光合菌好用嗎?農民實測:根系變旺、省肥省很大,植株更健康 但需留意雜菌污染

種芭樂的龍哥某天上完課後想加入一個主題群組討論,怎知人數竟多達500人,版主還另開第二個群組讓同學加入。不只芭樂,紅龍果、蔬菜都有群組大爆滿的狀況,到底是什麼主題讓農民們這麼感興趣?原來是「光合菌」。

光合菌是一種細菌,過去多用於改善魚塭水池環境,近年來轉戰陸地,種植蔬果的農民試用後發現作物根系變旺盛、肥分吸收效率更佳,遂在農業圈迅速竄紅。

光合菌技術是由食品工業發展研究所推廣,所有技術配方都公開,目的是希望藉由微生物讓植株更健壯、減少過度施肥及用藥的狀況。有農民使用後,的確大幅減少肥料用量,不過也發現光合菌不是萬靈丹,像根莖類作物就不適合。學者提醒,光合菌本身是安全的,不過市面商品參差不齊,恐有雜菌污染,農民購買或自己培養都要格外留意。

製作完成的光合菌液外觀呈現暗紅色(攝影/林怡均)

光合菌存在已久,厭氧的紫色非硫菌運用最廣泛

光合菌(Photosynthetic Bacteria)是相當古老的細菌,屬於原核生物,可將太陽能光合成化學能。它們也會使用環境中的無機物為材料製造能量,因此也被歸類為自營生物。食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心研究員郭楊正說明,光合菌種類繁多,從厭氧、半厭氧到好氧的類型都有,而最廣泛被人所使用的是紫色非硫菌。

郭楊正表示,紫色非硫菌易分離,且功能性較多,應用便利,最初是用在漁業,漁民會加在魚塭中,透過菌的生長代謝來移除對水產有毒的無機氨以及硫化氫,而後才應用在陸地上,可以促進農作物生長。

郭楊正說明,光合菌和植物間的交互關係難以釐清,能夠促進植物生長的主因在於可加速解離肥料,使植物根圈更容易吸收,進而刺激植物分泌生長素。

番茄田間施用光合菌(照片提供/劉啟德)

農民回饋正面,蔬菜、果樹、花卉都可用

國外早有將光合菌應用在農業上的案例,例如泰國及日本KKF農法都有提到「培養光合菌」。郭楊正說明,目前在農作物上推廣的菌種為「沼澤紅假單胞菌」,此菌種目前也是農糧署公告的「已被鑑定為安全之微生物肥料菌種」之一。

特別的是,光合菌是透過食工所推廣,而非其他農業推廣單位。郭楊正說明,剛開始推廣前沒有做田間試驗,僅是提供母菌、保存及使用方式給農民,透過不同農民實驗回饋心得再慢慢調整,目前得到大多數的回應都是「有效」,尤其是葉菜類效果顯著,果樹及花卉的成績也相當亮眼。

光合菌的擴培所需材料有母菌、蒸餾水以及培養基,準備一個透明容器,例如:寶特瓶、空桶子,先在容器中加入培養基及蒸餾水後,再依比例將母菌加入,接著將水加滿、盡量不留空氣,裝滿後把容器蓋起來,均勻混合後靜置在日光下2~3週,期間經常搖晃讓內部均勻,可縮短培養時間,觀察菌液顏色由粉紅色轉為深紅時便可使用,室溫下可久放。

製作完成的光合菌液為紫紅色(攝影/林怡均)

根系變旺盛,果實變大顆

「六年前我第一次去上課,以為這些老師是騙子。」台南市善化區紅龍果產銷班第三班班長黃政德表示,農民接觸資材業者經常被推銷,但倘若買下去用起來沒效,農民只能摸摸鼻子當作「繳學費」,因此,他拿到光合菌的第一件事情就是送驗,確認有效成分。

黃政德在擴培時發現:相較於一般微生物資材多為好氧、容易在高溫下出現雜菌污染,光合菌的厭氧特性使得資材相對好保存。他將光合菌用在好幾種作物上,包含根莖類蔬菜、芭樂、紅龍果、可可、百香果、柚子及樟樹,發現光合菌確實會促進植物的根系發育。

黃政德以兩行紅龍果進行實驗,使用光合菌的實驗組沒有給予額外肥料,另一行則按照原本耕種方式作為對照組。第一年結果相當亮眼,實驗組紅龍果的產期拉長,甚至冬季也能產出,果實還長到一顆2公斤重。之所以沒有施肥還能生長良好,他推測是因為土表過去累積肥分,被光合菌分解而促使植株使用殆盡。後續若還要繼續用光合菌,就要再下肥。

依他的經驗,光合菌用於果樹的最佳時機為開花前,讓根部發育旺盛,刺激花芽分化,之後就會結果,此時搭配肥料使用,讓果實慢慢長大。

光合菌實驗對照,右邊使用光合菌,可明顯促進花芽分化(照片提供/黃政德)

增加肥效、大大減肥,根莖類使用要及早

持續使用下來,黃政德觀察到:光合菌確實可以幫助植物加速吸收肥料,更有效利用肥分,進而讓整體肥料用量減少。

以他四分地的紅龍果園來說,第一年為了測試光合菌的效果,花了2萬5千元買培養基,後續第二年確定使用技巧後降到7,500元,第三年之後又更低,而母菌擴培成20公升的材料只需170元(含RO水),光合菌搭配肥料,可使肥料用量減少到五分之一。

多方試驗下來,黃政德也發現:不同作物使用方式不同,根莖類作物例如紅蘿蔔,頂多在剛種下時少量施用,但地下部一旦進入膨大期就不可使用,否則會使鬚根增加、成為價格較低的格外品。

使用光合菌的植株根系明顯拉長很多(照片提供/黃政德)

芒果農也愛用,樹勢變健康

另一位光合菌愛用戶則是屏東芒果農林毓健,2018年接觸食工所的光合菌課程後,他就用課程提供的材料及配方在芒果園實驗。

林毓健認為,相較於以前他買的菌液20公升賣到2500元,食工所的配方對於農民來說很「佛心」,製作20公升的成本不到200元,而且很好擴培、保存及使用,「市面上的光合菌很混亂,我不敢亂買。」

芒果用了光合菌後有何變化?林毓健發現,芒果樹葉子生長變得更旺盛,樹勢會比較健康。三年使用下來,他認為,只需避開芒果開花期,因為此時使用會一直長葉子而不會長花。另外,使用時可搭配肥料,但不可混用殺菌劑。

菌種安全但尚未登記為正規商品,市面產品良莠不齊

光合菌很好用,不過仍有學者提醒:農民購買前要睜大眼睛,擴培時一定要注意環境衛生。藥物毒物試驗所生物藥劑組研究員兼組長謝奉家提醒,從文獻看起來,光合菌是安全的,但目前光合菌尚未被登記在微生物肥料或生物農藥,也未曾有規格化的正規商品,農民自行DIY更有著污染風險。換言之,此菌並未納管且定位不明。

為什麼光合菌尚未登記成為正式的微生物肥料?主要原因是台灣微生物肥料法規嚴謹,光合菌是屬非孢子細菌,比較不耐保存。一般生物性肥料的保存年限多數是一至兩年,光合菌很有可能無法達到這個門檻,所以沒有業者將光合菌登記為微生物肥料,而是登記在有機資材,較不會被法規所限制。

有機資材不需要考慮細菌數目、保存、汙染的問題,但品質可能良莠不齊且效果打折。臺灣大學生物科技所教授劉啟德直言,研究室曾檢驗來自國內外的光合菌商品,發現有的商品內容物根本沒有任何光合菌,有的則是被雜菌嚴重污染,「如果農民買了這樣的產品,怎麼用都無法發揮商品所宣稱的效果。」

市售光合菌外觀與鏡檢結果(資料提供/劉啟德)

購買或自行擴培,都需注意雜菌污染

劉啟德表示,單從菌液的外觀很難去判斷光合菌產品的優劣,因為即使被雜菌污染仍可看到紅色色素。若是從嗅覺上來辨別,純光合菌發酵液會散發些許香氣,但若大量雜菌混入則有異味,不過一般消費者恐怕也難分辨。

不只市售光合菌會有品管問題,農民自行擴培也有風險,若操作中被較為強勢的菌種污染,容易造成發酵液中所培養的都是其他菌體,萬一混入病原菌,更可能危害到植物健康。

劉啟德提醒,若要進行光合菌的純菌擴培,儘可能在無菌操作環境下進行。所謂無菌環境並非是指無菌無塵室,而是可以製作簡易無菌操作箱這樣的設備,以及確保使用器具、養液皆經消毒滅菌,再來進行光合菌的擴培,如此一來應可有效降低污染風險。

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