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1、台中区农业改良场研究汇报101:21-34 （2008）21不同有机肥料种类及用量对有机叶菜类氮、磷及钾吸收特性之影响1蔡宜峰、戴振洋2摘 要本研究目的拟探讨使用鸡粪堆肥、牛粪堆肥及豆粕液肥等不同有机肥料种类及用量， 对有机叶菜类氮、磷及钾养分吸收特性之影响效应。试验处理包括施用鸡粪堆肥10 t/ha 、鸡粪堆肥20 t/ha、牛粪堆肥10 t/ha、鸡粪堆肥10 t/ha配合豆粕液肥20 l/ha、牛粪堆 肥10 t/ha配合豆粕液肥20 l/ha、空白对照处理等七级处理。试验第一作为有机白苋菜， 第二作为有机青江菜。由试验结果显示，有机白苋菜及有机青江菜的氮、磷及钾吸收量均 以施用鸡粪堆肥
2、10 t/ha配合豆粕液肥20 l/ha处理较高，有机白苋菜采收期地上部植株 氮、磷、钾吸收量比例约为5： 1： 8,有机青江菜约为6： 1： 9。有机白苋菜生育后期的氮 、磷、钾的吸收速率约为生育前期之3倍强，有机青江菜生育后期的氮、磷、钾的吸收睥 约为生育前期之4倍强，显然有机叶菜类生育后期必须吸收足量的肥料养分，以供应生长需 求。因 此，施用适量的鸡粪堆肥与豆粕液肥较能够配合有机叶菜类的养分吸收特性。关键词：牛粪堆肥、鸡粪堆肥、豆粕液肥、有机叶菜类。刖 言有机农业是一种完全不用化学肥料和农药之生产方式，因此有机农业经营的基本原理是 设法让土壤及作物本 来的潜力充分发挥出来，以生产安全而又
3、有生命 力的农产品（2,8）。推广有 机农业经营理念，不仅可以维护农业生产环境，确保农业永续经营，且可生产健康安全之农 产品供消费者享用。农业的生产过程，常常不知不觉中利用了自然，例如利用森林贮存的流 水，以及充满养分的有机质土壤。中国祖先很早即懂得种植作物，除发展犁具以犁田并中耕 除草等，并已懂得将动物排泄废弃物、植物之残体，甚至收集野外植生加入农田（绿肥），以永保土壤肥力。如此耕作制度合乎自然，亦为农业自古相传且永续发展之关键之一。目前 有机农产品日益受到消费者重视，2003年全世界有机农产品产值约260亿美元，估计2006年可 达1,050亿美元，2003年台湾地区有机农产品产值仅约5千
4、万美元（28），显然有机农业在台湾地 区仍颇具有发展空间与潜力（3,8）。1行政院农业委员会台中区农业改良场研究报告第0704号。2行政院农业委员会台中区农业改良场研究员、助理研究员。利用，以期能兼具维护自然生在有机农业生产过程中，十分注重加强自然资源的循环再 态及提升农业产能的多重效益。一般农业废弃物均兼具污染性及资源性，如妥为处理，将能转化为农业生产系统中的养分源（氮、磷、钾）及能量源（碳）（1，9,16）。因此，将农业废弃物回归于 农田，不仅合乎资源再利用的自然法则，而且也是现今消纳如此庞大量有机废弃物之重要方向之一。然而施用未腐熟的有机物，容易造成土壤过度还原性及释出毒性物质等问题（1
5、1,30,32）。 因此有机废弃物需经过适当的堆肥化处理以除去不良有机成分及毒性物质等限制作物生长的因子（25,26,29）。所谓堆肥化作用即 利用广泛分布于自然界之微生物，在控制的条件下，将废弃 物中不稳定的有机组成份加以分解，转换为安定的腐植质成份，即腐熟的堆肥伽,23）。在堆肥化过程中，有机物基质中所含碳水化合物会迅速被微生物作用而分解，同时微生物之增殖必 须吸收氮、磷等营养成份以合成微生物体质（biomass）（35,40,41），所以堆肥化前有机物基质中应 含有较高的营养要素成份，并需将堆肥化前有机物基质中各种成份调整至较适宜比例范围内，以利于微生物进行堆肥化作用。有机质在土壤中营养
6、要素之转化及 利用机制中扮演着极重要的关键角色（6,18,43），因此发 展有机农业之首要策 略之一，即须强化农田土壤有机质管理以维持农田土壤永续经营发展。惟土壤有机质必须矿质化后才能释出养分供作物吸收（27,39），其矿化释出养分太早、或 累积太多、或待作物生长旺期过后才释出者，对作物生长及土壤环境皆不利（15,38,42），现今已有例证显示，长期施用单一有机质肥料，或一次过量施用有机质肥料，会造成土壤中某些养分含量 失衡，而不利作物生长或形成二次污染（21,24,31）。因此，要使有机质肥料有效性发挥最大，必 须使有机质肥料的养分矿化速率与作物养分吸收速率互相配合（22,27），所以了解有
7、机质肥 料的 矿化速率大小，才能达到经济且有效地使用有机质肥料。而适当的考 量作物产量目标（cropyield goals）和有机质肥料的可利用性养分潜力，亦即在作物生长期内有机质肥料的矿化潜能，则能决定有机质肥料的适宜施用量，以使有机质肥料的效益发挥最大（14,22）。本研究目 的 即拟探讨使用鸡粪堆肥、牛粪堆肥及豆粕液肥等 不同有机肥料，对有机叶菜类养分吸收特 性 之影响，以期做为日后有机叶菜类肥培管 理之研究与应用参考。材料与方法一、试验项目与方法试区设置于台中市业经验证通过之有机农园，试区土壤属于砂页岩冲积土，试验作物包 括第一作白苋菜（2006年9月）及第二作青江菜（2006年11月
8、）速续雨期，栽培管理均依照农委会 颁布的有机农产品生产基准实施 。试验前试区土壤肥力特性包括有机质含量32.0 g/kg，pH 6.1，电导度（EC） 1.02 dS/m，Bray-1磷含量297 mg/kg，交换性钾、钙、镁含量分别为285、 2,956、 174 mg/kg。试验处理包括鸡粪堆肥、牛粪堆肥分别施用10、20t/ha等不同用量处理及配合豆 粕液肥20 l/ha与否等，共计七处理（表一）。试区排列采用逢机完全区集设计，四重复，小区面 积1.2 m X 4 m = 4.8 m2。堆肥处理区依处理用量，于播种前整地时，全量一次做基肥混 入土 壤中，豆粕液肥依处理用量均分成50%及5
9、0%二次追肥，施用前加水稀释100倍，分别于有 机蔬菜播种后第1012日及第1618日采篥面喷施。于蔬菜生育中期及收获期采植体样品分析干物重及氮、磷、钾等养分含量，再利用绝对生长速率(absolute growth rate)公式原理转变成 计算植株营养要素绝对吸收速率(absolute nutrient uptakes rate)，以计算各处理间在单 位时间内之营养要素吸收量，公式为ANUR = U2-U1/T2-T1: U2, U1表示分别在T2, 时之营养要素吸收量。表一、试验处理Table 1. Treatments of the experimentTreatmentThe kind
10、 and the amount of fertilizerAChicken waste compost 10 t/haBChicken waste compost 20 t/haCDairy waste compost 10 t/haDDairy waste compost 20 t/haEChicken waste compost 10 t/ha + liquid organic fertilizer 20 l/haFDairy waste compost 10 t/ha + liquid organic fertilizer 20 l/haGBlank试验用堆肥及豆粕液肥均于台中区农业改良
11、场内堆肥试验场制作，其中鸡粪堆肥材料配 方采用鸡粪与太空包木屑体积比1： 2,牛粪堆肥材料配方采用牛粪与太空包木屑体积比1： 1， 分别将堆肥材 料混合均匀后，水分含 量调整至60%，利用铲装机约每周翻堆一次，当堆肥温 度由60C以上高温逐渐 降低至约4045 C，堆积发酵时程约至第4550日时，堆肥已呈现腐熟。 豆粕液肥材料配方采用菜仔粕2 kg +糖蜜2 kg +水20 kg，置入塑料桶内，每日搅拌12次，约 1520日可完熟。本试验用有机材料及有机肥料成品之主要养分含量分析详如表二。表二、有机材料及有机肥料成品之主要养分含量Table 2. The nutrient contents o
12、f organic materials and organic fertilizersNPKCaMgZnCuC/NOrganic materials(g/kg)(g/kg)(g/kg)(g/kg)(g/kg)(mg/kg)(mg/kg)Chicken waste23.703.7022.3032.1014.50448105.008.8Dairy waste11.001.6115.7015.508.5012221.0025.3Mushroom waste10.203.2011.104.2012.90738.2641.6Molasses0.211.9037.8012.905.31261.68_Veg
13、etable meal38.402.8913.7011.708.726312.006.7Chicken waste compost21.903.7121.0010.1015.6017654.0013.2Dairy waste compost12.603.0318.905.5312.508834.0019.7Liquid soybean6.141.227.206.514.33338.08_fertilizer二、分析项目与方法有机肥料资材及植物体样品均经70。烘箱烘干，以湿灰法（硫酸）分解后测定氮、磷、钾、 钙及镁量，其中以微量扩散法测定全氮 量（19），利用钼黄法呈色及分光光 度计（于420
14、nm下）比 色法测定其全磷量（37），利用焰光分析仪测定其全钾 量（33），利用原子吸收分析仪测定其钙、镁、 铜及锌含量（17,34）。有机质含量采用Walkley-Black法测定）。试验结果由有机白苋菜地上部植株之氮吸收 量分析结果显示（图一），播种后第13日有机白苋菜地 上部植株氮吸收量以施用鸡粪堆肥20t/ha之B处理10.3 mg/plant及施用鸡粪堆肥10 t/ha配合豆 粕液肥20 l/ha之E处理10.2 mg/plant较高，其次分别为施用牛粪堆肥20 t/ha之D处理、施用 牛粪堆肥10 t/ha配合豆粕液肥20 l/ha之F处理、施用鸡粪堆肥10 t/ha之A处理、施用
15、牛粪堆 肥10 t/ha之C处理，而以对照之G处理4.64 mg/plant者较低。播种后第25日有机白苋菜采收 期地上部植 株氮吸收量以B处理31.8 mg/plant、E处理31.4 mg/plant较高，其次分别为D处 理、F处理、A处理及C处理，而以对照之G处理15.7mg/plant者较低。35JTnArDrom(eKaTDUN302520151050510152025Day of growth 图一、不同生育期有机白苋菜地上部植株之氮吸收量。Fig. 1. The N uptake amounts of the shoot of organic Chinese spinach （Amarath mangostanusL.） at different growth stage.由有机白苋菜地上部植株之磷吸收 量分析结果显示（图二），播种后第13日有机白苋菜地 上部植株磷吸收量以对照G处理1.26 mg/plant较低，其它施用不同种 及用量堆肥或豆粕液肥
