黃瑞彰1,*、江汶錦2 摘要
菌根菌在作物育苗期接種是最經濟最有效率的時期，但菌根菌使用時，必須 配合適當的肥料量，方能使菌根菌效果顯著。目前並無市售添加菌根菌之育苗介 質，本計畫擬透過合理有機土壤與肥培管理，配合微生物肥料使用，健康土壤與 作物，提昇瓜果類產量與品質，以達到永續農業利用及降低有機栽培生產成本。
不同配方介質與菌種對洋香瓜育苗之菌根苗感染率，發現菌根感染以細椰纖：蛭 石混合感染率最高 55.4%，泥炭：蛭石次之，而以泥炭：蛭石加蚓糞堆肥最低，
感染率僅 43.4%。生長勢以泥炭：蛭石與蚓糞堆肥最優，細椰纖：蛭石最低，亦 發現以細椰纖與蛭石為介質作物生長勢低於泥炭：蛭石，此可能為此細椰纖與蛭 石配方養分含量較低所致。進行不同育苗介質試驗調查顯示植株生長勢，以接菌+ 蚓糞堆肥處理最高，未接菌處理最低，並進行植體採樣分析，以瞭解處理養分吸 收情形，由葉片分析資料顯示蚓糞堆肥與接菌+蚓糞堆肥兩處理鉀離子濃度較未接 菌處理低；接菌、蚓糞堆肥與接菌+蚓糞堆肥三處理之鈣與鎂濃度較未接菌處理 高，鈉離子含量則以未接菌處理最高，其他三處理均有降低情形，此與作者前試 驗接種菌根菌可以提昇甜瓜耐鹽分逆境能力。
關鍵詞：生物性肥料、菌根菌、蚓糞堆肥、洋香瓜、有機農業、根瘤線蟲。
前言
自然界中存在豐富之微生物資源，常將此種資源，利用在農作物生產，如將 有益微生物接種在種子或施用在幼苗、土壤上，可增加植物營養要素之供應、提
* 通訊作者：[email protected]
1 農委會臺南區農業改良場副研究員。台灣 台南市。
2 農委會臺南區農業改良場助理研究員。台灣 台南市。
生物性肥料在有機洋香瓜應用研究
高土壤中養分之有效性、增進根系之生長與養分之吸收、保護根系及增進抗逆境 能力等，均可稱之為 「微生物肥料」 應用 (楊 1990；古和黃 1994)。
農友大量施用農用化學物質造成土壤劣化與污染，影響土壤微生物多樣性，
使生物制衡能力降低。土壤微生物是自然界中推動各種元素循環之最基層的生 物。近年來，隨著生物技術的崛起，土壤微生物所扮演的角色日趨重要，目前國 內已研發應用推廣之微生物肥料有根瘤細菌、溶磷菌及菌根菌等，根據試驗調查，
豆類接種根瘤細菌或瓜類作物育苗接種叢枝菌根菌，皆可提高土壤營養分之供應 及有效性，替代部份化學肥料，非但可節省肥料投入之成本，提高單位面積產量，
增加農民收益，且可充分運用微生物資源，減緩農業生產對自然生態平衡及環境 之衝擊 (楊 1990；黃 2009a)。
叢 枝 菌 根 菌 (arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) 屬 於 接 合 菌 綱 (Zygomycetes) 、繡球菌目 (Glomales)，是一種存在土壤中能與 90％陸地植物根部 形成共生關係的有益真菌 (Smith & Read 1997)。叢枝菌根菌能促進作物生長與增 加產量，可視為是一種生物性肥料 (Azcon & El-Atrash 1997；黃等 2010，2011)，
尤其在一些逆境環境下菌根效果更為明顯 (Al-karaki 2000；Nzanza et al. 2012)。因 此相較於一般減少環境壓力對作物生產的方法，為植物接種叢枝菌根菌似乎不失 為另一較為便捷可行的自然方式。叢枝菌根菌是一類絕對共生菌 (obligately symbiotic fungi) ，要真正大量應用，必須先有適合之菌種與充足的接種源，並將 接種工作導入正常的栽培生產程序中，其接種操作必須簡單，感染效率要高，且 增產效果顯著，才能有足夠經濟效益 (鄔 2003)。自 1951 年代 Barbara Mossee 於 英國開始倡導果樹的菌根研究以來，學者們即不斷探討利用菌根菌於農業生產上 之可行性。在蔬菜方面，叢枝菌根菌無法感染十字花科蔬菜，且對生長期長、栽 培面積大的作物，如茄科、葫蘆科等果菜類蔬菜應用潛能較高，這些作物大多均 需育苗，呂 (1994) 及呂等 (1995) 指出，適當控制穴盤育苗條件可成功大量生產 番茄及番椒菌根苗，鄔 (2003) 在其博士論文也指出，介質中混入 1/3 有機質肥料 或每週施 1,000 倍之花寶四號溶液，能有效培育健壯的叢枝菌根苗。
蚓糞堆肥 (vermicomposting) 的製作技術已知為可將廢棄物藉由蚯蚓及微生 物的作用，而轉變成無臭味且具較高植物養分、微生物生質量，土壤酵素和較低 有害化合物的類似腐植質的產物 (Contrears-Ramos et al. 2005)。許多研究結果顯示
溶磷菌肥料肥 (功) 效評估及驗證研討會專刊
蚓糞堆肥有多重功能，可以刺激植物的營養吸收，促進植物的生長與根系的形成，
有效提高植物的生產力與產量，對氮、磷、鉀具有吸附功能，可以緩慢且持續地 提供植物養份，且蚓糞裏含有大量有益植物之放射菌及酵素。學者試驗顯示於甜 瓜育苗介質添加適量蚓糞堆肥促進甜瓜幼苗發芽與生長 (Manh & Wang 2014)。
在臺灣推行有機蔬菜栽培，必須面對臺灣氣候的高溫多濕，因此面對頗多的 挑戰與困難，包括針對適合有機栽培之蔬菜品種或種類的研究較少。一般有機栽 培農戶偏好短期可採收的葉菜類蔬菜栽培為主，使消費者對有機農產品選擇相當 有限，尤其在有機果菜類及長期蔬菜更是極為有限 (戴等 2012)。
甜瓜為臺灣重要經濟作物之一，常遭遇根瘤線蟲 (Meloidogyne incognita) 為 害，根部產生纍纍根瘤，阻礙地上部枝蔓之生長，影響產量與品質至鉅，尤見於 砂質壤土之連作田。學者指出叢枝內生菌根高度形成的根段，可減少根瘤線蟲侵 染的空間，減少線蟲所造成之傷害 (程等 2001)。
鑑於囊叢枝內生菌根菌與瓜果類作物有良好之親和性，易感染形成囊叢枝內 生菌根，產生有益效應。因此，本計畫擬探討合理有機土壤肥培管理與生物性肥 料使用，對洋香瓜生育影響評估，達到健康臺灣，優質農業的目標。
材料與方法
一、不同配方育苗介質添加叢枝菌根菌對作物育苗之影響
取洋香瓜種子播種於104 格 (3 × 3 × 4 cm3) 穴盤中，不同配方介質包括瓜類 育苗介質包括細椰纖 (coconut shell fiber, CSF)、泥炭 (peat moss, PM) 及蛭石 (vermiculite, V；廠牌：南海 2 號)；蚓糞堆肥 (Vermicompost, VC)。育苗介質處理 為細椰纖：蛭石 (v/v；1:2) (2) 細椰纖：蛭石 (v/v；1:2) 與蚓糞堆肥，(3) 泥炭：
蛭石 (v/v；1:2)，4.泥炭：蛭石 (v/v；1:2) 與蚓糞堆肥等 4 種；叢枝菌種為 Glomus mosseae 菌種，不接種為對照組。每穴處理接種量為 1 g 孢子土 (約 100 spores/g)，
混合於介質，育苗二週後，每處理取5 株苗檢測感染率與鮮、乾重。
二、不同配方育苗介質培育之洋香瓜穴盤菌根苗之田間栽培試驗
種植前先行採取土壤分析，進行施肥量調整，洋香瓜施肥量依據作物施肥手 冊，施肥量(公斤／公頃) ：氮素 110-150、磷酐 210-250、氧化鉀 160-200。試驗品
生物性肥料在有機洋香瓜應用研究
種秋作為臺南12 號，夏作為臺南 13 號，不同配方介質包括泥炭：蛭石 (v/v；1:1) 未接菌，泥炭：蛭石 (v/v；1:1) 接菌、泥炭：蛭石 (v/v；1:1) 加蚓糞堆肥與泥炭：
蛭石 (v/v；1:1) 加蚓糞堆肥與接菌等 4 處理，叢枝菌種為 Glomus mosseae 菌種，
不接種為對照組。每穴處理接種量為1 g 孢子土 (約 100 spores/g)，混合於介質，
試驗設計採逢機完全區集設計 (RCBD)，4 區集，每小區 21 m2，株距50 cm，40 株。調查項目包括植株生長勢、植體分析、果實產量與品質分析，土壤化學性分 析調查。
三、分析方法
(一) 菌根感染率檢測
洋香瓜菌根苗根洗淨以 2.5% (w/v) KOH 軟化，再以 0.05% 酸性品紅 (fuchsin) 進行染色。染色後再以格子線法求其感染率 (吳和林 1998)。
(二) 土壤分析
土壤分析於臺南本場土壤肥料研究室進行導電度、pH、有機質含量及主 要與次要元素測定。茲將分析方法敘述如下：
1. 導電度 (electrical conductivity) 測定
秤取樣品15 g 放入小型玻璃杯內，加蒸餾水 75 ml (樣品與水之比為 1:5) 作成懸浮體，過濾後，以導電度計 (US597 型) 測定之 。
2. pH 測定
秤取樣品15 g 加蒸餾水 75 ml (樣品與水之比為 1:5) 作成懸浮體，以 pH meter (TOA，HM-30V 型) 測定之。
3. 有機質含量測定：
秤取樣品0.1 g 放入石英杯，加 1 滴 5% phosphate，在烘箱以 250℃ 烘 5 min 後以固體總有機碳分析儀測定 (TOC，吉偉儀器-SYSTEMATIC 型號:
Model - 1020A，美國製) 。
4. P 的測定:以鉬藍法 (Bray No.1) 測定。
5. K、Ca、Mg 測定
以 Mehlich No. 3 抽出後以感應偶合電漿光譜儀 (Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometer, ICP; JY ULTIMA 2)。
(三) 糖度檢測
溶磷菌肥料肥 (功) 效評估及驗證研討會專刊
榨汁後取汁液滴入以手持式糖度計 (廠牌：Master，日本製) 直接檢測。
(四) 鮮乾重檢測
新鮮和乾葉重量 (g)，新鮮和乾根重量 (g)。在 80℃烘箱中乾燥下 48 h (所 需要的時間，以獲得恆定的重量) ，測定乾重。
(五) 植體分析方法參考 Methods of Soil Analysis (Bigham & Bartels 1996 ) 植體經 70℃ 烘乾 48 h。以磨碎機 (榮聰牌 RT-04，1200 W，25000RPM) 將樣品磨 碎，養分總量分析，氮為烘乾粉碎後直接以元素分析儀 (Elementar vario EL
Ⅲ) 進行測定，磷、鉀、鈣、鎂為取烘乾植體經濕式分解後， 磷以鉬藍法測 定，鉀、鈣、鎂、鈉以感應電漿水譜儀 (Inductively Coupled Plasma Emission Spectrophotometer, ICP，JY ULTIMA 2 ) 測定之並以標準溶液校正。
結果與討論
一、不同配方栽培介質添加叢枝菌根菌對作物育苗之影響
菌根菌並沒有宿主專一性 (host specificity)，不同菌種與宿主植物間接種效益 會隨組合不同而有所差異，因此宿主、菌種、生長環境的組合是菌種試驗首要考 慮的條件 (吳和林 1988)。莊和程 (1999) 以河砂為介質混合不同比例的泥炭繁殖 菌根菌，顯示泥炭混合量越高，菌根的感染率則愈低，孢子的產生也有相同的趨 勢，且泥炭用量在 33 及 55% 的處理，甚至未有孢子產生。不同配方介質與菌種 對洋香瓜育苗之菌根苗感染率，發現菌根感染以細椰纖：蛭石混合感染率最高55.4
%，泥炭：蛭石次之，而以泥炭：蛭石加蚓糞堆肥最低，感染率僅 43.4% (表 1)。
生長勢以泥炭：蛭石與蚓糞堆肥最優，細椰纖：蛭石最低，亦發現以細椰纖與蛭 石為介質作物生長勢低於泥炭：蛭石，此可能為此細椰纖與蛭石配方養分含量較 低所致 (表 2)。上述資料顯示兩育苗介質添加蚓糞堆肥菌根苗有較佳生長勢，而苗 感染率均降低，可能因介質含較高養分影響菌根感染。
二、不同配方育苗介質培育之洋香瓜穴盤菌根苗之田間栽培試驗
菌根菌可從根毛侵入根部，並將菌絲伸出根外，菌絲可分解土壤中的有機物，
並吸收無機養分、低分子有機物和水分，促進生長，提昇移植存活率，增加產量 與品質 (楊 1990；吳和林 1998；Nzanza et al. 2012)。洋香瓜栽培已經在臺南及高