苗栗區農業改良場 蔡正賢
一、適宜栽植風土條件
(一) 主要栽培作物介紹-品種及產地分佈
芋 (Colocasia esculenta (L.) Schott) 屬於天南星科,原生印度,為熱帶地區重要糧 食之一,亦為臺灣重要經濟蔬菜作物,具有耐旱、耐濕、耐熱及土壤適應性強等特性。
栽培品種以檳榔心芋(佔全臺90 %)及高雄 1 號為主。芋的植株高大,宿根性強,地 上部產生較大的葉片與葉柄,總面積大,屬於需肥量較大的作物。芋適應性很廣,一 般耕地、水田、旱田、及山地均可種植。
芋種植方式常見的有旱芋栽培及水芋栽培兩種,臺灣早期係以旱芋生產為主,近 二、三十年來,已由栽培管理較易、產量較高、品質較佳的水芋栽培方式取代旱芋栽 培。浸水栽培可抑制雜草,降低分蘗數,簡化田間操作。
芋忌連作,輪作可減少線蟲及土壤病害的發生,尤其是和水稻輪作的效果最為顯 著。年栽培面積約2,715 公頃,其中屏東縣佔 25 %,台中市佔 22%,苗栗縣佔 17 %,
高雄市佔10 %,花蓮縣佔 7 %,栽培密度各地區不同,產量差異很大,低產每公頃僅 4 公噸,高產可達 35 公噸,平均每公頃產量約 14 公噸。
(二) 產業介紹
苗栗縣種植芋的區域多集中於公館鄉、銅鑼鄉等區域,種植時間多集中於每年十 月底至翌年二月,多以水芋方式種植。然而,亦有以旱作方式栽培芋者,其主要位於 後龍鎮,唯其面積較少、分布零星。
(三) 氣候條件
芋性喜高溫多濕的氣候,生長期中溫度需維持於 20℃以上,生長適溫為 25-35℃,
低於15℃時生育緩慢甚至停止,球莖在 27-30℃時發育最佳。生長過程中遇低溫或乾 旱則發育不良,植株矮小、葉片細小、葉肉薄、葉色黃綠,嚴重影響產量。
芋耐濕性強,尤其生長旺盛時期,水分不可缺少。葉及葉柄組織內有氣腔,故適 宜潮濕地栽培。芋葉柄長、葉片寬大,在生育期間如遇到颱風,容易損傷。芋耐蔭性 強,不需太強的陽光,在多雲霧的山區也可栽培,如遇過強的陽光,部份新生葉片即 易枯乾或枯死。如土壤水分充足,則忍受空氣乾燥的能力較強。球莖形成以較短的日 照為宜。
(四) 土壤條件
芋對土壤的適應範圍較一般作物廣,pH 4.0-9.0 均能生長,而以 pH 5.5-7.0 最為 適宜,在有機質含量高、保水力強之壤土或黏質壤土之根群發育良好,產量較高,品 質亦較佳;砂質壤土或砂質土如地下水位高且有灌溉設備之土地亦可種植;表土淺薄、
保水力弱、容易乾燥或過於黏重而通氣不良的土壤則不宜栽培。
二、土壤與葉片分析營養診斷
(一) 養分需求
對養分需求程度若區分為 1-10 等級,等級越高,代表養分需求越高,則氮 (N)、
磷 (P)、鉀 (K) 約為 7 等,鈣 (Ca)、鎂 (Mg)為 5 等;微量要素之需求程度約 3 等。
芋生育期可分為四個階段:生長初期、地上部生長旺盛期、球莖快速膨大期、及 球莖成熟期。依據農業試驗所研究,第一階段生長期,水芋每株乾物生產量,兩個月 內僅增加 6.3 克,並以新葉片生成為主,球莖處於消耗狀態;第二階段生長期,葉面 積顯著增加,地上部生長旺盛,每株乾物生產量,三個月內增加 142.6 公克,其中地 上部佔55%,地下球莖佔 45%,以地上部生長為主;第三階段生長期,球莖比例以每 個月 10%的速度成長,每株乾物生產量,二個月內增加 202.3 公克,其中 67.6%分配 至球莖,球莖快速膨大,而地上部分配比例,大幅減少;第四階段生長期,葉片開始 黃化脫落,地上部乾重不增反減,而球莖仍繼續增大。影響產量最主要的時期是第三 階段的球莖快速膨大期,此時期的乾物生產量,能否分配至地下球莖,將是導致高產 與否的關鍵因素。
初期生長量少,相對的氮肥吸收量少,高濃度反而會產生障礙,能夠滿足其需要 量之濃度範圍內即可,沒有必要多施氮肥。第六個月後,球莖開始成熟,生長後期土 壤中氮殘留量不宜過剩而影響品質,因此,最後一次追肥施用不可太遲。於生長後期 施用過量氮肥,會延遲澱粉累積及球莖發展,促使根群和葉部持續發育,反而造成產 量及品質降低。農地磷肥之肥效有限(無明顯肥效或肥效小)者,不須多施磷肥;多 數地區施用鉀肥極有效,鉀肥對對球莖肥大及品質極有幫助,由於水芋栽培氮肥用量 偏高,應同時加強施用鉀肥。
(二) 營養障礙—過多或缺乏症狀
圖1、氮缺乏-水耕液中缺氮,黃化徵狀從老葉開始,隨徵狀持續,所 有葉片亦黃化。新芽生長受阻,植株變小
圖 2、磷缺乏-水耕液中磷的濃度由左而右漸增,與充足的磷葉片 (右) 相比,缺磷的葉片呈暗紫色
圖3、鉀缺乏-典型徵狀葉緣焦枯 (左);或老葉葉脈間出現不規則褐色 斑點,隨徵狀持續, 斑點接合,全葉褐化 (右)
圖4、鈣缺乏-水耕液中鈣的濃度由左而右漸增,缺鈣根部 (左) 生長明 顯受阻
圖5、水耕液中輕微缺鈣,新葉葉脈間黃化
圖6、水耕液中嚴重缺鈣,新葉捲曲成杯狀,葉脈間及葉緣焦枯
圖7、鐵缺乏-新葉葉脈間均勻黃白化 圖8、錳缺乏-開始於新葉,葉脈間黃化
圖9、錳毒害-葉緣有焦斑,並誘導缺鐵
圖10、錳毒害-葉緣變形成杯狀,類似缺鈣
圖11、鎂缺乏-左側 3 個葉片生長在缺鎂水耕液,右側 1 個葉片生長在低鎂水耕 液,缺鎂先發生於老葉,葉緣部分開始黃化,而後展延至葉脈間,持續缺 鎂時,發生褐變及壞死。
(三) 土壤與葉片採樣方法
圖12、芋葉片取樣部位為第 2 號之新成熟葉,取葉片,每樣品三片。
(四) 土壤與葉片營養診斷適宜範圍或參考值 表1、芋葉片元素營養標準 (Miyasaka et al., 2002)
氮 磷 鉀 鈣 鎂
--- g/kg --- 缺乏 < 40 < 7 < 2
適宜 40-45 3-5 32-5.5 7-15 2-5 毒害
鐵 錳 銅 鋅 硼
--- mg/kg ---
缺乏 <100
適宜 100-200 50-300 10-20 20-40 20-50
毒害 >2000 >400
三、土壤管理與施肥推薦
(一) 依據土壤管理組圖提出土壤管理推薦 (包括不同區域土壤性質)
苗栗地區以水芋栽培為主,民國100 年栽培面積約 483 公頃,主要分布於公館及 銅鑼。苗栗地區水芋栽培區絕大多數位於非石灰性淺層排水不完全沖積土,各土壤性 質分布比例如下:排水不完全佔93.9 %,地下水位在 60-120 公分上下變動,根活性低,
鉀肥吸收容易受到抑制,施肥量要控制、避免葉片太旺。淺層土佔65.5 %,屬於舊河 床,土層淺,水分及養分易滲漏流失、緩衝力差,肥料承載量低,應少量施用基肥,
並增加追肥次數。表土中至粗質地佔97.7 %,肥效好、氮釋放較易,氮用量不可過高;
其餘中細質地沖積土,保肥力中等以上,肥料承載量較高,追肥次數應可減少。
圖13、苗栗地區芋產地土壤性質,粉紅色坵塊為水芋栽培田 農業試驗所農業化學組土壤調查研究室製圖 (二) 土壤 pH 需求及改良
土壤酸鹼度中酸性至強酸性(pH 5.5-6.5)為宜,土壤越酸,根部生長越不良,應 以石灰資材改善土壤酸鹼度。
(三) 質地需求
以壤土或黏質壤土者,較有助於產量及品質;砂質壤土或砂質土者,應有充足水 源且表土不可過於淺薄;過於黏重而通氣不良的土壤,不適合水芋栽培。採收母芋為 目的者,宜選壤土或黏質壤土;採收子芋為目的者,以沖積土或砂質壤土較適宜。
(四) 土壤有機質含量
以肥沃土壤富含有機質,且土層深厚及保水性佳之壤土為宜。若有機質含量低,
宜施用補充有機資材 (有機質肥料),以提高土壤有機質含量。
(五) 水分灌溉管理、灌溉頻率及方式
芋生育期應避免乾旱,芋苗定植後生育初期,水面保持3 - 5 公分淺水,以利幼苗 成活及根群發育,後隨植株生長之高度逐漸加深水位至8-10 公分,以防雜草及減少母 芋分蘗發生。生育期間保持田水之流通以增加芋田通氧量,可促進水芋正常發育;通 常於淺水時施肥,可方便作業及增加肥效。如果天氣預報近日有大雨,則應延後施肥 作業。施肥後三至五天停止灌水,以利發揮肥效及防肥分流失。植後六個月起適度減 少田間水量,保持濕潤狀態可促進澱粉轉化累積及提高芋頭之品質,採收前 10-15 天 完全斷水以利採收作業及減少球莖品質劣變。
(六) 栽植密度、栽培曆及管理作業
芋苗取自採收後芋田留存之分蘗或購自其他芋農。芋苗之選擇以生長健壯且無病 蟲害,高度約40 公分、鮮重約 150 公克,帶三片本葉者為佳。整地方法與水稻類似,
惟芋係根莖類作物其根系較深,耕犂深度需較水田再深約20 公分以上,於種植前一至 二天完成整地作業,並維持3 - 5 公分之水位,種植前再將田間表面之水排除,以防芋 苗倒伏或傾斜。水芋於臺灣可週年種植,依氣候及栽培管理差異致主要產區之種植時 期各異,南部地區一般以秋作為主,八至九月種植,隔年四至六月採收;中部地區以 春作為主,一至三月種植,八月後採收;苗栗地區則以十月至翌年二月為主,八月後 採收。依研究文獻建議各地適宜之栽培密度分別為,南部以 70 x 30 公分之行株距
(47,600 株/公頃)、中部以 60 x 60 公分之行株距 (27,600 株/公頃),苗栗地區則以 48 x 48 公分或 46 x 60 公分之行株距(36,000 - 40,000 株/公頃)。
四、目標或預期產量肥料三要素施肥量推薦 (通用原則性的)
(一) 目標或預期產量:
水芋每0.1 公頃產量約 400-3,500 公斤,平均值約 1,400 公斤;每 1,000 公斤產量 約移去氮4.3 公斤,磷酐 2.7 公斤,氧化鉀 14.7 公斤,若以 1400-2000 公斤/0.1 公頃為 目標產量,且肥料利用率氮、磷酐、氧化鉀分別為20、20、50 %估算,三要素總施用 量應為氮:30-43 公斤/0.1 公頃,磷酐:19-27 公斤/0.1 公頃,氧化鉀 41-59 公斤/0.1 公 頃。此數值應考慮土壤性質,例如排水性、土層深淺及有效養分含量等。
1. 氮
氮肥用量於各生長期,皆有顯著效應,氮肥用量越高,球莖重量亦高,但由於 病害嚴重,應考慮以較合理之氮肥施用量較佳,推薦用量35-50 公斤/ 0.1 公頃。第 一階段,生長量低,每三至四週施一次,每次每0.1 公頃施氮量約 2 - 3 公斤。第二 階段,營養生長快速增加,根系大幅展開,每二週施肥一次,每次每 0.1 公頃施氮 量,約為4 - 6 公斤。第三階段,植株大小已固定,大量的光合物質分配至球莖,施 氮量宜降低,每個月每 0.1 公頃不超過 3 公斤。第四階段,球莖成熟期,不再施用
氮肥用量於各生長期,皆有顯著效應,氮肥用量越高,球莖重量亦高,但由於 病害嚴重,應考慮以較合理之氮肥施用量較佳,推薦用量35-50 公斤/ 0.1 公頃。第 一階段,生長量低,每三至四週施一次,每次每0.1 公頃施氮量約 2 - 3 公斤。第二 階段,營養生長快速增加,根系大幅展開,每二週施肥一次,每次每 0.1 公頃施氮 量,約為4 - 6 公斤。第三階段,植株大小已固定,大量的光合物質分配至球莖,施 氮量宜降低,每個月每 0.1 公頃不超過 3 公斤。第四階段,球莖成熟期,不再施用