農用微生物對土壤環境之衝擊 89.8.7.(一) 微生物種類繁多,包括細菌、真菌、放射菌、藻類,原生動物及 毒素(virus),這些微生物駕御整個地球自然生態環境中各種 生物化學反應,例如固定大氣中的氮氣供植物利用,土壤中有機質或 植物殘體之降解,及植物生長所需養分之釋放等等作用。 目前在台灣地區受眾人重視的囊叢枝菌根菌,即因與作物共生後 ,所衍生之菌絲向根系外的土壤伸展而增加作物吸收磷、銨、銅及鋅 等養分。 利用微生物代謝產物將土壤礦物中所含鉀、鐵及錳等養分溶出形 成有效性養分供作物吸收。 細、真菌在生長代謝過程中,往往會產生植物生長調節劑,這些 物質在極低濃度時,具有刺激作物生長之功能。例如茁長素栗桌乙酸 類化合物、赤黴素,細胞分裂素及乙烯等等。 能產生此類植物生長調節劑的微生物,大多來自根系表面及與根 相鄰近的土壤中,在利用上,亦以施用在根系內始有效,主因植物合 成的有機物可由根系釋放到根面或四週之土壤中,各種有機碳與氮素 養分較無根土壤遠為豐富。 在旱田土壤往往相距一至二公釐,氧氣含量即由二十一%降為完 全無氧狀態,在此種情形下生物所進行的作用即會完全不同。再者, 土壤水分往往與土壤中氣體量呈相互消長之勢,水分增加則氣體減少 ,相反的,水分滅少則氣體增加。 在無作物生長下,土壤浸水三公分以上,除與水體相接觸之一至 二公分的表面土壤尚含氧氣外,其他較深的土壤部分即會完全失去氧 氣,呈現無氧狀態。 豆科作物對根瘤菌接種劑的需求性,因接種年數增加而降低,此 亦顯示至少在某些環境條件下,可讓人工培育的菌種,漸漸在土壤中 立足,對後作作物提供其功能。 在旱田狀況下,微生物在壤中主動移動性,受到土壤表面水膜厚 度過薄而難以移動(如前所述),同時在土壤水分因蒸發而時時刻刻 在減少。 長期成功的使用微生物接種劑於田間土壤,無論是由土壤中分得 的微生物,或經人工基因工程修飾過的微生物,特別是使用在作物根 系上或根四週的微生物製。 雖土壤環境惡劣不利菌種之存活,但在殘根的保護下,往往可延 續其在土壤中存活的時間,此亦為根瘤菌接種劑在年年接種後,接種 效益隨使用年數增加而下降之主因。 農用微生物製劑為近數十年來風行全球的研究課題,期能取代或 減少化學農藥與部分肥料之施用。目前國內所用製劑除國內學者聯合 廠商期同研發外,亦有不少係來自國外著名廠商向國內推銷。 只要是這些製劑在國外或國內,經政府機構正式測試短期毒性, 對生態環境安全性及非目標功能以外傷害性均能合格,在應用上應不 致於對環境造成嚴重的衝擊。 但國內有不少試劑來路不明或因提不出產品國之證明文件,設法 更換名目進口,長此以往,總有一天會造成不可收拾的傷害,特別是 使用到土壤環境中的農用微生物。