政大大學報

減化肥使用 培養包助土壤養好菌

2020/11/25 20:28:41

【記者陳卓希綜合報導】土地孕育糧食,而土地中的微生物是根源的養分。國立屏東科技大學生物科技系教授陳又嘉帶領學生組成「FUN轉農業」團隊,針對農民施肥成效不彰的現況,研發「光合益生菌(註1)培養包」,並獲選為教育部「U-start創新創業計畫」績優團隊。此培養包不僅能簡易養菌、助作物生長,還可修復變質的土壤。

註1:又稱「光合菌」、「光營養細菌」,是能夠自主合成光能的微生物,廣泛分布自然界,能淨化水質、作為禽畜養分,以及修復受損土壤等。
屏科大生技系學生組成的「 FUN轉農業」團隊,現已創業成立公司,旨在開發有益微生物,並提供簡易的培養方式,希望增加農民對生物科技的接納程度。 圖/張軒綸提供

屏科大生物資源所博士班學生張軒綸說到,過去農民習慣用化學肥料施肥,導致土壤酸化與鹽化,讓土地吸收力降低、作物產量不佳。而光合菌不僅可改善土地酸鹼化的問題,還可提供植物養分、降低化肥使用,他形容,作物與光合菌的關係如同人體食用益生菌,農民可利用好菌建立適合作物生長的土壤。而團隊研發的光合菌培養包操作簡單,只需將已調配好的菌種及發酵膠囊倒入水中,鎖蓋後在太陽下曬約一個禮拜即可使用,可望增加農民對生物科技的接納度。

只要將菌種及「發酵培養膠囊」加入20公升水中,放置一週即可培養出光合益生菌。圖為光合菌培養套組。 圖/張軒綸提供

「希望讓菌種成為主要肥料提供者。」陳又嘉說,光合菌還能激發植物根部的生長素,團隊將產品於萬丹紅豆田實測八週,證實可增加10%收成,並減少30%的肥料使用,能有效加乘作物產值。他補充,農民常自行用便宜、易取得的糖蜜和豆粉等加工廢棄物來養菌,但此方法培育出的光合菌活性及純度不足,沒有顯著效果,且加工廢棄物無法被土地完全吸收,其殘渣會造成環境污染。

使用光合菌的作物(左)相較對照組(右),生長成效顯著。因光合菌能促進植物根部的生長素,對作物的生長及生產皆具加乘效果。 圖/張軒綸提供

此外,光合菌分為「好氧」與「厭氧(註2)」兩菌種。市面上以好氧菌居多,農民使用時需進行繁複的前置作業,才能活化光合菌,且通常僅能活化六、七成。「很多農民忘記要活化,直接把休眠的菌灑在土地。」張軒綸解釋,未經活化的好氧菌無法發揮活性,對作物沒有輔助效果。而團隊產品利用厭氧光合菌,使菌一直維持在「活」的狀態,得以保留功效,並免除活化不完全的問題。

註2:厭氧又稱「無氧活動」,厭氧微生物能在缺乏氧氣的環境中,進行生物分解等活動。好氧微生物則需在氧氣充足的情況才可活動。

據行政院農業委員會統計,民國108年台灣農耕土地佔全台面積約22%,「希望微生物能取代化學的缺點。」陳又嘉表示,台灣因地狹人稠農業屬密集型態,維持地力至關重要,土地健康是循環耕作的關鍵。高雄市大寮區青年農民聯誼會副會長洪明偉補充,肥料經微生物輔助,效用可由原本的20%到50%,大幅提升至90%,而光合菌培養包可望有效減少化肥對土地的傷害,成為農民接受綠色農業的第一步。

近年來青年返鄉務農人數提升,張軒綸談到,青農對微生物農業接受度最高,資深農民則仍有操作、成本上的擔憂。未來團隊會繼續研發其他菌種,盼減少化肥的使用,達到台灣農業與土地的平衡。另外,也會進一步將技術應用至動物飼養,善用光合菌可生成蛋白質的特性,普及生物科技在各領域的助益。

農地是糧食和經濟的基礎,屬密集型農業型態的台灣,更需重視土地的保護,找到人與土地共存的平衡,以防面臨資源耗盡。 圖/陳卓希攝