2023/02/14

從魯冰花談固氮植物

春天的樟樹步道,魯冰花花海是最美麗的風景。魯冰花是茶園中不可少的固氮植物。花謝後入土為肥,幫助茶樹成長,是茶樹成長的幕後功臣。本文主要在談魯冰花做為綠肥,如何發揮它的固氮作用,同時兼及其他綠肥作物與固氮植物。

壹、春天的樟樹步道 魯冰花花海  是最美麗的風景

 

 

木柵樟樹步道前身為貓空地區的保甲路之一。自2009年貓空纜車復駛以來,成為當地最具特色最為熱門的登山步道。它同時也是臺北市第一條全平緩型式的步道。適合各年齡層休憩、賞景、共遊。全線以古樸的農家風情為主軸。最宜暢訪的時節,是魯冰花盛開時期,總是遊人如織,一片花海,美不勝收。

  

魯冰花,別稱羽扇豆。豆科蝶形花亞科羽扇豆屬。它的掌狀複葉在長柄的支撐下,像是羽扇一般,故名羽扇豆。而其英文名稱Lupin ,中文直譯為魯冰花。臺灣於1926年自日本引進黃花單色品種,由於根系發達,固氮能力佳,生長迅速而且耐旱、抗寒,適合酸性土壤。因此逐漸成為北臺灣重要的冬季綠肥。近年來,由於花色鮮麗,大片種植之下,它也是很受歡迎的景觀植物。

   

魯冰花在木柵鐵觀音茶園,很早就被用做綠肥。茶農在前一年十二月播種,來年二、三月花朵盛開後,全株犁入土中,成為茶園的肥料。而在茶農多重努力及搭配之下,使”樟湖鐵觀音”更具特殊風味,獲選臺灣十大名茶殊榮。值得注意的是我們在樟樹樟湖步道,很幸運同時可以看到上述兩種不同用途的魯冰花。最為人熟知的那一大片的花海,是為了美化景觀、供人遊賞而栽種的純魯冰花田。走入另一端,我們也可以看到還有茶農栽種的魯冰花。以間作方式,呈現一列茶樹,一列魯冰花的畫面。這就是魯冰花獻身茶樹,用作綠肥的景象。(本段部分引文取自:張秋蜜 樟樹樟湖環狀步道)

上圖 魯冰花近拍 蝶形花和羽扇狀的葉子 

上圖及以下兩圖均攝於 木柵樟樹步道2014年

臺灣常見觀賞的魯冰花有白色、紫色、黃色。作綠肥的則多為黃色品種。魯冰花原產南歐,屬於溫帶植物。事實上,它有各種不同的品系,花色也多變。 

附圖是北歐的魯冰花

照片:陳秋勤 攝於北歐 挪威

照片:陳秋勤 攝於北歐 挪威

魯冰花(羽扇豆)  妳有傳奇的身世  不凡的特質

西元1976年,在北美洲肯河岩洞中 發現17000年前的羽扇豆種子,種植後仍然可以發芽,可說是世界最長壽的種子。它也有不凡的特質,具有豆科的固氮能力,能吸收土壤的農藥和毒素。但它也具豆科的生物鹼,禽畜食之容易中毒。(部分引文取自:張秋蜜 魯冰花一文)

 

魯冰花(羽扇豆)  小說  電影  歌曲  以妳為名

鍾肇政的小說  電影  歌詞  傳頌著〝悲苦〞的花語

一般人對魯冰花的印象,是因為同名的小說電影和電影插曲。也因為傳頌不絕,我們才注意到這種茶園常見的豆科植物。     

         

         我知道 半夜的星星會唱歌

         想家的夜晚 它就這樣和我一唱一和

         我知道 午後的清風會唱歌

         童年的蟬聲 它總是跟風一唱一和

         當手中握住繁華 心情卻變得荒蕪

         才發現世上 一切都會變卦

         當青春剩下日記 烏絲就要變成白髮

         不變的只有那首歌 在心中來回的唱

 

         天上的星星不說話 地上的娃娃想媽媽

         天上的眼睛眨呀眨 媽媽的心呀魯冰花

         家鄉的茶園開滿花 媽媽的心肝在天涯

         夜夜想起媽媽的話 閃閃的淚光魯冰花

         啊~閃閃的淚光魯冰花

 

         天上的星星不說話 地上的娃娃想媽媽

         天上的眼睛眨呀眨 媽媽的心呀魯冰花

         家鄉的茶園開滿花 媽媽的心肝在天涯

         夜夜想起媽媽的話 閃閃的淚光魯冰花

         啊~ 啊~夜夜想起媽媽的話 閃閃的淚光魯冰花

         啊~ 啊~夜夜想起媽媽的話 閃閃的淚光

-<魯冰花>  鐘肇政 

貳、魯冰花做為綠肥

 

是來自豆科的固氮作用

魯冰花是豆科蝶形花亞科,可以固氮,做為綠肥。氮磷鉀是植物生長三大營養素,氮是其中的最大營養素,沒有它,植物將停止生長。而空氣中含有 80% 的氮氣,氮氣是很穩定的氣體,通常無法被植物直接吸收,必須藉由某些植物來吸收空氣中的氮氣,轉化成為植物可加以利用的成分,這些吸收轉化的過程就是固氮作用。

         

固氮作用是甚麼?以豆科為例說明

許多種生物都能夠固氮,但以豆科的固氮作用效率最高。

豆科植物的固氮作用,來自和它共生的根瘤菌,根瘤菌主要是指與豆類作物根部共生形成根瘤,並能固氮的細菌。根瘤菌究竟如何形成呢?根瘤菌侵入寄主的根內,刺激根部的某些細胞,引起這些細胞的強烈生長,使豆科根系局部膨大形成根瘤。根瘤菌和豆科是一種互利共生的關係。根瘤菌在根內定居,植物利用光合作用,提供20%~30%的能量如礦物養料,給根瘤菌;根瘤菌則固定大氣中游離氮氣,為植物提供氮素養料。兩者表現出共生現象。(資料來源:維基百科) 

          

根瘤菌的真面目 

由於根瘤菌和植物的共生,吸收空氣中的氮,為植物提供養分。對植物的生長,居功甚大。我們只知道它長在植物根部周邊,卻不知是何模樣。

以下圖片,就此揭開它神秘的面紗。附著於根旁圓球狀的,就是根瘤菌。左旁放大的四方框內,則是根瘤菌的剖半圖,內呈粉橘色的,表示是正在工作的根瘤菌,也就是有效的根瘤菌。

 

 

 

每種根瘤菌只能與一種或幾種特定植物建立共生關係

最奇妙的是每種根瘤菌只能與一種或幾種特定的植物建立共生關係。例如:豌豆根瘤菌只和豌豆、蠶豆共生。三葉草根瘤菌只和三葉草共生。大豆根瘤菌只和大豆共生。豇豆根瘤菌只和豇豆、綠豆

、花生、赤豆、扁豆、刀豆共生。

 

不是每一種豆科植物都有根瘤菌

必須特別釐清的是:並不是每一種豆科植物,都有根瘤菌。

豆科可以分為三個亞科:蝶形花亞科、蘇木亞科,以及含羞草亞科。主要能夠結瘤的是蝶形花亞科和含羞草亞科。(引自:豆科的固氮作用 觀樹教育基金會)

 

結莢之前的豆科含氮量高且富含植物性蛋白質

一般常說豆子富含植物性蛋白質,也就是說根瘤菌所固的氮大部分都跑到豆莢裡了。所以如果目的是要肥沃土壤,那應該在豆科植物結莢之前就把他作為綠肥掩埋。(引自:豆科的固氮作用 觀樹教育基金會)

 

 

固氮作用分兩種:自然固氮、人工固氮

 

一般而言,固氮作用可分為「自然固氮」和「人工固氮」兩種形態。

 

「自然固氮」

    有一種是氣電固氮,占10 % ,就是自大自然中的氮。像是閃電、火山爆發產生的高能固氮。約占10%。(引用比例見維基百科)

     老農夫口中常說的閃電裡面有〝肥〞,即是這種氣電固氮的〝氮肥〞。木柵樟湖地區因為氣候地形關係,多雨多閃電,茶樹藉此而滋養茁壯,成就著名的鐵觀音。

    還有一種生物固氮,占90 %  (引用比例出處同上),就是自然界的微生物種群(如根瘤菌)透過體內的固氮酶,將空氣中的氮轉化為含氮化合物。

 

「人工固氮」  

    就是透過化學方法,使氮氣單質轉化為含氮化合物。像人工合成的氮肥,俗稱的化學氮肥,就是人工固氮。

 

生物固氮的細菌有哪些?

    生物固氮是本文探討的重點。

有關生物固氮的研究,始於19世紀,1838年法國的布森戈。布氏首先利用田間試驗化學分析,確認三葉草和豌豆,可以從空氣中取得氮。迄今已有的固氮微生物,約有50屬,90多種。包括:細菌、放線菌、藍藻,都屬原核生物。

 

至於生物固氮的細菌有哪些呢?可分述如下:

˙自生固氮的細菌,有:固氮菌、巴氏梭菌、克氏桿菌、光合細菌等。

 

˙共生固氮的細菌,可分為與豆科共生,與非豆科共生。

第一種,與豆科共生固氮。其中最重要的是豆科植物與根瘤菌的共生。可營這種共生固氮作用的豆科植物約有600多屬。

第二種與非豆科植物的共生固氮。這種共生固氮作用的微生物主要是放線菌和藍藻。能與放線菌共生固氮的植物約有21屬200多種,常見的有木麻黃屬、榿木屬、沙棘屬、胡頹子屬、楊梅屬等。

 

˙自生固氮+其他植物:共生固氮                  

這是由能自生固氮的藍藻(如念珠藻、項圈藻)和滿江紅這種水生蕨類共生固氮。能固氮的藍藻生活在滿江紅小葉鱗片腹面充滿黏質的小腔內,構成共生關係。 (以上主要內容,引自生物固氮一文,作者閻隆飛、游長芬)

此外,能自生固氮的藍藻也可以和羅漢松等裸子植物共生固氮。還有由藍藻和某些真菌形成的地衣,也是這一類。(以上引文  參見〝共生固氮〞百度百科 百度名片)

 

˙固氮微生物+葉片的葉瘤:共生固氮

紫金牛科、茜草科、薯蕷科中的某些植物,葉片有葉瘤,可與固氮微生物共生。(引文出處:固氮作用 維基百科) 

叁、綠肥在臺灣的運用

 

關於綠肥在臺灣的運用,可分為五部分來談:

甲、綠肥種類的選擇   

乙、綠肥的功效   

丙、綠肥的栽種方法  

丁、綠肥的形成   

戊、臺灣常見綠肥的種類 (詳見:肆、固氮植物知多少(一)農作綠肥篇)

 

甲、綠肥種類的選擇-多樣化的發展   

早期選擇條件

考量的條件是:成本低、易栽培、生長快、鮮草多、固氮強、覆土佳,以選擇田菁為最多。

 

近年政策性休耕獎勵種植綠肥  

1、休耕期長大於傳統綠肥時間,則選擇生育期長的綠肥大豆、虎爪豆等。

2、休閒觀光農業興起,選擇具顯花特性的向日葵、油菊、大波斯菊等。 

3、注重果園草生栽培、坡地水土保持。選擇覆蓋性佳的蔓花生、苕子等。   

 

乙、綠肥的功效

一、改善土壤的物理性-如:通氣性、保水性。    

二、改善土壤的化學性-如:植物的養分、土壤的養分。

三、增加土壤微生物活性-即增加益菌,如豆科根瘤菌的固氮作用。

四、防止雜草叢生-如毛葉苕子根部分泌剋他物質。

五、水土保持-防水分沖刷、土壤流失。  

六、淨化空氣、美化景觀、景觀綠肥。

 

丙、綠肥的栽種方法

一、主作法  

綠肥是主作物,養分、有機質蓄積多,適用休耕農田。

二、 間作法  

行間種植:適果園、茶園間作。如木柵樟湖的茶園就是採用這種茶樹和羽扇豆(魯冰花)的間作。一列羽扇豆,一列茶樹。並在地面鋪上茶籽殼、花生殼,防止雜草叢生。詳見下圖。

         下圖 茶樹與羽扇豆(魯冰花)的間作   木柵樟湖   2016 

 

三、裏作法  

利用前後兩作間的休閒期栽培綠肥。臺灣兩期稻作之間常用此法。  

四、輪作法   

    最好的綠肥栽種為混合兩種或兩種以上,如豆科非豆科的輪作、深根與淺根的輪作、硬莖與軟莖的輪作。

 

丁、綠肥的形成  

   施用綠肥與施用有機肥相似,而投入的成本低、效果顯著。同時若能掌握綠肥掩埋時機,更能看出成效。

綠肥植物翻埋土中,應掌握翻埋的最佳時機,例如豆科植物的  掩埋,太早不宜,根瘤太小;太晚也不行,已結豆莢,養分都集中在豆莢,植株已無可用根瘤,所以盛花期最適合。因為此時植株的含氮量最多,而且莖葉柔嫩多汁,易於分解。(引文參考:綠肥作物在作物栽培上的利用 賴文龍)

至於後續的發展則和微生物的發酵、氣候、溫度、水分、掩埋深淺等等因素有關。

掩埋以後,凡是可分解的可溶性肥份,由根吸收,直接攝取,成為植物的養分,如氮素及其他。凡是不易分解的木質纖維、腐植質,就成為土壤的養分(有機質),可以改善土壤,維繫地力。

肆、固氮植物知多少  (一)農作綠肥篇

     談臺灣常見的固氮綠肥 

 

臺灣常見的固氮綠肥有下列幾種形態:

˙夏季綠肥:(1)田菁 (2)太陽麻 (3)綠肥大豆 (4)富貴豆(5) 多年生花生

˙冬季綠肥:(6) 羽扇豆(魯冰花) (7)埃及三葉草(8)紫雲英 (9)苕子   

˙水生綠肥:(10)滿江紅(適用於水田)

˙其他還有非固氮植物也做為綠肥的,例如(11)油菜  (12)蕎麥 

                    

臺灣常見的綠肥   

(1) 田菁(又名:大菁、山菁),豆科蝶形花亞科,春夏作物,生育期60-90天。

˙臺灣於西元1920年引進,原產亞洲熱帶地區,一年生草本。

˙臺灣北部、中部、南部、東部,均有種植。

˙不耐低溫,喜高溫多濕,播種不宜太早,適酸性土壤。

˙豆科綠肥中少數耐濕的。

˙根群發達,根系著生多數根瘤菌,固氮效果良好。

˙春夏溫高雨多,極適宜田菁生長。是臺灣最重要的綠肥作物。 

˙近年採種困難,生產費用高,多由國外進口。

     (以上文字  部分引自臺南農改場 連大進 吳昭慧專文)

 

(2) 太陽麻 (又名:印度麻、菽麻、蘭鈴豆),豆科蝶形花亞科,春夏作物,生育期90-120天。

˙原產:印度、巴基斯坦。

˙臺灣於西元1928年代引進,作為蔗田、旱田的綠肥作物。

˙一年生直立草本,性喜高溫多濕,耐旱不耐濕,生性強健。

˙北部、中部、南部、東部均可栽,中南部較多。

˙種子要覆土,否則易有鳥害。

˙第70~90天,盛花期最適合掩埋。

˙秋末冬初一片黃色花海,花期長,適合當景觀作物。 

上圖:農田裡的太陽麻   下圖為近拍   攝於桃園 2014.11

臺灣常見的綠肥

(3) 大豆(又名:黃豆、黑豆、毛豆、青皮豆),豆科蝶形花亞科,夏季作物。

綠肥大豆,有兩個育成種:

第一種是綠肥大豆臺南4號,在西元1999年育成,適合高溫多濕的環境。生育日約125~160天。

第二種是綠肥大豆臺南7號,於西元2002年育成。耐冷,耐蟲害,也適覆蓋雜草。自播性強,裂莢自播,遇雨萌生,無需重新播種。生育日約175~210天。(以上引自:綠肥作物種類介紹與應用  連大進 吳昭慧)                              

 

(4) 富貴豆 (又名:虎爪豆、藜豆),豆科蝶形花亞科,春夏作物,生育期約60天。

˙分布於熱帶地區,多年生蔓性藤本。 

˙臺灣於西元1910年引進,並於1945年光復前推廣作為蔗園綠肥作物。

˙中部、南部、東部均宜栽培。 

˙喜高溫多日照,濕冷不宜栽培,擇土不嚴。 

˙根入土不深,根數少,而根瘤著生多。葉片大,生長旺,60天可掩埋。

˙休耕農地,可作主作物栽培,生長期不受時間限制。

˙優良的覆蓋綠肥。(以上 部分引自臺東農改場 張繼中專文)

 

(5) 多年生蔓花生(又名:野花生、蔓花生、亞瑪莉樂),豆科蝶形花亞科,適合夏季扦插。   

˙蔓性豆科草本。

˙原產地:巴西,後傳至澳洲及東南亞。

˙西元1992年,臺大農場引自澳洲品種(Amanillo)音譯亞瑪莉樂

˙生長期緩慢,要加強拔草,使莖蔓加速覆地。

˙生長過程少病蟲害。

˙根系發達,主根強健,肥效極佳。

˙先匍匐再直立生長,能有效除雜草。

˙適合各種土壤: 耐旱、耐濕、耐陰、耐瘠、耐酸,適合缺氧 缺有機質環境。但對鹽分地敏感,生長會受抑制,或枯死。

˙用途:綠肥作物,果園草生栽培,地被景觀,優質牧草。

˙作地被景觀,不必常割草,只要修邊。

   

 

照片說明:多年生蔓花生

(上圖)花朵近拍  攝於台大農場(下圖)花槽中的植栽  攝於大湖公園旁

(6) 魯冰花(又名:羽扇豆),豆科蝶形花亞科,秋冬作物,生育期120天。

˙原產南歐,臺灣於西元1926年,自日本引進黃花品種。近年引進澳洲不同花色,做為景觀綠肥。

˙臺灣北部重要的冬季豆科綠肥, 根系發達,固氮力強,喜酸土,耐寒、耐旱。

˙適合坡地茶園(屬於酸土),喜潮濕。但忌浸水,排水需良好,行間宜開淺溝。

˙9~11月播種,2~3月開花,3月盛花期。雨季加上氣候回溫,有助於分解發酵。4~5月採種,當年種子當年播。

                          

(7) 非洲椒草(又名:埃及三葉草),豆科蝶形花亞科,秋冬裏作,生育期90~120天。

˙原產地:小亞細亞,後傳入埃及,故名埃及三葉草。1976年由以色列引進臺灣,有兩個品種。

˙臺灣北部、中部、嘉南、東部,均有種植。

˙作綠肥、牧草、飼料,或蜜源植物,花色花形明顯,蜜蜂喜愛。

˙溫帶一年生,喜冷涼氣候,耐鹽,耐陰。平地山地均適應,濱海地也可生長,品質優良。

 

(8) 苕子 (又名:野豌豆),豆科蝶形花亞科,秋冬裡作,生育期60~90天。 

˙栽培種:原產於地中海岸或亞洲西部。目前栽培種:毛莢苕子,自澳洲引進,耐旱,不耐濕。

˙越冬一年生,蔓性豆科植物,覆蓋性佳,不耐踐踏。

˙喜冷涼氣候,北部、中部、嘉南地區,均可種植。

˙根部著生大形根瘤,肥效佳。

˙覆蓋綠肥:覆蓋性佳,坡地,果園可栽。

˙為促進根瘤菌生長,酸性土壤應酌加石灰。

˙與其它綠肥比較,幾乎無病蟲害。

 

(9) 紫雲英(又名:鐵馬豆、紅花豆),豆科蝶形花亞科,秋冬裏作,   生育期90~110天。

˙原產中國秦嶺淮河以南地區,一年生或越年生草本。  

˙多分枝,莖匍匐,柔軟多汁,中空圓扁。

˙喜冷涼潮濕,排水要好,否則固氮差。耐陰,可作果園茶園間作綠肥。 

˙臺灣北部、中部、東部,均可栽種。

˙用途:

1、蜜源植物-國際上等蜂蜜,結晶乳白而細,氣味清香。

2、極佳牧草-營養豐富。

3、食用味佳-嫩莖葉可食,炒炸湯味佳。

4、景觀作物-花開紫紅與油菜鵝黃,搭配甚美。         

(以上有關紫雲英敘述 取自苗栗農改場 張銘文、鄭書杏專文)

 

(10) 滿江紅,滿江紅科,水生蕨類,與藍綠藻共生而固氮,水生綠肥作物。 

˙滿江紅的上裂片浮水,可行光合作用。內具空腔,有藍綠藻共生。藍綠藻又名藍藻,它不是藻類,是具有固氮能力的原核生物。存在於滿江紅葉片內側,有許多黏液的小孔穴中,同時具光合作用和固氮能力。

˙古書即記載:滿江紅有肥田效果,明末(10世紀)的水田曾加以利用。

˙滿江紅與水稻共作的方式,具有插秧前與插秧後的雙重效果。在插秧前,與藍綠藻共生,可作為綠肥;在插秧後,將滿江紅種在水田種,則可以抑制大部份的雜草。

(以上參考資料 一、滿江紅與固氮藍藻之研究 簡宣裕  林錫錦 李啟彰等人

              二、滿江紅應用於有機米栽培之效益  賴文龍 蔡宜峰 李健捀等人)

(上圖)滿江紅近照  劉昭輝拍攝  (下圖)滿江紅全照  作者拍攝  拍攝地點:北投社大

另附:非所謂固氮植物,但曾被用做綠肥。

(11)油菜    

是臺灣早期常被用做綠肥,栽培歷史悠久。除作為綠肥外,可食,可賞,可做油,可做蜜源。

(12)蕎麥    

日治時期栽種,供作食用。光復後轉而做為綠肥。

以上兩種,均為冬季綠肥,詳見以下介紹。

 

臺灣常見的非固氮綠肥   

(11) 油菜(又名:油菜籽、菜籽) ,十字花科,秋冬裡作,90~110天。

  

有二個品種:

A 小油菜-臺灣早期水田裡作是在來種,屬小油菜地方品種,來源不詳。

B 大油菜-國外引進的品種。

油菜在臺灣北部、中部、南部以及東部均可栽種。且任何土壤皆可宜。耐鹽,耐濕,耐旱,耐寒。而小油菜又比大油菜耐濕,耐旱。

 

油菜在早期農家曾經廣為種植。原因在於它有許多用途:

1、 綠肥作物  因屬十字花科。缺點是非豆科,氮不足,蟲害多。

2、食用蔬菜  莖葉或花苔,口感佳,頗受歡迎。

3、景觀作物  花期長,約一個月,深具觀賞價值。

4、蜜源植物  裡作時,溫度低,蜜源植物不足,油菜正逢盛花               期,能適時提供蜜源。 (以上部分文字  引自農委會桃園農改場  羅秋雄專文)

                 

(12) 蕎麥 (又名:甜蕎菽麥、烏麥、花蕎),蓼科,非固氮植物,秋冬作,65~85天 (視品種而定)。

˙一年生或二年生草本。

˙日治時期已開始種植,光復後漸不再供食用而作為綠肥。

˙適合綠肥品種:階上早生、信濃一號、高砂種、臺中一號。

˙可分解有機質,改善土壤,增進地力,但皆緩效性,初期仍須施適量化肥。

˙喜溫暖,稍乾氣候。夏季不宜栽培。耐濕性差,注意排水。

˙臺灣中部、南部,適宜栽種。

˙用途:綠肥作物、覆蓋地被、蜜源植物。 

(以上部分資料參考 臺中農改場 曾勝雄專文) 

肆、固氮植物知多少 (二)喬木、灌木、藤本、草本篇     

 

(二)喬木、灌木、藤本、草本篇 (13)至(26)

除了可作綠肥的植物(以草本為多),其他也有喬木、灌木以及藤本和別的草本,具有固氮作用。

常見豆科固氮植物中,屬於喬木有相思樹、合歡、黃檀、紫檀、刺桐、水黃皮、金龜樹,屬於灌木有的樹豆,屬於藤本有葛藤、血藤等。

非豆科植物,具有固氮能力的,常見的有木麻黃屬、榿木屬、沙棘屬、胡頹子屬、楊梅屬等。(本段資料來源:生物固氮 閻隆飛 游常芬)

以下舉出大型的十種為例。有:相思樹、合歡、樹豆 黃檀、南美櫻、赤楊、楊梅、木麻黃、臺灣胡頹子、蘇鐵、沙棘、羅漢松。另有小型的,則舉含羞草、紫花苜蓿為例。

 

關於大型固氮樹木的栽種:

固氮樹木可以以許多方式納入農耕環境中:密集種植、與其它植物相鄰作帶狀種植、在等高線種成圍籬狀,種在周邊當防風林、或分散個別種植。(資料來源:種植固氮植物—永續農耕的基礎 周妙妃 瑠璃光雜誌)

 

大型的固氮植物,簡介如下:

 

13、 相思樹,臺灣原生種,豆科含羞草亞科金合歡屬。又名臺灣相思、臺灣柳。常綠喬木。

綠化樹種,為臺北市公園植樹之一。抗污染力強。具根瘤菌,能固定大氣中的游離氮,可以改善貧瘠土地缺氧的情況。

下圖  相思樹開花                攝於北市  2016 

14、 合歡,豆科含羞草亞科,落葉喬木。小葉日落而合,日出而開,  又名夜合樹、絨花樹、合昏。

照片說明:強颱吹倒在地的合歡       攝於臺大校園   2016

15、 樹豆,豆科蝶形花亞科木豆屬。原產地:熱帶非洲。常綠灌木。

別名:木豆、柳豆、白樹豆、埔姜豆。

16、 黃檀,豆科蝶形花亞科黃檀屬。落葉大喬木,原產地:印度。

西元1911年引進臺灣。別名:茶檀、黃檀香。材質堅硬,為珍貴家具材料。

上圖 印度黃檀  新葉      攝於台大校園   2016

                 下圖 印度黃檀  大樹      同      上 

17、 南洋櫻,豆科蝶形花亞科南洋櫻屬,落葉喬木,原產地:熱帶美洲。  

花朵盛開時似櫻花掛滿樹而得名,別名南美櫻、香港櫻、紅花假巴豆。

 

18、 赤楊, 樺木科榿木屬,落葉喬木,臺灣原生植物。     

別名:臺灣赤楊、臺灣榿(讀音七)木、水柯仔、水柯柳

低至高海拔均有分布。根系強固,水土保持佳,耐貧脊。

根含根瘤菌有固氮作用可改善地力。泰雅族祖先於墾地三年,地力衰減後,會立即栽種赤楊,土壤就可變得肥沃。(引述參見臺灣山林悠遊網)

 

赤楊 臺大 2016

19、 楊梅,楊梅科楊梅屬,常綠喬木,原產地:臺灣、中國及日本。

別名:銳葉楊梅、樹梅、朱紅。

明.李時珍《本草綱目》:「形如水楊子,而味似梅...」,故稱楊梅。是喜濕耐陰寒的溫帶、亞熱帶水果。

楊梅的果實  攝於陽明山   2012.05 

20、 木麻黃,木麻黃科木麻黃屬,常綠喬木,原產地:澳洲、南洋。

別名:木賊葉木麻黃、番麻黃、駁骨松是少數具有根瘤菌的非豆科植物,能耐貧瘠,耐鹽旱。常用作海邊防風林或為行道樹。有排他性,不易與其他植物共處。葉退化為小枝狀,可見輪狀的鱗片葉。

 

照片:木麻黃雌花開花     攝於八里海邊   2016.05

 

21、 臺灣胡頹子 胡頹子科胡頹子屬。臺灣特有種。蔓性灌木。

葉革質,花白色。常見於全臺低海拔地區,海邊尤其多見。雖可攀爬,但直立多,分枝多,枝條短。

22、 蘇鐵,蘇鐵科,常綠灌木或喬木。  

別名;鳳尾蕉、鳳尾松。  

原產地:中國、琉球及印尼。

註:固氮總量最多的則是共生於高等植物(如豆科、蘇鐵、赤楊等植物)體內的共生性固氮菌,如根瘤菌、放射菌及共生型藍綠菌等。(引文見科學Online)

上圖  下圖  鐵樹         攝於台大校園   2016

23、 羅漢松,羅漢松科,別名:土杉、大葉羅漢松,常綠喬木。

原產地:中國、琉球及日本。

羅漢松的固氮方式是藉由一種可以自身固氮的藍藻(如念珠藻、項圈藻)和羅漢松共生固氮。 (資料引自:共生固氮百度百科 百度名片)

當成圍籬的羅漢松    攝於北市民宅前   2016 

24、 沙棘,胡頹頹子科沙棘屬,落葉灌木。

耐乾旱,耐貧瘠,耐冷熱,抗風沙,抗鹽鹼。適合水土保持,沙漠綠化。也是高經濟價值作物。

沙棘的固氮能力很強,能夠為其他植物的生長提供養分,創造適宜生存的環境,是優良的先驅樹種和混交樹種。生長沙棘後的荒地不施任何肥料種植農作物,當年產量比一般農田高1倍以上,而且連種3年地力不衰。(引文參考自   沙棘  百度百科)                                   

 

25、 含羞草,豆科含羞草科含羞草屬。原產地:熱帶美洲,多年生草本。

別名:感應草、愛睏草、假死草。

含羞草最大的特點是受刺激或碰觸時,葉面會收縮起來;在晚上也會自動收縮,進行睡眠運動。這正是含羞草得名的由來。含羞草生長力頑強,一般視為野草。忽略它是可以固氮的豆科植物。含羞草含有含羞草鹼,是一種毒性胺基酸,具有少量毒性[。

 

26、 紫花苜蓿,豆科蝶形花科苜蓿屬,原產地:小亞細亞、伊朗、高加索。

苜蓿富營養,適口性好,易於消化,有「牧草之王」的美譽。根量多,入土深,固氮能力強。根系腐爛後可增加土壤有機質,提高肥力。枝葉繁茂,覆地性好,可減少水分蒸發,是重要的水土保持作物。

上述可固氮的大型、小型植物,限於篇幅,只能列出具有代表性的。其他還有我們熟知的豆科,像:金龜樹、頷垂豆、水黃皮、刺桐、紫檀、魚藤、血藤、葛藤、黃野百合等等,都是屬於含羞草亞科或蝶形花亞科,都可以固氮。(植物分科分屬 參見植物圖鑑小圖圖索引)

 

(三)葉瘤篇

除以上所提,固氮的特性另有表現在葉瘤部位的。像茜草科、紫金牛科和薯蕷科中某些植物,葉片上有固氮微生物共生的葉瘤。(引文參見維基百科)因資料不足,無法確舉植物名稱,在此僅附帶一提。

 

伍、結語

固氮植物,是友善環境耕作的好幫手,也是永續農耕的基礎。可以減少對環境的破壞。應該多予推廣。固氮植物的研究,自1838年法國的布森戈,以豆科開始,迄今已有178年的歷史。其間的發展更是多元多樣,從本文所談,可見一斑。

其一、可以固氮的,不一定是豆科。傳統的綠肥,以豆科草本為多。但實際深入了解,從灌木到喬木,從陸生到水生植物,可固氮的,不一定是豆科。如:羅漢松、楊梅、木麻黃、滿江紅等,並非豆科,但都是固氮家族的成員。

其二、所有的豆科,不一定都能固氮。豆科中的三個亞科,能固氮的是含羞草亞科和蝶形花亞科。像另一種蘇木亞科,如鳳凰木、阿勃勒,是不具固氮能力的。我們從現有的列舉資料,去細推豆科的亞科與屬別,可以得到印證。

其三、不同的固氮植物,藉由不同的菌類,發揮它的固氮作用。固氮植物必須依賴和固氮菌類的共生,才能獲取氮。豆科靠的是根瘤菌,每種根瘤菌只能與一種或幾種特定植物共生;非豆科的木麻黃屬、榿木屬、楊梅屬、沙棘屬,靠的是放線菌;水生蕨類滿江紅和裸子植物羅漢松,靠的是藍藻。它們彼此之間建立互利共生關係,這是植物與細菌間的發展機制,也是大自然的奧妙之處

貓空因為有了樟樹步道,更添增茶山的在地風情;樟樹步道因為有了盛開的魯冰花,更襯托出步道的繽紛色彩。

魯冰花,妳用妳的美麗妝點了茶山,更在化作春泥後,繼續守護茶園,飄香茶園。

魯冰花,小說、電影、歌曲,以妳為名。閃閃的淚光魯冰花,在天上,在人間,也在我們的心底。 

 

陸、參考資料    

1、樟樹樟湖環狀步道   張秋蜜  編撰, 尋訪故鄉的歷史記憶:文山區-探討文山堡 木柵篇  之景美溪左岸  民國105年3月              

2、綠肥作物在作物栽培上的利用       賴文龍,農委會臺中農改場

3、臺灣綠肥作物種類與應用       鄭梨櫻,農委會種苗改良繁殖場

4、綠肥作物種類介紹與應用   連大進、吳昭慧,農委會臺南農改場

5、合理選擇綠肥作物栽培               陳鴻堂,華藝線上圖書館    

6、綠肥作物種類與栽培                         艾力的健康園地 

7、種植固氮植物—永續農耕的基礎       周妙妃,瑠璃光養生世界

8、 豆科的固氮作用                食在很重要,觀樹教育基金會

9、 根瘤菌的觀察                  食在很重要,觀樹教育基金會

10、生物固氮biological nitrogen fixation           閻隆飛、游長芬                                    

11、固氮作用                        維基百科  自由的百科全書

12、共生固氮                              百度百科  百科名片

13、滿江紅與固氮藍藻之研究  農試所期刊嘉義分所簡宣裕林錫錦李啟彰等人

14、滿江紅應用於有機米栽培之效益 賴文龍蔡宜峰李健捀農委會臺中農改場特刊          

15、豆科三亞科植物名單               水晶蘭的種子花草格,痞客邦

16、田菁                    連大進、吳昭慧,農委會臺南農改場

17、太陽麻   連大進 吳昭慧 農委會臺南農改場; 張銘文 鄭書杏  農委會苗栗農改場

18、 蕎麥                           曾勝雄,農委會臺中農改場  

19、 羽扇豆               王為一、李臺強,農委會茶葉改良場

20、紫雲英                 張銘文、鄭書杏,農委會苗栗農改場  

21、油菜                          羅秋雄,農委會桃園農改場  

22、多年生花生之栽培與利用 連大進、吳昭慧,農委會臺南農改場   

23、富貴豆                         張繼中,農委會臺東農改場  

24、沙棘                                           百度百科 

25、赤楊                                     臺灣山林悠遊網

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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