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   果菜介质耕栽培技术





一、前言
近年来以泥苔(peat moss)为主要栽培介质之袋耕技术已逐渐流行中北部山
区,农民以进口之泥苔介质包配合点滴灌溉法进行花胡瓜、番茄、甜椒、辣椒等
果菜之栽培全省栽培面积约有300-350 公顷间,由于是项栽培技术之设施投资费
用仅为水耕栽培之100-120 万元/1000 平方公尺之90%,且农民可自行搭建;虽然
产品之品质不如水耕栽培者,但因栽培过程较粗放,较易为农友采用。从民国七
十五年台中区农业改良场成功地开发「动态浮根式水耕技术」以后至民国八十二
年间全年已有近六十公顷之水耕蔬菜农场之栽培面积,??而至八十四年以后坊间由
国外引入「有机介质袋耕」之技术而流传于南投县埔里一带之山区。流风所至在
埔里、国姓、草屯、集集、水里及信义一带之山区已逐渐采用进口之「有机介质
袋」来栽培夏季果菜,栽培面积已达一五0公顷左右。惟经农友使用后发现有机
介质袋耕之设施构筑费用固于比「动态浮根式水耕法」节省三十%左右,但却确
无法如国外一般可行周年栽培,尤甚是炎夏时介质袋内温度比大气温度高摄氏六
度,加上业者缺乏介质耕专用之养液配方及滴灌器材导致农友在栽培上常发生植
株萎凋,营养失调及因介质中盐分累积的症状,而严重地发生低产现象。
台湾地区每年都从国外进口大量的泥炭介质应用在园艺作物栽培用上,不仅
成本较高,且耗费外汇。目前台中区农业改良场的研究人员,,已开发利用台湾
地区本土既有之大宗有机废弃物,如稻壳、太空包废木屑、牛粪、鸡粪、米糠等,
研发制成品质稳定的有机介质,并针对叶菜类及瓜果类等不同作物生长特性,研
究建立完整的配套栽培管理技术,包括养液管理、水份控制、生长管理、栽培设
备等。这整套的有机介质栽培管理模式适时地开发成功,将能大幅降低农友生长
成本,并能提高作物产量及品质。
蔬果设施栽培采用经济大规模的无土栽培技术之历史源自1970 年代初期的
西欧国家,当时岩棉栽培技术在丹麦及荷兰地区也已达实用的阶段,而比这更早
的1965 年间,在英国查西岛地区的居民已开始利用泥炭苔为介质进行作物的栽
培。将作物生产从传统的土耕栽培发展为无土栽培之原因,主要是希望能避免土
壤病害传染,进而降低土壤消毒成本与减少溴化甲浣等药剂之残毒;无土栽培的
1优点有1).可进行标准化栽培管理;2).降低土壤环境改良所需;3).提高用水效率,
减少消耗水量;4).显著提高施肥效率;5).提高产量;6).改善品质;7).减低劳力支
出;亦应用于土壤条件不良的地区栽培。无土栽培面积在 1980 年代以后即蓬勃
发展以荷兰为例,该国至1999 年底约有玻璃温室栽培面积约10000 公顷,其中
蔬菜占5600 公顷,花卉占4400 公顷;其中约有4000 公顷为无土栽培。若加上
比利时的无土栽培面积则共约7000 公顷,其中又以用岩棉栽培技术者占90%。
目前在荷兰已有95%的果菜类,包括番茄、甜椒、胡瓜、茄子等,均以无土栽培
系统生产。
二、有机介质种类
泥碳苔:基本上泥碳苔(peat moss)是一种酸性的有机物质,酸碱度为pH3.2-3.8
左右,通常在使用前需要添加石灰以调整它的酸碱度,因此在正常水质管理下其
pH 值会随栽培期间之延长而降低。在英国及其他西欧国家,利用泥炭苔作为蔬
菜袋植生产的方式很普遍;目前台湾业者所使用的栽培袋就是从欧洲进口的泥碳
苔。泥炭土(peat)主要分布于北方寒冷沼泽地方,全世界估计超出一亿五千万公
顷,80%分布于苏俄、芬兰和加拿大。主要植物来源有四:水藓属;(sphagnum) ;
真藓类(true moss) ;沙草科的苔属(sedges)和木本植物,其中以水藓属所形成的水
苔泥炭(peat moss),在园艺利用上最为重要,泥碳苔一般可略分为白泥炭(white peat)
与黑泥炭(black peat)两大类。前者主要由水苔属(genus sphagnum)的苔藓类(moss)
沉积所形成,所又称水苔泥炭(sphagnum peat),后者是由一些水生植物在它们
的生长地水体中分解沉降层积而成,主要是一些芦苇(reed peat)及沼泽藓苔(bog
moss),所 又称芦苇泥炭(reed peat)。
水藓属植物超出300 种(species),在芬兰已发现者有37 种,植株矮小主由茎
和叶组成,上部可继续生长,下部位老死变成泥炭。厚度袛具一层细胞,活细胞
有的具有叶绿素,有的没有,其细胞狭小呈网状分布,不具生命的水藓细胞(dead
or sphagnum cell),体积大,细胞壁薄,具有吸水后输导水分的功用。水藓细胞壁
虽薄,但具有木质化的圈状、螺旋状或板状细胞纹路,使细胞失水后不干缩变形,
即使成了泥炭还具有吸水输水的功能。当细胞里的水蒸发后,其空隙则由空气补
充,所以袛要维水苔泥炭土于适当的水分内,很容易维持理想的水分与透气性。
椰子壳纤维(coconut fiber)及椰子瞉屑(coconut dust)两者都具有良好的通气性与保
水力。其pH 值在5.0-5.5 间,EC 值在0.5ms/cm 以下,因此椰子壳纤维被认为是
最有可能被用来取代泥炭苔的一种优良介质材料。
2锯木屑及树皮:在盛产木材的加拿大及南非,锯木屑是一个丰富而良好的介
质材料,而树皮则在美国及东欧应用较多。锯木屑的颗粒一般较细且均一,因此
保水力较树皮好,通常是以10 公升的木屑栽垃袋种植番茄,但需以30 公升的袋
植容量种植胡瓜才能确保水分干湿变化不至于过度刻烈。部分新鲜松树木屑可以
直接使用,但述皮则通常虚堆积腐熟才安全。在国外,这两种材料也常与砂混合
而成为袋植的介质。
木屑纤维块(wood fiber):木屑纤维块是由一种叫枞木(Pinus silvestris)的木屑
片,经于150℃,15 大气压力下辗碎成细纤维状后,先以网束缚成块状后,外层
再以PE 布包里成16 公分宽×7.5 公分厚×100 公分长的商品名叫Hortifiber,又叫
Hortipain。一般制造Hortifiber 的材料只取边材而去树皮及心材旳部分,主要因
为后两者常含有丹宁、松脂及松币类物质,对植物具有毒性。目前使用在蔬菜无
土栽垃的Hortifiber 属于较粗纤维而压缩较不密实的成品,蔬菜生产上的效果与
岩棉相近。
稻壳:稻壳的应用可以直接混用或经炭化再使用、未经炭化稻壳的通气性较
佳,充气孔隙度53%,容器水量45%,总体密度0.009g/ml,但是炭化以后总体密
度上升为0.1g/ml,而充气孔隙度降为34%,容器水量降为64%。炭化的过程使稻
壳粒子破裂,因此密度增加,降低通气性。但是炭化后的稻壳其保肥力却可提升
一倍,阳离子交换能力由10 me/100gm 提高为22me/100gm。稻壳炭化时依灰化程
度愈高pH 值会上升而偏碱性,但如能控制适度炭化而不灰化,则pH 值变化不
大,应能维持与稻壳的6.8 不相上下,导电度值的变化亦不大,约在0.34-0.38mS/cm
之间。
稻秆:稻秆应用于介质时须先切碎并经堆肥发酵后才能使用。稻秆堆置时须
加氮肥才能加速其腐植化,所以稻秆堆肥的电导度较高,约有1.6-1.mS/cm,但
pH 只有6.1,阳离子交换能力27me/100gm。值得一提的是其水份特性的曲和泥炭
苔类似,短期使用(3 个月左右)其理化特性甚佳,但是长期使用则会因为分解速
度快,而有减少体积的情形。
蔗渣:糖厂榨糖的蔗渣,亦良好的有机介质,使用方法一如,稻秆须要堆积
后才能使用,蔗渣堆肥的粒径要小于稻秆堆肥,其理化性和金菇木屑极接近,但
3pH 值及缓冲能力却类似泥炭苔,缺点是使用中容易因分解而减量。
三、有机介质耕之种类
1. 固体介质特性
固体介质水耕法为仿一般土耕栽培使用植物根系附着于固形之介质上,而养
液分布于介质四周,以利于根系吸收。与非固体介质上,而养液分布于介质四周,
以利于根系吸收。与非固体介质水耕法相比,此耕作方式之特点为根系、养液和
空气三者间接触面之缓冲力较强,但温度、浓度、成分及酸碱度不易控制。本耕
作法依介质种类别而分成砾耕、炭化稻壳耕、砂耕、发泡海绵耕、发泡炼石耕、
岩绵耕及袋型耕等等。
表1 为营养液浸润在各种介质24 小时后,残余营养液之变化。由表中之数
字可知,固体介质会吸附或释放出一些离子,导致营养液之组成分发生变化。以
炭化稻壳为例,可吸附钙离子而释放出钾离子,造成pH 值之上升。
表2 为各种固形介质之物化特性及营养液之最适灌溉方法。由表中可发现,
除了天然石砾为介质之砾耕,采用床底灌排法外,大致上以养液不循环,不回收
之滴灌法为宜。
表 1 各种固体栽栽介质之特性
化学组成分(ppm)
pH 磷 钾 钙 镁
营养液(对照)
炭化稻壳类
珍珠石
蛭石
岩绵
泥碳土苔
稻壳
山土
6.00
7.28
6.19
6.35
7.01
3.83
5.74
6.19
52.2
64.5
52.6
35.5
34.5
22.1
88.8

332
783
308
83
321
212
779
30
137
75
137
305
180
87
94
232
53.1
51.8
52.9
63.3
54.8
90.2
83.0
79.1
注:表中数字为固体栽培介质经pH 6.00 之营养液浸润24 小时后,其残余营养液
之化学组成分。
2.固体介质耕耕作方式:
(1).炭化稻壳耕─所谓炭化稻壳系将稻壳经高温炭化者称之。因它比砂为
4轻,且呈多孔特性,及保水特性。本方式与砾耕相仿,惟栽培床可用台架立体化,
栽培床可采用一般之U 字型或V 字型,而栽培床头至床尾间需呈一定之斜度。
本耕作方式之养液注入方式,一般利用多孔之塑胶管,使每一注入孔对准植株,
而由栽培床上方直接灌入 。炭化稻壳之资材容易取得,且此种资材事先经高温
灭菌过,再经过栽培后其理化性质较石砾稳定,因此,在水耕演化史中是取代砾
耕的好资材。
(2).袋植耕─袋耕之特色系将泥炭土(peat)、泥炭土苔(peat moss)及椰子纤维等
植物性纤维、矿纤或其他合成纤维填充于PVC 管或塑胶袋中。塑胶袋之规格不
一,一般以15x90x30 立方公分之长方体或直径20~30 公分之圆柱体较多,而养
液之注入方式大致以定时定量滴灌方式最为普遍。
表2 各种栽培介质的特性及适宜养液灌溉法
介质别 介质特性 养液灌溉法
无机介质
砂(粒径 3mm 以下)
砾(粒径 3mm 以上)
加工矿石
炭化稻壳
岩绵
珍珠石
蛭石
海砂之含盐分高
初使用时可吸附 P、K 而释放出 Ca
粒径种类大小不一,保水性良好
保水性良好
碱性、CEC 小,会释放出 Ca、Mg
化学性安定、CEC 小粒径太细、保水性强
中性至微碱性,含置换性 Ca、Mg 较多
滴灌法
床底灌排法
滴灌法
滴灌法
滴灌法
滴灌法
滴灌法
有机介质
泥碳土苔
稻壳(生)
木屑
树皮
酸性、CEC 大,含置换 Mg 较多
初使用时吸水性差,N 之吸附性强而释放出
P、K
依原本性质而定,若原木经海水浸润后,含
盐分较高
Mn 浓度高,需先腐熟后方可使用
滴灌法
滴灌法
滴灌法
滴灌法
注:CEC─阳离子交换能力
(3).植床耕─台中区农业改良场民国88 年间开发之果菜栽培技术,将台中农
改一号有机介质装填在植床中。植床材料为80%黑色遮光网、3/4 英吋铔管及固
5定夹,每一单位植床体积为6 公尺×0.3 公尺×0.45 公尺。植床内有机介质装填量
以每一植株12-15 公升为准植株栽培密度为每6 公尺长植床种30 株(夏)-40 株
(冬),植株所需养份来源有机介质、堆肥之追加及喷灌液肥,每1000 平方公尺之
设施成本在新台币 30-50 万元。
(4).盆钵耕─盆钵耕之特色系将泥炭土(peat)、泥炭土苔(peat moss)及椰子纤维
等植物性纤维、矿纤或其他合成纤维填充于盆钵中。塑盆钵之规格不一,一般以
直径15~25 公分之圆柱体较多,而养液之注入方式大致以定时定量滴灌方式最为
普遍。
(5).岩绵耕─岩绵(rock wool)为辉绿岩(diabase)、玄武岩等矿石在1600℃下溶
融后,利用高速离心设备,使岩浆液滴在冷空气下运动而形成之纤维。在栽培上,
先以小岩绵块来育苗,待成苗后下方以大岩绵床垫之,养液灌溉系统一般以定时
滴灌为主,浅水循环式次之。
(6).砾耕─本方式系利用PE 塑胶布、PVC 塑胶布、保利龙或水泥作成栽培
床,以便将根圈环境与土壤隔断,并于栽培床内填装小石砾,且养液在栽培床与
养液槽间定时灌排循环。由于根系生长固持于石砾间隙间,而石砾又缺乏保水作
用,在设计上特别需注意栽培床内水分之保持,养液中空气之混入,最适养液温
度之维持等问题。再者,栽培床排液不良导致根系生理障害及在养液经年浸蚀下
石砾之变质,收获后残根之处理及栽培床石砾之清洗消毒等困扰,均为限制此耕
方式之广泛推广性。
(7).砂耕─在多砂地带利用PE 或PVC 塑胶布,将砂围在一定范围,使注入
之养液不易蒸散或流失即可,养液注入方式可采用定时由多孔塑胶孔在定点处喷
灌,或利用滴灌管每日定时由每一植株根圈处滴入定量之养液。由于砂中已含有
一些植物生长必需之元素,因此砂耕所用之养液配方之元素种类较少,又此种耕
作方式常采用养液不回收方式,即依植株之生育期别供给植物足够之养分,而无
多余之养液可由栽培床中流出,因此不用设置养液回流槽。
(8).发泡海绵耕─本耕作方式之特色为在栽培床中填充发泡绵为栽培介质,
使养液由发泡海绵的上方喷洒而出。在实际栽培时,需事先考虑资材来源之安全
性,此乃因发泡绵常外加一些色素或化学药剂等物质,会妨害作物生育。再者发
泡海绵之成本及使用后之再生性,均为限制此耕作法之实用性。


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