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論文

芹菜以生物炭改善連作障礙及有機管理雜草和蟲害之研究

朱德苓

國立中興大學 園藝學系所

2018

本研究以循環利用農業廢棄物、維護土壤生產力及開發替代化學製劑的害物防治技術，推廣兼顧環境和產業的永續農業模式為本論文之宗旨。 本試驗利用戴壟科技生產的大道寶粉生物炭及將葫蘆科和番茄莖葉殘株分別以350和550℃熱裂解而成生物炭，測定五者之物理化學性質，結果顯示其特性因材料和製作溫度而有差異，pH值介於8-10，當中350℃生物炭其孔隙度低，不利於保水且有疏水性，不適合添加於介質。將大道寶粉(B)、葫蘆科(C550)和番茄(T550)於550℃製成之生物炭以3、6或9% (w/w)添加至泥炭土中，6%的C550 (C5506)處理可顯著提高芹菜種子發芽率及芹菜苗葉面積和地上部鮮乾重。種植五週芹菜於T550之地上部乾重有抑制現象，其餘無顯著差異。以B、C550生物炭添加在混拌芹菜莖葉殘質的介質中，以6%的大道寶粉(B6)可以提高株高1.3倍、葉柄徑1.2倍及地上部鮮重1.4倍，表示生物炭於不良之栽培土壤環境較有應用價值。 大道寶粉生物炭於連作芹菜土壤施用後可以提高株高、葉柄徑、葉柄數和地上部鮮乾重，當中以6%的大道寶粉生物炭(CB6)相較於對照組可提高1.4倍的產量，改善了連作土對芹菜生長之抑制。生物炭之添加亦促進了連作芹菜的抗氧化力，CB6處理之過氧化氫酶活性為對照組的9倍，MDA含量降低至0.8倍。芹菜以不同比例沒食子酸和生物炭處理，沒食子酸處理下以添加3%的大道寶粉生物炭(GB3)處理之芹菜苗生長最佳，芹菜苗更有抵抗高濃度沒食子酸帶來的逆境的能力，甚至在5000 ppm沒食子酸濃度下GB3芹菜苗之株高、葉柄徑、地上部和地下部鮮乾重仍優於對照組。沒食子酸濃度處理下CAT、POD和APX等抗氧化酶活性在生物炭處理下顯著提高，MDA含量和EC值則不顯著，表示無論生物炭處理與否芹菜苗在沒食子酸處理下皆遭受到逆境，而生物炭對其生長之維持主要是透過對氧化逆境之抵抗。 將番茄和南瓜莖葉殘株分別以國立中興大學楊秋忠教授研發的快速堆肥技術製成堆肥，其pH值分別為5.01和6.49，總酚類化合物含量分別為3809.27及2938.26 ppm，以2或3公分覆蓋抑制芹菜種子發芽。覆蓋於芹菜苗周圍1、2或3公分可有效抑制雜草的生長，當中以3公分的南瓜雜草抑制率達95%為最佳。快速堆肥的覆蓋對芹菜生長有促進之作用，最佳處理為覆蓋南瓜3公分之芹菜株高和鮮重分別高達45.5公分和51.5公克。油菜以芹菜和青蔥間作及普通防蟲網和殺蟲劑處理之32目藥網進行害蟲和雜草調查，以黃色黏蟲紙捕獲之蟲口數及以害蟲啃食之葉片面積估算之葉片危害指數在間作及防蟲網處理皆顯著低於對照組，間作芹菜和青蔥之防蟲效果無顯著差異，32目普通網和32目藥網之防蟲效果亦不顯著但較間作佳，四種防治技術下雜草鮮重和乾重皆顯著低於對照組，顯示有降低雜草危害的效果。五種處理下油菜植株株高、莖徑、地上部鮮重和乾重以32目藥網最佳，32目普通網和次之，間作芹菜或青蔥對油菜植株生長無顯著影響。

有機農業、生物炭、芹菜、連作障礙、快速堆肥、間作、防蟲網

https://hdl.handle.net/11296/byd9x7