有機質肥料施用原則

一、有機質肥料的施用原則

有機質肥料肥效與其在土壤中分解、礦化釋出率有關。有機質肥料的肥效常較化學肥料為低，最高亦與化學肥料相同而已。碳氮比高(25~60)的稻藁、木屑堆肥或樹皮堆肥，在土壤中分解慢，其在一作(稻藁為準)期間的礦化率約為 10~30%，其與標準硫酸銨以同一氮素用量(或與過磷酸鈣以同一磷酐用量)比較，所表現的肥效（俗稱肥效率）為10~30% 而已。碳氮比屬中低者（10~15％）的猪糞堆肥、牛糞堆肥和稻草堆肥等，其在一作期間之礦化率屬中高（80~50％），其肥效率亦屬中高（80~50％）。碳氮比低者（8~10％）的綠肥、豆粕、雞糞等其在一作期間之礦化率，幾近100％，肥效率亦可高達100％ 左右。施用有機質肥料時，應注意肥料種類。由其碳氮比預估礦化率，再由施用量及要素含量預估可礦化、釋出的養分要素量。碳氮比當氮屬有機態時，有機質肥料中掺有化學肥料者，應另測可溶性氮含量。連續施用碳氮比較高、分解率較低的有機質肥料時，其在各作所施尚未分解的有機質亦會陸續分解，增加礦化率（累積礦化率）及肥效率。故連年施用有機質肥料時，須考慮當作所施有機質肥料及土壤中既有有機質的可礦化量。

二、禽畜糞的農地施用

家禽及家畜飼料中含有氮70~80%，磷 60~85%和鉀 80~90%會隨家禽畜糞便排出體外，此排出糞便可施用於農地。通常禽畜的種類、飼料的組成、褥床的量和水分添加及損失量、禽畜糞採集和貯存的方法、農地施用的方法和時間、施用之土壤和栽種作物的特性、及氣候條件為決定禽畜糞養分含量的因子。禽畜糞予以堆肥化而製成的堆肥，不但可減少禽畜糞的體積，增加農業生產力，並可降低禽畜糞直接施用所造成問題，因此常見農民直接使用曬乾的禽畜糞施用於農地。

1.        在農地上不當的施用禽畜糞常造成的問題

過度或不正常的使用禽畜糞堆肥，往往會發生問題：

A.       對水質和空氣品質的影響：

多餘的氮很可能轉換成NO3-與多餘的磷淋入地下水，或隨表面逕流而進入地表水中造水質劣化，此種現象在雨量高和質地粗的土壤中尤為嚴重，且散發臭味而降低空氣品質。

B.       對土壤和作物的影響

I.         禽畜糞若與高 C/N 比的資材一起製成堆肥時，堆肥化所需時間較長。C/N 高的禽畜糞堆肥(通常未完熟者)，會誘致氮之生物固定化作用 (即微生物會先吸收利用土壤中之無機氮)使氮缺乏。

II.       堆肥繼續發酵，抑制種子的萌芽和根系的生長。

III.     雞糞大量且連續的施用，會造成土壤中重金屬(尤其是鋅與銅)的累積，而使作物發生毒害。

2.        堆肥中常含有許多可溶性鹽類，導致土壤鹽類累積，導電度(EC值)增高，土壤物理性變壞，且抑制作物對養分和水分的吸收能力。堆肥製造過程所造成不良的效應主要在於缺乏適當的管理及控制，包括未進行先前分類將不純物及污染物去除，不正確堆積環境，堆肥未腐熟及堆積場所和堆積設施規劃不良等問題。

3.        禽畜糞的農地施用改善方法：

重金屬的有效性隨土壤 pH 的下降而上升。重金屬含量愈高，對人畜健康潛在威脅亦愈大；未腐熟禽畜糞，常造成蚊蠅的猖獗，品質降低。利用農地來消化動物排泄物和發揮資源再生利用效果，必需能對整個養分管理有著正確的瞭解及考量。可遵循下列方法予以改善：

A.       禽畜糞施用量必需以作物養分需求、土壤和禽畜糞所能供應養分量為目標。禽畜糞養分含量變異甚大，不能直接套用別人的數值決定施用量。殘留在土壤中的氮和磷量在不同農地和不同季節情況下變異甚大，應定期進行土壤的監測。

B.       禽畜糞施用宜以兼顧作物在生長期最大養分吸收量和保護水資源雙重目的來訂定；應在作物種植前一段時間施用，使氮能在作物需要前礦化，不可離作物種植期太遠，避免養分流失。

C.       減少表面逕流及淋洗作用避免污染水質：

I.         禽畜糞施用量不宜超過作物對氮的需求量，造成水質劣化。

II.       避免將禽畜糞施用在陡坡地、雪地或結冰的土壤表面。做好水土保持工作，以減輕表面逕流及過度淋洗現象。

III.     將禽畜糞直接注入土層中或藉耕作方式將其混入土壤中，可避免臭味的外溢，亦可減輕表面逕流或淋失。

IV.     禽畜糞在土壤醱酵完全後再播種，以避免醱酵熱傷害到植株。

D.       禽畜糞配合農場廢棄物予以堆肥化，以殺死病原菌、蟲卵和雜草種子。

E.       正確施用堆肥

I.         在堆肥化前先瞭解與禽畜糞一起堆積資材的成分，避免製成品質不良禽畜糞堆肥。

II.       慎選堆肥製造的地點。

III.     確保製成堆肥已完熟。

IV.     準確的分析土壤和禽畜糞堆肥的養分含量。

V.       依植體和土壤分析測值及禽畜糞堆肥成分含量來決定適當的堆肥使用量。不可直接把禽畜糞堆肥之養分含量視為速效性來計算。礦化速率隨堆肥特性、土壤水分、土壤溫度及土壤特性等而變，粗放的估算，可將禽畜糞堆肥的氮、磷和鉀總量分別乘以0.5，0.7和0.7，當作可釋出之量。施用在強酸性土壤，磷之釋出百分率可以30% 來估算。

VI.     避免施用於易發生表面逕流及淋失之地，如使用則需配合水土保持措施。

VII.   含氮量高的土壤不適合施用高氮堆肥。

VIII. 含可溶性鹽類高的禽畜糞堆肥，尤需注意其施用量及土壤負荷狀況，以避免造成土壤電導度太高而抑制作物生長。

三、污泥或污泥堆肥

一般人認為污泥和污泥堆肥(或垃圾堆肥)對土壤有害，但污泥富含有機質及某些作物所需的養分，若能控制其組成分，排除不適用的污泥種類，再配合土壤和作物的特性來施用，可收資源再生利用的目的。

1.        污泥施用量的決定原則

污泥或污泥堆肥在農地上施用量，必需由農地土壤測值，污泥或污泥堆肥的成分分析及污泥特性來決定。施用量的管理原則為

A.       滿足作物對氮的需求量。

B.       每英畝中鎘加入量的上限為1.8磅，以較低用量者作為農地污泥施用量的上限。

C.       施用污泥後的土壤 pH 應維持在 6.5 以上。一種重金屬達到上限時，即需停止再施用污泥或污泥堆肥。規定污泥中多氯聯苯不得高於10 ppm 的，若PCB 高於10 ppm時，則必需將污泥施入表土下，飼料中PCB含量低於0.2 ppm或乳牛的牛奶中PCB含量低於1.5 ppm，污泥可不必強制施入表土下。

2.        如何避免污泥或污泥堆肥造成污染？

A.       應瞭解作物對氮的需求，土壤性質。避免施入之氮量超過作物的需求量，減少淋洗和表面逕流。

B.       在污泥施用前需先經穩定化的過程(厭氣分解或好氣分解或堆肥化作用)之適當處理，減少病原菌、寄生蟲及濾過性病毒的傳染而危害人畜健康。

C.       污泥若含持久性有機物時，在種植作物前，先將污泥引入土壤深層，避免污染作物。

D.       污泥含重金屬必須管制農地的污泥用量。污泥若含鎘會被大部分的農藝作物吸收，經人類食用後，鎘會累積在人體中。

3.        有機質肥料對環境生態的影響

美國的作物生產中，約 30~40% 可歸因於肥料，而再發展中的國家，肥料對作物生產的貢獻可高達 50~75%。作物產量增加隨肥料用量的增加而遞減，「適地，適時，適作和適量」的合理化施肥，除需考量配合作物和土壤的特性外，亦須考量肥料對環境生態的影響。化學肥料其肥效迅速及作物增產效果顯著，經過長期且大量的施用化學肥料以及少用有機質肥料的結果，土壤地力日益衰退，導致原有自然生態體系平衡遭受破壞。有機質肥料可提升作物的產量及品質，提供適合作物生長的健康環境，進而減少肥料、生長素、殺蟲及殺菌劑施用，同時可以避免土壤生產力的衰退及對環境所造成的污染衝擊。有機質肥料的種類甚多，而資材的來源、調製的方法和製造過程均會影響有機質肥料的養分含量和其特性。「禽畜糞」以禽畜糞為主體所製造的「禽畜糞堆肥」以及未來可能出現的污泥或污泥堆肥在農地不當施肥時，皆可能造成問題。有機質肥料的資材來源種類甚多，調製過程互異，且施用有機質肥料的技術和要領並不相同，因此不當施用有機質後造成土壤劣化，作物生長不良甚至死亡。化學肥料和有機質肥料對糧食生產有功不可沒的貢獻。今日土壤地力衰退，主要是人類不當使用化學肥料及長久未補充土壤有機質所致，並非是化學肥料本身之錯。