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囊叢枝內生菌根菌應用技術手冊Technicalmanualofvesicular-arbuscularmycorrhizalfungi行政院農業委員會農業試驗所農化系土壤微生物研究室吳繼光林素禎合編EditedbyChi-GuangWuandSu-ChenLin目錄1.貢獻者2.誌謝3.永續農業發展政策4.日本生物肥料之研發策略與製劑管理5.叢枝內生菌根菌東南亞的研究現況及及其市場潛力6.叢枝內生菌根菌分類學7.叢枝內生菌根菌形態學8.叢枝內生菌根菌在臺灣代表性農地與坡地之分佈9.叢枝內生菌根菌之生態學10.叢枝內生菌根菌孢子分離技術11.叢枝內生菌根菌種原繁殖技術12.磷酸根離子對囊叢枝內生菌根菌孢子發芽與菌絲生長之影響13.叢枝內生菌根菌與農藥施用的互動關係14.叢枝內生菌根菌應用技術15.叢枝內生菌根菌染色技術16.叢枝內生菌根菌感染長度之測定17.國際菌根菌種原中心(INVAM)簡介18.參考文獻19.附錄：有效菌種名錄20.版權臺灣叢枝內生菌根菌種原中心(ARBUSCULARMYCORRHIZALCULTURECOLLECTIONCENTERINTAIWAN(ACT))囊叢枝內生菌根菌技術應用手冊貢獻者張淑賢行政院農業委員會國際合作科臺北市南海路37號張喜寧國立臺灣大學園藝系臺北市10764羅斯福路四段1號楊秋忠國立中興大學土壤環境科學系臺中市國光路250號趙震慶國立中興大學土壤環境科學系臺中市國光路250號王均琍國立屏東科技大學農園技術系屏東縣內埔鄉老埤村學府路1號林俊義臺灣省農業試驗所農業試驗所臺中縣霧峰鄉中正路189號程永雄嘉義試驗分所嘉義市600民權路2號黃山內臺南區農業改良場臺南市70125林森路一段350號徐華盛桃園區農業改良場土壤肥料股桃園縣新屋鄉32709後庄村16號吳繼光臺灣省農業試驗所農業試驗所農化系土壤微生物室臺中縣霧峰鄉中正路189號林素禎臺灣省農業試驗所農業試驗所農化系土壤微生物室臺中縣霧峰鄉中正路189號回囊叢枝內生菌根菌應用技術手冊目錄囊叢枝內生菌根菌應用技術手冊誌謝我國在囊叢枝內生菌根菌的推廣工作已進行十年有餘，其間經由黃山內場長、張淑賢科長、程永雄分所長及張喜寧教授等的積極推動,使得我國在菌根菌的研究工作上深獲國內外的肯定，並應邀赴國外演講。由於囊叢枝內生菌根菌對作物，尤其是瓜類的生長，深獲農友的肯定，臺灣省農業試驗所於民國八十五年六月一日辦理技術轉移給臺灣生研股份有限公司及磊鉅實業股份有限公司進行商業化生產。希望能透過工業界的生產菌種，使得更多的農民能更方便取得並予以應用。又為能讓農友及各農業改良場所的研究人員認識菌根菌的好處與使用技術，臺灣省農業試驗所接受行政院農委會與中華民國永續農業協會之委託，於民國八十六年及八十七年相繼舉辦了三次的訓練班。參加的學員逾150名(圖2-3-4)。囊叢枝內生菌根菌的使用有別於傳統的化學肥料，使用化學肥料農友可就所種作物及地區參考施肥手冊,找出適當的用量，並參考作物的生長勢予以適量的施肥。但是囊叢枝內生菌根菌為具有活性的菌體,所以在使用上需考量較多的因素。諸如化學肥料或有機堆肥的施用量，土壤的酸鹼度，有效磷的含量，作物對磷肥的需求量，以及菌根菌本身的有效性等。本應用手冊是第一本集合我國各界研究菌根菌的重要成果所累積的心得，提供各界在田間運用上的參考。在此要特別感謝農委及國科會在過去十年來的支持與各農業改良單位不眠不休的推動菌根菌的應用研究。本研究要感謝行政院國家科學委員會(NSC82-0409-B-055-013,NSC83-0409-B-055-008,NSC84-2321-B-055-001,NSC85-2321-B-055-003,NSC86-2313-B-005-001)，以及行政院農業委員會計畫(82AST-2.4-FAD-22,83AST-2.6-FAD-57,84AST-2.6-FAD-16,85AST-1.7-FAD-22,86AST-1.7-FAD-23,87AST-1.1-FAD-17)歷年來研究經費的支持。回囊叢枝內生菌根菌應用技術手冊目錄囊叢枝內生菌根菌應用技術手冊永續農業發展政策摘要第二次世界大戰以後，為因應人口急速增加之糧需求及賺取外匯，國內把農業發展列為國家經濟建設之最優先考慮，積極發展農業，以培養工業。但是由於科技的發達，現代農法施用過量的科技產品如化學肥料及農藥等，因此不知不覺污染我們的空氣、土壤及河流，同時所生產的糧食，亦日益深受污染的威脅。為全人類幸福著想，現代農耕法需要調整，使農產品減少污染的機會，使農業能永續發展下去。有鑒於此，近年來世界各國迫切需要建立，不依靠化學肥料及化學農藥及能源低投入的農業生產體系。如此就可以減少成本，產量也可保持穩定，並提高收益，同時減少對環境生態之衝擊問題。近年來由於國內經濟快速成長，並逐漸採行經濟國際化，貿易自由化政策，使部分國產農產品之市場競爭力衰退，而造成滯銷問題。加以環保意識抬頭，國內外許多有識之士倡導有機農業，即儘量使用可以再生，再利用之有機物為生產資材，避免使用化學肥料及農藥，以兼顧農業生產與生態保育。有鑑於此，行政院農業委員會自民國七十八年起規劃中、長程計畫，以探討有機農業之可行性，該計畫亦由高雄、台南、台中、台東等區農業改良場及茶業改良配合辦理，為期六年。結果顯示，有機農法之有機肥料售價偏高，病蟲及雜草控制困難，其經濟效益尚待考驗，惟部分農民已將有機農法應用於稻米，水果等之生產。此外在生物肥料利用及非農藥之病蟲害防治等技術開發，均已有成功之實例。如毛豆接種根瘤菌、菌根菌在瓜類育苗上之應用、赤眼寄生蜂應用於玉米螟防治等，均有顯著成效。展望未來，促進農作物增產已不再是農政單位施政之主要目標，因而農作物複種指數將逐年向下調整，使農地有更多休閒時間用以種植綠肥作物，維護土壤肥力。在農業生產方面，應儘量採取適地適作的策略，應用土壤及植物體分析診斷，施用必須之肥料種類與數量，並改進施肥方法，以避免不當使用肥料所造成污染問題之發生。此外，宜加強輪作制度之研究與推廣，以減少病蟲及雜草之為害。前言臺灣農業一向為小農經營制度，在化學肥料、農藥及殺草劑未引進以前，農民多利用自製堆廄肥或種植綠肥作物做為肥料來源，並以物理或機械方式防除病蟲害而達到穩定生產之目的。此種方式增產效果有限，因此無法滿足人口迅速增加之需求。政府為增加糧食供應，在民國40～50年間，採行增產措施，利用現代化科技，如加速品種改良、改進生產技術並大量使用化學肥料、農藥甚至殺草劑，而達成了增產目標，使各種糧食及蔬果等民生必需品得以充份供應，但這些過度採用化學肥料、農藥之生產方式可能造成部份土壤酸化及鹽分累積、土壤及河川遭受污染、農產品農藥殘留影響消費者健康問題。為了挽救這些可能造成之危機，使有限的水土資源得以永續利用，政府近年來已開始重視並倡導農業生產與生態環境相互調和之農業經營理念，積極利用現代科學技術，如減少或甚至不用化學肥料及農藥、採用有機質肥料、非農藥防治病蟲害技術、循環利用農業廢棄物、實施合理輪作制度，使農業生產兼顧了利潤與農業自然環境之維護、產品之安全性，達成農業永續發展之目標。臺灣永續農業發展現況（一）永續農業之定義永續農業之定義在整個農業生產體系，需作一明確之解釋以免觀念模糊不清。狹義之定義為不使用化學肥料、農藥、生長調節劑及飼料添加物之生產方式即稱為永續農業；但廣義之定義中則為兼顧農民利益，並能建立農業自然生態體系使環境所受衝擊減為最小者。故永續農業之涵義包括(1)維護自然生態環境，(2)維持土壤之生產力及其易耕性，以充份供給作物之養份，(3)以輪作方式，施用作物殘渣、家畜糞尿、豆科植物綠肥、有機性廢棄物及含有無機養份之岩石，(4)用機耕法來防治各種雜草及作物病蟲害。換言之，有機農業為尊重自然之農耕法，植物為土壤所培養者，以土壤為所有生物生命之泉源之生態系與土壤之關係為中心之農業。（二）永續農業發展之背景與經過行政院農業委員會在1986年邀請專家評估臺灣實施有機農業之可行性，認為技術上可行性很高，遂於1987年由中興大學主持，在高雄、臺南改良場以二種輪作系統，三種耕作法即有機農法、慣行農法及折衷農法進行有機農法之可行性研究，針對作物產量、病蟲害發生情況、雜草控制、土壤理化性之變化及經濟效益進行長期分析，目前進行至第七年。次年臺中場、茶改場、畜試所參加該項研究計畫，後來臺東場、花蓮場也加入該計畫。1.1987年中華民國農學團體聯合年會上，學者專家聯合提案建議請政府重視環境生態之平衡並積極推動有機農業，該建議案獲得共識與支持。2.1988年10月27～29日臺中區農改場首次召開「有機農業研討會」，會中就各國有機農業實施現況，有機農產品之產銷情況，本省農業生產對環境、土壤、肥料及耕作制度等問題之影響詳加研討並有專集出版。3.1992年農委會將「永續性農業之研究與發展」列入國家建設研究會主要討論項目之一，並做為今後積極推動之施政目標。在臺灣省政府農林廳所推行的「臺灣省地區農業發展方案」中亦把有機農業列入施政措施項目之一，並於1993年4月8～10日在台中區農改場召開『永續農業研討會』，會中針對堆肥製作、病蟲害非農藥防治及行銷經營等事項，進行研討，並有專集出版。在民國84年要推行的「臺灣省農業建設方案」亦把加強生態保育，發展永續農業列入之主要施政措施之一。4.1993年中華永續農業協會成立，並為世界永續農業協會臺灣分會。1994年11月23～25日，農委會、農林廳、中華永續農業協會、臺中區農業改良場及國際美育自然生態基金會在國立中興大學國際會議廳聯合舉辦永續農業研究與推廣之進展。研討會並就土壤培育、堆肥與廢棄物之利用、作物之永續經營、作物病蟲害之綜合防治、有機農法實務經驗及自然農法實施、推廣及產銷之事項進行研討，會中除國內從事有機農業之學者外，並邀請日本專家加入研討，會後並有專集出刊。此外永續農業協會為更進一步落實永續農業之推廣工作，於1994年11月28日至12月2日假台中區農改場舉辦『永續農業經營講習訓練』，將永續農業之理念及永續農業之生產技術推廣給農民使用。（三）政府發展永續農業之策略1.保育水土資源：合理利用水、土資源，加強造林及水土保持，維護水、土資源免受污染。2.建立合理輪作制度，維護土壤生產力：配合稻田轉作，建立有效之水旱田輪作制度，適度降低複作指數，獎勵休耕及休閒期種植綠肥，應用作物殘株、綠肥、堆肥及化學改良方法，改進並維護土壤生產力。3.改進施肥技術：選育肥料利用率高之作物品種，改進施肥技術，並推廣應用土壤及葉片分析營養診斷技術，發展合理施肥技術，提高肥料效率。4.開發生物性及有機質肥料，以減少或取代化學肥料施用，並保持土壤肥力。5.循環利用農業廢棄物：嚴格規定農業廢棄物之回收處理，以獎勵有機肥料製造及循環利用避免環境污染。6.開發替代化學製劑之病蟲害及雜草防治技術：包括物理、耕作及生物防治等方法：如抗病蟲育種、健康種苗繁殖、害蟲誘引及忌避技術、應用天敵及微生物方法、植物相剋、簡易除草道具、輪作體系及混合栽培等方法，以減少或避免化學農藥之使用。7.加速釐定各類作物病蟲害防治之綜合防治方案。8.加速應用生物技術於抗病蟲育種、生物性肥料及農藥之開發及農畜產廢棄物處理等之研究。9.輔導有機農產品之產銷：規範有機農業生產條件並建立有機農產品認證制度，教育消費者選用安全衛生之有機產品。（四）永續農業研究發展1.有機農業可行性研究根據高雄場六年試驗結果顯示有機農法之產量受作物種類與種植季節影響有高低。一般而言需氮肥量大、生育期間較短之作物如秋作之甘藍、蘿蔔、甜玉米、有機農法較慣行農法減產21.2％、25.0％及6.0％之間；但有機農法春作甜玉米則較慣行農法增產9.5％。需氮肥量少之毛豆，於秋作水稻後作有機法增產25.2％。夏作水稻有機農法於前二輪迴顯著減產但第三輪迴時則與慣行法相近。比較有機農法與慣行農法之生產成本結構，由於有機質肥料成本及工資偏高，有機農法總生產成本比慣行法高2.0～4.2倍，由於產量較低，成本又偏高，有機農法之年收益變為負值。供試作物在有機農法管理下，主要病蟲害之危害