借助微生物力量加速田間稻草分解:兼顧作物根部發育 讓水稻質量都提升

稻草用途多,如何處理過剩稻草也是一門課題。借助微生物力量,不只效率提高,甚至對水稻田間管理有助益。(圖片提供╱牛厝小公主)

稻草用途多,如何處理過剩稻草也是一門課題。借助微生物力量,不只效率提高,甚至對水稻田間管理有助益。(圖片提供╱牛厝小公主)

文‧ 圖╱陳俊位 農業部臺中區農業改良場研究員

農田焚燒稻草的景象,對於許多讀者而言或許印象深刻,但因此產生的氣味與煙霧,不只影響生活品質與公共安全,長久下來也對土壤肥力造成負面影響,讓水稻的產量與品質下降。農業部臺中區農業改良場推動微生物製劑,兼具施肥與稻草分解效果,不只比就地掩埋更有效率,還兼顧水稻的生長,解決長久以來的稻草處理課題,也能在極端氣候頻發的今日,提升作物抗逆境能力,維護糧食安全。

水稻是國內主要的糧食作物,稻草則是種植過程中產生的副產物,一般兩者的產量約略相等重量,2023年全國稻草產生量約為146萬公噸,產量主要集中在臺中市、彰化縣、雲林縣、嘉義縣、臺南市等5個縣市,其稻草產量約占全國產量68%(約99萬公噸)。

傳統上,燒稻田被認為可以增加土壤的肥力,並可殺滅土面雜草種子。燃燒後的稻草灰燼含有豐富的鉀肥,可以為土壤補充養分,農民多在水稻一期作與二期作之間為之。然而,燃燒稻草煙霧妨礙行車視線容易造成道路交通事故,且煙霧及粒狀污染物影響民眾生活品質及健康,火勢如控制不當,可能衍生延燒鄰地農舍、威脅他人生命財產安全等涉及公共危險情事。另外,稻田燃燒稻草會因高溫破壞表土微生物相,且稻草灰會形成過多碳酸鉀及氧化鈣,導致土壤肥力不均。

為輔導稻農改變燃燒稻草習慣,重視生活環境品質,農糧署從2017年開始,持續與各地方政府農業局處、環保機關及各地區農業改良場,共同辦理宣導說明會分享交流意見,盼能精進稻草處理方式及效率,並能守護民眾健康及維護空氣品質。

傳統處理稻草常見直接在田區焚燒,但因降低土壤肥力、影響空氣品質等缺點,已不被鼓勵。
傳統處理稻草常見直接在田區焚燒,但因降低土壤肥力、影響空氣品質等缺點,已不被鼓勵。

農糧署推廣稻草分解技術有三種 需留意病蟲害與水稻生長勢

在精進稻草處理方式及效率上,目前農業部農糧署推廣的技術包括:將稻草就地切碎掩埋、施用尿素以及施用含分解菌的有機質肥料。

目前最常見的處理方式是就地切碎掩埋,優點在於有效節省勞力與處理成本,且可補充稻田養分,約有八成農友採用。惟分解時間較長,在高溫下容易產生甲烷、引起水稻窒息病,影響水稻生長,如果遇到颱風或高強度降雨,未分解完成的稻草也可能漂浮到鄰田。

施用尿素時間點為稻作收穫後,於田區每公頃施用尿素約60~80公斤,可提高土壤中氮肥量供礦化微生物吸收,加速稻草分解。尿素對農友而言容易取得,但增加氮肥含量,同樣對土壤質地與微生物造成影響,導致甲烷產生量提高,以及水稻徒長、倒伏與病蟲害等。

臺中農改場於2006年開始,運用稻草分解菌有機質肥料處理稻草,盼能達成加速稻草分解速率,減少化學肥料使用及減輕稻田甲烷產生量,並對稻作生產有助益等效益。

經多年田間試驗,有機質肥料7天內即可達到分解稻草功效,且可增強作物自身的抗逆境能力、助益作物根系發育、幫助養分吸收利用等,促進作物生長,提升品質與產量,增加每公頃產量至400臺斤以上,增加農友的栽培信心,並可改善氣候異常導致水稻生長不良、產量減少及品質不佳的缺點,將是淨零減碳及保障糧食生產安全的一大利器。

資料整理╱陳俊位

木黴菌促進水稻根部發育增加收成 減少甲烷排放兼顧減碳效益

臺中農改場研發的稻草分解微生物製劑,添加「木黴菌」與「液化澱粉芽孢桿菌」,配合菌種開發的稻草分解菌有機質肥料產品有固態與液態二類,固態有機質肥料將菌種添加到有機資材(如菇包木屑、蔗渣、米糠及粕類等),並堆置醱酵2~3個月後完成製作;液態有機質肥料以菌種添加到乳清蛋白、海草粉及糖蜜等有機資材,加水攪拌醱酵14天後製成。

施用稻草分解菌有機質肥料後,水稻的稻穗茂密飽滿,無論產量與品質皆提升。
施用稻草分解菌有機質肥料後,水稻的稻穗茂密飽滿,無論產量與品質皆提升。
施用稻草分解菌有機質肥料的水稻,不只解決稻草問題,水稻化肥過多導致倒伏的問題也明顯改善。
施用稻草分解菌有機質肥料的水稻,不只解決稻草問題,水稻化肥過多導致倒伏的問題也明顯改善。

製劑中添加的木黴菌可與水稻根部共生,能幫助水稻根系發育與磷肥吸收,可增加分蘗數及有效穗數,並有抗倒伏及促使孕穗期一致性的效果,具促進水稻增產5~6%效益。透過試驗調查顯示,於二期作的高溫栽培環境,以慣行操作模式每公頃約排放391公斤甲烷含量,稻草分解菌應用可減少甲烷排放9%以上排放量,換算推廣面積,每年可減少211公噸的甲烷排放量,相當於減少5,275公噸二氧化碳(CO2)排放量。

相關產品使用後除可加速稻草分解,也可增加土壤中有機質含量與肥力,有利於下期作整地時節省化學肥用量及工資,如以1公頃省250公斤化學肥料(每包25公斤硫酸銨,以1:1比例搭配43號肥料)計算,以2024年推廣面積6,000公頃估算,可減少化學肥料施用量1,500公噸(化學氮肥約270公噸),約減少釋出6公噸二氧化氮(N2O),相當於減少1,800公噸二氧化碳排放量。

固態、液態都能快速分解稻草 依田區水情選擇施用種類與時機

無論固態或液態的有機質肥料,皆可達到7日內分解稻草的效果,建議農友依照稻田所在地的水源供給狀態,評估使用固態或液態製劑。供水充足地區可用固態製劑,至於供水吃緊地區建議採用液態製劑。

惟固態與液態製劑施用方法仍有區別,其中液態製劑可參考當地農友習慣、水源方便性、地勢高低平坦與土壤質地等條件,選擇在插秧前與插秧後施用。

用稻草分解菌肥料取代焚燒處理 中彰投施用面積已逾6,700公頃

2017年起,農委會(今農業部)辦理禁止露天燃燒稻草宣導會,即開始發放含稻草分解菌的有機質肥料供農民使用。在農糧署歷年推薦的具稻草資材分解能力技轉相關商品中,有一半以上為臺中農改場技轉產品,2017年的施用面積約1,280公頃,2018年即增加至5,282公頃。

2024年,臺中農改場開發的稻草分解菌種複合式製劑製作及應用技術,在臺中、彰化、南投等中部縣市的總推廣面積已達6,720公頃,稻草燃燒比率也由2.7%降至0.8%以下。

農友如需購買稻草分解菌有機質肥料,可參考附表列出的品牌。建議上農糧署網站查詢,掌握最新的補助品項資訊(https://www.afa.gov.tw,路徑:農糧業務/肥料專區/稻草分解菌有機質肥料補助)。

施用稻草分解菌製劑7天內,稻草已經初步軟化分解。
施用稻草分解菌製劑7天內,稻草已經初步軟化分解。
資料來源╱農糧署
註:本表以臺中農改場技轉產品為主,苗栗區農業改良場也有技轉相關技術,農糧署也補助部分產品,讀者如有需求,亦可納入評估考量。