文、攝影/楊維哲(台肥營業處) 圖/達志影像
耕耘著土地,獲利於自然與環境──農業與土地、與自然、與環境,始終環環相扣。如何在氣候與環境變遷的時勢下,兼顧永續農業與友善大地,就此成了現今農友一致的重要課題;主打了解農地、善用資材的「合理化施肥」,也因此顯得格外重要。
符應「永續發展」的耕耘理念,近年來,合理化施肥已成為世界農業趨勢,但這種農法飽含著各種深度與學問,每一細節,皆需符合「適時、適地、適量」的四大原則。因此,對作物生長而言,合理化施肥是一門藝術,不但能提高產量與品質,更能降低對周遭環境的影響。在此介紹幾種可搭配合理化施肥的資材與操作。
Step 1:了解土壤 對症下肥
圖1、桃園區農業改良場協助農友分析耕地土壤肥力的報告表。(圖/取自桃園區農業改良場網站) 「了解耕作土壤特性」,是合理化施肥方式的第一步,也是最關鍵的一步。土壤是作物最初接觸的媒介,但其內容物極為複雜,即使位在同一區域,各地土壤內含的顆粒大小、石頭多少、水分程度等都不盡相同,這意味著不同地段的施肥方式必須隨之調整。
所謂「對症下藥」,對施肥來說便要「對症下肥」。在不清楚土壤性質的狀況下施肥,常會偏施單一種類,或是下肥過量而不自覺,導致土壤劣化,作物因較難吸收肥份而營養不良。作物這樣的反應,反而會讓不少農友誤以為肥效不足,而多加了不少肥料,這樣的惡性循環,只會讓土壤鹽積,甚至無法耕作。
「科學檢測」是了解土壤特性最有效的方式,土壤的酸鹼度、電導度、有機質含量、氮磷鉀含量和微量元素含量等,則是常見的檢測項目。為幫助農友了解自己的耕作土壤特性,各地農業試驗單位、改良場、農試所皆會提供免費的土壤肥力診斷服務。
Step 2:酸鹼分析 確保肥效
土壤的結構是多樣繁雜的,其中,又以土壤的「酸鹼度」影響作物肥份吸收最深。最適合作物生長的酸鹼度介於6.0 ∼7.5 之間,過酸或過鹼都會影響營養元素的吸收(圖2)。以氮素的有效性為例,酸鹼度若在5.5 以下,就必須多施1 倍的肥料量,才能達到酸鹼度在6.0 ∼ 7.5 時的同等效力;而多施用的肥料,反而會影響周圍環境。
透過各項資材的靈活運用,可以改良過酸或過鹼的土壤。石灰質是改良酸性土壤常用資材,台肥公司的「鎂鈣肥」即屬苦土石灰(圖3),於「表1」中可以一見各種酸土改良資材的「酸性中和力」,依表中的照參考值,可避免施用過量;另一方面,生理酸性肥料則常用來改良鹼性土壤,代表性的有硫酸銨和氯化鉀等。
務必切記的是,土壤酸鹼度的改良不能操之過急,更不能斷斷續續,同時使用過多資材或使用頻率太低都會有負面影響。以鎂鈣肥的用量及使用次數為例,1 分地的施用量大約落在60 ∼ 80 公斤即可,每半年使用1 次就能達到改良酸土的效果。
圖3、台灣肥料公司農友牌鎂鈣肥屬於苦土石灰,為白色粉末,具有改良酸性土壤的效用。
表1:常用石灰資材比較
(鹼度越高表示中和力越高,生石灰鹼度100,其餘為相對值)
石灰資材 |
中和力 |
鹼度 |
主要成分 |
石灰石粉 |
100 |
56 |
碳酸鈣 |
消石灰 |
135 |
76 |
氫氧化鈣 |
生石灰 |
179 |
100 |
氧化鈣 |
鎂鈣肥(苦土石灰) |
90∼105 |
53∼60 |
碳酸鈣鎂 |
蚵殼粉 |
92 |
50 |
碳酸鈣 |
Step 3:精選有機質 肥力大提升
改良了土壤酸鹼度,就相當於打好了施肥根基,之後,就需仰賴有機質肥料來提升肥力(表2)。台灣氣候高溫潮溼,導致有機質分解快速,多數土壤的有機質含量因此少於建議值3%,這也是為什麼,在台灣施作合理化施肥,需要額外補充有機質肥料。好的有機質肥料含有眾多腐植酸,而腐植酸的基本結構是芳香環和烴環,帶有陽電荷、陰電荷、氫鍵和自由基等特性。以「圖4」為例,腐植酸能夠延長氮素在土壤中的效力,也能留住陰、陽離子等營養元素,增加肥力;腐植酸亦能間接減少陽離子與磷肥的固定作用,進而提高磷肥利用率。
有機質肥料是農畜廢棄物的再生利用,因此原料種類眾多、營養多元;時常更換不同原料的有機質肥料,能夠提供土壤多樣而健康的附加價值(圖5)。建議每年至少施用2 ∼ 4次,每分地的用量落在60 ∼100 公斤。
表2:有機質對土壤的正面影響
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 |
圖4、有機質肥料所含的腐植酸在土壤中對於肥料效力的正面幫助。
圖5、市售有機質肥料產品顆粒分類,圖左為粉片狀的原料通常分解速度緩慢,改良效果佳,圖右為擠壓造粒後的產品,原料通常分解較快能較快提供有機養分。
Step 4:善用微生物 廣納營養素
「微生物」是土壤中眾多看不見、卻極為重要的夥伴。「提供營養來源」是微生物肥料最直接有感的效果,不僅如此,它還擁有保護根圈、促進根系生長、延長根系壽命、促進水分及養分吸收、中和或分解毒害物質、提高移植存活率,以及提早開花等附加價值(表3)。
需要注意的是,微生物肥料通常需用水稀釋,灌注根部的濃度約為200 ∼ 300倍,噴灑於植株或葉面的濃度約為400 ∼500 倍。微生物肥料需每週持續施用,且愈早(猶在作物的苗期階段)開始施用效果愈好,施用一陣子後,可斟酌減少其他肥料的施用量;切忌,微生物肥料不得與銅劑類或抗生素殺菌劑一起施用,以免產生相斥反應。
Step 5:掌握時、量、位精準好施肥
到了最後的施肥階段,亦不可馬虎,除了肥料的「用量」,施肥的「時機」與施肥的「位置」也是施作關鍵。就時機來說,根據不同作物、不同的生長時期,適當調整不同的肥料營養元素比例,將能調節作物生長,若正好施用在作物需肥時期,不僅能即時吸收,還能減少肥料浪費,例如在果實生長後期提高鉀肥比例,便可提高果實品質;至於位置,較普遍而優良的方式,是選擇在作物根圈附近施肥,並在施肥後覆蓋土壤,切勿直接在土壤表面施肥,這會導致肥料損失。
Step6:永續經營 永續大地
回頭探討,何謂「合理化施肥」?說穿了,其實就是從了解自身耕地土壤出發,搭配各種對於環境影響較少、減少肥料施用的資材,讓作物既能增產,又能降低對周遭環境的傷害。僅以此文,願每位有志於農的朋友,也能從中找到這些資材與操作的善用方法,並在農業發展與環境保護中取得平衡,為土地永續經營盡一份心。