改善土壤連作障礙、兼顧環境永續 臺南農改場蒸汽消毒機作用更深、速度更快

設施栽培常見土壤連作障礙,農業部臺南區農業改良場開發「自走式土壤蒸汽消毒機」,利用高溫蒸汽土壤消毒,可殺滅土傳性病害病原菌、連作障礙有害物質,降低病害及雜草發生,減少使用化學農藥、除草劑;並且,相較傳統蒸汽消毒方式,臺南場蒸汽消毒機採用蒸汽釘管將蒸汽導入土壤深層,土壤消毒深度更深,消毒速度也更快速。

設施作物長期連續栽培,容易造成土壤中病原菌累積及有害物質堆積,進而引發連作障礙,影響作物產量與品質。透過蒸氣高溫可殺滅土壤中細菌、病毒及害蟲、雜草種子,降解連作障礙有害物質。然而,傳統蒸汽消毒是以鋪設田間消防管傳導蒸汽,並覆蓋防火布避免溫度逸散,從地表導入蒸汽,熱量向下傳遞效率有限,消毒效果不佳。

傳統蒸汽消毒作業方式。(圖片提供/臺南區農業改良場)

臺南農改場副研究員楊清富表示,臺南場開發蒸汽消毒機採用蒸汽釘管直接將蒸汽導入土壤深層,大約能讓20公分深度內土層維持高溫,且釘管上方有遮罩,當釘管插入土中,遮罩便可覆蓋地面不讓蒸汽熱量逸散;過去對蒸汽消毒的研究指出,土壤至少須達7、80℃以上,持續20至30分鐘才有效果,但使用臺南場蒸汽消毒機,單位區塊土壤只要10分鐘即完成消毒。

「自走式土壤蒸汽消毒機」採履帶式自走設計,以電力驅動,並具備無線遙控操作功能,可於設施環境中靈活行走,作業時僅需1至2人即可完成,有效降低人力需求並提升作業效率;且因採電動化設計,可減少噪音及廢氣排放,更符合友善環境的生產需求。

楊清富指出,臺南農改場擔心蒸汽消毒會將土壤中所有微生物一併殺滅,因此也追蹤消毒後土壤有益微生物族群數量,處理初期可能暫時降低,但經過1、2個月包括放射菌等有益微生物仍會恢復,且因土傳病害病原菌競爭力降低,有助有益微生物成為土壤優勢菌種。

蒸汽處理後土壤酸鹼值、有機質及主要養分含量均維持穩定,也顯示蒸汽消毒對土壤理化性質影響有限;臺南農改場並以花卉作物洋桔梗進行栽培試驗,經蒸汽處理的植株生長勢明顯優於未處理區,顯示蒸汽消毒對改善土壤環境與促進作物生長具有良好成效。

經過蒸汽消毒田區(右)的洋桔梗生長情形比對照田區(左)來得好。(圖片提供/臺南區農業改良場)