论文部分内容阅读
永续农耕旨在建立一个不过度依赖农用化学合成制剂之栽培管理方式,减少化学肥料与农药的使用,以达到兼顾作物产量与环境保育之双赢目标.本研究旨在探讨台湾亚热带地区代表性水旱田轮作生态系,在长期不同施肥处理对土壤性质与微生物多样性之影响.本研究自1995年至今逾20年,田区施肥管理策略以化肥、堆肥、绿肥、泥炭进行逄机完全区集设计,自玉米齐膝期、开花期及水稻分蘗期、结穗期采集土壤与植体进行分析.田区内游离固氮活性之结果显示,传统化肥组之游离固氮活性都较其他处理低,多数处理在水稻分蘗期的固氮活性高于玉米开花期;土壤之理化分析结果显示,化肥组之土壤pH范围介于4.01～4.62,土壤酸碱度为所有处理中最低,而堆肥组之pH范围介于5.51～6.18则为所有处理最高者;土壤电导度(EC)以对照组之238～450μs/mcc最低,化肥组及堆肥添加2/3化学氮肥之EC则较高;有机含量则以泥炭土添加1/3化学氮肥处理之7.6％～7.8％最高.堆肥添加化肥组之有机质含量皆高于单纯堆肥组,显示化肥添加可减缓有机质之分解.水稻产量趋势中,堆肥添加1/3N、2/3N肥及绿肥+1/3N肥之管理策略,显示以推肥、绿肥添加少量氮肥处理可有效减低化肥用量,且产量均高于传统化肥处理.于玉米产量趋势中,对照组与各处理间产量有极度差异,相较水稻更为严重.堆肥+1/3N处理持续呈现最高产量,而化肥产量变化非常不稳定,处理间泥炭土+1/3N的产量趋势为最差.平均各年水稻及玉米产量,水稻产量最高者为化肥组之5590.6hg/hm2,玉米产量以堆肥加1/3化学氮肥组之6211.3hg/hm2最高.各处理中微生物族群利用的碳源数量(R值)结果显示:堆肥组的碳源利用数目较不受作物种类及生长阶段影响,在玉米及水稻呈现稳定利用趋势,化肥组变动较大,推测为堆肥处理中微生物族群多样性较高,而化肥处理多样性较低;在水稻时期,H-index值结果显示化肥处理变动不大,而绿肥及堆肥处理变动较大,推测微生物族群利用绿肥及堆肥受到好氧与厌氧环境之影响,结果与R值相符;玉米处理中,微生物活性指标AWCD值在堆肥处理较稳定,而绿肥加1/3化肥变动大,于水稻成长阶段,堆肥处理之微生物活性均很稳定,而堆肥加1/3化肥及绿肥加1/3化肥微生物活性变动大,微生物族群在化肥与堆肥处理中呈现稳定的活性,结果与H-index值相符.至今由植体根部分离、纯化培养与菌种鉴定完成为65菌株,其中可培养之根内微生物中以Pseudomonas菌属占最多数,其次则为Burkholderia菌属.