有機質肥料可以完全取代化學肥料嗎?

現代農業施肥長久以來是以化學肥料為重點，同時也使用有機質肥料或有機質資材來維持或改善地力、追求作物品質提昇及食用安全。有機作物栽種者相信施用於土壤之有機質會被土壤中微生物所分解，成為無機離子，與化學肥料一樣被作物吸收。另一方面也有些栽種者專注使用化學肥料，而忽略有機質對長期地力提昇之必要性。 針對有機質肥料及化學肥料之爭論，日本琦玉縣農業研發單位，曾針對蔬菜類做長達5年之各種田間實驗而提出下列結論。

一.對蔬菜之生育之影響

1. 蔬菜自生育及收成量之影響

實驗田區分：

a.僅施用氮、磷、鉀各13%無機肥料區

b.使用氮13%之豆粕堆肥

c.使用氮13%之豬糞堆肥

d.使用氮13%之有機物混合牛糞區堆肥

e.有機質肥料區

(混合氮13%的豆粕、豬糞、有機物混合牛糞區)

f.有機/無機肥料混合區

圖1.施用有機物的成分組成(%)

實驗作物為葉菜類，包括菠菜、青江菜、萵苣、冬季包心菜，每年3作。實驗持續做5年。

結果如下：

● 僅施用有機堆肥的蔬菜收成量比僅施用化學肥料區還低。

其中，冬季包心菜減少最多，其次是菠菜、青江菜、萵苣。

●有機區之收成量比較是：

豆粕堆肥 > 有機肥料區 > 豬糞堆肥區 > 有機物牛糞堆肥區。

●有機區之前二年之成收量比爾後的二年還少，換言之，有機質肥料之土壤氮素供給力，在第三年開始明顯提昇。

●從上述可知，施用易分解有機物肥或混合者，難分解有機物肥料在天氣較熱，地溫較高的土壤其蔬菜收成量較高且穩定。

圖2.各種蔬菜收成量比較

2.對土壤養分之變化

實驗經過5年後，針對各區土壤之化學性作測試的結果，發現施有機質肥料各區之全碳量及全氮量均高，顯示腐植質含量之增加及氮素供給均提昇相當多。

但是豬糞堆肥區之磷酸含量大幅增加，有機肥料區雖然也有增加，但比豬糞堆肥區少。豆粕堆肥區因較易分解，故其殘存之有機物較少，其全碳及全氮含量比其他區少。此外，因鉀之含量約佔氮含量之10%，所以交換性鉀含量，也大幅降低。

圖3.經過14次栽種後土壤化學性調查

進一步研究各種有機物肥料區肥力發現，如果使用一種有機物肥料，會導致土壤養分含量不均衡，故為了維特土壤養分均衡，有必要施用多種類不同組合之有機物肥料。 實驗結果也顯示在無機/有機肥料混合區，比無機肥料區，其全氮量及全碳量更高，鹽類成分(鈣、鎂等)也較均衡，但磷酸含量稍高，針對此點，可用無磷化學肥料或少磷化學肥料來改善。

二.有機質肥料會提昇蔬菜品質?

評斷標準除了根據形狀、色澤等外觀來評價外。並且以蔬菜體內糖、維生素含量成分等來作化學性評價。所測試之蔬菜是以最後一次收成的包心菜、青江菜及萵苣，來查驗其糖含量、硝酸離子含量。

試驗區域分4區：

A.無機肥料區

B.有機肥料區 (有機質肥料1.5倍的用量)

C.有機肥料區 (有機質肥料2.0倍的用量)

D.有機/無機肥料混合區

圖4.包心菜收成量與體內硝酸離子濃度/糖含量之關係

結果有機肥料1.5倍區比有機/無機肥料混合區收成量稍微減少，

有機肥料2倍區與有機/無機肥料混合區收成約相同。

測量各種蔬菜糖含量及硝酸離子含量發現，當體內硝酸離子含量上昇時，收成量會增加，但糖分含量會減少。這種糖含量及硝酸離子含量之相關性都存在於各種測試之蔬菜。換言之，想增加使用有機質肥料來增加蔬菜產量，會因氮素肥效提高而增產，這一點與使用化學肥料是一樣的意思。因此，若想要提高蔬菜之糖分及維生素的成分，還是要限制有機質肥料之使用量且接受生產量會減少的事實。

三.發揮有機質肥料及化學肥料優點的栽培技術

有機質肥料，有機質資材是屬緩效性肥效，必須持續施用，才能維持或提昇地力，但缺點是無法期待速效性的肥效，且成份會因組成物不同而肥分有所偏頗。因此，應儘量配合使用成分組成不同之有機物。此外應注意為了提高肥效，而過度施用，造成肥分外流，引來環境問題。另一方面，化學肥料雖然成分含量高，施用量較少，且可選擇土壤所缺要素，分別補充，但化學肥料並無有機質肥料提昇地力之功效，尤其在連作後，土壤之生產力會逐漸下降。

本測試結果顯示，測試開始第3年後，有機/無機肥料混合區的收成量相當穩定，硝酸離子含量較無機區低而糖含量較高，故可證明有機/無機肥料混合施肥是較合理的方式。