豬糞堆肥用量對澎湖地區落花生生產力之影響
豬糞堆肥用量對澎湖地區落花生生產力之影響
周國隆、蔡永暭、邱永源1
摘要
本試驗針對澎湖地區有機質含量偏低之中鹼性土壤，探討每公頃施用豬糞堆肥 0、5、10、15、20、25公噸等六處理對落花生產量及土壤肥力的影響。經1992- 1993年田間試驗結果，施用豬糞堆肥可顯著增加落花生產量。經產量迴歸分析可 知，第一年每公頃施用豬糞堆肥13.9公噸，第二年則施用14.1公噸，可獲得最高 的莢果產量，過量施用則對產量無益。若每公頃施用量超過20公噸時，剝實率不 增反降，且會顯著增加植株簇葉病的發生。1993年植株簇葉病明顯較1992年嚴重 發生，可能與連作有關。在土壤分析方面，施用豬糞堆肥對土壤pH值及有效性磷 含量無明顯影響，但對有機質及有效性鉀含量則有明顯增加，且隨堆肥用量增加 而增加。經線性迴歸分析可知，每期作每公頃施用10公噸豬糞堆肥，對土壤中有 機質含量第一年可增加0.16% ，第二年則增加0.19%；對有效性氧化鉀含量第一 年每公頃可增加17.6公斤，第二年則增加21.7公斤。
關鍵詞：豬糞堆肥、澎湖地區、落花生、生產力。
前言
落花生(Arachi shypogaea L.)為澎湖地區主要的雜糧作物，民國65年栽培面積 曾達3055公頃，後來因勞力缺乏及豆類大量進口等因素影響，栽培面積逐年減少 ，至民國82年栽培面積僅約498公頃，因適合鮮食及加工用，故仍為本地主要農 特產。澎湖落花生依生長習性可分為Virginia Bunch type(俗稱大冇種，半匍匐 性)及Virginia runner type(俗稱鴛鴦種，匍匐性)兩種，生育日數長達165～ 200天，栽培適期為每年3～9月，而10～翌年2月為東北鹽風季，作物均不易生長 ，故一年僅能一作，單位面積產量為全省最低。
澎湖地區表土質地多為砂質壤土、壤質砂土或粘質壤土，底土結構緊密，具有硬 盤層，透水性劣，耕犁土層薄，保水力及保肥力差，土壤pH值高達8.0以上，屬 中鹼性土，陽離子交換能力很高，但有效性磷含量很低，磷吸附能力強，有機質 含量低(<1.8%)，有效含水量(1/3～3Bar)亦低，可見本區土壤肥力低，乾旱 時容易缺水，這些均是造成落花生低產主要的土壤限制因子(8.12.13.14.17)。 在有機質含量偏低的情況下，多樣化的土壤生態難以維持，加上長期連作，土壤 活性更低，造成作物病蟲害猖獗，尤其是簇葉病(peanut rosette)，目前尚無藥 劑防治。因此如何使土壤復甦，增加土壤中有機質含量，降低作物病蟲害，是目 前急需解決的問題。豬糞堆肥含有豐富之有機質及肥料成分，碳氮比(C/N)大約 為8.4，礦質化作用進行相當容易，施用第一年之肥效，約為化學肥料之70%，此 效應高於牛糞，而略低於雞糞(20.29.30)。在許多前人研究報告中，均顯示施用 豬糞堆肥能改善土壤理化性(1.2.9.18.19.20)及促進生物活性(10)，且可提高作 物產量(5.6.9.18.19.20)。然而，其肥效可因作物、土壤種類與施用方法的不同 而異(5.6)。本試驗針對澎湖地區有機質含量偏低之中鹼性土壤，探討落花生田 每公頃最適當的豬糞堆肥施用量及對土壤肥力的影響。
材料與方法
本試驗自1992年3月至1993年8月連續二年於澎湖分場進行田間試驗，供試落花生 品種為澎湖二號，試驗田土類為玄武岩紅壤，屬東衛土系(Btw)，土壤質地屬粘 質壤土(CL.)，種植前土壤經採樣分析：pH值8.2，O.M.含量1.97%，P2O5含量 113kg/ha，K2O含量403kg/ha。施用的豬糞堆肥成分分析：O.M.含量60%，全N含 量1.26%，P2O5含量0.53%，K2O含量0.53%。田間採逢機完全區集設計，試驗處理 以每公頃施用豬糞堆肥0、5、10、15、20、25公噸等六處理，於落花生播種前一 天與化學肥料(N:P2O5:K2O=30:60:40kg/ha)全部當基肥均勻撒施犁入土中，四重 複，小區面積48m2，行株距50×20cm，田間管理採本地慣行之看天田方式，除非 遭旱害嚴重影響試驗，否則仍以不灌溉為原則。生育期間調查發芽率、植株長度 、分枝數、病蟲害、莖葉重、百粒重、剝實率、莢果產量及產量構成因素(株數 、單株莢數、單株莢重、單莢重、單株籽粒數、單株籽粒重、單粒重) 等，並進 行土壤分析。土壤分析(16)項目有pH值(1:1)、O.M.(比色法)、有效性P(Bray NO.1)、有效性K(Mehlich法)。1992年於3月17日播種，10月19日採收，生育日數 217天，1993年於2月17日播種，7月下旬發生旱害，莖葉乾枯，立即以噴灌方式 灌溉，8月27日採收，生育日數192天。
結果與討論
一．落花生生育期降雨量對產量的影響
由表1綜合變方分析可知，落花生產量在試驗年份間、年份內區集間、堆肥處理 間等效應均呈顯著差異，但年份與堆肥處理間無交感作用，顯示落花生產量在 1992～1993年試驗期間受氣候環境及土壤等因子干擾很大。由表2氣象資料可知 ，1992年落花生生育期間降雨量852.9公厘，雨量豐沛且分佈平均，各處理區產 量均豐產。而1993年落花生生育期間降雨量僅632.5公厘，較1992年明顯減少 25.8%，且各生育階段雨量分佈不均，在播種後98天至116天期間(R4充莢期) 遭 遇連續豪雨，降下334.7公厘雨量，佔生育期間降雨量52.9%。由於該試區耕犁土 層薄，底土結構緊密，且具有硬盤層，容易造成田間浸水，落花生根系受損。在 往後40～50天又遇高溫長日照，蒸發量太大，故在播種後159天(R6籽實充實期) 發生旱害，莖葉乾枯，立即以噴灌方式灌溉。待至成熟收穫後，發現各處理區產 量及產量構成因素(表3、表4)均較1992年明顯減少50%以上，顯示澎湖地區落花 生產量仍受生育期降雨量及降雨時期影響很大(12.13.14.22)。由表3可知，1993 年各處理公頃莢果產量較1992年平均減產56.4%，其中以0公噸處理減產58.7% 最 多，其餘各處理分別減產54.8～56.8%。顯示施用豬糞堆肥可增進土壤保水力及 緩衝作用，並可稍微減輕因旱害所造成的嚴重減產。
表 1. 豬糞堆肥用量對落花生產量之綜合變方分析
Table 1. Combined ANOVA of pig compost application on yield of peanut.
|
Source of |
Pod yield |
|
Kernel yield |
|
|---|---|---|---|---|
|
variation |
F-value |
Pr>F |
F-value |
Pr>F |
|
Year |
1104.11** |
0.000 |
1148.24** |
0.000 |
|
Block/(year) |
8.22** |
0.000 |
8.77** |
0.000 |
|
Pig compost |
4.62** |
0.003 |
5.25** |
0.001 |
|
Year ×Compost |
0.18 |
0.969 |
0.16 |
0.974 |
**:Denote significance at 1% level.
表 2. 澎湖地區落花生生育期間主要氣象資料
Table 2. Weather data on growth stages of peanut in Penghu.
|
Growth stage 1 |
Rainfall volume (mm) |
|
Evaporate volume (mm) |
|
Daily temperature (℃) |
|
Daily sunshine (hr) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
|
Vn-R1 |
194.5 |
100.7 |
150.2 |
180.9 |
21.5 |
19.7 |
3.1 |
4.8 |
|
R1-R3 |
42.1 |
92.5 |
141.6 |
118.5 |
25.1 |
21.4 |
4.8 |
3.8 |
|
R3-R4 |
187.8 |
96.8 |
147.5 |
167.9 |
26.6 |
25.9 |
5.4 |
6.5 |
|
R4-R5 |
97.6 |
283.0 |
113.8 |
92.3 |
27.7 |
26.4 |
7.0 |
4.7 |
|
R5-R6 |
0 |
10.6 |
219.7 |
227.7 |
29.1 |
27.8 |
10.7 |
9.9 |
|
R6-R7 |
315.4 |
48.5 |
147.8 |
223.1 |
28.1 |
29.2 |
4.8 |
9.3 |
|
R7-R8 |
15.3 |
0.4 |
228.2 |
86.2 |
25.6 |
29.2 |
6.6 |
9.8 |
|
Total |
852.9 |
632.5 |
1148.8 |
1096.6 |
|
|
|
|
|
Mean |
|
|
|
|
26.2 |
25.7 |
6.1 |
7.0 |
1Vn-R1: 1 to 40 days after plant of peanut.(21.28)
R1-R3: 41 to 70 days after plant of peanut.
R3-R4: 71 to 100 days after plant of peanut.
R4-R5: 101 to 120 days after plant of peanut.
R5-R6: 121 to 150 days after plant of peanut.
R6-R7: 151 to 180 days after plant of peanut.
R7-R8: 181 day after plant to harvest of peanut.
二．豬糞堆肥用量對落花生產量及產量構成因素的影響
由表3可知，施用豬糞堆肥可顯著增加落花生產量，以15公噸處理的公頃莢果產 量及籽實產量最佳，較0公噸處理兩年平均分別增產16.9%及19.2%。其次為10公 噸處理分別增產16.3%及18.2%，再其次為20公噸處理分別增產9.2%及13.3%，均 呈顯著性差異。最差為25及5公噸處理雖有增產，但未達5%顯著水準，顯示施用 過量豬糞堆肥對落花生產量無益。經產量迴歸分析(圖1)可知，第一年每公頃施 用豬糞堆肥13.9公噸，第二年則施用14.1公噸，可獲得最高的莢果產量。在產量 構成因素方面(表4)，其單株莢數、單株莢重、單株籽粒數、單株籽粒重均以10 公噸處理(28.2個、25.8g、49.5粒、18.4g)最佳，其次為15公噸處理(27.9個、 25.7g、48.7粒、18.4g)，均呈顯著性差異，其餘各處理雖有增加，但未達顯著 。
表 3. 豬糞堆肥用量對落花生產量之影響
Table 3. Effects of pig compost application on yield of peanut.
|
|
1992 |
|
1993 |
|
Average |
|
|
Treatment |
Pod yield |
Kernel yield |
Pod yield |
Kernel yield |
Pod yield |
Kernel yield |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
(t/ha) |
|
|
(kg/ha) |
|
|
|
|
0 |
2341 |
1679 |
968 |
639 |
1655 |
1159 |
|
|
(100) |
(100) |
(100) |
(100) |
(100) |
(100) |
|
5 |
2416 |
1737 |
1044 |
717 |
1730 |
1227 |
|
|
(103.2) |
(103.5) |
(107.9) |
(112.2) |
(104.5) |
(105.9) |
|
10 |
2649* |
1906* |
1198* |
835* |
1924* |
1370* |
|
|
(113.2) |
(113.5) |
(123.8) |
(130.7) |
(116.3) |
(118.2) |
|
15 |
2671* |
1935* |
1199* |
830* |
1935* |
1382* |
|
|
(114.1) |
(115.2) |
(123.9) |
(129.9) |
(116.9) |
(119.2) |
|
20 |
2514 |
1839 |
1100* |
787* |
1807* |
1313* |
|
|
(107.4) |
(109.5) |
(113.6) |
(123.2) |
(109.2) |
(113.3) |
|
25 |
2436 |
1766 |
1060 |
734* |
1748 |
1250 |
|
|
(104.1) |
(105.2) |
(109.5) |
(114.9) |
(105.6) |
(107.9) |
|
LSD5% |
290 |
209 |
118 |
94 |
150 |
110 |
*:Denote significance at 5% level.
表 4. 豬糞堆肥用量對落花生產量構成因素之影響
Table 4. Effects of pig compost application on yield components of peanut.
|
Treatment (t/ha) |
Plant number (m2) |
Pod number per plant (no.) |
Pod weight per plant (g) |
Weight per pod (g) |
Seed number per plant (no.) |
Seed weight per plant (g) |
Weight per seed (g) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
0 |
7.43 |
37.5 |
35.2 |
0.94 |
67.4 |
25.3 |
0.38 |
|
|
5 |
6.78 |
39.3 |
36.9 |
0.94 |
69.5 |
26.5 |
0.38 |
|
|
10 |
6.93 |
41.2* |
38.5* |
0.93 |
74.5* |
27.7* |
0.37 |
|
1992 |
15 |
7.00 |
40.7* |
37.9* |
0.93 |
73.2* |
27.5* |
0.38 |
|
|
20 |
6.88 |
39.8 |
36.7 |
0.92 |
71.3 |
26.8 |
0.38 |
|
|
25 |
6.98 |
39.4 |
35.7 |
0.91 |
70.4 |
25.9 |
0.37 |
|
|
LSD5% |
ns |
3.1 |
2.2 |
ns |
5.6 |
1.5 |
ns |
|
|
0 |
8.53 |
13.4 |
12.2 |
0.92 |
21.0 |
8.1 |
0.39 |
|
|
5 |
9.25 |
13.8 |
12.6 |
0.92 |
22.3 |
8.6 |
0.39 |
|
|
10 |
8.80 |
15.2* |
13.0* |
0.86 |
24.5* |
9.1* |
0.37 |
|
1993 |
15 |
8.88 |
15.0* |
13.4* |
0.90 |
24.2* |
9.3* |
0.39 |
|
|
20 |
9.45 |
14.2 |
12.7 |
0.90 |
22.6 |
9.1* |
0.41 |
|
|
25 |
8.53 |
13.7 |
12.5 |
0.92 |
21.9 |
8.7 |
0.40 |
|
|
LSD5% |
ns |
1.3 |
0.7 |
ns |
2.4 |
0.7 |
ns |
|
|
0 |
7.98 |
25.5 |
23.7 |
0.92 |
44.2 |
16.7 |
0.38 |
|
|
5 |
8.01 |
26.5 |
24.7 |
0.93 |
46.3 |
17.6* |
0.38 |
|
|
10 |
7.86 |
28.2* |
25.8* |
0.90 |
49.5* |
18.4* |
0.37 |
|
Ave. |
15 |
7.94 |
27.9* |
25.7* |
0.92 |
48.7* |
18.4* |
0.38 |
|
|
20 |
8.17 |
27.0 |
24.7 |
0.91 |
45.7 |
18.0* |
0.39 |
|
|
25 |
7.90 |
26.6 |
24.1 |
0.91 |
46.2 |
17.3 |
0.38 |
|
|
LSD5% |
ns |
1.6 |
1.1 |
ns |
3.4 |
0.8 |
ns |
*:Denote significance at 5% level.
三．豬糞堆肥用量對落花生農藝性狀及簇葉病的影響
由表5可知，施用豬糞堆肥對植株簇葉病罹病率及剝實率有顯著的增加，但對植 株長度、分枝數、莖葉重、百粒重均無顯著的差異。落花生植株簇葉病罹病率以 25公噸處理之10.7%最高，較0公噸處理平均增加3.9%，其次為20公噸處理增加 2.2%，均呈顯著性差異，其餘各處理未達顯著。剝實率以20公噸處理之72.4%最 佳，較0公噸處理平均增加3.6%，其次為25及15公噸處理均增加2.1%，再其次為 10公噸處理增加1.9%，均呈顯著性差異。最差為5公噸處理增加1.4%，未達顯著 。顯示豬糞堆肥每公頃施用量超過20公噸時，剝實率不增反降，且會顯著增加植 株簇葉病的發生，而1993年植株簇葉病明顯較1992年嚴重發生，除乾旱影響外， 可能與連作有關。
表 5. 豬糞堆肥用量對落花生農藝性狀及簇葉病之影響
Table 5. Effects of pig compost application on agronomic characters and rosette diease of peanut.
|
Treatment (t/ha) |
Plant length (cm) |
Branch number (no.) |
Plant weight (g) |
rosette disease (%) |
100 seed weight (g) |
Shelling (%) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
0 |
58.7 |
11.4 |
172.8 |
2.3 |
53.7 |
71.8 |
|
|
5 |
59.3 |
11.5 |
181.3 |
2.2 |
54.2 |
71.8 |
|
|
10 |
60.0 |
12.6 |
194.7 |
1.7 |
55.1 |
71.9 |
|
1992 |
15 |
60.9 |
12.0 |
193.5 |
2.8 |
55.3 |
72.5 |
|
|
20 |
59.9 |
12.4 |
185.4 |
3.4 |
55.5 |
73.0 |
|
|
25 |
60.4 |
12.7 |
190.2 |
5.1* |
54.0 |
72.5 |
|
|
LSD5% |
ns |
ns |
ns |
1.6 |
ns |
ns |
|
|
0 |
55.0 |
10.3 |
105.8 |
11.3 |
48.1 |
65.8 |
|
|
5 |
55.8 |
10.4 |
106.8 |
13.8 |
48.8 |
68.6 |
|
|
10 |
56.8 |
10.8 |
112.0 |
14.0 |
49.4 |
69.5* |
|
1993 |
15 |
58.4 |
11.1 |
112.3 |
13.8 |
50.2 |
69.2* |
|
|
20 |
59.1 |
11.0 |
125.3 |
14.5* |
49.8 |
71.7* |
|
|
25 |
59.2 |
12.4 |
126.8 |
16.3* |
51.0 |
69.2* |
|
|
LSD5% |
ns |
ns |
ns |
2.7 |
ns |
3.0 |
|
|
0 |
56.9 |
10.8 |
139.3 |
6.8 |
50.9 |
68.8 |
|
|
5 |
57.6 |
11.0 |
144.0 |
8.0 |
51.4 |
70.2 |
|
|
10 |
58.4 |
11.7 |
153.6 |
7.8 |
52.2 |
70.7* |
|
Ave. |
15 |
59.7 |
11.5 |
152.9 |
8.3 |
52.7 |
70.9* |
|
|
20 |
59.5 |
11.7 |
155.3 |
9.0* |
52.7 |
72.4* |
|
|
25 |
59.8 |
12.6 |
158.5 |
10.7* |
52.5 |
70.9* |
|
|
LSD5% |
ns |
ns |
ns |
1.5 |
ns |
1.6 |
*:Denote significance at 5% level.
四．豬糞堆肥用量對土壤肥力的影響
由表6可知，施用豬糞堆肥對土壤pH值及有效性磷含量無明顯影響，但對有機質 及有效性鉀含量則有明顯增加。兩年來各處理的有機質及有效性鉀含量均隨堆肥 用量增加而增加。經線性迴歸分析可知，落花生田每期作每公頃施用10公噸豬糞 堆肥，對土壤中有機質含量第一年可增加0.16%，第二年則增加0.19% (圖2)，對 有效性鉀含量第一年每公頃可增加17.6公斤，第二年則增加21.7公斤(圖3)。另 外1993年各處理的土壤有機質、有效性磷及有效性鉀含量均較1992年降低，可能 受乾旱的影響。
表 6. 豬糞堆肥用量對澎湖落花生試區土壤肥力之影響
Table 6. Effects of pig compost application on soil fertility for peanut field in Penghu.
|
After |
pH |
O.M. |
P2O5 (%) |
K2O |
(k/ha) |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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hervest |
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
1992 |
1993 |
|
0 |
8.1 |
8.2 |
2.07 |
1.92 |
100 |
67 |
350 |
271 |
|
5 |
8.0 |
8.2 |
2.15 |
1.95 |
110 |
90 |
356 |
279 |
|
10 |
8.1 |
8.2 |
2.23 |
2.09 |
108 |
89 |
378 |
313 |
|
15 |
8.0 |
8.2 |
2.30 |
2.22 |
107 |
83 |
368 |
297 |
|
20 |
8.0 |
8.1 |
2.40 |
2.31 |
113 |
86 |
382 |
301 |
|
25 |
8.1 |
8.1 |
2.46 |
2.34 |
111 |
92 |
398 |
337 |
The soil fertility before experiment: pH=8.2, OM=1.97%,
P2O5=113kg/ha, K2O=403kg/ha.
誌謝
本計畫承台灣省雜糧發展基金會經費補助，試驗期間承分場同仁柯信義與蔡秋匙 協助田間栽培管理及調查，本場土壤分析室鍾秋蓉小姐協助土壤分析，謹此致謝。
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