作物長不好，先測量土壤穿刺阻力
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作物生長狀況是許多因子的綜合效應，各因子影響的權重也隨時在變化。病蟲害的發生常是因為作物身處逆境，無法有效維持基本健康，而面臨害物嚴重挑戰。
土壤物理逆境常是造成作物受病蟲害影響的重要因子，因為無聲無息，又不易外顯於色，而常被大家無意間忽略，建議若遇到難處理的病蟲害問題，不妨往土壤一探究竟，或許會另有一片海闊天空。本文以3 個田間案例，從作物生長關鍵因子來談常見的土壤狀態。
別讓害物有機可趁！
從穿刺阻力判斷土壤健康
雲林縣二崙鄉某處蔬菜網室，位於濁水溪流域的沖積平原，土壤質地為砏黏土，土壤酸鹼值7.45。農民總是不解，在同樣管理方式下，某些角落的蔬菜總是長不好，其他地方卻生長尚可，長不好的區域也好發蔬菜常見的露菌病、軟腐病、炭疽病等病害。
請農民以穿刺阻力計去感受生長情況不同的區域土壤，穿刺阻力果然有所差異，立即解決他多年的疑惑。農民發現，穿刺阻力小者，蔬菜生長尚可；穿刺阻力大者，蔬菜長得很差，也是好發病蟲害的位置。但這些區域的土壤表面怎麼看都一樣，誰會知道底下竟有「硬實鬆柔」的差異？
雲林縣二崙鄉的蔬菜田常有過量氮磷鉀累積問題，前一期作蔬菜採收後，勤勞的農民通常會全區耕犁，並將下一期作基肥與前一期作蔬菜殘骸都犁入土壤。經常是早上前一期作採收完，下一期作菜苗在傍晚時已經種好。
以此區土壤健康觀點為例，有4 點須注意。在土壤肥料上，過量氮磷鉀意味著自營性的土壤亞硝化菌、硝化菌生存困難，氮素的循環在初期便會不順遂。而在土壤通透性上，密實土壤意味著氧氣與水的通透性較差，亞硝化作用與硝化作用受阻，意味著銨氮持續累積，造成根圈微生物、蔬菜根系遭受毒害。
土壤根系的氧氣濃度也須注意，若田區內施用具耗氧需求的有機質肥料，根圈氧氣濃度會持續下降，作物根系將更顯艱困。此外，作物根系遭遇逆境，肥料與水分攝取困難、養分累積困難、作物不健康、對病蟲害抵抗能力差等，都是作物會立即面臨的艱困難題。
水稻田翠綠深淺不一？
分析土壤粒徑及含水量
同樣的問題，在水稻田卻有不同呈現。南投縣竹山鎮清水溪旁的沖積地，地質活動使其相對地勢較高，但水稻田顏色非常不均勻。農民執行友善環境耕作，施用肥料非常少，全區只施用相當於每公頃16公斤的純氮。
有趣的是，顏色深淺與底下的土壤密實度有關。4 月底時值晒田時期，葉部顏色較深的區域，土壤質地為黏質壤土，手感穿刺阻力相對較高，土壤較密實；葉部較黃的外圍區域，土壤質地為壤質砂土，手感穿刺阻力相對較小，土壤較鬆。其中，葉部顏色較黃部分甚至已經發生水稻田肥力貧乏指標的胡麻葉枯病。
土壤穿刺阻力測試（整理分析／陳興宗 製圖／邱柏綱）
當日條件看來，土壤較密實者，毛細管水吸持性較好，故較保肥，水稻生長過程可獲得充分肥力，故呈青綠色葉；土壤密實較差者，且砂粒含量較高，毛細管水吸持性差，保肥力差，水稻生長過程無法獲取充足養分，故呈黃綠色葉。但若在慣行耕作過量施肥管理下，青綠色區域也可能發生稻熱病。
在6 月初，該田全區已屆灌漿成熟期，綠黃相對位置依舊。但青綠色區域相對土壤水分較高，土壤表面甚至有積水現象；而外圍的黃葉區土壤相對乾燥，土壤表面無積水現象。特別的是，此次土壤穿刺阻力也發生變化，當初較密實的綠葉區變軟了，當初較軟的黃葉區卻變硬了。推測這應與土壤腐化中的滿江紅殘體、水分、土壤氧氣、土壤中的鈣鐵鎂在乾濕冷熱下發生「土壤結構變化」使然。
水稻具有從葉片輸送氧氣至根部的能力，因此田區內整地不平的局部高水量對根系不會造成困擾，而施肥量低於多數農民的用量，外圍粗質地的壤質砂土卻面臨土壤肥分淋洗流失的問題，可透過下次整地時藉由更均勻化整地耕犁、提升土壤有機質，來縮小各區域差異。
水是光合作用的原料之一、礦質養分傳遞的溶劑、微生物生命的重要資源，也會傳遞熱能、影響土壤孔隙內氧氣濃度。若再把土壤粒徑大小對水分移動的影響納入，農田環境會變得更多端變化，甚至正面或負面影響作物根系健康。
水頭水尾區水養分不均，
畦溝勿太深、提高土壤有機質為良策
彰化縣二林鎮舊濁水溪旁的長條型砂土蔥園，以地下水淹灌，田區東南端的水頭是相對高處，西北端的水尾則是相對低處，常常水頭未淹到畦溝一半，水尾已快淹到畦面。
過去幾次颱風後泡水，引發疫病及軟腐病而造成嚴重損失，農民因而刻意加深畦溝深度達40 公分。但這樣的砂土環境、深畦溝，以及2018 年春、夏季久旱條件下，反而是一種失策。由於水頭區相對較常乾燥，蔥根系較深入土壤，管葉較細小、葉較黃，根圈有羅賓根蟎危害，反而大比例出現疫病，甚至還有紫斑病發生；水尾區則是相對較潮濕，根系雖較淺，卻無病害發生，生長相對茂盛，蔥管葉鮮綠。兩區域發生疫病，完全一反過去以為疫病發生在潮濕環境的刻板印象。
作物從根部吸水與土壤含水量關係 （整理／陳興宗 製圖／邱柏綱）
田間容水量與永久凋萎點區間的水量為有效水量，是作物根部可運用的水量。
資料來源：周若珍（譯）（2017）。土壤的基礎知識（原作者：藤原俊六郎）。臺中市：晨星出版社。
土壤質地與土壤含水量關係（整理／陳興宗 製圖／邱柏綱）
有效水量隨土壤質地變大而減少，粒徑較細緻的土壤相較於粒徑較粗的土壤有更多的地下水庫空間可運用，這也正是砂質壤土水分緩衝力度差、管理較辛苦的原由。砂質壤土水分大於3％，土壤含砏粒時，水分應大於12％，而黏質壤土水分至少大於22％，才不會造成植物缺水。
資料來源：Ray R. Weil, & Nyle C. Brady. (2017). The Nature and Properties of Soils . U.S.A.: Pearson.
依經驗推測，因全區是砂土，陽離子交換容量低，有機質也低於2％，應是水頭區的礦質養分大量淋洗至水尾區，因此水尾區相對養分充足、生長良好。又因全區是砂土，水尾區水分不至於久滯不消，造成過於潮濕的環境。
水頭區不只銨、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅容易被淋洗帶出，連磷酸根、硼、硝酸態氮也難以保留於根圈，作物處於相對營養匱乏的條件下，不免成為病害發生的溫床。
面對束手無策的病害，農民承認，即使是提高殺菌劑「亞托敏」的濃度，也無法有效管控疫病蔓延。在這類砂土農田種蔥，建議畦溝不須太深，約20 公分即可。另外，適度提升土壤有機質、對症葉面施肥都是良好對策。
反思病蟲害因果，與土壤共生才能共好
綜合前述3 個案例經驗，若發現作物病蟲害難以管控時，除了關照地上部損害外，也別忘了往下挖掘看看，那沉默的地底世界正隨時醞釀著無法輕易看見的因果，關係著農民收益與消費者健康。
土壤有很多不同的使用者，所有使用者與土壤間的能量、物質交流，成就土壤的多種動態樣貌。也許，當初正是某種土壤樣貌及其所具備的某些特質，例如有機質高、排水良好，肥分有效性高等，而吸引人們前往墾地耕作。人類雖然渺小，但是行動力強大，透過1 部怪手，20 分鐘內就可輕易破壞或擾動自然界發育1 萬年以上的珍貴表土。
人類常急著改變土壤原貌成為人們眼中的良田，人為活動影響了許多其他使用者的權益，改變了土壤當初吸引人們的樣貌，也直接影響作物收益，應在經濟生產與自然保育之間取得平衡。
生成1 公分厚的土壤，需要數十年甚至上百年的時間，土壤是大地生命之母，在人們剛犯錯時，它能包容、為人們緩解即將遭遇的衝擊；當它生病了，卻為人們承受過去犯下的錯誤，所造成的衝擊都是直接與沉重。土壤的問題常是牽一髮而動全身，且持續變動。唯有尊重自然，從科學化角度重新認識土壤、管理土壤、愛護土壤，才能恢復土壤應有樣貌。
文․ 攝影／陳興宗 大誠土壤作物技術館館長
豐年6807
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