土壤管柱淋洗試驗

3.2.1 氮與磷的淋洗

ANOVA 的分析結果顯示，NO3-N、NH4-N 和 Phosphate-P 在五週內的淋洗量 都受到添加材料的影響 ( p < 0.05)。

控制組在五週內的NO3-N 淋洗量為 457.0±31.8 mg kg^-1 (圖 )。在加入未炭化植 體的處理中，三種材料加入後都能造成NO3-N 的淋洗量顯著下降，尤其以 SR-raw 的NO3-N 淋洗量下降程度最多，NO3-N 的淋洗量顯著低於 RH-raw 與 CJ-raw。NO3-N 的淋洗量以SR-raw 349.0±88.6 mg kg^-1最少，RH-raw 與 CJ-raw 分別為 347.6±112.7、

327.7±61.5 mg kg^-1。控制組、RH-raw 與 CJ-raw 都在 1-3 週時有較多的 NO3-N 淋洗 出來，而SR-raw 在第二週開始就趨向平緩。在 300℃生物炭的處理中，RH-300 與 SR-300 的 NO3-N 淋洗量與控制組相較有顯著降低，CJ-300 則沒有顯著差異。

RH-300、CJ-300 與 SR-300 的 NO3-N 淋洗量分別為 340.7±50.7、482.1±138.3 與 353.4±65.7 mg kg^-1。在500℃生物炭的處理中，只有 CJ-500 的 NO3-N 淋洗量與控 制組相較有顯著降低，RH-500 與 SC-500 的 NO3-N 淋洗量與控制組則沒有顯著差 異。RH-500、CJ-500 與 SR-500 的 NO3-N 淋洗量分別為 431.5±59.8、349.0±147.8 與454.8±166.2 mg kg^-1。

NH4-N 淋洗量比 NO3-N 淋洗量少 (圖 )，控制組在 5 週的 NH4-N 淋洗量為 0.53±0.21 mg kg^-1，大幅低於NO3-N 淋洗量。在加入未炭化植體的處理中，三種未 炭化植體處理的NH4-N 淋洗量都顯著高於控制組，淋洗量分別上升到 0.75±0.21、

0.98±0.12 與 1.20±0.33 mg kg^-1，且RH-raw、CJ-raw 與 SR-raw 的 NH4-N 淋洗量三 者之間都具有顯著性的差異。在300℃生物炭的處理中，只有 RH-300 能使 NH4-N 淋洗量顯著上升，上升至0.94±0.30 mg kg^-1，SR-300 則是顯著下降，下降至 0.46±0.06mg kg^-1。CJ-300 的 NH4-N 淋洗量與控制組沒有顯著差異，淋洗量為

0.51±0.06 mg kg^-1。在500℃生物炭的處理中，有有 CJ-500 的 NH4-N 淋洗量與控制 組相較有顯著下降，下降至0.33±0.07 mg kg^-1；RH-500 與 SR-500 的 NH4-N 淋洗 量分別為0.65±0.15 與 0.42±0.09 mg kg^-1與控制組則是沒有顯著差異。

控制組的Phosphate-P 淋洗量為 3.4±0.2 mg kg^-1。在添加未炭化植體的處理中，

三種材料都會減少Phosphate-P 的淋洗量 (圖 )，且與控制組之間都有顯著性的差 異。RH-raw、CJ-raw 與 SR-raw 的 Phosphate-P 淋洗量為 2.6±0.2、2.5±0.7 與 1.5±0.5，

SR-raw 的 Phosphate-P 淋洗量更顯著低於 RH-raw 與 CJ-raw，呈現顯著性的差異。

300℃與 500℃生物炭處理的 Phosphate-P 淋洗量與控制組沒有顯著差異，淋洗量約 在3.1-3.5 mg kg^-1之間。

3.2.2 鉀、鈣、鎂元素的淋洗

ANOVA 的分析結果顯示，K、Ca 和 Mg 元素在五週內的淋洗量都受到添加材 料的影響 ( p < 0.05)。。

K 淋洗量在控制組處理時為 144.1±5.8 mg kg^-1 (圖 )。三種添加未炭化植體的 處理都能夠顯著減少K 淋洗量，RH-raw、CJ-raw 和 SR-raw 的 K 淋洗量分別為 111.1±16.1、117.5±14.5 與 117.9±23.7 mg kg^-1。在300℃與 500℃製成的生物炭添 加處理中，SR-300 與 SR-500 能使 K 淋洗量顯著性的上升，分別上升到 227.6±19.2 與536.5±9.7 mg kg^-1。K 淋洗量在 SR-300 增加了 58%，而 SR-500 的 K 淋洗量更 是控制組的3.72 倍。RH-300、RH-500、CJ-300 與 CJ -500 的 K 淋洗量分別為 143.3±5.0、159.0±14.5、140.9±6.6 與 156.7±11.7 mg kg^-1，顯著低於SR-300 與 SR-500 的淋洗量。

Ca 淋洗量在控制組處理時為 197.72±5.2 mg kg^-1 (圖 )。在添加未炭化植體的處 理中，只有SR-raw 的 Ca 淋洗量與控制組有顯著性的差異，Ca 淋洗量為 170.3±23.9 mg kg^-1 (Fig. 12)。RH-raw 與 CJ-raw 的 Ca 淋洗量分別為 187±20.6 與 189±10.5 mg

kg^-1。當添加300℃製備的生物炭時，三種生物炭處理的 Ca 淋洗量都與控制組有顯 著性的差異，RH-300、CJ-300 與 SR-300 的 Ca 淋洗量分別上升到 236.8±9.1、

226.7±8.3 與 225.6±14.5 mg kg^-1，而三種生物炭之間沒有顯著性的差異。添加500

℃製備的生物炭時，只有SR-500 的 Ca 淋洗量與控制組有顯著性的差異， Ca 淋 洗量上升到259.8±19.4 mg kg^-1。RH-500 與 CJ-500 的 Ca 淋洗量為 201.7±14.1 與 209.3±18.9 mg kg^-1，兩者的淋洗量都顯著較SR-500 低。

Mg 的淋洗量在控制組處理時為 57.9±9.2 mg kg^-1 (圖 )，累積淋洗量在第四週 之前持續上升，第五週時的淋洗量增加的較少。添加未炭化植體的處理中，三種 材料都能顯著降低Mg 的淋洗量，RH-raw、CJ-raw 與 SR-raw 的 Mg 淋洗量分別為 47.5±6.2、49.4±1.1 與 38.3±5.9 mg kg^-1。

300℃生物炭處理的 Mg 的淋洗量與控制組都沒有顯著差異，RH-300、CJ-300 與 SR-300 的 Mg 的淋洗量分別為 61.4±4.0、56.3±3.6 與 62.2±10.2 mg kg^-1。500℃

生物炭處理中，SR-500 會使 Mg 的淋洗量顯著上升，上升至 63.5±7.5mg kg^-1，RH-500 則是使Mg 的淋洗量顯著下降，下降至 52.1±1.7 mg kg^-1，CJ-500 與控制組織間美 有顯著差異，Mg 的淋洗量為 55.6±12.6 mg kg^-1。

3.3 盆栽試驗

3.3.1 作物乾重與根莖比

盆栽試驗的作物地上部、地下部、總乾重和根莖比如表 5 所示。玉米地上部 乾重則是受到添加材料、施肥與否和兩者之間的交感作用影響 (p < 0.001)。控制 組土壤在無施肥時玉米地上部乾重為10.5±1.1 g，有施肥處理時顯著上升至 11.9±3.0 g。在無施肥處理的盆栽中，三種未炭化植體處理的地上部乾重則顯著較 控制組低，其中以RH-raw 的下降量最多，較控制組下降了 68%，而 SR-raw 則是

下降最少，下降約42%。加入生物炭時，地上部乾重約在 9-12 g 之間，除 CJ-300 式地上部乾重上升至12.3±1.0 g 之外，未施肥的生物炭處理之間以及與控制組之間 都沒有顯著差異。當有施肥處理時，施肥都可以使平均乾重上升，特別在添加未 炭化植體時呈現顯著性的增加。RH-raw、CJ-raw 和 SR-raw 分別增加到 10.0±1.3、

12.8±0.6 和 12.0±0.9 g，增加為原本的 2 倍以上，但 RH-raw 處理的地上部乾重仍 顯著較控制組低。在施肥時的300℃與 500℃生物炭處理中，SR-500 能使地上部乾 重顯著上升至14.7±1.1，其餘施肥時的生物炭處理，地上部乾重都與控制組沒有顯 著性的差異。比較施肥前後的地上部乾重，除CJ-300 之外，在施肥後的 300℃與 500℃生物炭處理都較未施肥時顯著上升。

地下部乾重受到使用的材料與材料與施肥處理的交感作用影響 (p < 0.05)。施 肥處理則對地下部乾重無顯著性的影響 (p > 0.05)。控制組的地下部乾重為 2.2±0.3 g，施肥後顯著下降到 1.7±0.4 g。在未施肥時，RH-raw 會使地下部乾重顯著下降，

下降至1.5±0.1 g，CJ-raw 與 SR-raw 則是沒有顯著差異，地下部乾重分別為 1.8±0.3 與1.8±0.1 g。未施肥時生物炭的處理則是只有 CJ-500 使地下部乾重顯著下降，下 降至1.5±0.2 g。在施肥處理的地下部乾重中，CJ-raw 與 SR-raw 與控制組相較有顯 著上升，分別上升至2.8±0.4 與 2.4±0.3 g，RH-raw 則是沒有顯著性的差異。在施 肥時300℃與 500℃生物炭中，只有 RH-300 的地下部乾重顯著上升，上升至 2.3±1.0 g，其餘處理則是與控制組沒有顯著差異。

玉米總乾重則是受到添加材料、施肥與否和兩者之間的交感作用影響 (p <

0.05)。控制組的總乾重為 12.7±0.9 g，施肥後顯著上升至 13.6±3.2 g。在未施肥的 狀況下，RH-raw、CJ-raw 和 SR-raw 的處理與控制組相較，總乾重都有顯著的下降，

分別下降到4.9±0.7、8.3±2.2 與 7.9±0.3 g。未施肥時 300℃與 500℃生物炭處理除 CJ-300 使總乾重顯著上升至 14.4±0.6 g 外，生物炭處理與控制組之間都沒有顯著 性的差異。在有施肥的狀況下，RH-raw 處理的總乾重仍顯著低於控制組外，CJ-raw 與SC-raw 則是顯著上升。RH-raw、CJ-raw 與 SC-raw 處理的總乾重分別到 11.4±1.2、

15.7±0.3 和 16.5±0.7 g。施肥時 500℃生物炭處理中，RH-500 與 SR-500 處理的總 乾重有顯著性上升之外，CJ-500 處理的總乾重則是與控制組沒有顯著性的差異。

RH-500、CJ-500 與 SC-500 處理的總乾重分別到 15.8±1.5、14.9±0.8 和 16.6±1.4 g。

施肥時300℃生物炭處理則都與控制組沒有顯著性的差異。

根莖比受到添加材料、施肥與否和兩者之間的交感作用影響 (p < 0.001)。控 制組在未施肥時的根莖比為0.21±0.04，施肥後顯著下降到 0.15±0.04。在未施肥的 狀況下，RH-raw 處理有最高的根莖比，為 0.44c0.14，與包含控制組在內的所有處 理有顯著性差異。CJ-raw 與 SR-raw 處理的根莖比與控制組也有顯著增加，增加至 0.30±0.06 與 0.30±0.01。在未施肥時 300℃與 500℃生物炭中，只有 CJ-500 的根莖 比顯著下降至0.16±0.02。在土壤經過施肥後，CJ-raw 的根莖比與控制組相較有顯 著性的上升，上升0.22±0.04，RH-raw 與 SR-raw 則是與控制組沒有顯著差異，根 莖比分別為0.15±0.03 與 0.17±0.02。比較施肥前後的根莖比，除 300℃生物炭外，

未炭化植體與500℃生物炭處理的根莖比都有顯著上升。

3.2.2 土壤 pH 值與葉片 SPAD 值

盆栽試驗的土壤pH 值與葉片 SPAD 值如表 6 所示。土壤的 pH 值受到添加材 料、施肥與否和兩者的交感作用所影響 (p < 0.01)。控制組土壤在無施肥時的 pH 值為6.0±0.1，施肥後則是 6.0±0.2，兩者之間沒有顯著性的差異。在未施肥處理時，

RH-raw 與 SR-raw 處理都會使 pH 值顯著上升，分別為 6.3±0.1 與 6.7±0.2；CJ-raw 則是顯著下降，pH 值為 5.8±0.1。在未施肥時的生物炭處理中，CJ-300、CJ-500、

SR-300 與 SR-500 都會使土壤 pH 值顯著上升，pH 值為 6.5±0.4、6.5±0.1、6.8±0.2 與6.9±0.2；RH-500 則是顯著下降，pH 值為 5.8±0.1。在有施肥時，SR-500 的土壤 有最高的pH 值，pH 值為 6.8±0.1，並且和包含控制組的所有處理有顯著性的差異，

SR-300 也能使土壤 pH 值顯著上升，上升至 6.3±0.3。

作物葉片的SPAD 值受到添加材料、施肥與否和兩者的交感作用所影響 (p <

0.001)。控制組在無施肥時的 SPAD 值為 29.5±3.6，有施肥時增加到 31.7±1.0，兩 者之間沒有顯著差異。在無施肥處理時，三種未炭化植體會使作物的SPAD 值顯 著性的下降，RH-raw、CJ-raw 和 SR-raw 處理的 SPAD 值分別下降到 13.7±1.5、

16.7±4.2 與 18.1±1.7，而三者之間沒有顯著性的差異。在未施肥的生物炭的處理中 作物的SPAD 值都比控制組低，但之間沒有顯著差異。當有經過施肥處理時，

RH-500 的葉片 SPAD 值與控制組相較有顯著上升，上升至 37.8±1.6。除 RH-500 之外，其他未炭化植體、300℃與 500℃生物炭的處理在施肥時都與控制組沒有顯 著差異。而在比較施肥與未施肥處理的葉片SPAD 值，除了控制組之外，其他未 炭化植體、300℃與 500℃生物炭的處理在施肥時都有顯著性的上升。

3.4 農藥試驗

在無施用達有龍的狀況下，除了CJ-500 和 SR-500 在其中一個重複有一株死 亡，使存活率下降到97%之外，黑麥草的存活率為 100% (表 7)。加入未炭化植體 的處理在達有龍低施用量 (1.5 mg kg^-1) 和高施用量 (6.0 mg kg^-1) 都是全部死亡，

結果和控制組沒有顯著差異。RH-300 與 RH-500 在低施用量時都可以較控制組顯 著增加黑麥草的存活率，分別為100%和 93%，RH-300 的存活率顯著高於 RH-500。

在高施用量，RH-300 與 RH-500 的處理黑麥草存活率都為 0%。CJ-300 在低施用量 時黑麥草的存活率可以達到100%，在高施用量時達到 90%；CJ-500 的效果只在低 施用量時表現出來，可以達到90%的存活率，到高施用量時則無法使黑麥草存活。

SR-300 與 SR-500 生物炭在低用量與高用量時都能使黑麥草的存活率達到 100%，但是在高用量時 SR-300 處理黑麥草的存活率顯著高於 SR-500，存活率分

SR-300 與 SR-500 生物炭在低用量與高用量時都能使黑麥草的存活率達到 100%，但是在高用量時 SR-300 處理黑麥草的存活率顯著高於 SR-500，存活率分