滿江紅綠肥在水田耕作之應用

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滿江紅綠肥在水田耕作之應用

  為因應台灣加入世界貿易組織及化學肥料價格調漲,降低糧食作物生產成本,減少化學肥料施用及避免環境污染,維持土壤地力及土地之永續利用,種植綠肥實為一種兩全其美之選擇。然水田無法進行一般旱作綠肥之共作,因此水生植物-滿江紅成了最佳之水田作物供作綠肥,且不佔空間,栽培容易。

滿江紅之分類地位、形態及生長習性

  滿江紅為浮游於水面之多年生水生蕨類植物,滿江紅科,滿江紅屬 ( Azolla ),全世界僅一屬。屬內有六種,即 A.caroliniana、 A.filiculoides、A.mexicana, A.microphylla、A. nilotica 、A.pinnata 六種,台灣現有 A.pinnata 一種。滿江紅在水田、池塘、沼澤等水域均可見,主要生長於亞熱帶及熱帶,植株大小、形狀依各種類品系之不同而異。

  台灣現有 A.pinnata 種,植株呈三角形,不超過 1 公分寬,葉最多 0.1  公分長。莖著生根與葉,葉互生呈羽狀排列,各葉分裂為上下兩片,上側裂片浮於水面,有同化組織及氣孔,內側充滿許多黏液空腔,空腔內有一種念珠狀固氮藍綠藻 Anabaena azollae 共生,下側裂片膜質,沉水。平常主要行無性繁殖,當天氣寒冷或過於炎熱時會產生雌雄孢子而進行有性生殖。在秋冬低溫時,植體葉綠素被破壞並產生紅色花青素 (red anthocyanin pigment),使其分佈之水域呈現一片通紅景觀,故名為滿江紅。

影響滿江紅生長之環境因子

  A. pinnata 品種滿江紅最適宜生長在 PH 4.5 – 7.0,攝氏溫度 15-30 度,光照度 12,000 Lux 之環境下,繁殖迅速,生長勢極強,放養接種後約15天,其鮮重可增加至原來的 16 倍,長滿水面能繼續以疊層數之方式繼續增殖,約可達4-5層。

  滿江紅可生長於無氮源之環境下,葉內因有固氮藍綠藻 Anabaena azollae,固氮能力強,植體掩施於田間土壤分解後,可提供氮素,降低化學氮肥之使用量。滿江紅生長最重要的養分是磷肥,其次是鐵。缺乏磷肥時,滿江紅生長極差,植株變黃,氮含量降低。此外某些土壤石灰質含量高及 PH 值較高,生長之環境鐵含量及有效性過低, 則滿江紅之繁殖及固氮能力都較差, 株體變黃。過量的氮肥會不利滿江紅生長,降低藍綠藻之固氮能力,且會促進其它雜草生長,不利水田雜草之防治「若在放養滿江紅初期,氮素用量每公頃在 18 公斤以下,再配合磷酐每公頃 20-40 公斤施用,則不但不影響滿江紅之固氮力,還會對鮮重之增加有幫助。

  夏季氣候日照強,氣溫高,水溫常於攝氏 42 度,易發生熱害及蟲害。水溫過高,日照過強,滿江紅葉色由濃綠轉黃褐色,生長速度緩,對雜草之覆蓋抑制效果降低。因此,二期作水稻插秧之初期,放養之滿江紅生育較慢,待水稻植株分蘗較旺盛時,水稻葉片互相遮陰,葉片下之滿江紅生長開始迅速旺盛,放養繁殖速度在第二個月約較第一個月快六倍。一期作水稻田滿江紅生長雖偶有遇到低溫期,但生長仍然濃綠,因此,本地種滿江紅不必顧慮低溫問題。水深亦會影響滿江紅之生長,水深不足無法使滿江紅飄浮,其繁殖速率亦會減緩。

滿江紅之田間應用、肥效及對雜草之抑制效果

  滿江紅葉內側有許多黏液空腔,含有共生之固氮藍綠藻,因此固氮能力強,犁入土壤後可供給大量氮素,可減少化學氮肥之施用量及節省成本,為水田之優良綠肥,且不佔空間,栽培容易。  

  在適合之光照及溫度下其生長極為迅速,約四天可繁殖一倍,覆蓋性強,對水稻田雜草抑制有很強之效果,幾乎對大部份之水田雜草都有抑制作用,其雜草防治效果與施用「馬上除」除草劑相似,可減少除草劑之施用。菱角田或蓮花田於放水種植初期進行滿江紅之放養,亦可抑制雜草及剛毛藻之生長,但菱角田之施放量應比水稻田多,因菱田無遮蔽物,夏天高溫日照強,滿江紅容易轉黃褐色,降低繁殖速率,若初期無較多之滿江紅放養,則對水面覆蓋效果較差,對剛毛藻之抑制效果會較不顯著。

  水稻插秧前可於田間隔一小塊地,行滿江紅之繁殖,磷肥是滿江紅最重要之肥料,適用量約磷酐每公頃 7.5-15 公斤,可不添加氮肥。待於整地插秧後可將繁殖之滿江紅放養至田間,每分地放養至田間,每分地放養鮮重約 25-30 放養初期生長勢較緩,放養 30 天覆蓋率約 30 %,待水稻分蘗開始旺盛其生長勢也隨之旺盛, 50 天其覆蓋率約達90 %。

  每公頃水田約可生產滿江紅鮮重 15,000 公斤,翻犁入土壤後可供應氮素 38 公斤、磷酐 8 公斤、氧化鉀 24 公斤,由於這些養分要素是以有機態形式存在,因此犁入土壤後其肥效會緩慢分解釋出,且其有機質含量 50 %,可提高土壤有機質含量。

資料來源:林經偉、黃瑞彰、林晋卿、卓家榮,「滿江紅綠肥在水田耕作之應用」,台南區農業專訊,第三十九期,2002.3

 

            2003/11/18

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