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友善農業

 

友善農業

 
目次

 

有機肥料


  肥料是任一天然或合成的一種或多種植物成長發育所必需的營養元素,約30%~50%的作物產量增加是來歸因於天然或無機化學合成的商業肥料。市面上出售的肥料種類及品牌極多,依成分可分為無機肥料和有機肥料,肥料通常直接用於土壤,或噴灑於葉片。

  肥料內的元素可分為主要元素和次量元素兩種。(N)、(P)、(K)是三大重要元素,因為經常應用在「N.P.K.」肥料;(Ca)、(Mg)、(S)等稱為次量元素。

 

英文

中文

符號

作用

nitrogen

N

氮肥可以促進植物的莖和葉子的生長。

Phosphorus

P

具有增進莊稼早熟及顆粒飽滿作用。促進植物花及果實之發育。

potassium

K

對動植物的生長和發育起很大作用。促進植物莖之生長。

 

  有機肥料又稱「天然肥料」,是以有機質狀態出現,由生物體有機物質自然腐化形成的。自然出現的有機肥料包括糞肥、泥漿蚯蚓皮屑、蚯蚓糞泥炭海草魚肥等。經工業製造的有機肥料包括混合塗料、海草提出物等。使用前應經過發酵腐熟後使用,勿新鮮施用,以防肥害,越腐熟肥效越佳。但需要密封的容器供收藏,不然通常會在發酵過程中發出惡臭。有機肥料可以使土壤團粒化,改善土質通氣及保肥力,使土壤更加肥沃。

  堆肥是被分解回收有機物質作為肥料土壤調理劑。堆肥是有機農業的關鍵成分。在最簡單的層面上,堆肥過程需要將一批被稱為綠色廢物(葉子,食物廢物)的濕的有機物質物料在等待數周或數月後分解成腐殖質。現代的,有條不紊的堆肥是一個多步驟,密切監測的過程,具有測量水,空氣和碳氮富含材料的輸入。分解過程通過切碎植物物質,加水並通過定期轉動混合物確保適當的通氣來輔助。蠕蟲真菌進一步分解材料。需要氧氣工作的細菌(好氧細菌)和真菌通過控制化學過程,將輸入轉化為熱,二氧化碳NH+4)是植物使用的的形式。當植物不使用銨,可用的被細菌進一步通過硝化作用轉化為硝酸鹽NO3-)。

  堆肥富含營養。它廣泛用於花園,園林綠化,園藝農業。堆肥本身在許多方面對土地有利,包括作為土壤調理劑,肥料,添加重要腐殖質腐植酸,以及作為土壤的天然殺蟲劑。在生態系統中,堆肥可用於侵蝕控制,土地和溪流復墾,濕地建設以及堆填區。用於堆肥的有機成分可以替代地用於通過厭氧消化產生沼氣

 

:參考維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/肥料

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土壤


  土壤(德語:Boden,英語:soil)是一種自然體,由數層不同厚度的土層(德語:Bodenhorizont,英語:soil horizon)所構成,主要成分是礦物質土壤和母質(岩石)的差異主要是表現在形態特徵物理化學礦物。但這種解釋嚴格來說(或者以環境科學的角度來說)並不正確:土壤是由母質經過風化作用後所形成的,其特性與母質不盡相同。

  土壤是各種風化作用和生物的活動產生的礦物和有機物混合組成,存在著固體氣體液體狀態疏鬆的土壤微粒組合起來,形成充滿間隙的土壤,而在這些孔隙中則含有溶解溶液(液體)和空氣(氣體)。因此土壤通常被視為有三種狀態。大部分土壤的密度為1~2 g/cm³。地球上大多數的土壤,生成時間多晚於更新世,只有很少的土壤成分的生成年代早於第三紀

  成土作用是由物理化學生物和人為過程對土壤母質(岩石)的綜合效應。基岩風化產生的母質就是土壤形成的來源。土壤的形成涉及到土壤剖面中的邊界層地面層,它們因為母質的增加,損失,改變和易位構成土壤。風化後自岩石中而來的礦物質經由許多作用交互影響,從而生成次生礦物及其他在水中溶解度不同的化合物,這些成分會隨著水或者生物活動而被帶到其他地方。土壤內部物質受到不同環境因素的改變,從而形成各種土壤獨特的外觀。在溫暖地區頻繁大雨,溼熱的氣候條件下,儘管很少有有機物質,植物仍然很快就生長在玄武岩上。植物為了在貧乏的岩石上存活,開始用特殊的營養方式維生,例如溶解鳥糞。發展中的植物根系與菌根真菌獨自或聯合,很快逐步分解了多孔熔岩並積累了有機質。但即使如此,主要的孔破碎熔岩在這個植物根上成長將可被視為土壤。土母質、地區性氣候條件、地形地貌、生物勢和時間這5個典型因素之間動態的相互作用影響了土壤的形成及演變方式,並且對土壤「生命」循環的進行方式產生影響。

  土壤的形成激發的依靠氣候,不同氣候帶的土壤也顯示了有特色的特徵以及養分。溫度和水分影響到了風化和瀝濾程度。風可以移動沙子和其他碎粒,特別在很少有植物覆蓋的乾燥地區。降水的類型和數量通過土壤影響離子和粒子的移動而影響土壤形成,促進發展不同土壤剖面。季節和日常溫度波動在母基岩物質和影響土壤動力、冰凍和融化時風化影響水的效力是一個打破岩石和其他結實物質的作用結構。溫度和降水率影響生物活動、化學反應速率和其他植物被覆的種類。

  植物、動物、真菌細菌與人類會影響土壤的形成。動物與微生物混合土壤並形成洞穴與孔隙,使得水氣與氣體能夠在土壤內移動。同樣的,植物的根系會在土壤中形成通道。其中植物的主根(德語:Pfahlwurzel,英語:taproot)能夠深入土壤數公尺,穿透許多不同土壤層,將土壤剖面中深層土壤之養分帶至上層土壤。植物的細根會再淺層土壤展開,部分的根很容易腐爛,腐爛後的殘留於土壤中的植體會加土壤中有機質的含量。微生物,其包括了真菌細菌,可以幫助土壤儲存養分並會影響植物的根與土壤中養分化學交換。人類的活動亦會影響土壤的形成,包括藉由移除土壤的植被使得土壤被沖蝕,混合不同土壤層,使得被翻攪至上層為風化的土層開始風化,並重新開始土壤的形成過程。

 

:參考維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/土壤

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根圈


  根圈(英語:Rhizosphere),也稱根際層,是土壤中一個狹窄區域,這一區域主要受到植物根系分泌物以及有關的土壤微生物活動的的直接影響,這一區域之外的土壤通常被稱為非根際土壤或散土。一般意義上的根際是指環繞植物根表面直徑為40mm的區域,這一區域中生活有許多微生物,他們以植物的根際沉降物質和根部所釋放的蛋白質、糖類為食,以細菌為食的原生動物線蟲動物在這一區域的數量也比其它區域多。

  根際的物理、化學和生物性質都與周邊土壤有所不同,表現最明顯的是這一區域的pH值、氧氣含量和養分含量等。可以說,植物與土壤的能量和物質交換主要集中於此區域,植物對疾病的對抗也多發生於與土壤接觸的區域。這一概念由德國微生物學家 Lorenz Hiltner 於1904年首先提出。

  植物根部會向根際層分泌多種物質,這些物質都有自己不同的功能。植物根部釋放的獨腳金萌發素內酯,會刺激菌根類真菌的孢子萌發,並且可以誘導這些真菌在根部進行繁殖。獨腳金屬的寄生植物也可以感應到這種酯類物質的存在並開始發芽生長,並逐漸向植物根部靠近,並從植物根部獲得養分。

  一些共生型的固氮微生物,例如根瘤菌屬的微生物,會受到豆科類植物根部所釋放的一種未知物質的誘導,向植物釋放出結瘤因子,並進一步在植物根部形成根瘤。在這些根瘤內,微生物利用植物所提供的營養物質,將氮氣轉化為植物可以吸收利用的形式,用以促進植物對氮的吸收。另一些非共生型固氮細菌則可以在植物根的外部(包括許多草類)進行獨立生長,並將氮氣固定成植物可以吸收利用的形式。雖然這類微生物被認作與植物之間的聯繫並不是很緊密,但它們也可能會對植物的狀態產生很強烈的反應。例如在稻類植物根際的固氮微生物,會模擬植物的生活狀態而表現出晝夜交替的特性,並且會在植物最需要含氮物質的生長階段供應更多的固定下來的含氮物質

  有的植物會分泌出異種化感物來抑制其他生物的生長。例如在北美洲溫帶森林中,藥用蒜芥(Alliaria petiolata)會分泌出一種化學物質用來抑制樹木與菌根之間的互利共生形式

 

:參考維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/根際

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微量元素


  微量營養素(英語:Micronutrients),亦稱為微營養素,是指一類生物體需求相對較少,但對生物機體維持正常生理學功能有重要作用的營養物質,對來說主要包含維生素和微量礦物質兩大類,其中組成微量礦物質、且含量在生物體中低於0.01%的元素又稱為「微量元素。對微量營養素種類和需求量的要求隨物種不同而有所不同,例如人體所需的微量元素種類就和植物需要的微量元素種類不同

  人體所需的微量營養素中,主要的維生素種類有維生素A維生素B維生素C維生素D維生素E維生素K。

  植物的正常生長,也需要一些微量營養素(微量元素)的維持。植物對這些元素的需求量並不大,但它們卻在植物體中發揮著重要的生物學功能。目前已確定植物生存必需的微量元素一共有八種:(Fe)、(B)、(Cl)、(Mn)、(Zn)、(Cu)、(Mo),以及(Ni)。一般情況下,植物可以從土壤的礦物質吸收這些微量元素的粒子或從分解的有機物中取得這些微量元素

 

:參考維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/微量營養素

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酵素


  酵素,學名叫酶。(英語:Enzyme),是一類大分子生物催化劑。酶能加快化學反應的速度(即具有催化作用)。由酶催化的反應中,反應物稱爲受質,生成的物質稱爲產物。幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酶。酶能大大加快這些過程中各化學反應進行的速率,使代謝產生的物質和能量能滿足生物體的需求。細胞中酶的類型對可在該細胞中發生的代謝途徑的類型起決定作用。對酶進行研究的學科稱爲「酶學」(enzymology)。

  目前已知酶可以催化超過5000種生化反應。大部分酶是蛋白質,有少部分酶是具有催化活性的RNA分子,這些酶被稱為核酶。酶的特異性是由其獨特的三級結構決定的。

  和所有的催化劑一樣,酶通過降低反應活化能加快化學反應的速率。一些酶可以將受質轉化爲產物的速率提高數百萬倍。一個比較極端的例子是乳清苷-5'-磷酸脫羧酶。該酶可以使在無催化劑條件下需要進行數百萬年的化學反應在幾毫秒內完成。從化學原理上講,酶和其它所有催化劑一樣,反應不會使其物質量發生變化。酶亦不能改變化學平衡,這一點和其它催化劑也是一樣的。酶和其它催化劑的不同之處在於,它們的專一性要強得多。一些分子可以影響酶的活性。如酶抑制劑能降低酶的活性,酶活化劑能提高酶的活性。許多藥物毒物是酶的抑制劑。當超出或小於適宜的溫度pH值後,酶的活性會顯著下降。

  酶大都是球蛋白,以單體或聚成複合物對反應進行催化。和其他的蛋白質一樣,酶的三維結構是通過多肽鏈摺疊形成的。胺基酸的序列(一級結構)能決定蛋白質的三維結構,進而影響酶的催化活性。儘管結構決定功能是一條具普適性的規則,一種新的酶的活性不能僅僅通過其結構預測。加熱時或與化學變性劑接觸時,酶結構會發生去摺疊(即變性),原有的結構被打亂,活性也往往隨之喪失。在溫度超過正常水平時,酶就會變性。因此,不難推斷生活在火山環境(比如熱泉)中的細菌的酶具有很強的耐熱性。這些酶使高溫條件下酶促反應的發生成爲可能,在工業上具有很高的利用價值。

  酶通常比受質大得多。酶的肽鏈長度從62個胺基酸殘基的4-草醯巴豆酸異構酶單體到長度超過2,500個胺基酸殘基的動物脂肪酸合酶。酶的結構只有一小部分(大約2-4個胺基酸)是直接與催化相關的。這部分稱爲催化位點(catalytic site)。催化位點通常與一個或多個與受質結合的結合位點(binding site)相連。催化位點與結合位點共同組成了酶的活性位點(active site)。酶的其餘部分起維持活性位點準確的方向以及動力學特性的作用

  在一些酶中,催化與任何一個胺基酸都沒有關係。這類酶另有與催化輔助因子結合的位點。一些酶亦可能包含異位位點。小分子與異位位點的結合可使酶發生構象改變,進而使酶的活性降低或升高

一些具有生物催化活性的RNA分子稱爲核酶(ribozyme)。這類分子可能單獨發揮催化作用,也可能在與蛋白質結合成複合物的條件下發揮催化作用。最常見的核酶應是核糖體。核糖體是蛋白質以及具有催化活性的RNA的複合物。核糖體的活性位點完全由RNA組成,而蛋白質僅起支架的作用

 

:參考維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/酶

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