土壤有機質多寡與作物收穫量之關聯性已被確立
2019/03/13 @國際
示意圖
長年以來，不論是政府單位或是學研各界，皆提倡土壤肥力與作物收穫多寡之間的關聯性，盼能透過改善土壤性質提升作物產量，進而解決當前面臨的糧食安全問題，其中一項土壤肥力的指標是土壤有機質(soil organic matter，簡稱SOM)的含量多寡。土壤有機質是源自於生物分解形成的含碳有機物，一般研究認為土壤有機質可作為作物生長的營養來源。為此，各界政府、組織均呼籲藉改善土壤有機質以提升糧食產量，然而由於缺乏區域乃至於全球尺度的相關科學研究，土壤有機質與作物豐收之間的關聯性是否存在，或其中是否會因區域的不同而有所差異仍有待商榷。美國耶魯大學(Yale University)的研究團隊近日發表的研究，證實高土壤有機質含量，對於提升作物產量有著顯著的效益，也可藉此減少人工氮肥的使用。
耶魯大學森林與環境學院(School of Forestry & Environmental Studies)發現，雖然人們普遍有”增加土壤有機質，以提升作物產量”的想法，農界也均普遍提倡這樣的觀念，但透過文獻回顧後卻發現僅有極少的觀察及研究探討這方面的現象。為此，研究團隊以世界兩大主要糧食作物—玉米及小麥作為研究標的，希望能找出作物收穫與土壤肥力之間的關聯性。研究最終蒐集涵蓋世界29個國家在內的840篇獨立研究文獻進行整合分析(meta-analysis)，以迴歸分析的統計方式檢測土壤有機質的含量與作物產量之間的關聯性。
研究發現，土壤中土壤有機質的比例若在0.1—2%之間，則土壤有機質的多寡變成了作物產量多寡的重要關鍵；但土壤有機質的比例若超過2%，則所能提升的產量便十分有限。研究也發現，土壤有機質含量多寡與施用氮肥量之間似乎有些關聯性，當土壤有機質含量增加時，土壤能利用的氮肥量便有下降的趨勢。綜合上述，研究認為提升土壤中的有機質，除了增加作物產量外，同時也能減少對氮肥施用的依賴，減少對環境造成的負擔。【延伸閱讀】最新研究發現土壤孔隙結構與大小是影響土壤碳儲存的主要關鍵
耶魯大學的研究團隊匯集世界各地獨立研究的成果，發現土壤有機質含量與作物產量之間的關聯性，並證實該現象在全球均呈現相同的趨勢，同時也印證農界普遍認為”增加土壤有機質，以提升作物產量”的想法。研究結果可望推廣到全球，作為各地農業政策擬定之用，同樣也可做為糧食作物經營管理方面的參考資料。
相關研究成果已發表在<Soil>。
資料來源
- Yule University
- Global meta-analysis of the relationship between soil organic matter and crop yields
文章摘譯
