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微生物肥料》

───────────────────────────────  By: ali

一、什麼是微生物肥料

    在自然界中存有豐富的微生物，微生物能固定天然氮肥，轉化氨氣、硫化氫為肥分，溶化土壤中不溶性的磷酸鹽為磷肥，又能自行光合作用製造葡萄糖。微生物也可合成氨基酸、核酸等有機肥分，分解纖維、澱粉等高分子醣類為有利植物的低分子醣類，更能分泌各種有機酸、抗生物質、生長激素，以促植物生長、提高抗病力。對農作物生產而言，有些微生物會引起病害，有些微生物能幫助養分、水分之吸收。如果把含有某種活微生物或酵素的固體或液體製劑，施用在種子、幼苗或土壤上，對農作物生產有直接或間接的幫助，不但可以增加植物營養要素的供應、還可以使土壤中養分的有效性提高、並增進根系之生長與養分之吸收以及使土壤維持在良好生態環境下發揮功能等等的效用

，均可稱之為「微生物肥料」。　　

    目前已開發應用之微生物肥料根據其作用基本上可分為固氮菌(共生、協生及非共生固氮菌)、溶磷菌(包括真菌、放線菌及細菌類)生產菌、有機聚合物生產菌、複合微生物肥料、堆肥用微生物肥料等等。目前為止已經確定功效，並且運用在農業上的益菌有26屬136種。其中大多都是好氧菌，以真菌、細菌、桿菌、酵母為最主要的類別。在田間表現最好的是--菌根菌、固氮菌、溶磷菌這三者混合施用的表現最好。但是，微生物也是生物的一種，有先天上的限制，無法像化肥一般可以作很精準的控制及管理。

二、微生物肥料的主要功效

(一) 增加土壤營養元素來源：

我們都知道植物的成長需要吸取來自空氣、水、土壤中的各種養分。一般養分可分為無機肥與有機肥，無機肥主要是氮、磷、鉀等巨量元素及微量元素，有機肥是含有各種多醣類、蛋白質、脂肪類、核酸的一些大分子（macromolecules）。

        以氮肥來說，空氣中含有80%的氮氣，但是這種氣態的氮分子（N₂），植物不能直接吸收利用，是必須經過固氮菌的作用才能供給植物利用。另外土壤中存有一些氨態的氮素，必須先由亞硝酸菌和硝酸菌轉化為硝酸態氮後才能供給植物吸收。同時有部份的硝酸態氮也由脫氮菌轉為氮氣而游離入空氣中，然後再經由固氮菌或雷雨等等的作用，轉變為植物可吸收的硝酸態氮。

        另外當無機磷肥施入土壤中後，容易與鋁、鐵、鈣結合而成為複合物，不但不溶於水而且會造成土質的硬化。微生物所分泌的有機酸，能提高磷質的可溶性，供給植物吸收，也因此增進了磷肥的使用效能。

        佷多有機物需要微生物的分解而成為植物可吸收的單元體（例如葡萄糖、氨基酸等養分），另外微生物所分泌的有機養分或代謝產物（例如生長激素、維生素等），也可以被植物吸收利用，甚至繁殖後的微生物殘體也是高營養價值的養分來源（例如細胞膜有蛋白質、脂肪等）。

例如: 固氮作用：「固氮菌」將大氣中約占80﹪之游離態植物無法利用之氮素，經由固氮酵素轉化為氨態氮，為作物可利用氮素的來源，以減少依賴化學氮肥，一般應用最多的固氮菌為豆科作物之固氮根瘤菌。

(二) 增進土壤營養元素的有效性：

例如: 溶解作用：土壤中存有許多植物不能利用的結合型營養元素，如磷、鈣、鐵等，是需要靠根圈之溶解菌溶解後才能被利用。因此溶解結合型營養元素的菌可以做為提供植物營養的功能，並可替代或減少化學肥料的施用，例如菌根菌。一般磷肥施入土壤中利用率低，因為移動性較差，使僅有少部分被植物吸收，因此常被土壤固定累積。而「溶磷菌」及「菌根菌」能溶解此累積之磷素，亦能促進根系之伸展，有利營養之吸收。溶磷之菌類包括細菌、放線菌及真菌等。

(三) 增進作物根部生長及吸收：

例如: 微生物肥料中有合成或轉化植物賀爾蒙的菌類，促進植物根系生長加速，增加根系吸收能力及表面積，提高土壤中的營養供應效率，如菌根菌。

(四) 提高化肥利用率:

若能將微生物肥料與化肥配合施用，不但可以減少化肥的使用量，同時還能改善土壤和作物的品質和產能。

(五) 改善土壤:

微生物肥料中有益微生物能產生醣類物質，此醣類物質佔土壤有機質的0.1%，並能與植物粘液，礦物胚體和有機膠體相互結合在一起，因而改善土壤團粒的結構，增強土壤的物理性能和減少土壤顆粒的損失，還能使有機體形成腐殖質。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性狀，有利於提高土壤肥力。

(六) 解毒作用:

        有一部分土壤中嫌氣性菌或有機物醱酵時會產生一些有害氣體（例如硫化氫、氨氣等）及臭味，這些氣體會溶於水中並與根部接觸，因而毒害根部組織而造成爛根，如果病菌趁機侵入就造成各種病害（例如立枯病、秋落病、落果等）。此時土壤中之微生物群，可將這些有害氣體轉變為作物所能吸收的養分。

例如光合成菌，可將這些有害氣體轉變為硫酸根再與氨結合為硫酸氨，成為作物的養分。

例如亞硝酸菌可將氨氣轉化為亞硝酸態氮，而硝酸菌又可進一步將之氧化為硝酸態氮，成為植物可吸收的氮肥；又如Aspergillus屬真菌與Bacillus屬細菌可去除醱酵時產生之臭味。

(七) 防病蟲害:

        當微生物在土中的密度達到一定的限度時，為了確保自己生存的環境，微生物會分泌一些對其他微生物之生存具有抑制作用的物質，而有益微生物的密度增多時，則存在於土壤中的病原菌就會受到抑制作用而減少，連帶著植物體中的病原菌即可減少，因此也就可防止植物病害的發生。因為健康的植株，病害較不易入侵，所以可用培養液來繁殖有益微生物群，然後噴灑於作物的根、莖、葉部，再配合足量的有機質令其佔據植物周圍的區域，控制其營養成分、氧氣分配、pH值等環境等，使病原菌無法接近，也就間接的預防了病害之發生。

目前已知的拮抗微生物種類很多，其防治機制與作用對象也不一樣，如下表所示：

表 16. 拮抗微生物之種類與其防治機制