土壤的活力: 三元平衡法

土壤为影响作物最重要的因素之一,土壤可以影响根系的生长与养分的吸收也可以直接影响植物的健康,因此良好的土壤可以培养出健康的作物。
土壤的性质可分为物理性、生物性与化学性。
> 物理性为土壤的保水性与通气性
> 生物性为土壤中的微生物种类
> 化学性为土壤中的养分与土壤酸碱度
如果只有物理性与化学性良好,只能增加土壤的保肥能力;只有物理性与生物性良好则只能使土壤呈现松软;化学性与生物性良好则土壤的分解肥料与有机物的能力较好,唯有三个性质都维持良好(三元平衡法),才可以产生良好的地力,创造优质的土壤。

土壤为极复杂的生态环境,土壤中充满了微小生物,一小匙的肥沃土壤可能含有数十亿的微生物,但长期的农业操作破坏了土壤中原有的生态与微生物种类,使微生物种类越来越少,特定的微生物占领土壤,病原菌开始大量繁殖,使植物根系越来越虚弱,连续耕作障碍与病害开始严重发生。

>> 土壤中的微生物有好的、有环的?
在土壤中存在着人类肉眼无法看到的微小生物包括真菌、细菌、病毒等,其中会使植物产生病害的称为病原菌,对作物生产有直接或间接之帮助,提高土壤养分、增进根系生长与养分吸收的微生物又称为有益微生物。

>> 大自然之力量- 微生物
大自然含丰富微生物,尤其植物的叶际(Phylloshere)和根际(Rhizosphere)具有独特性、复杂性的微生物生态系统。根据国內外科学家的研究报告中指出將多样性有益微生物应用于植物的叶、茎及根部,可保护植物抗病原菌能力,同时也会促进植物生长,对产量增加及品质提升有极良好效果。长远来说,现代农业要持续发展必须补充土壤有益微生物(施用生物肥料、土壤改良剂),通过长期培养土壤中多样化的有益微生物种类及数量, 可促进土壤长期地力及肥力,且培养出抗病虫害的植株,是一种既安全又环保的农业生产技术,在生态环境保、现代农业发展、食品安全这三大领域上起了协同作用(Synergism)。

1)生物性、物理性

生物性: 土壤中的微生物有效促进有机质累积, 而土壤有机质的含量与其粘粒含量具有及显著的正相关,土壤粘粒在腐殖质(或其他有机胶体)参与下发生的多级团聚过程,对土壤团粒构造有良好效果, 而且可提升土壤的保水性、通气性。

物理性: 土壤质地、结构、孔隙度、水分和温度等会影响土壤的通气性、疏水性。例如: 1) 砂土:粒径>0.01mm的土粒少于10%,气多水少,颗粒粗,大孔隙多,保水保肥力差但肥效快;土壤宜耕性和通透性良好,不耐旱,热容量小,土温变化大。2) 粘土:粒径<0.01mm的多于40%,气少水多、颗粒细,大孔隙少,保水保肥力强但肥效慢、热容量大,土温低而稳;宜耕性和通气透水性差,不耐旱也不耐涝。

2)化学性、物理性

化学性: 土壤阳离子交换容量的大小,是决定土壤保肥性的主要因素,而且通常酸碱度是反应土壤养分有效性的决定性指标。例如:土壤磷素在pH 6时有效性最大,当pH值小于或大于6时,其有效性都会明显下降:而土壤中锌、铜、锰、铁和硼等元素的有效性则随土壤pH值的降低而增高,但钼则相反。
同时,土壤中某些元素离子过多或不足会对土壤肥力产生不利的影响,例如:钙离子不足可能降低土壤团粒的稳定性,且土壤的透水性也会因而降低;铝、氢离子过多,会使土壤呈酸性反应和产生铝离子毒害;钠离子过多,会使土壤呈碱性且土壤颗粒分散不易形成团粒,易造成钠离子毒害且不利于一般作物生长。

物理性:质地、构造、结构、孔隙度、水分和温度等,其影响土壤的通气性与氧化还原状态,尤其是土壤中养分的形态转换和反应速率, 从而影响土壤肥力产生。例如:质地较粗,有机质含量低的土壤,其保肥力较弱,施肥时宜采少量多次之方式,以满足作物营养所需,并防患生长后期因养分不足而出现早衰之现象。质地粘重的土壤,应多施有机质肥料,尤其是纤维较多的有机质肥料,以增进土壤团粒构造,改善土壤保肥及供肥能力,以提高土壤肥力。

3)生物性、化学性

生物性:影响土壤肥力的生物因素指的是土壤中的微生物及其生理活性,其对土壤氮、磷、硫等营养元素的转换和有效性具有显著的影响,主要表现在:促进有机质的矿化、增加有效性氮、磷、硫的含量、加速腐植质的形成、累积有机质含量、提升土壤的保水性、促进生物固氮,增加土壤氮素的含量。

化学性: 酸碱度(pH)、阳离子交换容量(CEC)、导电度(EC)、氧化还原电位(Eh)和其他有毒物质等,会直接影响土壤养分的转化、释放及有效性, 尤其土壤的分解肥料与有机物的能力,从而引起植物生长障碍。 土壤氧化还原状况,亦反映土壤的好气或嫌气的程度,而此程度影响所施入肥料中某些养分有效性的增减。例如:不可于水田土壤中施用硝酸态氮肥,以免造成脱氮的损失用,而需采用铵态氮肥。含硫肥料亦不宜施在水田土壤,以免生成H2S而抑制作物根系的生长。