目前有3位研究人員(博士級1位,碩士級2位),2名計畫助理,1名技工,1名約僱技術員,8名臨時人員。
- 農業氣象站:自動觀測系統,包含雨量、風向、風速、測站氣壓、氣溫、相對溼度、地溫及全天日輻射量等8項資料之感應器及個人電腦1套。
- 分析實驗室:酸鹼度計2台、電導度計2台、分光光度計1台、火焰光度計1台、原子吸收光譜儀1台、感應耦合電漿光譜儀1台、總有機碳分析儀2台、微波消化爐1台、灰化爐1台、無菌操作台1台、直立式高壓殺菌釜1台、基因擴增儀1台等。
- 田間調查設備:二氧化碳及水分通量儀、攜帶式CO2/CH4氣體分析儀、攜帶式N2O氣體分析儀、滲漏計2組、土壤氧化還原電位計。
- 堆肥製造場:枝條粉碎機(18公分樹徑)1台、鏟裝機2台、資材粉碎機1台、堆肥打包機1台、堆肥篩選機1台、滾筒篩選機1台。
- 作業室1間、冷藏庫、電氣熱風循環箱等。
- 進行臺中地區旱田排水不完全土壤作物施肥技術改進研究。
- 進行生物炭、羽毛、菇包生產剩餘木屑及果木修剪枝條等剩餘資材循環利用之研究。
- 推動農作物合理化施肥管理技術,提供免費分析服務。
- 進行作物肥培技術改進之研究,發展營養管理模式。
- 微氣象與作物需水量調查
- 農業碳排放與土壤碳匯研究。
- 精進綜合施肥管理技術,提高作物產量及品質。
- 微生物資源開發利用。
- 農業剩餘資材加值循環再利用。
- 淨零碳排相關技術開發。
- 推廣低碳作物栽培技術、科學化施肥及有機農業等。
一、果木修剪枝條介質開發
本試驗分析葡萄、番石榴及雜木修剪枝條之碳氮比,分別為55、69及50。果木修剪枝條經粉碎後,添加羽毛粉調整堆肥碳氮比至25-30之間,並施用地衣芽孢桿菌TCLigB200倍稀釋菌液,每噸堆肥添加200公升稀釋液後,調整堆肥水分至60%,經堆肥發酵腐熟後,應用於甜瓜(嘉玉)介質試驗。甜瓜種植於果木枝條介質之單果重520.7 g較種植於泥炭介質385.0 g高,且糖度分別為13.8及13.5。Brix,彼此間無顯著差異,而甜瓜種植於泥炭介質需增施化學肥料用量,以維持產量,其中增施氮素80%、磷酐56%及氧化鉀56%,且需額外葉面噴施綜合微量元素1.5公升/株 (整期作),試驗結果顯示,果木枝條介質可完全替代進口泥炭,且於降低化學肥料用量條件下,即可生產具市場價值之甜瓜產品。 (2023)。
▲ 果木枝條介質可應用於甜瓜(嘉玉)生產。 |
二、臺中地區旱田排水不完全土壤作物施肥技術改進研究
- 在土壤總體密度1.5 gcm-3條件下,釋氧劑添加處理組在葡萄扦插苗根系重、莖部重、葉片重及全植株重量顯著高於未添加者,1次施用量不會造成土壤酸鹼值增加。(2022)
- 有機物質可促進土壤團粒構造,心葉水薄荷、蠅翼草、多年生花生及土壤改良劑試區土壤孔隙度依序為52.8%、50.9%、52.8%、52.5%,但草生栽培試區處理效應無法影響底土層。(2021)
三、羽毛分解菌、羽毛堆肥及其萃取腐植物質開發應用
- 開發具溶磷能力之巨大芽孢桿菌TCPiA固態菌劑,並進行羽毛水解,經試驗可水解5%乾羽毛,分解率92.2%,並以羽毛水解液為基礎,開發出可提高草莓產量之有機液肥配方。另接種羽毛分解菌TCPiA製作羽毛生物堆肥,可應用為草莓栽培介質,搭配額外澆灌羽毛生物堆肥萃取液,可增加草莓產量。(2022)。
- 以菇包生產剩餘木屑為主體,添加高量羽毛(FH)、高量羽毛土(FSH)、低量羽毛(FL)及低量羽毛土(FSL)之4種堆肥,高量為添加25%而低量為添加5%。以FH及FSH之堆肥溫度較高,4堆肥之pH值介於6.7-7.4,FH處理組之電導度及氮含量最高分別為5.7 dS/m及38 g/kg。4種堆肥經0.1N氫氧化鈉萃取,以FH、FSH及FSL之腐植物質含量較高,市售堆肥較低。FH堆肥經氫氧化鈉萃取後之固體(FH-NaOH)pH值會顯著上升至8.5而電導度值則下降至3.6 dS/m。以泥炭、FH-NaOH及以5%冰醋酸調整FH-NaOH之pH值至6.5-7.0之間(FH-NaOH-ACID)進行萵苣與白菜介質試驗,結果以種植於FH-NaOH之萵苣與白菜產量最高,而種植於FH-NaOH-ACID與泥炭無顯著差異。(2021)
- 以養菇廢棄木屑及不同羽毛或型態(雞毛、鴨毛及羽毛土)進行生物接種堆肥製作,以鴨毛堆肥養分含量最豐。羽毛生物堆肥可直接應用為草莓、洋香瓜(台南13號)、洋香瓜(格雷西亞)、甜瓜、甜椒栽培介質,不額外施肥下,可生產具市場價值之農產品。(2020)
- 羽毛分解菌應用於羽毛分解,發酵14天後可分解90%以上的禽類羽毛,發酵液具多種胺基酸,可提高蔬菜的產量達10%。(2016)。
▲ 多功能羽毛分解菌株 | ▲ 添加羽毛分解液(左圖)可促進萵苣生長 |
▲ 巨大芽孢桿菌TCPiA具溶磷能力(左圖),並將其開發為固態菌劑(右圖) | |
▲ 羽毛生物接種堆肥之羽毛分解情形 | ▲ 羽毛生物堆肥可直接應用為草莓介質 |
▲ 羽毛堆肥萃取之腐植物質 | ▲ 萵苣種植於泥炭介質(左)、FH-NaOH(中)及FH-NaOH+ACID之生長情形 |
四、生物碳於柑桔生產之應用
於臺中市豐原區 pH 5.47酸性紅土,以穴施法進行1%、2%、3%生物炭添加,生物炭處理組之果汁重、果肉重表現均較無炭組高。生物炭處理明顯可提高產量表現。(2020)
▲ 生物炭處理和無炭組果實品質調查 | ▲ 以穴施法施用生物炭田間作業 |
五、降低水稻重金屬鎘吸收試驗
建立鎘污染潛在風險區水稻安全管理改善措施,顯示台東30號糙米鎘轉移係數低;湛水處理(於晒田後至採收前5-7日均維持田間為浸水狀態)或提高土壤酸鹼值均較慣行管理方法可降低糙米鎘濃度。(2019)
▲ 湛水試驗進行(前對照區,後湛水處理) | ▲ 處理間各品種糙米鎘濃度比較 |
六、水稻栽培於各類土壤之氮肥用量試驗
砂頁岩沖積土栽培獲得第一期作台南11號、台稉9號、台中秈10號稻穀產量最高者為每公頃施用氮素210公斤區、150公斤區、270公斤區;第二期作台南11號、台稉9號以每公頃施用氮素90公斤區、未施氮肥區之稻穀產量最高,但與參試氮肥等級間之稻穀產量差異不顯著。(2015)
砂頁岩及粘板岩混合沖積土壤試驗一期作結果顯示每公頃施用氮素270公斤區均有減產反應。第二期作台南11號、台稉9號、台中秈10號氮素施用量分別以150 kg N ha-1、270 kg N ha-1及150 kg N ha-1的增產效果最佳。(2014)
▲ 試驗田生育期水稻各處理生長情形 | ▲ 試驗田成熟期水稻生長情形 |
七、芹菜連作障礙之研究
芹菜栽植期中土壤總酚類化合物含量與芹菜生物量增加一致,且土壤殘存總酚類化合物含量愈高者,下一期作種子發芽率愈低。前期種植芹菜之土壤經蛭石、沸石添加皆可提高種子發芽數和降低種子平均發芽天數。(2015)
八、草生栽培與土壤碳匯
土壤碳匯與植生生命週期及繁茂程度不同相關,地上物鮮重愈高者效果愈明顯,可較農民慣行法增加18-27 %碳匯量,亦可降低土壤總體密度,以綠肥大豆處理最具效果。現地優勢草種處理亦可補充現行栽培管理方式損失的碳量和降低土壤壓實發生,可用於田間實際操作。(2014-2015)
▲ 綠肥大豆植生重新播種生長情形 | ▲ 土壤有機碳和土壤總體密度之關係 |
九、葉面噴施養液對提高番石榴抗風效果之研究
颱風前番石榴葉面噴施10 mM 硝酸鉀+15 mM 硫酸鈣+10 mM 磷酸一鉀或15 mM 硫酸鈣,可減少颱風對葉片傷害,有助於新梢與花苞生成,利於災後快速恢復生產。 (2015)
▲ 番石榴及柑橘葉面噴施養液 | ▲ 蘇迪勒颱風造成番石榴葉片嚴重破損,葉面噴施養液硝酸鉀+硫酸鈣+磷酸一鉀或硫酸鈣可減少番石榴葉片破損率。 |