不依賴化學農藥有解！日本最新土壤消毒技術研究成果
2024/08/16 @國際
摘要
土壤健康與否將大幅影響作物產量與品質。因此，在農業生產現場，大多會採取預防性的土壤消毒，以避免當期作物一旦因微生物引發土壤病蟲害則難以收拾。然而，過度噴灑防治，以及錯誤使用土壤薰蒸法，都容易引發另一種層面的環境災害。
示意圖
日本於1948年將「氯化苦」(Chloropicrin)登錄農藥，由於在土壤中容易氧化，且易於滲透土壤之中，同時也是目前農民最常使用的土壤消毒劑。然而，這款農藥具有強烈劇毒性，在使用上仍有很大安全疑慮。
為了減少化學農藥肥料的使用與環境汙染，解決農藥使用安全性等問題。日本農林水產省在2022年提出了綠色糧食戰略政策，目標在2050年達到化學農藥使用減半的目標。並藉由陸續訂定措施與法令，以有效預防控制微生物引起土壤病蟲害，確保農業生產永續發展。以下就介紹日本有機化學物質研討會所發表的最新研究成果。【延伸閱讀】- 到2025年化學農藥減量化行動方案
農研機構開發AI診斷土壤病蟲害「HeSo+」APP
由農研機構(NARO)開發了一款可協助農民減少土壤消毒劑使用量，同時提升農事經營管理效率的「HeSo+（ヘソプラス）」的AI應用程式工具。
操作上如下圖所示，用戶可以直接點選希望執行診斷的農地區域，並指定病蟲害項目，系統會診斷出該區域的土壤病蟲害現況與發生風險（潛在危險），若有發現病害，系統會顯示出病蟲害程度，並提供①以確保往年產量標準為優先、②以增加產量與產值為優先、③以作物高附加價值化為優先、④以農場的永續性為優先等選項，依照農民需求，協助最佳化管理。由於操作簡單，目前這項智慧化診斷APP已推廣至全國各協會使用。【延伸閱讀】- 以模擬工具來預測病蟲害傳播
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圖. 「HeSo+」概念圖/資料來源: HeSoDiM-AI推廣協會
低濃度乙醇的低風險土壤還原消毒法
除上述技術之外，另一種是列入農研機構2021年1月最新修訂手冊 (第1.2版)的低濃度乙醇土壤還原消毒法。
這項方法是將稀釋1%以下的乙醇水溶液灌溉於土壤表面，再披覆農業用透明塑膠膜，放置一周以上。經過農研機構的實際驗證，安全性高且能夠有效發揮作用，但必須留意若遇到地面溫度不足，或者處理前的土壤狀態不佳，例如土壤過乾、坡度高低差、鬆散的耕層參差不齊導致灌溉不均、排水性太好不易還原，及地下水位高都有可能影響成效。
應用麩胺酸增進植物防禦力，降低土壤消毒需求
除了上述兩項外在防治技術，另一種是由外而內直接針對植物防禦力進行加強。由2024年2月農研機構最新公布新技術-應用「麩胺酸」提升植物防禦力。麩胺酸(glutamic acid,簡稱GA )是氨基酸的一種，可增強植物抗病害的抵抗力，有效地防治土壤病害。
農研機構研究團隊添加各種氨基酸的植物保護菌到已感染根腐病菌的土壤中，然後利用這些土壤種植小黃瓜幼苗，研究氨基酸抗病害之變化。結果顯示，只有添加麩胺酸時，抗病害成效特別顯著。具體來說，添加麩胺酸後，小黃瓜幼苗的植株重量增加了兩倍，證實兩者一起使用更具抗病效果。
此外，即便從溫室內栽培一個月後再將幼苗移植到田地，仍然可以延續植物保護細菌和麩胺酸的效果。另外，由於植物保護細菌可抗多種病蟲害，只需要適當正確選擇抗病菌標的和添加時間點，利用麩胺酸與植物保護菌之技術，就能夠維持並提高微生物資材的功能性。
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