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設施土壤肥料鹽累積之解決對策

(一)設施內土壤鹽分累積改良方法的擬定

最早係採用一般鹽分地的改良方法,就是採用淋洗的方法。石川 (1985)指出設施土壤 EC 值(1:5)為 1.673 dS m-1,經相當於1.1m 雨量的 浸水處理後,土壤電導度降低為 0.183 dS m-1。中島(1984)比較浸水 61 天 與種植馬齒種玉米及水稻等吸肥力強之作物後,設施土壤電導度值,發 現浸水後表土0〜17 公分土層電導度降至 0.07 dS m-1,而對照區 0〜15 公分EC 值,則仍高至 1.55 dS m-1。郭孚耀(1989)在設施甜椒連作田進 行浸水7〜10 天的結果,土壤 EC 值降低 60%。另外,三好(1978)指出 鹽類濃度高的胡瓜栽培溫室,全面深耕 30 公分深,可以使 0〜10 公分 表土層的土壤電導度下降為1.0 dS m-1,比未深耕的電導度2.5 dS m-1, 降低了1.5 dS m-1,並提高胡瓜產量13%,若前述之一般深耕法再配合 以寬40 公分,深 50 公分的行狀深耕後,在深耕行上定植胡瓜,其表土 0〜10 公分土壤 EC 值,更可降低為 0.5 dS m-1,且胡瓜可增產 19%嵨田 (1979)指出將鹽分累積的表土與鹽分含量正常的底土互換的深耕法,對 鹽分在土壤的含量有稀釋作用,並且可以使灌溉水容易入滲下層,若適

當的增加灌水量也可以將累積鹽分溶在灌溉水中,而隨水分往下滲透以 去除鹽分。

Shannon(1984)指出種植萵苣可以在播種後噴灌 48 小時,來防止土 壤乾燥及鹽分累積。嵨田(1979)指出去除鹽分過量累積,亦可在設施休 閒期,栽培青刈用之禾本科作物,如玉米,則可去除約 46%的鹽分,

雖然此效果不如浸水法(除鹽效果 85%)好,但也是一種可行的除鹽方 法。在施用高C/N 的有機物質於鹽分累積的土壤中,如施稻草(C/N=64.4) 之殘體後所偵測到的土壤水溶性 NO3-—N 含量可降低,並維持 60ppm 之濃度約6 個月。嵨田(1979)指出要根本改良設施內鹽類累積土壤的最 有效方法乃是把累積鹽分的土壤搬出設施外,另外客以沒有鹽分累積的 土壤。為了探究本省中部蔬菜設施內鹽分累積之經濟有效的改良方法,

陳鴻堂(1992)在彰化縣永靖鄉二林(Eh)土系前作為空心菜已有鹽分累積 之設施土壤進行兩個改良方法試驗:(一)探耕至表土以下 50 公分+牛 糞3 公噸/公頃(代號 1)、客以稻田土壤 5 公分+牛糞 3 公噸/公頃(代號 2)、去除鹽分累積土壤 5 公分+牛糞 3 公噸(代號 3)、施牛糞 20 公噸/

公頃(代號 4)及施牛糞 3 公噸/公頃(代號 5);(二)浸水 20 天後施牛糞 3 噸及僅施牛糞3 噸,並種植葉萵苣和小白菜。評估不同土壤改良方法對 土壤及蔬菜生長效果,以提供設施內土壤管理參考。

(二)數種鹽害改良方式對設施蔬菜產量及發芽率的影響

改良處理對葉萵苣產量的影響,在田間設施栽培條件下,由於葉萵 苣對鹽分的忍受度屬於中忍受級,因此五種改良方法,其改良效果隨土 壤電導度 EC 值下降而提高蔬菜產量,順序為(去除鹽分累積土壤 5 公 分+牛糞 3 噸/公頃)>(深耕至表土以下 50 公分+牛糞 3 噸/公頃)>(施 牛糞 3 噸/公頃)>(客以稻田土壤 5 公分+牛糞 3 噸/公頃)>(施牛糞 20 噸/公頃)。去除表土鹽分累積改良區,葉萵苣產量為 18,006 公斤/公頃,

比只施牛糞3 噸/公頃的對照區產量 441 公斤/公頃,增產 39.8 倍(表四),

試驗中的其他改良方法因土壤電導度無法降低,使得發芽率只有 0.01

〜31.5%。造成田間葉萵苣有很多的缺株直接影響產量。

一般設施栽培的萵苣平均有19,000〜27,000 公斤/公頃的產量(廖芳

心等,1988)。鹽分累積土壤影響葉萵苣的產量主要因子是鹽分濃度。

Richard(1954)指出,萵苣對鹽分的耐性為中等。嚴式清(1991)指出飽和 土壤抽出液(ECe)值 2、3 及 5 dS m-1時,分別對萵苣會減產10、25 及 50%。顯示土壤電導度是影響蔬菜發芽率與產量的主要限制因子。浸水 去除鹽分累積改良區,葉萵苣及小白菜產量分別有17,143 及 26,603 公 斤/公頃比對照區 2,202 及 4,210 公斤增產 6.7 倍及 5.3 倍(表五)。

表4 土壤改良方法對葉萵苣產量及發芽率的影響

處 理 產量(公斤 公頃-1) 發芽率(%)

深耕至表土以下50 公分+牛糞 3 噸 公頃-1 2,427 22.3 客以稻田土壤 5 公分+牛糞 3 噸 公頃-1 566 10.5 去除鹽分累積土壤5 公分+牛糞 3 噸 公頃-1 18,006 44.8

施牛糞20 噸 公頃-1 131 0.04

施牛糞3 噸 公頃-1 441 0.54

表5 浸水 20 天後種植蔬菜後土壤電導度、蔬菜產量及發芽率

EC(15) dS m-1 產量(kg ha-1) 發芽率(%) 採樣時期

浸水 20 天 對照 浸水 20 天 對照 浸水 20 天 對照

浸水前 5.33

葉萵苣收穫時 1.14 7.72 17,143 2,202 74.1 1.6 小白菜收穫時 1.87 6.02 26,603 4,210 88.5 0.9

(三)設施鹽害土壤改良後對土壤電導度的影響

土壤電導度愈大表示含鹽分越高,當土壤溶液中鹽分濃度為到某一 水準時就會影響植物的生長(Richard,1954)。設施栽培的鹽分累積是因 人為控制環境及肥培管埋不當引起,土壤鹽分經改良後並種植一作的葉 萵苣,經測定 0〜5 公分表土 EC 值,結果顯示去除表土鹽分累積及浸 水處理的EC 值(1:5)可降為 0.948 dS m-1及1.14〜1.87 dS m-1,深耕與 客土間的改良效果差異不大,其電導度分別為5.98 及 5.83 dS m-1。不 同有機肥料牛糞用量(3 及 20 噸/公頃)對電導分別為 7.02 與 9.13 dS m-1,顯示不同改良方法對土壤電導度影響很大。據三好(1978)指出,溫 室內土壤EC 值(1:5)對作物的影響臨界值是 0.8〜1.5 dS m-1,本試驗

結果發現,只有去除鹽分累積的表土5 公分及浸水處理,才有降低鹽分 濃度的效果,而深耕、客土、施大量有機肥料等方法,都無法顯著的降 低設施土壤鹽分累積。三好(1978)對深耕改良設施土壤鹽分累積的效果 指出,土壤EC 值 2.5 dS m-1之溫室土壤,採用深耕處理後可以降低土 壤EC 值至 0.5〜1.0 dS m-1,因而胡瓜產量增加 13〜19%。他並指出在 溫室鹽分濃度過高的土壤施用C/N 比高(64.4)的有機物時,因有棧物質 的分解過程中必需自土壤吸收氮素,因而降低土壤中NO3—N 的含量,

並維持土壤含低NO3—N 達 6 個月。小田等(1986)指出鹽分累積土壤施 1%及 3%稻草,可以使土壤中的 NO3—N 降低 220 mg kg-1及 360mg kg-1。但本試驗所施的有機肥料牛糞,因 C/N 低(10.1)所以並沒有降低 土壤電導度的效果。而浸水20 天後栽培葉萵苣及小白菜分別可以降低 土壤電導度至1.14 及 1.87 dS m-1,而施化學肥料及牛糞3 噸之對照區,

則較試驗前土壤電導度5.33 dS m-1為高(表五),顯示浸水可以降低土壤 電導度68.9〜85.2%。

(四)設施鹽害土壤改良後土壤中水溶性鈣、鎂、鉀、鈉的變化 累積鹽分的設施栽培土壤經改良,並種植一作葉萵苣後測定土壤中 水溶性陽離子鈣、鎂、鉀及鈉含量,與改良前土壤比較(圖六)。去除表 土0〜5 公分鹽分累積土壤區之水溶性鈣、鎂、鉀及鈉含量分別為 1.377 coml kg-1、0.343 coml kg-1、0.217 coml kg-1、0.461 coml kg-1,較改良前 含量11.44 coml kg-1、1.974 coml kg-1、1.57. coml kg-1及0.761 coml kg-1 降低許多。降幅較大的為鈣、鎂、鉀有 88.0、82.6、86.2%的降幅,而 鈉只有下降39.4%。由於不同土壤鹽分改良方法中只將累積鹽分於 5 公 分內的溫室表土去除及浸水洗去鹽分區之葉萵苣有正常生長效果。比較 其他沒有改良效果的處理區,土壤中水溶性陽離子含量結果,鈣從降低 2.49×10-3 coml kg-1到升高6.656 coml kg-1,鎂則上升1.616〜3.605 coml kg-1,鈉升高0.661〜2.322 coml kg-1,鉀的變化亦是有升有降,據林滄 澤(1991)探討稻草、田菁及牛糞處理,發現田菁及稻草礦化或水溶出之 鉀濃度顯著高於牛糞,因此,土壤鹽分改良處理中,只有施用牛糞 3 噸/公頃及施牛糞 20 噸/公頃區有明顯增加土壤水溶性鉀 0.173 coml kg-1

及0.876 coml kg ,而深耕、客土、去除表土區都呈現降低的趨勢。

處 理

6 設施栽培累積鹽分土壤改良後對土壤中水溶性鈣、鎂、鉀、鈉含量的影響

(五)設施鹽害土壤改良後對土壤中水溶性陰離子氯、硝酸根、硫酸根 含量的影響

土壤鹽分累積改良並種植一作葉萵苣後,分析土壤中主要陰離子 氯、硝酸根及硫酸根含量與改良前比較(圖七)。改良前氯、硝酸根及硫 酸根含量分別為1.931 coml kg-1、14.39 coml kg-1及5.569 coml kg-1,改 良並種植一作葉萵苣後,去除表土5 公分區降為 0.391 coml kg-1、0.624 coml kg-1 及 0.919 coml kg-1,降幅達82.7、88.7 及 83.5%,對改良設施 栽培累積鹽分的土壤效果較好。其他三種改良方法對降低土壤鹽分效果 不彰,土壤氯離子分別升高3.322 cmol kg-1〜6.610 cmol kg-1、硝酸根濃 度升高4.284 coml kg-1〜16.14 coml kg-1,但各種改良方法對土壤中硫酸 根的含量則互有不同,在深耕及客土區分別降低2.207,而施有機肥料 3 噸/公頃對照區及施有機肥料 20 噸/公頃區則升高 0.423 coml kg-1及 0.569 coml kg-1。林滄澤(1991)指出牛糞施用量越多土壤水溶性硝酸氮、

磷、硫、氯的濃度越高。比較施 20 噸/公頃牛糞與 3 噸/公頃牛糞對照 區結果,施大量牛糞區使土壤水溶性氯離子、硝酸根濃度增加,但硫酸 根則沒有影響。

濃度 cmol Kg-1

圖 7 設施栽培累積鹽分土壤改良對土壤水溶性氯、硝酸根、硫酸根含 量的影響

0.鹽分累積土壤改良前

1.深耕至表土以下 50 公分+牛糞 3 噸/公頃 2.客以稻田土壤 5 公分+牛糞 3 噸/公頃 3.去除鹽分累積土壤 5 公分+牛糞 3 噸/公頃 4.施牛糞 20 噸/公頃

5.施牛糞 3 噸/公頃