土壤微生物及有機質相互作用國際研討會參訪心得
作者：簡梓丞助理研究員、倪禮豐助理研究員
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| ‧本場分享文旦不同覆蓋作物應用於果園相關碳匯成果及碳匯基礎資料與外國學者分享，為與韓國學者交流，為美國德州大學土壤科學系教授 |
前言
氣候變遷下，如何減少大氣中溫室氣體為全球重要議題。除了開發不同方法減少溫室氣體排放外，碳匯亦為重要方法之一。自然碳匯可分為綠碳、黃碳及藍碳，其中黃碳指的是將二氧化碳以有機質形式儲存於土壤中。然而，有機碳的變動受到農事操作、土壤礦物性質、微生物種類、環境濕度與溫度等因素影響，各國土壤專家開始探討各項因子如何影響土壤有機碳，開發可有效增加土壤碳匯技術之方法。
第九屆土壤礦物與有機物及微生物交互作用國際研討會（ISMOM 2024），於2024年10月15日至18日在日本茨城縣筑波市舉行。該研討會由國際土壤科學聯盟（IUSS）主辦，旨在為來自土壤科學、生物地球化學、生態學和環境科學等多領域的科學家和學生提供交流平台。
研討會重點議題介紹
土壤碳匯為近年來土壤學與氣候科學研究重點。本次研討會主要圍繞以下幾個議題展開討論：
一、 土壤環境
土壤有機質來源主要為生物體死亡後的殘體分解，其大部分會轉化為二氧化碳返回大氣，另一部分能直接留存於土壤中，或與土壤礦物結合而被保護。黏土礦物、氧化鐵和短程有序礦物，如鐵氧水合物或鋁氧水合物等，因為其特殊礦物晶體結構可以穩定有機質或是抑制土壤微生物活性，有較高碳匯潛力。
二、 土壤微生物
有機質可分為顆粒有機碳（POM）與礦物有機質（MAOM），前者較容易被微生物分解，後者與土壤礦物結合而較為穩定。微生物殘體為有機質重要來源，且在有機質的分解與累積過程中扮演關鍵角色，其活性受到土壤酸鹼度、濕度、溫度及植物影響。本次研討會提出較高微生物歧異度土壤，具有較佳的土壤碳匯結果。
三、 農事操作對土壤有機質之影響
多數農田土壤為種植作物，長期翻耕擾動，會造成有機質不易累積，需開發兼具作物生產與增加土壤有機質之農事操作。本場亦分享相關研究成果，如不同覆蓋作物應用於果園可以增加土壤有機碳含量，其中以越橘葉蔓榕有最佳土壤碳匯效果；此外採用有機栽培模式種植之龍鬚菜田區土壤，具有較多放線菌及硝化菌屬相關微生物，可能有利於作物生長。國外有關不同農事操作對於土壤有機質影響研究如下：
(一)土壤耕犁模式 美國研究團隊提出，於農田實施免耕或條耕栽培搭配種植綠肥作物可增加土壤有機質含量，統計數據顯示，免耕犁有助於減少碳流失達37%。
(二)覆蓋作物 會議中指出，於地中海橄欖園與果園中種植大麥、小麥、豌豆等覆蓋作物，會增加土壤POM、團粒穩定度與生物酶活性。
(三)生物炭 生物炭可維持數百年降解較慢，為良好碳匯資材，且可做為田間土壤改良資材。韓國團隊研究結果顯示，施用生物炭具有增加土壤有機碳潛力，且可改善土壤理化性質（如容重、酸鹼度、總碳含量等）。
(四)投入有機資材 於土壤使用有機質資材，可促進有機質累積，尤其資材之碳氮比會影響微生物和有機質之交互作用。日本學者試驗結果顯示，大豆殘體相較於玉米殘體，因碳氮比較低有助於有機質轉換為MAOM，增加土壤有機質累積。
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