高雄區農業改良場研究彙報 第 6 卷第 2 期 84 年 6 月出刊
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農水產廢棄物堆肥化之開發及應用
I.培養土調製與洋香瓜連作之效應

蔡永皞 施純堅1

摘 要

溫室洋香瓜係澎湖特產之一，質細多汁，深受消費者喜愛。但因經常栽培，
連作問題叢生，極待解決。本試驗先以自製的培養土，在高床式溫室內，連續種
植洋香瓜，以獲得連作土，隨後將連作土與農漁廢棄物再次混合，經堆肥化處理
，以期能消除連作障礙。試驗結果顯示，洋香瓜經連續種植六作後，證實有嚴重
的連作問題。最明顯的症狀是單葉面積減低，果實變小，缺株率逐漸增加。香蘭
品種於第二作起，陸續於幼果期出現萎凋，數天內全株乾活A造成缺株；植株高
壯的Andes品種，無缺株情形，但有嚴重的裂果率。 若將連作土再次堆肥化，利
用再製的培養土，種植洋香瓜，可以顯著降低連作的受害率，葉片面積亦可大幅
回升，其效果不遜於蒸氣消毒或藥劑消毒。培養土製作時土壤用量愈多，醱酵溫
度與養分含量愈低。 有機材料與土壤以1:1比例調製培養土時，養分有過剩現象
，洋香瓜葉片雖大，但葉色太濃綠，果實反而變小。蝦殼培養土，連作的缺株率
最低，平均的葉片面積與果實糖度最高。漁粕培養土含氮量最高，葉片中的葉綠
素含量最高，但果實品質不佳。海藻培養土有效鉀含量最高，生育最快，株高、
葉片數、單果重等性狀，亦居各處理之冠，但果實糖度卻偏低。

關鍵字：海產廢棄物、培養土、堆肥化、洋香瓜、連作
─────────────────────────────────────
1 台灣省高雄區農業改良場澎湖分場副研究員兼分場主任、助理

前 言

台灣地區屬熱帶與亞熱帶，高溫多濕的環境下，土壤微生物的活性很大，致
使農地中有機質的轉換率很高(2、6)。據估計，本省耕地單位面積內有機碳量的
需要量，約為20公噸/公頃/年(2)。
漁粕、 海藻、蝦殼等有機廢棄物的主要成分是有機質， 經過堆肥化處理後
(composting)，可製成良好的有機質肥料(13)，提供農田最佳的有機碳源，又可
改善土壤耕作環境。此外，蝦殼做為土壤添加劑，尚可防治土壤線蟲及真菌性病
害(9、11、14)，因蝦殼富含幾丁質， 與真菌的細胞壁，具有相同的組成物，N-
乙醯氨基葡萄糖甘，添加於土壤後，可誘發大量細菌及酵素，分解幾丁質，而真
菌的細胞壁亦同遭破壞，病害因而降低。另外，蝦殼分解過程中，產生多種寡糖
及無機養分，可促進植物生長(7)。
釵h作物都有連作問題，例如甘蔗(4、5)、蘆筍(8、15)、牧草(4)、向日葵
(4) 、蕃茄(4)、瓜類(10)等，發生的原因很複雜， 可能與土壤環境有密切關係
，包括養分不平衡、病虫害滋長、毒質作用等，嚴重危害產業。補救之道，不外
乎改善土壤環境， 包括農田浸水(4)、 輪作(5、12)、生物防治(11)、藥劑消毒
(12)、添加有機物(1)等， 均具有可行性，其中施用有機質肥料有增產150%之報
告(1)。 洋香瓜為本省特產作物，露地栽培一年可一～二作，設施栽培可達三作
。因經常栽培，連作問題特多，主要產地已略有變動，但仍以南部地區為主。土
壤傳播性病害十分猖獗，主要的真菌病害有育苗期立炫f、蔓炫f、蔓割病等，
細菌性病害有萎凋病等。據調查洋香瓜連作後，土壤真菌有顯著增加的趨勢，其
中有害菌以Fusarium， Penicillium，Chaetomium，Rizopus，Mycelia等菌屬最
多(10) 。嚴重的連作缺株可達100%，收益損失甚大。
本試驗目的，針對洋香瓜連作問題，先以不同的海產有機物製作培養土，改
進作物生長的土壤環境，其次希望以堆肥化過程中溫度與微生物相的變化，達成
抑制連作土病害的發生。

材料與方法

一、培養土材料之體積比
將有機材料(粉碎的花生殼100公斤，漁粕35公斤，鮮蝦殼60公斤，米糠35公
斤計約515公升)與土壤(1.048公斤/公升)以1:0，1:1，1:2，1:3四種體積比混合
均勻， 加水使含水量為55%，堆積於自然通風的水泥地上，每堆的寬高約為80公
分X60公分， 以穿孔硬質塑膠管直插其上，促使通風，並覆誑尾s網袋，溫度計
置於30公分深處，逐日記錄醱酵溫度，當溫度有明顯降低後立即翻堆，約每星期
一次，直至溫度不再上升為止，隨後攤開乾燥，取樣測試種子發芽率，並進行成
份分析。

二、各培養土之調製
採用上述結果， 培養土有機材料與土壤用量的適當體積比為1:1，各配方材
料，如表1所示，經充分混合後，調整水分為55%，置於室外，自然堆積成長條狀
，並插入通風管，方法如前所述，二重覆(N及S) ，試驗自80年12月7日開始，分
別於堆積後6， 13，21，28，36天進行翻堆，約40天完成，期間記錄溫度，並進
行成品分析及種子發芽率測試。

表1．各培養土材料的體積百分率
Table 1. Percent volume contributed by different materials to
the media.
───────────────────────────────
Media Soil Peanut Fish- Seadweed Shriump Others
-hull powder -shell
───────────────────────────────
──────────── (%) ───────────
T1 50 20 ─ ─ ─ 30
T2 45 20 5 ─ ─ 30
T3 45 20 ─ 5 ─ 30
T4 45 20 ─ ─ 5 30
CK 100 ─ ─ ─ ─ ─
───────────────────────────────
*其他(米糠+骨粉+豆粕+雞糞=15:5:5:5)

三、溫室洋香瓜之連作效應
各培養土製作完成後，直接置於簡易溫室植床，每小區長2公尺，寬0.8公尺
，厚0.2公尺，於81年4月15日，第一次種植洋香瓜(香蘭)，每區種植2行，每行6
株， 4重覆，連續種植洋香瓜二年共六作(每年春夏秋三作)，第一年冬季休閒期
及第二年春作均種植共榮作物青蔥，試驗期間，不再添加任何肥料，並進行作物
生育性狀調查。調查項目包括缺株率、葉面積、株高、葉片數、葉綠素含量、果
重、糖度等。

四、連作問題之探討
83年春季，利用已種植洋香瓜二年六作的連作土(將全部處理的連作土混合)
，進行下列處理，高溫蒸氣消毒、化學藥劑消毒、添加海產廢棄物再翻堆醱酵，
並以新土(底土)及連作土為對照， 共五處理，以同樣方式於3月22日再定植洋香
瓜(品種Andes)， 留果位置以第十節為主，每株葉片數約二十六片，超過部分剪
除。洋香瓜後作，再種植夏季空心菜，亦不施任何肥料，觀察各處理殘留之肥料
效果。

結果與討論

一、培養土材料之體積比
為了知道製作培養土時有機材料與土壤用量的適當比例，本試驗以醱酵溫度
、種子發芽率、及無機態氮含量等項目為依據，期能找出培養土適當的調製比例
。 各培養土的醱酵溫度天數與範圍，如表2所示，當土壤用量增加時，溫度較不
易上升，且維持天數甚短，各處理超高55℃的高溫區，幾乎都沒有。白菜種子發
芽率分別為13%、26%、57%、59%，土壤用量愈多，發芽率愈好，但仍低於對照的
純土壤86%；洋香瓜育苗率趨勢亦相同，分別為46% 、68%、73%、79%。無機態氮
含量以1:1處理最高(表3)，隨土壤用量增加而遞減； 1:0純有機物處理，因經常
翻堆，又缺乏土壤作為吸收劑，無機氮含量反而最低。 綜合以上試驗結果，1:1
處理因養分含量高，洋香瓜育苗率尚佳，且有高溫醱酵，故選為本試驗田間種植
洋香瓜的栽培介質。

表2. 有機材料與土壤用量之體積比對培養土醱酵溫度之影響
Table 2. Effect of the ratio of organic materials and soil
on temperature during composting process.
──────────────────────────────
Temperature (℃)
──────────────────────
Ratio 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60
──────────────────────────────
───────── days ─────── Total
1:0 0 1 15 17 5 38
1:1 0 0 21 11 6 38
1:2 0 1 24 10 3 38
1:3 0 1 25 12 0 38
──────────────────────────────

表3. 有機材料與土壤用量之體積比對培養土碳氮含量之影響
Table 3. Effect of the ratio of organic materials and soil
on organic C and N content of the media composted.
──────────────────────────────
Items
──────────────────────
Ratio C(%) NH4-N(ug/g) NO3-N(ug/g)
──────────────────────────────
1:0 43.0 43 336
1:1 19.6 547 707
1:2 13.2 390 501
1:3 10.9 111 222
──────────────────────────────
☆ Soil used NH4-N 48ug/g，NO3-N 146ug/g

二、各種培養土的調製
醱酵溫度上升，因廢棄物材料種類而異，如圖1顯示，漁粕(T2)與鮮蝦
殼(T4)的溫度較高，且維持較久，海藻(T3)其次，非海產物(處理T1)最低。
漁粕與鮮蝦殼的最高溫可達55℃以上，可破壞有害生物及雜草種子，但僅維
持2-6天，30-50℃的中溫區維持較久約3-4星期，影響較大。溫度除受材料
種類影響之外，亦受風向及季節的影響，受風面(N)高於背風面(S)，夏季高
於冬季。

圖1.各培養土醱酵溫度之變化
Fig. 1. Temperature in relation to time during composting process

各培養土成份分析， 如表4所示，培養土氮、磷、鉀含量均遠高於對照土，
pH值可由對照土的8.1降至7.6。氮素含量以漁粕培養土最高，全氮0.57％，銨態
氮442ppm，硝態氮616ppm；有效磷含量以蝦殼培養土最高221ppm；有效鉀含量以
海藻培養土最高1845ppm。經白菜種子測試結果，對照土發芽率為94%，非海產培
養土為93%， 蝦殼、海藻、漁粕培養土分別為85%、79% 、38%，顯然海產物對種
子發芽有抑制作用，尤以漁粕最為明顯；然而，生長量卻以漁粕培養土最佳，植
後40天單株白菜鮮重4.7克， 其次為蝦殼培養土3.1克，第三為海藻培養土2.6克
，第四為非海產培養土1.8克，最低為對照土1.4克。

表4. 培養土成份分析
Table 4. Component analysis of different media.
────────────────────────────
Items
─────────────────────────
pH TKN NH4-N NO3-N P K EC
Media (%) (ug/g) (ug/g) (ug/g) (ug/g) ㎜hos/cm
────────────────────────────
T1 7.5 0.49 259 388 183 1380 2.41
T2 7.5 0.57 442 616 195 1550 2.48
T3 7.6 0.53 220 385 193 1845 2.42
T4 7.6 0.54 270 443 221 1480 2.02
CK 8.1 0.15 23 75 15 210 0.39
────────────────────────────

三、溫室洋香瓜(香蘭)連作效應
洋香瓜是否可連作，以及各培養土對克服連作障礙之效果如何，引人關切。
另外，其高養分含量的殘效問題，亦值得注意。 經二年六作連作洋香瓜後(香蘭
品種)，由各作的缺株率，如表5所示，顯示洋香瓜確有明顯的連作問題，且連作
次數愈多，情況愈嚴重，雖經81年冬季休閒期及82年春季種植共榮作物青蔥，亦
無法消除連作引起的缺株情形， 至第六作時平均缺株率已高達80%以上，失去了
經濟栽培的意義。連作症狀均發生於植株生育末期，果實已達中果期，全株葉片
才逐漸顯現脫水萎凋，最後乾炫坋韏L法收成。連作的病狀，品種間有明顯的差
異。各處理缺株率以對照土最嚴重，尤其82年春作與共榮作物青蔥間作時，仍有
50%的缺株率， 海產培養土可略微降低缺株率，但沒有明顯的效果，非海產培養
土缺株率最低，顯示添加有機物降低發病率，仍需要有其他誘導因子，例如與共
榮作物間作，才有明顯效果。

表5. 各培養土連作洋香瓜之缺株率情形
Table 5. Effect of different media on ratio of plant loss due to
continuous muskmelon cultivation.
────────────────────────────────
1992 1993
──────────── ─────────────
Spring Summer Fall Spring Summer Fall
───────────────────────────
Media 04/15 06/29 09/21 03/22 06/25 08/31
──────────────────────────────
────────────(%)─────────────
T1 0 17 17 0 8 75
T2 0 0 58 8 25 92
T3 0 8 58 0 25 75
T4 0 25 17 8 33 58
CK 0 25 58 50 50 92
────────────────────────────────
AVG 0 21 34 17 26 81
────────────────────────────────

除缺株率外，受連作影響最明顯的植株性狀，是各作的葉面積逐漸變小，如
表6所示， 結果葉葉面積大小各作依次為498、370、308、264、241、218平方公
分。株高與葉片數亦受影響，各作之間，呈現一作高一作低的現象。葉綠素含量
(spad值)與果實品質(單果重與糖度)，如表7、8、9所示， 亦受連作之影響，但
其他因子，例如養分殘效、結果節位、種植季節等，亦不無影響。
各處理對洋香瓜生育性狀之影響，主要視養分含量多寡與種類而定，對照土
有機質含量缺乏， 氮量不足，由表7可看出結果葉葉綠素含量偏低，但第一、二
作仍可維持正常果品，第三作之後，生育量開始大幅降低。漁粕培養土氮量最高
，葉片中的葉綠素含量，居各處理之冠，但第一作的生育表現仍不及對照土，顯
示過量的氮肥，無助於植株生長，其氮肥的殘效作用，至第三作時仍非常明顯，
葉綠素含量仍最高，但果實品質依然沒有提升，對連作問題亦無法克服。海藻培
養土有效性鉀含量最高，生育最快，株高、葉片數、單果重等性狀，均居各處理
之冠，但葉片葉綠素含量及果實糖度卻偏低，顯示僅鉀元素增加，仍無法提升果
實品質。蝦殼培養土含特殊養分，有適當的生育表現，果實品質亦佳，其葉片面
積最大，是對抗連作障礙最佳的性狀指標。

表6. 各培養土對連作洋香瓜葉面積之影響 (主莖結果葉)
Table 6. Effect of various media on the leaf size (located at
fruiting node) of continuous muskmelon cultivation.
───────────────────────────────
1992 1993
────────── ───────────
Spring Summer Fall Spring Summer Fall
───────────────────────
Media 04/15 06/29 09/21 03/22 06/25 08/31 AVG
────────────────────────────
──────────L*W (cm2)────────
T1 450 384 281 294 264 229 317
T2 446 364 263 260 235 186 292
T3 545 320 335 286 233 219 323
T4 547 407 373 301 246 240 352
CK 500 375 289 181 228 214 298
────────────────────────────
AVG 498 370 308 264 241 218 316
LSD(5%) 82 107 115 68 57 38 39
────────────────────────────

表7. 各培養土對連作洋香瓜spad值之影響 (主莖結果葉)
Table 7. Effects of various media on leaf spad value of
continuous muskmelon cultivation.
────────────────────────────
1992 1993
────────── ──────────
Spring Summer Fall Spring Summer Fall
──────────────────────
Media 04/15 06/29 09/21 03/22 06/25 08/31 AVG
────────────────────────────
───────── spad ──────────
T1 44.7 45.5 32.3 31.3 33.1 ─ 37.4
T2 48.4 51.9 40.1 33.9 35.4 ─ 41.9
T3 41.8 39.0 35.0 33.3 35.5 ─ 36.9
T4 45.0 48.8 38.6 32.3 37.1 ─ 40.4
CK 31.6 47.3 33.8 34.8 30.8 ─ 35.7
────────────────────────────
AVG 42.3 46.5 36.0 33.1 34.4 38.5
LSD(5%) 7.3 9.9 4.9 8.4 6.2 4.7
────────────────────────────

表8. 各培養土對連作洋香瓜果實重量之影響
Table 8. Effects of various media on fruit weight of
continuous muskmelon cultivation.
────────────────────────────
1992 1993
────────── ───────────
Spring Summer Fall Spring Summer Fall
──────────────────────
Media 04/15 06/29 09/21 03/22 06/25 08/31 AVG
────────────────────────────
───────────(g)──────────
T1 1499 1269 764 933 784 ─ 1050
T2 1407 1377 646 892 631 ─ 991
T3 1731 1197 680 924 754 ─ 1057
T4 1554 1218 758 864 869 ─ 1053
CK 1527 1193 581 511 745 ─ 911
────────────────────────────
AVG 1544 1251 686 825 757 1012
LSD(5%) 246 323 250 178 293 142
────────────────────────────

表9. 各培養土對連作洋香瓜果實糖度之影響
Table 9. Effects of various media on soluble solid content
of muskmelon fruits under continuous cultivation.
─────────────────────────────
1992 1993
────────── ──────────
Spring Summer Fall Spring Summer Fall
──────────────────────
Media 04/15 06/29 09/21 03/22 06/25 08/31 AVG
─────────────────────────────
──────────(Brix) ─────────
T1 10.8 7.3 9.2 11.3 8.3 ─ 9.4
T2 10.9 8.0 8.6 12.2 7.6 ─ 9.5
T3 10.4 6.9 8.0 11.6 9.6 ─ 9.3
T4 10.5 6.5 9.5 11.4 10.0 ─ 9.6
CK 11.0 8.1 7.8 7.2 7.7 ─ 8.4
─────────────────────────────
AVG 10.7 7.4 8.6 10.7 8.6 9.2
LSD(5%) 0.9 1.9 2.1 1.8 2.1 1.5
─────────────────────────────

四、連作問題之探討
連作障礙的發生原因，可能是植株的自毒作用，亦可能是有害微生物的直接
傷害，或其代謝物的間接危害。植株的病狀，品種間有差異性，本試驗採用較高
大強壯的Andes為供試品種， 生育期間，連作土的葉片仍有明顯的減少外，各處
理均無缺株情形，亦無其他明顯的連作病症，但果實調查時，有明顯的裂果現象
(38%)，且連作區最嚴重，如表10所示，此與香蘭品種的表現略有不同。

表10. 連作土處理後對洋香瓜植株及果實性狀之影響
Table 10. Effects of treatments on muskmelon development (21 days
after planting, cv. Andes) and its fruit characters.
─────────────────────────────────
21 days after planting Fruit characters
──────────── ────────────
Treatments Leaf number Plant height Weight Sweetness Split
─────────────────────────────────
─ (cm)─ ─(g)─ ─(brix)─ ─(%)─
Subsoil 10.1 45.5 865 14.2 4
CK soil* 10.5 60.4 1340 16.2 38
Soil composted 11.0 67.0 1135 16.1 8
Soil fugicided 11.5 73.7 1472 15.7 4
Soil sterilized 11.9 76.1 1555 16.1 33
─────────────────────────────────
LSD(5%) 1.46 11.6 285 1.25 24
─────────────────────────────────
*CK soil: Soil cultivated with 6 continuous muskmelon crops.

連作土若以高溫蒸氣消毒15分鐘，仍無法顯著降低洋香瓜裂果率，其發生率
仍有33%， 但觀其植株生育表現，不論株高、葉片數、葉面積、及果重均為各處
理之冠(表10及11)，據土壤分析顯示(表13)，蒸氣消毒後，土壤有機質及有效磷
含量均可提高，並促使葉片葉綠素含量增加(表12)。 若以化學薰蒸劑(dazomet)
處理連作土，並加水產生methylisothiocyanate有毒氣体，覆誘@星期，可顯著
降低裂果率至4%，且植株生育良好，僅次於高溫蒸氣處理，但土壤分析結果，顯
示土壤pH值有明顯降低現象。若連作土再次以1: 1比例添加海產廢棄物，並經堆
積醱酵，亦可顯著降低裂果率至8%，且葉片面積明顯增加，惟土壤有機質與葉片
葉綠素含量均過高，作物有肥傷現象，果實變小，顯示海產培養土養分供應過多
，應再加改進。
洋香瓜後作再種植空心菜，各處理均不再追施任何肥料，生育量以海產培養
土最大(株高24.0公分、 十株鮮重122.4公克)， 其他各處理株高依次為17.2、
19.6、19.2、22.4公分，十株鮮重分別為57.1、82.2、76.3、98.1公克，再次證
實海產培養土肥效強，有明顯殘效。

表11. 連作土處理後對洋香瓜葉片大小之影響
Table 11. Effects of treatments on leaf size.
───────────────────────────────
Leaf size
────────────────────────
30 days after planting 60 days after planting
─────────── ────────────
Treatments 9th node 12th node 9th node 12th node
───────────────────────────────
────────L×W (cm2)──────────
Subsoil 167 123 191 198
CK soil* 277 235 329 336
Soil composted 397 282 445 407
Soil fugicided 367 325 403 411
Soil sterilized 397 338 460 428
───────────────────────────────
LSD(5%) 35 42 38 44
───────────────────────────────
*CK soil: Soil cultivated with 6 continuous muskmelon crops.

表12. 連作土處理後對洋香瓜主莖葉片葉綠素含量之影響
Table 12. Effects of treatments on leaf spad value (Main stem)
────────────────────────────────
Leaf spad value
────────────────────────
30 days after planting 60 days after planting
─────────── ────────────
Treatments 9th 10th 11th 12th 9th 10th 11th 12th
────────────────────────────────
────────── (spad) ──────────
Subsoil 35.4 35.6 35.3 33.3 33.5 33.5 34.7 33.9
CK soil* 38.9 38.7 39.4 39.7 39.8 39.2 40.9 41.9
Soil composted 44.3 44.7 44.2 43.8 42.6 43.1 45.1 45.1
Soil fugicided 42.9 43.0 42.5 42.6 37.4 39.0 39.8 41.0
Soil sterilized 42.5 41.6 41.6 41.3 41.3 42.8 44.2 44.7
────────────────────────────────
LSD(5%) 3.79 3.22 3.20 2.87 4.16 3.97 5.12 4.67
────────────────────────────────
*CK soil: Soil cultivated with 6 continuous muskmelon crops.

表13. 採收後土壤分析
Table 13. Soil analysis after harvest.
────────────────────────────
Items
────────────────────
pH OM P K EC(1:5)
Treatments (%) (ug/g) (ug/g) ㎜hos/cm
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Subsoil 8.50 2.04 18 118 0.22
CK soil* 8.20 6.08 151 194 0.25
Soil composted 7.75 10.82 152 187 0.31
Soil fugicided 7.88 6.65 155 178 0.28
Soil sterilized 8.28 6.62 163 168 0.23
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*CK soil: Soil cultivated with 6 continuous muskmelon crops.

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