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菌根菌・溶磷菌・芽孢桿菌完全解析
AMF 擴大吸收 × PSB 解放被鎖的磷 × 枯草/液化澱粉芽孢桿菌壓病促生
禾康肥料股份有限公司|Grace Fertilizer Co., Ltd.
⏱ 一分鐘重點
- 三類有益菌各司其職:菌根菌(AMF)把磷運進根、溶磷菌(PSB)把磷溶出來、芽孢桿菌壓病促生——「溶出、運入、護根」三位一體
- 菌根菌 AMF 的菌絲比根毛細得多、能伸到根搆不到的孔隙,等於把根的吸收範圍放大好幾倍,尤其擴大幾乎不移動的磷的吸收
- 溶磷菌 PSB(Bacillus、Pseudomonas 等)分泌有機酸與磷酸/植酸酶,把被鐵鋁鈣鎖住、當季利用率常低於 25% 的磷解放出來
- 枯草桿菌、液化澱粉芽孢桿菌是根圈促生與拮抗病原主力,屬生物防治/生物農藥範疇,依產品標示使用
- 菌是「活的」——先養土(有機質)→ 再接菌 → 顧水分溫度、避開殺菌劑,才留得住;用 養菌材料 與 禾康甲殼素 提供碳源棲地
- 禾康以 高益菌-菌根菌+高益菌-溶磷菌+有機質組成養菌組合,防病益菌另見 防病生物製劑專區
三類有益菌:菌根菌、溶磷菌、芽孢桿菌各司其職
田裡的有益菌不是一種、也不是「越多越好」,而是一組分工。理解每一類菌的專長,才知道該用哪一種、怎麼搭配。本篇聚焦三大主角:菌根菌(AMF)、溶磷菌(PSB)、芽孢桿菌(枯草桿菌/液化澱粉芽孢桿菌)。
三類菌的分工對照
| 類別 | 代表菌 | 核心角色 | 資材屬性(依標示) |
|---|---|---|---|
| 菌根菌 AMF | 叢枝菌根菌 Glomus 等 | 菌絲延伸擴大吸收範圍,把遠處的磷、水運回根 | 微生物肥料 |
| 溶磷菌 PSB | Bacillus、Pseudomonas、Aspergillus、Penicillium | 分泌有機酸溶解無機磷、酵素礦化有機磷,多兼促生 | 微生物肥料 |
| 芽孢桿菌 | 枯草桿菌 B. subtilis、液化澱粉芽孢桿菌 B. amyloliquefaciens | 拮抗根圈病原、促根促生、部分兼溶磷解鉀 | 依用途,防病者屬生物農藥/生物防治 |
菌是活的,接進土裡能不能定殖(住下來、繁殖)才決定效果。定殖靠三件事:有機質(碳源與棲地)、適度水分、適宜 pH。所以正確順序永遠是「先養土 → 再接菌 → 維持環境」——把田當成菌的家來經營,而不是噴一次就期待奇蹟。養菌材料 提供的正是菌住下來需要的碳源與環境。
養菌先養土——常被忽略的第三隻腳
不管菌根菌、溶磷菌或芽孢桿菌,都需要「吃的」和「住的」。有機質就是菌的碳源與棲地。把菌接到貧瘠板結、毫無有機質的土裡,就像把魚放進沒水的池子。這也是禾康主張「養菌要先養土」的原因——禾康甲殼素 與 蟹殼粉等資材 常被用來提供有益菌碳源與棲地,讓接進去的菌真正發揮。
菌根菌 AMF:把根搆不到的磷運回來
叢枝菌根菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF)與植物根系形成共生,菌絲深入植物細胞形成叢枝結構交換養分,另一端則延伸到土壤深處。它解決的是磷「幾乎不移動」的先天限制。
菌根菌的三大功能
(1)擴大吸收範圍——菌絲網延伸到根毛搆不到的土壤孔隙,特別放大移動性極差的磷與鋅的吸收;(2)提升抗逆——改善水分吸收、增加乾旱與鹽逆境耐受性;(3)改善土壤結構——菌絲與其分泌的球囊黴素(glomalin)幫助土壤團粒化,讓土更鬆、更會蓄水。
為什麼菌根菌與溶磷菌是黃金拍檔
溶磷菌負責把被固定的磷「溶出來」,但溶出來的磷若離根太遠、還是吸不到。菌根菌負責把遠處溶出來的磷「運進根」。所以「溶磷菌溶、菌根菌運」這個組合,被國際公認為提升磷效率最有效的生物途徑。要讓菌根菌定殖,少擾動土壤、避免長期裸地與過量速效磷特別重要——高磷環境反而會抑制菌根形成。
溶磷菌 PSB:把被鐵鋁鈣鎖住的磷解放
很多田磷肥施了一堆、土壤檢測磷也不低,作物卻還是缺磷——因為磷一進土壤就被鐵、鋁、鈣鎖死,當季利用率常低於 25%。溶磷菌(Phosphate Solubilizing Bacteria, PSB)的工作,就是把這些「鎖住的磷」重新打開。
溶磷菌的兩大機制
(1)分泌有機酸溶無機磷——代謝分泌葡萄糖酸、檸檬酸、草酸、蘋果酸等有機酸,一方面降低局部 pH,把鹼性下穩定的磷酸鈣溶開;另一方面以陰離子螯合鐵、鋁、鈣,把磷從磷酸鐵/鋁中「換」出來。(2)分泌磷酸酶/植酸酶礦化有機磷——對於有機態磷(如植酸磷),分泌磷酸酶與植酸酶把有機磷礦化成無機磷酸根,供作物吸收。
常見溶磷菌與土壤別
| 類別 | 代表菌 | 特性 |
|---|---|---|
| 溶磷細菌 | Bacillus、Pseudomonas | 分泌有機酸溶解無機磷,多兼植物促生(PGPR) |
| 溶磷真菌 | Aspergillus、Penicillium | 產酸能力強,礦化有機磷表現佳 |
不同菌種產酸種類與量不同,這也是為什麼酸性紅壤(鐵鋁固磷)與石灰質土(鈣固磷)適合的菌株可能不同。實務上選用多菌株、多有機酸的複合產品,對複雜田間條件的適應力通常較好。
芽孢桿菌:枯草桿菌與液化澱粉芽孢桿菌
芽孢桿菌屬(Bacillus)能形成耐熱耐旱的芽孢,是最容易保存、最常商品化的有益菌。其中枯草桿菌(B. subtilis)與液化澱粉芽孢桿菌(B. amyloliquefaciens)是根圈促生與拮抗病原的主力。
芽孢桿菌的三大作用
(1)拮抗根圈病原——分泌 iturin、fengycin、surfactin 等抗菌脂胜肽,並在根表搶占空間與養分,壓制土壤病原菌族群;(2)促生促根(PGPR)——分泌生長素、揮發性物質誘導根系發育與植株健壯;(3)誘導系統抗性——部分菌株可誘導植物提高自體防禦能力,降低發病壓力。部分芽孢桿菌同時具溶磷、解鉀能力,功能多元。
與菌根菌、溶磷菌的協同
芽孢桿菌與菌根菌、溶磷菌並不衝突,反而互補:溶磷菌溶磷、菌根菌運磷、芽孢桿菌護根壓病。三者共同構成健康根圈菌相。再搭配 養菌材料 與有機質提供碳源,有益菌相才會穩定累積、長期發揮。
活菌存活的關鍵與施用 SOP
微生物肥料和化學肥料最大的不同:它是「活的」。活菌數不夠或菌死掉,效果就大打折扣。把菌接進田裡只是第一步,能不能定殖才決定效果。
影響活菌存活的四大變數
| 變數 | 注意事項 |
|---|---|
| 溫度/日照 | 避免高溫曝曬,施用宜清晨或傍晚,產品避光陰涼保存 |
| 農藥相容性 | 殺菌劑可能殺死有益菌,避免與殺菌劑同時混用,施用時間錯開 |
| 土壤環境 | 過酸、過鹼、極度乾旱都不利定殖,需適度水分與有機質;多數菌偏好近中性 |
| 保存期限 | 活菌會隨時間衰減,注意效期、開封後盡快用完,液態品尤其 |
施用 SOP
| 步驟 | 做法 |
|---|---|
| ① 改土打底 | 板結、缺有機質地先補有機質與 養菌材料,提供菌碳源與棲地 |
| ② 選對方式 | 基肥拌施/淋灌滴灌/育苗接種,依作物與設備選 |
| ③ 避開殺菌劑 | 與殺菌劑施用時間錯開,避免殺死有益菌 |
| ④ 顧水分溫度 | 清晨傍晚施用、維持適度水分,避免曝曬高溫 |
| ⑤ 定期補充 | 菌會衰減,依季節定期補、維持族群 |
| ⑥ 逐步減磷 | 菌相穩定後,依土壤檢測逐步調降磷肥用量 |
依土壤與作物別的效益差異
| 土壤狀況 | 有益菌效益 | 搭配重點 |
|---|---|---|
| 長期重施磷肥、磷累積高 | ★★★ 最值得用,活化被固定的磷 | 搭有機質、可逐步減磷肥 |
| 酸性紅壤(鐵鋁固磷強) | ★★★ 固磷嚴重,活化空間大 | 配合石灰調 pH 效果更好 |
| 石灰質鹼性土(鈣固磷) | ★★ 鈣磷固定,可活化 | 有機酸型溶磷菌較有利 |
| 有機質貧乏、板結地 | ★ 菌難定殖,先改土 | 務必補有機質提供碳源棲地 |
| 砂質、易淋洗地 | ★★ 提升利用率、減流失 | 少量多次、維持水分 |
依作物:果菜與瓜果育苗、定植期接種建立根圈菌相;果樹於樹冠滴水線季節性施用、長期經營地力;葉菜以基肥拌施累積菌相;水稻於育苗箱或基肥期施用協助早期磷吸收。共通原則:越早建立菌相、有機質越豐富,有益菌越能發揮。
禾康高益菌方案:菌根菌 × 溶磷菌 × 養菌組合
禾康對有益菌的方案以「先養土、後接菌、菌菌協同」為核心——菌根菌負責運、溶磷菌負責溶、有機質與養菌材料負責養,防病益菌另依標示規範選用。
禾康高益菌與養菌資材
| 產品 | 定位 | 角色 |
|---|---|---|
| 高益菌-溶磷菌 | 溶磷主力 | 溶磷菌微生物製劑,基肥期拌有機質施用,活化土壤磷、提升利用率 |
| 高益菌-菌根菌 | 菌根協同 | 菌絲延伸擴大根系吸收範圍,與溶磷菌「先溶解、後吸收」互補 |
| 養菌材料微生物菌 | 養菌基礎 | 提供有益菌碳源與棲地,屬肥料範疇,是菌能否定殖發揮的基礎 |
| 禾康甲殼素 | 碳源/護根 | 提供有益菌營養源、誘導 SAR 系統抗性;屬輔助性資材,不治病 |
| 蟹殼粉資材 | 碳源 | 有益菌碳源與棲地,兼顧線蟲對策,是養菌發揮效果的基礎 |
| 防病生物製劑 | 生物防治 | 枯草桿菌、木黴菌等防病益菌,屬生物農藥/植保字號,依標示使用 |
維持與逐步減磷
- 依季節定期補菌維持族群
- 少翻耕、避免長期裸地護菌根
- 菌相穩定後依土壤檢測減磷肥
- 逐季追蹤有效磷變化評估
🌱 簡易版(新手快速上手)
白話文:三類菌一句話記住——菌根菌「運磷」、溶磷菌「溶磷」、芽孢桿菌「護根壓病」。用菌前先養土(有機質),別跟殺菌劑一起噴、別大太陽下午撒、別放到過期。菌是活的,把田當成菌的家來經營。
常見問答
Q2. 枯草桿菌、液化澱粉芽孢桿菌是肥料還是農藥?
看用途與登記:作為養菌/促生用途屬微生物肥料;作為防治病害用途則屬生物農藥/生物防治資材,須依產品登記標示與許可範圍使用。防病用的請見 植保字號資材專區。
Q3. 用了溶磷菌就可以完全不施磷肥嗎?
不行。溶磷菌是提高既有與施入磷的利用率,低磷土仍需基礎磷源。它的長期價值是逐步減少磷肥用量、降低固定損失。菌相穩定後依土壤檢測逐步調降。
Q4. 有益菌可以和殺菌劑一起噴嗎?
不建議。殺菌劑可能殺死有益菌。兩者應錯開施用時間;若需防病,可用登記的 生物防治製劑 與化學藥劑輪替,並依標示使用。
Q5. 甲殼素能不能治病?
不能。禾康甲殼素 是提供有益菌營養源、並誘導植物 SAR 系統抗性的輔助性資材,可降低發病壓力,但不可宣稱殺菌或治病、不取代登記用藥。真正防病仍以登記藥劑或生物農藥為準。
Q6. 為什麼我用了有益菌沒感覺?
常見原因是活菌死亡(高溫曝曬、混殺菌劑、過期)或土壤太極端(極乾、極酸鹼、無有機質)。微生物肥料效果是累積漸進的,通常要一個生育期以上、配合有機質與穩定環境,用土壤檢測(有效磷變化)+對照區評估比看單次反應準。
📚 參考來源
國際技術與學術文獻
- FAO|聯合國糧農組織:Microbial inoculants / biofertilizers 技術資源,微生物肥料品質管控(活菌數)與降低化肥依賴框架。fao.org
- IPNI / IFA|國際植物營養研究所、國際肥料工業協會:4R Nutrient Stewardship 養分管理框架、磷利用效率(PUE)與磷管理。ipni.net
- Rodríguez, H., & Fraga, R. (1999). Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances, 17(4-5), 319-339.
- Richardson, A. E., & Simpson, R. J. (2011). Soil microorganisms mediating phosphorus availability. Plant Physiology, 156(3), 989-996.
- Smith, S. E., & Read, D. J. (2008). Mycorrhizal Symbiosis, 3rd ed. Academic Press.(叢枝菌根菌 AMF 與磷吸收)
- Ossowicki, A., et al. / Fira, D., et al. (2018). Biological control of plant pathogens by Bacillus species. Journal of Biotechnology, 285, 44-55.(枯草/液化澱粉芽孢桿菌拮抗機制)
- Marschner, P. (Ed.) (2012). Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants, 3rd ed. Academic Press.(根圈微生物與養分有效性)
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