的除草剂(农药使用最频繁的药剂)断绝关系,土壤微生物也免于受害,又可防止豪雨泥土的冲失。
2.勤耕法:大规模经营的农场,当土地不种作物时,喷灌适当的水量,使存在于土壤中的草种尽量发芽生长,当草种尚未开花结子之前,立即翻耕再喷施〝丰本18号〞以促进分解,就成为有机肥。如此重复操作,自然草种渐渐减少,此法亦可运用到水稻的运作,利用淹水翻土的方法来抑制杂草的发生。

3.机械除草:于水田播秧后利用动力除草机来除草,亦可利用小型耕耘机去除蔬菜股间或水果株间的杂草。

4.深水灌溉:水稻杂草亦可利水位调节方法,以15公分深度的深水灌溉法,以抑制细小杂草的生长。

5.覆盖法:在水稻田面覆盖一层稻殻(每分地300~400公斤)来抑制杂草的生长。其他作物株间除了可用手工除草之外,并可利用稻谷、稻杆、甘蔗渣、甘蔗叶等来作覆盖的材料,如果同时喷洒综合有益微生物的话,这些覆盖物将来分解后,又可转化为植物营养分。

6.绿肥:种植绿肥也能有效抑制杂草的繁衍。
三、绿肥的种植:
1.绿肥的效果:利用农地休耕期种植绿肥,不仅增加土壤有机质成分,改善土壤物理性及生化性,并可抑制病原菌的繁殖,增进土壤营养的平衡性,帮助消除连作的障碍,防止土壤的流失。农委会、农林厅也为推广而补助绿肥种子。

2.绿肥的种类及习性:绿肥一般以油菜(十字花科、阔叶)及埃及三叶草(多年生草本)之种植为最普遍,其次为田菁(一年生豆科草本)、太阳麻(一年生草本)、紫云英、苕子、鲁冰(羽扇豆、一年生草本)及荞麦等。其中田菁以夏天栽培为适合。埃及三叶草不适种植于酸性土壤,但宜秋冬栽培,是绿肥中肥分效果最佳的植物。紫云英、鲁冰可耐酸性土壤。油菜则任何土壤均可种植且能耐秋冬气温。

3.绿肥利用的要领:
耕入时机:种植绿肥必须注意的是最好在开花期即将之耕入土中,以防养分转化为纤维成分,肥分减低又不易腐化。
土壤微生物的配合:绿肥耕入后,最好喷洒土壤微生物,既可促进腐化又能利用绿肥大量繁殖造成有益微生物群的优势,同时可避免病原菌及害虫趁机利用绿肥腐化繁殖。
绿肥的熟化:绿肥耕入土中,至少需要经过半个月的发酵后再播种比较安全。
内生菌根菌的培养:将菌根菌种与绿肥(油菜除外)种子混合散播于耕地上,利用绿肥来繁殖菌根菌,以利下期耕作。

品 名
(肥分序) 播种量
㎏/公顷 产量
吨/公顷 肥分(公斤/公顷) 播种时机 习 性
N P K
1.埃及三叶草 10 25 108 23 105 11~12月 耐温、盐、旱、病虫害少
2.硫球大豆 40~50 25 120 5 85 3~8月 耐寒、酸、旱、病虫害少
3.田菁 25~30 20 94 24 84 4~7月 水、旱均可
4.大油菜 7~9 27.5 58 5.5 77 10~11月 好湿忌浸、耐寒耐盐
5.鲁冰 25~30 7.5 38 8.3 19 9~11月 好湿忌浸、耐寒、盐、酸
6.太阳麻 20~30 2.5 9.3 2 1 4~7月 高温多湿、适硅土
注:NPK指有机质中的氮磷钾成分,其肥效远比同量化肥为高。

四、轮作、间作、混作:
连续种植同样的作物,无形中使病原菌及害虫有机会持续不断地繁殖,同时不同的作物所吸收的营养成分也不同,如一直种同样的作物,则吸收养分偏激不变,容易造成土壤养分的不平衡,有些植物的根部更能分泌用来对抗外界的毒素,其成熟植株分泌出来的毒素,其强度足以造成新播种细嫩植株根部的伤害,此为自家中毒现象。解决连作障害的方法最好是轮作,即轮流种植不同作物,亦可间作或混作,即将不同作物同时间而作或混合耕作,如大蒜与花豆、甜玉米与菜豆、毛豆与莴苣等的间作方法,其实确实地实施有机农业的话,即可有效避免连作的障害,土壤中的有机质足够、通气性良好、综合微生物繁殖活跃,则小黄瓜、马铃薯、葱、小黄菊、蕃茄…等连年种植而不见连作障害的发生。
第四章
固态有机肥的制作与应用
一、微生物肥料(菌肥)的认识:
1.生肥与熟肥的不同:
有机质都是由多元体的大分子所构成(详阅第二章第一节),诸如骨粉、鱼、肉粉、大豆、米糠…这一些有机质称之为〝生肥〞,它们都不能被植物所吸收利用,而必须经过微生物发酵的过程,才能分解成植物可吸收的有机营养分(熟肥),也就是说生肥经过完全的发酵分解才能分解成熟肥,这种发酵的过程称之为堆肥化(Composting)。
2.生肥、半熟肥与全熟肥:
只有全熟肥才能毫无顾忌地施放耕地使用,因为全熟肥不再产生发酵热、有害气体、病原菌及病虫害。不过全熟肥在发酵期中所产生的有机营养分,包括氨基酸、核疳酸、维他命、植物生长激素、抗生物质…等都已大部消失,肥效损失浩大。相反地,生肥有机质受土壤中的微生物(有益菌或病原菌)的分解之后,产生各种新鲜有效的有机营养分在未受破坏之前及时来提供植物的生长之需。因此有效肥分是使用生肥的好处,不过发酵时所产生的发酵热、各种有毒的气态产物(如氨气及硫化氢)为害植物。同时又因微生物的大量繁殖而消耗大量氮源及氧气,造成作物缺氮现象(氮饥饿现象)及缺氧现象。生肥中病原菌又会大量繁殖,它又含有病虫卵子及杂草种子,因此生肥的害处远超于其肥效的好处,终究发酵完熟的堆肥还是比生肥安全。现代科技发达,已能由土壤中提炼出各种有益农作的土壤微生物来,经纯化、培养并量产成综合微生物制剂,因此,新一代的有机堆肥则能生产出兼顾新鲜有机肥效,并能免于发酵之害的微生物半熟肥。
3.微生物半熟堆肥(菌肥):
有机材料混匀后,不令其自然发酵而利用有益土壤微生物、水分及打气翻堆的方式来控制其发酵过程,令有机物在初期大量分解并发出高热(50℃~75℃)来杀除病害菌、昆虫卵子及杂草种子,然后即以适温(40℃~50℃)来缓慢分解为半熟肥,并同时利用其能量来培养大量有益微生物群。如此不但可防止将来施用时发酵而过热烧根以及氨气、硫化氢的为害,并可避免微生物大量繁殖耗费氧气及氮素,所造成的缺氧及缺氮的现象。
有益微生物群的优势又可抑制病原菌的繁殖,达到改良土壤,提供新鲜有机营养分的效果。菌肥与生肥或全熟堆肥比较起来效果悬殊,需用量也大幅减少,长久使用可使地力增强,一年一年地愈来愈丰收。微生物半熟堆肥(菌肥)
可当作土壤微生物的菌种使用,因为它是半熟堆肥,所以使用时必须当作生肥,以使用生肥的要领来运作。

微生物半熟肥与生肥、全熟堆肥的比较如下:
生 肥 半 熟 肥 全 熟 肥
热能 过热─烂根 适温─地热 不生热
氮消耗 造成氮饥饿 消耗,产出平衡 吸收、流失而失衡
硫化氢 大量产生─烂根 少量产生? 不产生
氨气 大量产生─发臭 少量产生? 不产生
氧气 大量消耗─缺氧 适量消耗 不消耗
二氧化碳 大量产生 少量产生 不产生
病原菌 大量产生─病害 少量产生? 极少产生
土壤改良 效果佳 效果佳 效果有限
有机肥效 肥分新鲜有效 肥分新鲜有效 肥分较差,稳定
微生物半熟肥之使用,可避免硫化氢、氨气之产生与病原菌之繁殖。更能保有大量有益农作物之微生物。
二、堆肥(半熟肥与全熟肥)制作的配方:
有机营养源:堆肥中最重要的是,要富含有机营养的物质来当营养源,(详阅有机生肥的材料选择),各种物质具有其特点,所含氮磷钾的成分也不同。

通气性物质:发酵过程中,通气条件乃为极重要的因素,因此计划堆肥配方时,应配命其材料的性状来选择适当的物质,例如使用生鸡粪为营养源的话,必须加进一些菇粪、锯屑、稻殻粉或熏炭,以调整其水含量及通气性。

酸碱度调整:有机质开始发酵的初期产生大量有机酸,而使全体pH急遽下降,当它降至pH4.5以下时,发酵即呈缓慢以致停顿,因此必须视其需要,利用蚵壳粉、消石灰(少量,以防脱氮)、白云石粉或粗糠熏炭(炭化稻殻)等,适时适量地来调整其酸碱度。

碳氮比调整(C/N):通常高氮有机质如粪类、油粕类之碳氮比较低(C/N=5~20),而高纤维有机质则碳氮比高,如稻草(C/N=60)、麦杆(C/N=72)、稻殻(C/N=70)、锯木屑(C/N=725)、树皮(C/N=250~600)。制造堆肥时,其材料之综合碳氮比以30~40左右为理想,碳氮比过高时,发酵比较缓慢,温度较难以上升,而碳氮过低时发酵快但容易脱氨。调整C/N比时,亦需注意碳氮比特高物质,如木屑等,所含纤维质及木质素不易被分解利用,而失其高碳之意义。因此配合一些容易被分解的高碳氮比物质,如糖蜜及球薯、地瓜类、玉米、高梁、杂粮等高淀粉物质,以供堆肥初期所需碳源。

 

有机生肥的材料选择

资材名 氮 磷 钾 C/N比 备 注
禽畜粪类 牛粪(干) 1.5~2.0 1.5~2.0 1.5~2.0 15~20 粗纤维多,肥分低
猪粪(新鲜) 1~1.5 1.5~2.0 0.5~1.0 污水池废弃物
猪粪(干) 2.5~3.5 4.5~5.5 1.5~1.8 10~15 猪舍中采收者肥分高
鸡粪(干) 3~4.5 4~7 2~3.5 6~10 肥分最高,病虫害多

类 鱼粉 7~8 6~8 0.1~0.5 5~8 高氮磷肥,品质不一
骨粉 3.5~4.5 18~22 0.1~0.3 5~8 高磷肥
菜仔粕 5.6~5.6 2.3~2.5 1~1.5 5~7 颗粒嫌粗
篦麻粕 5~5.5 1.0~2.0 1~1.2 5~7 生物防治效果
麻子粕 6.5~7.0 1.8~2.2 1.0~1.2 高氮肥
大豆粕 7~7.5 1~1.8 1.5~2 6~8 高氮肥,粗细适中
花生粕 3.5~8.0 1.8~3.3 1.0 品质不一
米糠 2~2.8 4~5.5 1.5~2 15~25 价格不稳定
烟草粕 2.0 1.5 15 高钾肥
酒糟 7~8 0.5~1 0.1 6~8 高氮肥



类 稻杆 0.5~0.8 0.2~0.4 1~2 50~60 通气性佳
麦杆 0.3~0.6 0.1~0.3 1.5~2.5 65~75 通气性佳
稻殻 0.3~0.5 0.1~0.3 0.5 70~80 通气性佳
高丽菜叶 5~6 1~1.5 5~6 8~10 生物防治效果
树皮 0~0.1 0.1~0.2 3~4 500~ 不易腐化,具病原菌
大豆茎叶 1.3 0.3 0.5 通气性佳
紫云英(生) 0.5~0.6 0.1 0.4 18~22 绿肥
三叶草(生) 0.6 0.1 0.7 18~22 绿肥
高梁 0.5 0.1 0.9 19~21 高纤维
烟草灰 2.6 24 高钾肥
稻草灰 2.0 4.0 2.0 钾肥,驱虫效果
棕榈灰 2.6 24 高钾肥,病虫害防除

类 蚵殻粉 高钙肥,酸碱中和
蟹殻粉 4~5 2~3 0.2 6~8 生物防治效果

 

 

生物防治物质:制作堆肥时,可利用具有生物防治效果的有机质为材料,则制成的堆肥兼具肥料与病虫害防治的效果,例如 1.篦麻粕:含篦麻毐素(Ricin)有抑制线虫的作用。 2.菇类(如金针菇)养殖下料的菇粪, 3.高丽菜叶。 4.虾蟹殻粉。 5.苦茶仔粕。 6.苦苓仔粕等都可抑制多种病虫害。

土壤改良剂: 1.沸石细粒(Zeolite):可提高其保水、保肥力。 2.粗糠熏炭(炭化稻殻):可提供微生物的栖息场所,并具净土作用。 3.白云石粉(Dolomite):可提供镁、钙肥,并中和土质。 4.鸟粪石粉(Guano):提供磷、钙肥。 5.蚵殻粉:提供钙肥及中和作用。 6.泥炭土(Peat):提供有机质及腐植质、黄酸等。 7.泥炭苔(Peat moss):更能提供良好通气性。 8.蟹殻粉(Crab shell):提供蛋白、钙质、几丁质(Chitin)及几丁酸(Chitosan),可抑制线虫等病虫害。 9.硅渣炉提供钙肥、硅肥(禾本植物所必需),并可中和酸性土壤。 10.磷矿石粉提领供磷肥及钙肥。

水分调整:堆肥制作初期水分以50~60%为适当,通常用手紧握材料时,水会由指缝间渗出,但不会滴下的程度为最适宜。

综合微生物的添加:制作堆肥最重要的一环,即为良好微生物的选择、活化与添加。高营养有机质任其发酵则发恶臭,此为有机质成分遭受破坏的结果,不但破坏环境卫生而且还白白损失营养分,就像一杯牛乳,放置室温一天即臭气冲天,引来无数苍蝇,内含物转化为有毒物质不能饮用,同样的一杯牛乳在新鲜时,即加入乳酸菌类放置室温一天,不但它不发臭,却反而发出乳酸饮料的香味来,饮用后,不但无毒而且它的营养分比原有的牛乳更容易为人所吸收,制作堆肥时,有机质只要有良好的微生物群来分解发酵的话,即可分解为植物容易吸收的有机营养分来,不但不发臭、不产生苍蝇,而且还能发挥其肥效,因此,堆肥发酵必须添加有益微生物。

氮磷钾的调整:根据不同有机资材所含氮磷钾成分不同,可适当选择而调配出各种不同的〝有机堆肥〞,有机材质一般钾肥偏低,为适应不同时机的需求,可配一些不同化学肥料于其中,令其一起参与发酵。当有机质分解为单元体的瞬间,这些化学元素(阳离子)可及时在氢离子(H+)与有机单元体(如氨基酸)化合之前产生嵌合作用(Chelation),此嵌合肥可增加肥效,减少肥伤,称之为〝有机化成堆肥〞,与有机堆肥混合化学肥料的〝有机混合堆肥〞产品完全不同。


三、菌肥配方例:
所有菌肥配方,依下节叙述之制作方法作业,并配综合微生物剂〝18号〞制作。
1.高肥效
鱼粉 -------------- 250公斤
骨粉 -------------- 200公斤
豆粉 -------------- 250公斤
米糠 -------------- 200公斤
蟹殻 -------------- 50公斤
白云石粉 -------- 50公斤
3.稻殻利用(通气性强化)
稻殻 -------------- 300公斤
菜子粕 ----------- 300公斤
米糠 -------------- 300公斤
骨粉 -------------- 100公斤
稻殻熏炭 -------- 100公斤
白云石粉 -------- 40公斤
5.熏炭利用(微生物强化)
熏炭 -------------- 300公斤
米糠 -------------- 300公斤
骨粉 -------------- 100公斤
蟹殻 -------------- 100公斤
篦麻粕 ----------- 100公斤
金针菇粪 -------- 100公斤
7.鸡粪利用(便宜高肥分)
干鸡粪 ----------- 500公斤
麻子粕 ----------- 200公斤
鱼粉 -------------- 100公斤
骨粉 -------------- 100公斤
炭化稻殻 -------- 100公斤
面粉 -------------- 20公斤 2.磷钾肥
鸡粪 -------------- 200公斤
骨粉 -------------- 200公斤
米糠 -------------- 200公斤
棕榈灰 ----------- 150公斤
烟草粕 ----------- 150公斤
磷矿石粉 -------- 100公斤
4.山土利用(保肥效果)
山土 -------------- 400公斤
鱼粉 -------------- 200公斤
骨粉 -------------- 100公斤
米糠 -------------- 200公斤
沸石粉 ----------- 100公斤
白云石粉 -------- 40公斤
6.烟草、蟹殻(生物防治)
烟草 -------------- 100公斤
蟹殻 -------------- 200公斤
篦麻粕 ----------- 200公斤
金针菇粪 -------- 200公斤
鱼粉 -------------- 200公斤
骨粉 -------------- 100公斤
8.活污泥利用(废物资源化)
生物活污泥 ----- 500公斤
金针菇粪 -------- 200公斤
米糠 -------------- 200公斤
炭化稻殻 -------- 100公斤
面粉 -------------- 20公斤
四、堆肥制作的方法:
1.有机材料依上述要领来选择、配方,并混合(约1000公斤)。
2.综合微生物的活化:容器加水200公斤,加入〝丰本18号〞1~2公斤、糖蜜
10~20公斤、鱼精0.5~1公斤或尿素0.5公斤,搅匀放置12~24小时待用或直接使用。
3.将活化后之微生物加入1000公斤有机材料堆中,混匀后调水至用手紧握时,水分可渗出指缝而尚不至于滴水下来的程度(约50~60%)。
4.堆积约60~90公分高(依天气温度而变化)。避免强风雨淋。
5.用麻布、稻草或薄毯盖覆。
6.大量生产时,可堆积1.5米高,而在地面设置风管以高压(卢氏)鼓风炉定时断续打气,打气的时间依发酵温度而决定,温度超过60℃即停止打气。
7.放置数日,如中心温度超过65℃时必须翻堆,但一天最多一次即可。
8.当温度降至65℃以下与50℃之间时,观察其表面有机物之干燥情况,如表面完全干燥(停止发酵)时则须翻堆,但一天最多一次即可。
9.当温度降至45℃或以下时,则须再补充〝丰本18号〞堆肥酵素,用量为第一次使用量的1/4(〝丰本18号〞0.5公斤、水50公斤、糖蜜0.5公斤,活化后使用),或直接使用。
10.如堆肥过干则须第二次调整水量,于堆肥中加水至用手紧握时,水分几乎渗出指缝,但比第一次加水时较为干燥的程度,继续发酵。
11.利用发酵温度使有机材料中水分蒸干,当水分渐失时自然温度亦渐下降,等中心温度降至40℃~42℃时,即可使用或摊开约20公分厚,阴干之。
12.如果希望制作完熟堆肥时,则须不断重复地添加水分,一直到水分与空气足够而温度仍升不过40℃以上时为止,其后再令其自然发酵蒸干。
13.若欲保留,则须待完全阴干后,方可打包。
14.总共发酵时间约3~4周(半熟肥)至3~4个月(全熟肥)为宜。

五、堆肥制作的要领:
a.温度控制:堆肥化过程中,初期温度急速上升至60℃以上,可杀病虫害及杂草种子等,其后自然降温至40℃至50℃上下,此时可利用来繁殖有益微生物。温度升降的因素有:
水分调整:水分的多寡,可影响温度的升降,适量水分,可使堆肥温度上升,但过多的水分将会造成厌气状态而降低温度,水分过多时可填加白云石、干燥粗糠熏炭、沸石粉、粗糠粉、干锯屑、菇粪(菇类养殖下料)等,并增加翻堆次数。
过分通气:使用鼓风炉打气以促进好气性发酵时,水分足够又打气的话,温度将会上升,温度太高时容易脱氮发臭,甚至于燃烧炭化,故应减少打气以作调节。
碳氮比及其时效性:粗纤维质太多以致碳氮比太高时,发酵缓慢、温度太低,此时可添加高氮材质如鸡粪、豆粉、鱼粉、酒糟、尿素、硫安等,即可提高温度。如果高氮材质添加后,温度仍不能上升时,注意水分、空气的提供是否正确,温度仍旧不上升时,必须添加糖蜜及淀粉类等容易分解的快速碳源,以弥补粗纤维质分解缓慢的缺点。
pH:pH5.5~8.0均适于堆肥发酵。pH值太低会使温度下降。通常堆肥初期pH值下降,其后渐升至中性或微碱性。pH值过低时可添加少量消石灰、蚵殻粉、粗糠熏炭、硅酸炉渣、白云石粉等。
b.脱氨处理:pH值过高(pH8以上)将会造成脱氨的现象,但堆肥发酵产生脱氨的原因通常有:
碳源供应不及时:微生物利用碳水化合物的分解取得能量,来将氮元素合成为氨基酸等以作〝蛋白合成〞之原料。碳氮比太低或碳源分解过慢(如木质纤维素)时,则微生物不能取得足够的能源来将氮化合物(氨化合物)化为有机营养分,以致大量氮源残留而破坏以致脱氨,此时应添加糖蜜、淀粉类,提供急需的碳源,才能及时消化多余的氮源,以制止脱氨的现象的延续。
分解速度太快:水分或空气过多的情况下,发酵旺盛,温度上升超过60℃时,有机质分解速度过快,也会产生脱氨的现象,此时应停止打气、加水同时添加沸石粉并频繁地翻堆,即可降温而制止脱氨。
微生物相不理想:有益土壤微生物能有效利用氮源转化为安定的有机肥分,又能适当地利用它来重新合成而保留于菌体内,避免多余的有机质解离破坏而脱氨。微生物(硝酸菌类、光合菌类)更能利用氨气来制造硝酸态氮及硫酸氨等,以供植物吸,因此遇有脱氨现象,除上述碳氮、水分、空气、发酵速度等的应付对策外,最重要的还是大量补充有益微生物群。

六、堆肥成熟度的判断:
温度:堆肥加水润湿,整包放置两天后,完熟者,不再发热或只微温而已。
气味:加水润湿(约60%)三天后,完熟者,应无恶臭。
pH :完熟堆肥接近中性或微碱性。
发芽:加20倍温水于堆肥中,一小时后,搅拌、静置,抽取液体用棉花饱吸后,播种子于棉花上,成熟堆肥液可发芽生长。
播种:直接播种菜苗于百分比不同之堆肥培土中,观察其生长状况后使用。
发酵过程中,抽样化验C/N比之下降情况。

第五章
基肥与追肥的施用方法
一、基肥作业:
有机农法第一歩工作就是要改善土壤,要建立优良的〝有机温床〞,必须包括良好的通气性、保水性及丰富的有机质,以繁殖土壤有益微生物来提供有机作物所需各种生长因子及保护作物的各种生物防治因子。
A.基肥施用内容:
粗纤维:台湾土壤普遍硬化,耕耘深度不足,需要添加大量的粗纤维。较易取得的粗纤维有稻殻(粗糠)、粗糠粉、稻杆(切碎)、甘蔗渣、锯屑、蔗叶、菇粪(养菇业下料)等,这些材料主要是运费及人工而已,非常经济,使用量应占基肥总量40~60%,视泥土黏度而变化。
有机肥:最好使用发酵过的熟肥或半熟肥,最经济有效的粪肥是鸡粪,猪粪其次,而牛粪则因肥分过低、粗纤维多,应当做前项粗纤维使用。粕模拟较干净,但价钱稍贵些,最经济实惠的有米糠(高磷)、篦麻粕(高氮)等,高价的有大豆粉(高氮)、鱼粉(高氮、磷)、骨粉(高磷)等,至于高钾肥则最合算的是烟草粕及棕榈灰。有机肥的用量应占基肥总量的20~40%,视土壤含肥量、作物需肥量及计划配合之化肥量而异。
菌肥:活酵菌肥提供大量而完整的微生物体(每公克20亿以上)。以及丰富而多样化的有机肥分。它兼任营养及菌种提供的角色。是基肥成分中最重要的部分。其使用量应为基肥总量的20~25%。
土壤改良剂:如利用镁钙肥来调整土壤pH或添加沸石、熏炭(炭化稻殻)、腐植酸钾、泥炭土等等。

B.基肥的使用量:
每分地使用量以2000公斤至6000公斤为宜。已硬化土壤之基肥使用量应多些。土壤改善之后,可逐年适量减少粗纤维的用量。以一向使用化学农法的土壤每分地2000公斤为例,则应备粗纤维1200公斤、有机肥400公斤、菌肥400公斤。
基肥每分地耕入量:

粗纤维 有机肥 活酵菌肥 沸石、镁钙肥 化肥
硬土、黏土 3600㎏ 400㎏ 400㎏ 120㎏ 60㎏
一般土壤 1200㎏ 400㎏ 400㎏ 100㎏ 60㎏
松土 300㎏ 100㎏ 100㎏ 80㎏ 60㎏

C.基肥施用方法:
直接将上述粗纤维、有机肥及菌肥散布耕地上,于傍晚时分,用已活化之〝丰本18号〞液,充分浇湿有机材料及耕地,不宜过湿以免影响耕耘作业,待放置一夜后,于翌晨再耕耘入土。
因基肥中混有〝生肥〞,耕耘后,浇水并维持湿润,二星期后再播种使。
果园则注意生肥使用要领,避免接触果株。

二、微生物活化及补菌作业:
微生物在土壤中受到各种因素,如有机质的质量、通气性、土壤含水量、日光照射度、温度、农药、化肥的施加…等等的影响,加上其相互间的拮抗作用,往往菌数与菌相会发生消长变化,因此必须定期补充微生物菌群。
A.活化法:
补充微生物时,可直接稀释使用400倍上下或先将之活化。首先准备清净的大水缸,加满清水(井水、灌溉水或放置一天的自来水)后,添加5%的糖蜜,搅匀再加丰本18号液(1/300)及鱼精(1/300),打气、搅拌,活化12~24小时。使用时再加鱼精(1/300)或尿素(1/300)以防〝抢氮现象〞的发生,于加入尿素后即刻使用。

B.补菌作业:
浇土:活化后之菌液,直接浇灌于湿润土壤中或加水稀释10~20倍,大量浇湿干燥土壤。
叶面喷雾:水稀释10~20倍,以细雾喷洒作物体及叶片两面,务使滴水于地面。
时机:初期每7~10天喷施一次,一个月后,每2至3星期喷施一次,尤其在喷施农药之后,当药效刚过时喷施一次,以达〝杀菌补菌〞之效。
补菌作业中,如果不加杀菌剂,但如需使用杀虫剂时,可于喷洒前才加入杀虫剂,并即刻使用,不可一起泡浸过久,不利微生物的生存。
必要时可一起配合微生物稀释薄一些增加效果,相辅相助之妙。

三、追肥作业:
A.固态追肥:
成分:利用兼具缓速效的活酵菌肥单独使用即可,每分地使用量100公斤。也可利用其他各种有机质(如鱼、豆粉、米糠等)配合以活化后的〝丰本18号〞液作为追肥。如要强调氮磷钾等化肥元素时亦可同时混入化肥。
方法:以一般施用生肥之要领,以挖沟或薄面散播的要领施用。
B.液态追肥:液态追肥效果最迅速而有效,它兼具施肥与农药的效果:
成分:可自制有机液肥、糖醋液或利用现成有机液肥如生长酵素、丰本藻肥、活性鱼精、活性氨基酸、几丁质、克螨酵素等。这些材料中亦可添加化学肥料(NPK)一起使用。如有需要喷施农药(杀虫、杀菌、除草剂)时,可混入一起使用。如此虽将影响微生物的生命,但对液肥肥分并不影响。
方法:加水稀释以单项或多项液肥混合的方式喷洒叶面或浇灌地面。叶面施肥的吸收迅速,但每次施肥量则比固肥相差甚巨。因此液态追肥必以〝薄量多施〞的方式来施加,工作多但效果好。
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第六章
微生物肥料与防治效果的应用
一、微生物肥料:
微生物能固定天然氮肥,转化氨、硫化氢为肥分,溶化土壤中不溶性的磷酸盐为磷肥,又能自行光合作用制造葡萄糖。微生物也可合成氨基酸、核酸等有机肥分,分解纤维、淀粉等高分子醣类为有利植物的低分子醣类,更能分泌各种有机酸、抗生物质、生长激素,以促植物生长、提高抗病力,利用微生物的肥料制剂,除活酵菌肥(固态)与丰本效速(液态)等等之外,现今提供市场应用的有:
〝丰本18号〞综合微生物:内含非共生固氮菌、溶磷菌、乳酸菌、酵母菌、光合成菌、放线菌、生长菌等等,效果多元,是有机农法初学者绝对需要的资材。
光合酵素:利用光合成菌提供的葡萄糖、类胡萝卜素,以达催甜、催大、催色的效果,并利用它来解除氨气、硫化氢等毒素。
固氮酵素:为非共生性固氮菌,以Azotobacter属及Azotospirillium属为主,无寄主专一性,可促进各种作物根系对水分、养分之吸收力,并能分泌植物生长素(IAA)及细胞分裂素(Cytokinin)。与光合成菌配合应,则相辅相成,效果尤彰。
固氮、光合酵素:利用非共生的固氮菌群配合以光合成菌,用来喷叶及灌根,不但兼顾光合作用及固氮作用,而且又能达到此两菌群相辅相成的效果。
生长酵素:利用分泌激勃素、细胞分裂激素…等等生长促进素的菌群来增进植物生长。
内生菌根菌:除少数植物外(十字花科等)能与大部分草本植物共生,尤其用于植物幼苗之感染特别有效。内生菌根菌可促进根部生长,帮助磷肥吸收。
放线共生菌(Frankia):形成林木根瘤之固氮菌,可感染双子叶木本植物,尤以赤杨、木麻黄、杨梅为著名。
根圈固氮酵素:以根瘤菌为主,固氮效率良好,但限于共生,只适用于豆科植物。
溶磷菌:可助土壤中难溶性无机磷盐溶化之微生物的通称,綄合土壤微生物群即包括所有溶磷菌。微生物中硫酸氧化细菌(Thiobacillus属)、硝化菌(Nitrosomonas属、Nitrobacter属)等菌类可产生硫酸及硝酸以帮助磷酸盐的溶解。另外尚有杆菌(Bacillus属)、假球菌(Pseudomonas属)、链霉菌(Streptomyces属)、曲菌(Aspergillus属)、青霉菌(Penicillium属)…等等,几乎所有菌类都能产生有机酸。有机酸的种类也很多,主要如糖胶酸、黄酸、碳酸、枸橼酸、修酸、乳酸、琥珀酸、醋酸…等等,其他还有一些有关磷酸分解酵素(如phospholipase、nuclease、phytase)等都与溶磷作用有关,这些有机酸具嵌合作用(Chelation),可与阳离子嵌合而使磷酸溶化。因为这些菌类都属一般土壤微生物群的一部分,因此只要提供良好的有机温床与一般综合土壤微生物群,做好有机农法就可达到溶磷效果,使土质疏松。

二、生物防治:
1.菌类的利用:
利用微生物或其毒性物质作为防治病虫害的药剂,因其毒效专一性高,对人畜及环境的危害远比化学农药为低,没有药剂残留问题,因此对人体健康及环境生态影响上都非常重要。
A.苏力菌(Bacillus thuringiensis):革兰氏阳性细菌,可产生内生孢子及结晶毐蛋白,对鳞翅目的蛾类、鞘翅目的甲虫类及双翅目的蚊蚋类有效。利用米糠、
糖蜜混合施用于地面,吸引昆虫来摄食,可提高效果。
B.放线菌(Actinomyces属)ST-11号:可分泌各种抗生素(Antibiotics)、抗菌素、杀虫物质(如Blastocysin、Avermectin…等),除有效拮抗作用外,并具有分解纤维质及几丁质之功能。使用时利用蟹殻(30%)、篦麻粕(60%)、糖蜜(10%)混合后,再以放线菌(300倍液)浇湿,用厚布或塑料布覆盖,发酵一星期后翻堆,再一星期后,即可用以薄层散布接近植株之地面,维持潮湿。菌丝将逐步侵入土壤内部。放线菌亦可直接稀释使用,如果再配合蟹殻胶(几丁酸Chitosan 1/1000)使用,则效果倍增。
C.丝状菌(如黑殭菌Metarhizium属、白殭菌Beauveria属、绿殭菌Nomureae属、红殭菌Paecilamyces属)等:均属〝虫生真菌〞,能自昆虫表面感染,不需靠昆虫摄食。
D.假球菌(Pseudomonas属)ST-8号:可分泌Pseudobactin、Pyrralnitrin及Pyluteorin等抗菌物质,具抑病及促进生长的效果。为〝促进植物生长根圈菌〞(PGPR)。
E.木霉菌(Trichoderma属)ST12:可产生多种抗菌物质,好酸性及高温,能以寄生方式攻击病原丝状菌。
F.枯草菌(Bacillus):常见于土壤或枯草中,为革兰氏阳性杆状细。具耐热性,对醣类、蛋白质之分解力强,繁殖速度快,可产生广效抗生物质,对多种病原菌具有强力抗菌活性,但其分泌物则对植物根部生长有抑制之反效果,放太多的枯草菌反对植物生长不利。
G.酵母菌(Yeast): 为真菌类子囊菌,此菌除可生产有机养分外,其发酵时,所产生之有机酸及分解酵素亦有抗菌之作用。
H.乳酸菌(Lactobacillus):可生存于人体肠内,为半嫌气性杆状菌。乳酸饮料之发酵菌,所产生之乳酸具强酸性,可抑制病原菌之繁殖。
I.微生物除草剂:利用寄主专一性,感染致病力强的植物病原菌或其酵素来消除杂草,可取代农药中使用量最大的化学除草剂的一部分,可用菌种有Fusariun属的Lateritium、roseum等,或Phytophthora palmivora及Collectotrichum gloeosporioides及Alternavia macrospora等,另外还有由Streptomyces hygroscopicus抽取而得之含磷Peptide制成之除草剂,此类因作用极端专一性的关系,实际应用上将有相当的困难。
J.综合有益微生物(丰本18号):除了拮抗菌的直接作用外,土壤中的有益微生物群体共生,尤以好气性菌与半嫌气性菌之共生现象为明显。由共生而大量繁殖,占领根圈区域,微妙地控制根区之营养成分及氧气分配,控制其pH值及氧化还元电位等的物理性环境,菌群优势的形成能有效地控制病原菌的繁殖。
K.堆肥的利用:利用堆肥发酵的方法来大量繁殖有益土壤微生物,即可利用其拮抗作用来抵制病害菌,自然地取代了农药的需求量,发挥防与治的效果。
L.糖醋液和有机液肥:含多种有机酸、抗菌、杀虫物质,可有效抑制病虫害。
M.其他如丝状菌Arthrobotoris更能形成圈套,当线虫触及圈套时,即收紧而将线虫束缚致死。又如原生动物变形虫类,亦可直接吞食细菌,土壤微生物中的Virus(噬菌体Phage)则能将其本身的基因侵入细菌体内繁殖后,再将整个细菌体溶化。

2.昆虫病原病毒的利用:
可使昆虫大量致病死亡并具持续感染作用,可达长期防治病虫害之效,付诸
实用者有核多角体病毒(NPV)及颗粒病毒(GV)属Baculovirus病毒,另外还
有细胞质多角体病毒(CPV)属Reovirus病毒。

3.弱毐性病毒的利用:
可防止病原菌的发生,如利用烟草病毒(TMV)的L11A弱病毒,网面香瓜
病毒(CGMMV)之CMV-SR弱病毒等。

4.天敌的利用:
人工培养天敌,如用卵寄生蜂防治玉米螟,捕植螨防治叶螨,姬蜂防治甜菜
夜蛾,釉小蜂防治椰子红胸叶虫…等等。天敌的人工培养不易,且防治对象拘限,
实用上比较困难。

5.诱杀法:
利用含毒诱饵、性费洛蒙(雌性昆虫吸引异性气味物质)、黄色粘板及改造后
的保特瓶等以诱杀昆虫。

6.不孕性昆虫的利用:
以钴六十辐射线或药剂使成不孕成虫,施放田间以妨碍正常受孕,减少昆虫
后代族群,此法用于果实蝇之防治,成效甚佳。


7.遮断保护法:
利用细网张罗果园,以防害虫及鸟类的侵入,或用套袋保护果实。明沟灌水
,洒石灰圈以阻隔移行性昆虫,利用塑料布简易温室或网室栽培以减少虫害等。

8.自然农药的利用:
利用木醋液(熏烧木屑、粗糠等之烟雾凝聚液)、酿造醋、大蒜、辣椒、艾草、
除虫菊、鱼藤、烟草、硫黄粉、樟脑油、牛乳、苦苓油、苦茶油、篦麻粕、蟹殻
粉、蟹殻胶、消石灰、煤油、丁香油…等等,可有效防治虫害。正确使用方法可
请教台中农改场。


 

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